Устройство для бездуговой коммутацииНА пОСТОяННОМ TOKE Советский патент 1981 года по МПК H01H36/00 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации цепей постоянного тока.

Известны устройства на герконах, которые включают нагрузку постоянного тока без искровых и дуговых явлений. Такие устройства содержат геркон, орган управления, транзистор и конденсатор 1, 2.

Известное устройство позволяет только включать нагрузку постоянного тока без искровых и дуговых явлений. Однако значительный износ контактов происходит при отключении. Это не позволяет использовать известное устройство при коммутации нагрузки, мощность которой больше номинальной мощности геркона.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для бездуговой коммутации нагрузки постоянного тока 3, которое содержит геркон, орган управления, полупроводниковый элемент с релейной характеристикой, магнитопровод, резисторы, конденсатор, диод и индуктивность.

Это устройство сложно как по исполнению, так и в наладке, а также из-за магнитопровода имеет сравнительно большие габариты. Орган управления в нем выполнен только на постоянном магните.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, а также уменьшение габаритов устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство для бездуговой коммутации на постоянном токе, содержащем геркон, орган управления, источник питания и полупроводниковый элемент с релейной характеристикой, введен другой геркон, который включен последовательно с источником питания в цепь управления полупроводникового элемента. Другой геркон находится под воздействием того же органа управления и является по отношению к первому геркону

запаздывающим при включении и опережающим при отключении.

Это позволяет расширить функциональные возможности устройства и уменьшить его габариты. Расширение функциональных возможностей заключается в возможности управления устройством обмоткой. Отсутствие магнитопровода позволяет уменьшить габариты устройства.

На фиг. 1 изображена схема ycтpo йcтвa

для бездуговой коммутации на постоянном токе с управлением от одной обмотки органа управления; на фиг. 2 - схема устройства для бездуговой коммутации на постоянном токе с управлением от постоянного магнита и транзистором п-р-п-типа;

На фиг. 3 - схема устройства для бездуговой коммутации на постоянном токе с управлением от сдвоенной обмотки органа управления и составным транзистором р-л-р-типа.

Устройство содержит геркон 1, полупроводниковый элемент с релейной характеристикой, в частности транзистор 2. Геркон 1 включен последовательно с переходом эмиттер-коллектор транзистора 2 и нагрузкой 3. Имеется также другой геркон 4, который вместе с герконом 1 управляется от одного органа управления, выполненного в виде обмотки 5, подключенной к источнику питания t/y постоянного тока. Другой геркон 4 последовательно с /7у резистором б и источником питания t/y подключен в цепь управления транзистора 2. Резистор 6 служит для ограничения тока базы транзистора 2. В зависимости от структуры выбранного транзистора 2 полярность подключения напряжения цепи нагрузки /7н и источника питания И постоянного тока может изменяться. Другой геркон 4 является по отношению к геркону 1 запаздывающим при включении устройства и опережающим при отключении. Конструктивно это может быть выполнено в схеме с одной обмоткой 5 (фиг. 1), если МДС срабатывания и отпускания другого геркона 4 больще соответствующих величин геркона 1. В схеме с управлением от постоянного магнита 7 (фиг. 2) герконы 1 и 4 должны быть смещены один относительно другого таким образом, что геркон 1 при движении постоянного магнита 7 срабатывает раньще, а отпускает позже другого геркона 4. В схеме с управлением о г сдвоенной обмотки 5 органа управления целесообразно применить магнитную трубку 8, в которую помещен другой геркон 4 и которая увеличивает его МДС срабатывания и коэффициент возврата, а также является экраном. Обмотка 5 органа управления должна обладать довольно больщой постоянной времени переходного процесса при включении и отключении. Это необходимо для более четкой во времени задержки при включении и опережении при отключении устройства.

Транзистор 2 может быть выполнен по составной схеме (фиг. 3). Вместо транзистора 2 может быть применен любой полупроводниковый элемент с аналогичными характеристиками. При отсутствии МДС от органа управления герконы 1 и 4 разомкнуты, в нагрузке 3 ток не протекает, и транзистор 2 заперт.

При увеличении МДС от органа управления замыкается геркон 1, затем замыкается другой геркон 4, и транзистор 2 открывается. В нагрузке 3 начинает протекать ток. Геркон 1 замыкается в то время, когда транзистор 2 еще заперт.

При отключении устройства МДС от органа управления уменьшается. Сначала

размыкается другой геркон 4, запирай транзистор 2, затем геркон 1. Геркон 1 размыкается при запертом транзисторе 2. Задержка при включении и опережение при отключении другого геркона 4, относительно геркона 1, позволяет коммутировать герконом 1 лишь ток «холостого хода транзистора 2. Наличие другого геркона, управляемого

органом управления и включенного последовательно с источником питания в цепь управления полупроводникового элемента (другой геркон является по отношению к геркону, запаздывающим при включении и

опережающим при отключении) позволяет расширить функциональные возможности, а также уменьщить габариты устройства.

Задержка при включении и опережение при отключении позволяют открывать полупроводниковый элемент после замыкания геркона и запирать полупроводниковый элемент до размыкания геркона, что позволяет коммутировать герконом токи «холостого хода полупроводникового элемента.

Номинальные токи нагрузки, которые во много раз превышают токи «холостого хода, включает и отключает полупроводниковый элемент. Это позволяет значительно уменьшить износ контактов геркона.

Отсутствие магнитопровода в описываемом устройстве позволяет уменьшить его габариты по сравнению с прототипом.

Применение транзистора вместо дефицитного и дорогостоящего полупроводникового

элемента, управляемого магнитным полем, позволяет удешевить устройство. Управление с помощью обмотки расширяет область применения устройства. Испытания показали, что устройство работает надежно.

Формула изобретения

Устройство для бездуговой коммутации на постоянном токе, содержащее геркон,

орган управления, источник питания и полупроводниковый элемент с релейной характеристикой, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей и уменьшения габаритов устройства, в него введен другой геркон, который включен последовательно с источником питания в цепь управления полупроводникового элемента, причем указанный другой геркон находится под воздействием того же

органа управления и является по отношению к первому геркону запаздывающим при включении и опережающим при отключении..,j Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Городецкий А. Ю. и Фродин В. Г. Повышение надежности и быстродействия реле на магнитоуправляемых контактах. «Приборы и системы управления, № 11,

1971, с. 30-32. И. Патент ФРГ № 1514779, 21g, 4/01, 1972. 3. Авторское свидетельство СССР № 532910, Н 01Н 51/28, 1975 (прототип).

Фц,г. 1

I

иг.