Выключатель нагрузки переменного тока задержанного действия Советский патент 1980 года по МПК H01H47/18 

1,

Изобретение относится к области управления нагрузками переменного тока, в частности, к области выключения нагрузок с временной залержкой при одновременном изменении подводимого к ним напряжения.

Известен выключатель нагрузок переменного тока задержанного действия, содержащий коммутирующий ключ, диодный мост, в плечо постоянного тока которого включен конденсатор задержки, шунтированный последовательно соединенными резистором и нормально разомкнутым контактом к.пюча и два пороговых элемента Ц.

Работа этого устройства основана на том, что во время задержки одновременно выполняется уменьшение по величине проходящего по нагрузке переменного тока. После paз 5ыкaния контактов коммутирующего ключа нагрузка продолжает ейлть подключенной к сети через триак на время, определяемое зарядом конденсатора за.цержки. В это;же время за счет изменения угла включения триака происходит постепенное уменьшение до нуля (или до какого-либо иного заданного порога) переменного тока, протекающего по нагрузке.

Недостатком.этого устройства является сложность его регулировки на заданную выдержку времени, так как необходимо одновременно изменять, по крайней мере, сопротивление двух резисторов делителя.

Целью изобретения является повышение надежности выключателя путем улучшения точности регулировки.

10

Поставленная цель достигается тем, что выключатель нагрузки пе.ременного тока задержанного действия дополнительно снабжен двумя конденсаторами фазовой отсечки, переменным

15 резистором и двумя диодами, причем один из конденсаторов фазовой отсечки включен между выводом для подключения нагрузки и шиной переменного тока мостового выпрямителя, а дру20гой - между противогТоложной шиной переменного тока мостового выпрями. теля и выводом для подк.шочения источника питания, каждый из конденсаторов фазовой отсечки шунтирован

25 дополнительным диодом, между времязa iaющим конденсатором и плечом постоянного тока мостового выпрямителя включен переменный резистор.

Принципиальная схема выключате30ля приведена на чертеже. Выключатель

содержит коммутирующий ключ 1, один кэ нормальнораэомкнутых контактов которого непосредственно подключает к сети переменного тока нагрузку 2, а другой - коммутирует цепь резистора 3, подключенного параллельно конденсатору 4 задержки, соединенные встречно-параллельно тиристоры 5 и 6, включенные в сеть переменного тока последовательно с нагрузкой 2, мостовой выпрямитель, выполненный , на диодах 7-10, в плечо постоянного тока которого включен соединенный поледовательно с конденсатором регулиpye ый резистор 11, К шине переменного тока мостового выпрямителя подсоединены конденсатор 12 фазовой отсечки, второй вывод которого соединен с нагрузкой 2, катод шунтирующего диода 13, анод которого подключен ко второму выводу конденсатора 12, и анод зависимо от напряжения порогового элемента 14, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора 5, а к противоположной шине переменного тока мостового выпрямителя подсоединен конденсатор .15 фазовой отсечки, второй вывод которого соединен с полюсом питающего напряжения, катод шунтирующего диода 16, анод которого подключен ко второму выводу конденсатора 15, и анод зависимого от напряжения порогового элемента 17, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора 6,

Выключатель работает следующим образом.

При включенном коммутирующем ключе 1, через нагрузку 2 и один из нормально разомкнутых контактов этого ключа протекает переменный ток. Другой нормально разомкнутый контакт ключа 1 .обеспечивает разряд конденсатора 4 через резистор 3. В этот период тиристоры 5 и 6 из работы выключены, так как они шунтированы контактом коммутирующего ключа. При размыкании коммутирующего ключа цепь питания нагрузки 2 через контакт этого ключа разрывается, второй контакт ключа расшунтирует 1 :онденсатор 4, между анодами и катодами тиристоров 5 и 6 появляется напряжение; в зависимости от полярности которого в данный момент начинает протекать ток по цепи: диод 14 - диод 7 - конденсатор 4 - резистор 11 - диод 10 - конденсатор 15 обеспечиваязаряд конденсатора 15, при достижении напряжения на котором определенной величины открывается пороговый элемент 17, по управляющему электроду тиристора 6 протечет ток, тиристор откроется, обеспе1йвая прохождение через нагрузку 2 тока одной полярности, или по цепи: диод 16 - диод 9 конденсатор 4 - резистор 11 - диод 8 - конденсатор 12 начинает протекать ток, обеспечивая заряд конденсатора 12, при достижении напряжения на котором определенной вёлишны открывается пороговый элемент 14, по управляющему электроду тиристора 5 протечет ток, тиристор откроется, обеспечивая прохождение через нагрузку 2 тока другой полярности. Конденсаторы 12 и 15 в свои нерабочие полупериоды разряжаются, соответственно, через смещенные диоды 13 и 16 подготовляя работу схемы в следующем полупериоде; назначение конденсаторов - обеспечение фазового сдвига от О до 180 между напряжением на анодах тиристоров и напряжением на их управляющих электродах. Таким образом, после выключения коммутирующего ключа 1 по нагрузке 2 продолжает протекать переменный ток через встречно-параллельно включенные тиристоры 5 и 6, Начальный угол включения тиристоров зависит от сопротивления резистора 11 , и при его увеличении он увеличивается. Так как отполупериода к полупериоду конденсатор 4 постепенно заряжается, а увеличение заряда на нем эквивалентно введению дополнительного сопротивления, включенного последовательно с резистором 11, то в процессе работы cxeNfc угол включения тиристоров будет.постепенно увеличиваться, а ток, протекающий по нагрузке, будет постепенно уменьшаться. Когда конденсатор 4 полностью зарядится (или когда угол сдвига фаз между напряжением на анодах и управляющих электродах тристоров достигает 180°) протекание тока по нагрузке 2 прекратится. При включении ключа 1 конденсатор 4 через резистор 3 разрядится и при следующем отключении цикл работы выключателя повторится. Регулировка времени задержки выполняется регулируемым резистором 11,

Таким образ.ом, изобретение обеспечивает задержку выключения нагрузки с одновременным протеканием через нее уменьшгиощегося по величине переменного тока. По сравнению с прототипом регулировка предлагаемого выключателя на заданное время задержки проще, так как она устанавливается изменением сопротивления одного резистора 11,

Формула изобретения

Выключатель нагрузки переменного тока задержанного действия, содержащий коммутирующий ключ, мостовой выпрямитель, в плечо постоянного тока которого включен времязадаилций конденсатор, шунтированный последовательно соединенными резистором и

замыкающим контактом ключа и два пороговых элемента, подключенных выходами к управляющим электродам встречно-параллельно включенных тиристоров, отличаю-щийся тем, что, с целью повыщения надежности путем улучшений точности регули ровки, он дополнительно снабжен двумя конденсаторами фазовой отсечки, переменным резистором и двумя диодами, причем один из конденсаторов фазовой отсечки включен между выводом для подключения нагрузки и шиной переменного тока мостового

выпрямителя, а другой - между противоположной шиной переменного тока мостового выпрямителя и выводом для подключения источника питания, каж.дый из конденсаторов фазовой отсечки шунтировйн дополнительным диодом, между времязадающим конденсатором и плечом постоянного тока мостового выпрямителя включён переменный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3732484, кл. 323-19, 1971.