Устройство для бездуговой коммутации цепей переменного тока Советский патент 1978 года по МПК H01H9/54 

Изобретение относится к устройствам юездуговой коммутации цепей переменного тока.

Известные устройства, обеспечивающие бездуговую коммутацию контактов цепей переменного тока, содержащие основной контакт, параллельно которому через вспомогательный контакт подключена цепь, состоящая из встречно-параллельно включенных тиристоров, зашунтированных двухполупериодным вьтрямителем, а управляющие электроды тиристоров соединены через разделительные диоды, имеющие общие аноды, сложны, так как содержат коммутирующие контакты также и в цепи управления тиристоров и требуют сложной кинематической схемы, обеспечивающей необходимую последовательность и четкость переключения всех контактных ; цепей. Это приводит к ухудшению показателей надежности и долговечности устройства в целом.

Целью изобретения является повыщение надежности с обеспечением автоматического бесконтактного форсированного управления тиристорами. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно снабжено конденсаторами и стабилитроном причем между общей точкой разделителькык диодов и шопожйтеяьным выводом выпрямителя включены последовательно соединенные конденсаторы, общая точка которых через стабилитрон подключена К отрицательному выводу вьшрямителя.

На чертеже приведена электрическая схема описываемого устройства.

Оно содержит основной контакт 1, вспомогательный контакт 2, неподвижный контакт 3, тиристоры 4 и 5, встречнр-паоаллёльно включенные в цепь вспомогательного контакта, диоды 6,7,8 9 двухполупериодного выпрямителя, включенного параллельно тиристорам, разделительные диоды 10 и 11, конденсаторы 12 и 13 и стабилитрон 14.

Рассмотрим процесс коммутации, происходящий в полупериод прохождения тока через основной контакт, совпадающий с направлением открытого тиристора 4.

При отключении основного контакта 1, когда восстанавливающееся напряжение на нем. достигает величины порядка 0,5-1 Б, цепь управления тиристора 4 начинает получать формированное, питание через диод 9, конденсаторы 12 и 13 и диод 11, так как конденсаторы 12 и 13, Б начальный момент разряжены и сопроти тивление указанной цепочки практически равно нулю. Тиристор 4 мгновенно (максимальное время открытия существующих тиристоров находится в пределах до 20 мкс) открывается, шунтируя основной контакт.

Таким образом, отключение основного контакта происходит без образования дуги на нем.

Аналогично протекает процесс отключения при обратном полупериоде, когда при этом управляющий электрод тиристора 5 получает питание через цепочку - диод 8, конденсаторы 12 и 13 и диод 1О,

Открываясь, тиристоры шунтируют всю управляю.щую цепочку, причем так как разрядная цепь конденсаторов заперта диодами, конденсаторы остаются в заряженном состоянии. В последующем, после отключения основного контакта, тиристоры 4 и 5, попеременно получая ток управления через ковденсаторы 12 и 13, открываются, пропуская силовой ток. Однако до, каждого Открытия тиристоров конденсаторы ступенями заряжаются, и, когда напряжение на конденсаторе 1 достигает опорного напряжения стабилитрон 14, зарядный ток конденсатора 12 начинает протекать счерез стабилитрон 14 и, в зависимости от полупериода сило.вого тока, через соответствующий диод 6 или 7, т.е. прекращается питание цепей управления тис.исторов, и силовая цепь оказывается полностью прерванной (нагрузка отключается). В результате этого отключение вспомогательного контакта 2 происходит в обесточенном сбсто,янии.

Подбором стабилитрона 14 и емкостей конденсаторов 12 и 13 можно обеспечивать Закрытие тиристоров, после отключения основного контакта в течение одного-двух периодов (аа время порядка О,О4 с), которых достаточно для практического применения схемы в любой коммутирующей аппаратуре.

Таким образом, полный цикл отключения силовой цепи - включение тиристоров в момент отключения основного контакта и ихзапирание после отключения основного контакта, т.е. управление тиристоров, происходит автоматически без дополнительного коммутирующего элемента. Устройство в таком выполнении имеет более простую схему, больший срок (службы а также повышенную надежность в работе элементов схемы и коммутирующей аппаратуры в целом.

Коммутирующая аппаратура с применением описываемой схемы является универсальной, так как может быть применена в цепях переменного тока с любым коэффидиентом мощности, а также в цепях переменного пульсирующего тока.

Формула изобретения

Устройство для бездуговой коммутаци цепей переменного тока, содержащее основной контшст, параллельно которому через вспомогательный контакт подключена цепь, состоящая из встречно-параллельно включенных тиристоров, зашунти- рованных двухполупериодным выпрямите- лем, а управляющие электроды тиристоро соединены через разделительные диоды, имеющие общие аноды, отличающ. е е с я тем, что, с целью повышения надежности с обеспечением автоматического бесконтактного форсированного управления тиристорами, оно снабжено конденсаторами и стабилитроном, причем между общей точкой разделитель ных диодов и. положительным выводом выпрямителя включены последовательно соединенные конденсаторы, общая точка которых через стабилитрон подключейа к отрицательному выводу выпрямителя.