Контактор постоянного тока с бездуговой коммутацией Советский патент 1976 года по МПК H01H9/30 H03K17/56 H01H33/59 

В указанном контакторе (в зависимости от регулировки вспомогательных контактов) вибрация главных контактов, имеющая место при включении контактора, сопровождается либо включением бесконтактного управляемого элемента совместно с блоком принудительной коммутации (что снижает срок службы блока принудительной коммутации), либо отсутствием включения бесконтактного управляемого элемента и, следовательно, дугообразованием на главных контактах при вибрациях (что увеличивает износ главных контактов).

Цель изобретения - повышение срока службы контактора и исключение работы блока принудительной коммутации при вибрациях главных контактов.

Это достигается тем, что в предлагаемом контакторе параллельно главным контактам подключен через разделительный диод вход усилителя, управляющего бесконтактным управляемым элементом, а вход усилителя, управляющего блоком принудительной коммутации, подключен к выходу датчика тока через дополнительно введенный блок выдержки времени.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого контактора постоянного тока с бездуговой коммутацией; на фиг. 2 - принципиальная схема контактора, в котором в качестве датчика тока использован магнитный усилитель.

Параллельно главным контактам 1 подключен бесконтактный управляемый элемент 2 (в качестве бесконтактных управляемых элементов в схемах рассматриваются тиристоры). Блок принудительной коммутации состоит из тиристора 3 и предварительно заряженного конденсатора 4 (полярность предварительного заряда конденсатора указана на схеме). Датчик тока 5 подключен последовательно с главными контактами 1 и параллельно тиристору 2, прямой выход датчика тока 5 подключен на вход усилителя 6, управляющего тиристором 2, а инверсный выход датчика тока 5 подключен на вход блока выдержки времени 7, выход которого соединен с входом усилителя 8, управляющего тиристором 3. Параллельно главным контактам через разделительный диод 9 подключен вход усилителя 6.

Во включенном состоянии контактора по замкнутым контактам 1 и датчику тока 5 проходит ток нагрузки, напряжение прямого выхода датчика тока 5 не поступает на вход усилителя 6, так как он зашунтирован через диод 9 замкнутыми главными контактами 1, и усилитель 6 не срабатывает. Напряжение на инверсном выходе датчика тока 5 отсутствует.

При отключении контактора главные контакты 1 размыкаются, в процессе их размыкания напряжение на них увеличивается и достигает порога срабатывания усилителя 6, который включает тиристор 2. Ток из цепи тавных контактов 1 переходит в параллельную цепь тиристора 2, исчезает напряжение на прямом выходе датчика тока 5, и возникает

напряжение па его инверсном выходе, которое подается на вход блока выдержки времени 7. Этот блок отсчитывает заданную выдержку времени, после чего подает напряжение на вход усилителя 8, включающего тиристор 3. При включении тиристора 3 предварительно заряженный конденсатор 4 подключается параллельно тиристору 2 с полярностью, обеспечивающей запирание последнего. После перезаряда конденсатора 4 током нагрузки и спадания тока в тиристоре 3 до нуля последний также запирается.

Выдержка времени блока 7 выбирается превышающей по длительности максимально возможное время отскока главных контактов контактора при вибрациях. При вибрациях срабатывает тиристор 2, обеспечивая бездуговой отскок контактов 1. Блок принудительной коммутации сработать не успевает, так как за

выдержку времени блока 7 главные контакты 1 вновь замыкаются, и ток из цепи тиристора 2 возвращается в цепь главных контактов

1и датчика тока 5. Напряжение с инверсного выхода датчика тока исчезает, и блок выдержки времени отключается, не сработав.

В случае применения датчика тока, выполненного на основе магнитного усилителя (фиг. 2), в качестве нрямого выхода датчика используется его дроссельная обмотка 10, нагруженная через диодный мост 11 на резистор 12, с которого через токоограничпвающий резистор 13 напряжение нодается на вход усилителя 6. В качестве инверсного выхода датчика тока используется трансформаторная обмотка магнитного усилителя 14, которая через диодный мост 15 подключена к блоку выдержки времени 7. Порядок срабатывания элементов схемы нри включении, отключении и вибрациях главных контактов аналогичен описанному выще.

Таким образом, предлагаемый коптактор постоянного тока с бездуговой коммутацией по сравнению с известными обладает следующими преимуществами.

1. Подача управляющего импульса на бесконтактный управляемый элемент только в момент размыкания главных контактов исключает перегрузку упомянутого элемента по цепи управления, повышает его срок службы,

уменьшает мощность, потребляемую схемой управления. Включение тиристора 2 при размыкании главных контактов 1 приводит к шунтированию входа усилителя 6 по цепи: разделительный диод 9, включенный тиристор

2. Этим обеспечивается длительность и.мпульса управления, строго соответствующая времени включения тиристора, что также способствует улучшению режима работы тиристора

2по цепи управления.

2. Контактор обеспечивает бездуговой отскок главных контактов при вибрациях, в то же время исключение работы блока принудительной коммутации бесконтактного управляемого элемента при вибрациях увеличивает

срок службы упомянутого блока. Конденсаторы, используемые как накопители энергии в блоках принудительной коммутации, допускают определенное число циклов «заряд-разряд, поэтому исключение перезаряда конденсатора, не требующегося по условиям работы контактора, продлевает срок в целом. Если предположить, что при вибрации контактов, обусловленных их соударением в момент включения контактора, имеет место только один отскок контактов, то далее и в этом случае срок службы коммутирующих конденсаторов, а значит и контактора в целом, увеличится в два раза. Как нравило, при вибрации контактов имеет место несколько отскоков контактов, поэтому эффект от предложенного технического рещения еще выше.

Поскольку стоимость коммутирующих конденсаторов составляет около 30-40% от полной стоимости контактора, то замена этих конденсаторов по истечении их срока службы в процессе эксплуатации контактора неэффективна.

Формула изобретения

Контактор постоянного тока с бездуговой коммутацией, содержащей бесконтактный унравляемый элемент, подключенный параллельно главным контактам, блок принудительной коммутации бесконтактного управляемого элемента и датчик тока, выходы которого подключены к усилителям, унравляющим бесконтактным управляемым элементом и блоком принудительной коммутации, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы контактора и исключения работы блока принудительной коммутации при вибрациях главных контактов, параллельно главным контактам подключен через разделительный диод вход усилителя, управляющего бесконтактным управляемым элементом, а вход усилителя, управляющего блоком принудительной коммутации, подключен к выходу датчика тока через дополнительно введенный блок выдержки времени.

Источники информацнн, нринятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции № 1413392, кл. Н 02Р, 1965.

2.Каталог фирмы СЕМ. «Контакторы серии «Н. Франция, 1966, стр. 109.

3.Патент Великобритании N° 1048997 кл Н 2J, 1966 (нрототип).