Быстродействующее коммутирующее устройство Советский патент 1982 года по МПК H01H47/00 

(54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электроавтоматике и может найти применение в различных коммутирующих устройствах при индуктивной нагрузке. Известны устройства, защищающие цепи питания от перенапряжений и повыщающие износоустойчивость коммутирующих контактов за счет уменьшения искрообразования при коммутации индуктивной нагрузки. К ним относятся полупроводниковые диоды, щунтирующие индуктивную нагрузку 1. . Недостатком этих устройств является увеличение времени спада тока в нагрузке в 5-8 раз по сравнению со схемой без щунтирующего диода, что оказывается недопустимым при управлении электро.магнитными механизмами с регламентируемым временем отпускания. Известны попытки у.меньшения времени спада тока в индуктивной нагрузке за счет включения последовательно с шунтирующим ее диодом резистора 2. Однако, это приводит к увеличению напряжения самоиндукции и к ухудшению эффективности искрогашения. Наиболее близким к предлагаемо.му по технической сущности является устройство для искрогашения, содержащее источник питания, положительная клемма которого через последовательно соединенные коммутирующий контакт и индуктивную нагрузку соединена с отрицательной клем.мой указанного источника питания, параллельно нагрузке подключена цепочка из последовательно соединенных резистора и конденсатора 3. Недостатком устройства является то, что эффективное искрогашение обеспечивается при значительном времени спада тока в нагрузке, т. е. устройство не обладает достаточным быстродействием. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для искрогащения, содержащее источник питания, положительная клемма которого через последовательно соединенные коммутирующий контакт и индуктивную нагрузку подключена к отрицательной клемме указанного источника питания, цепочку, из последовательно соединенных резистора, и конденсатора, подключенную параллельно нагрузке, введены дополнительный резистор, дополнительный конденсатор, первый

и второй диоды, точка соединения резистора и конденсатора подключена к аноду первого и катоду второго диодов, анод второго диода соединен с отрицательной клеммой источника питания, катод первого диода через параллельно соединенные дополнительные конденсатор и резистор подключен к точке соединения ком1мутирующего контакта и индуктивной нагрузки.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 питания, ко.ммутирующий контакт 2, индуктивную нагрузку 3, резистор 4, конденсатор 5, диоды 6 и 7, дополнительный конденсатор 8 и дополнительный резистор 9.

Устройство работает следующим образом.

При замкнутом коммутирующем контакте 2 через индуктивную нагрузку 3 протекает рабочий ток, а конденсатор 5 через, резистор 4 заряжен до напряжения источника 1 питания. Дополнительный конденсатор 8 разряжен, а диоды 6 и 7 заперты, так как полярность напряжения источника 1 питания является для них обратной. При размыкании коммутирующего контакта 2 конденсатор 5 через диод 6 и, параллельно включенные, дополнительные конденсатор 8 и резисторы 9 начинает разряжаться на индуктивную нагрузку 3, поддерживая на ней некоторое время напряжение той же полярности, что и у источника 1 питания. Это препятствует резкому прекращению тока в индуктивной нагрузке 3 и уменьщает ЭДС самоиндукции.

Кроме того, резкому нарастанию ЭДС самоиндукции препятствует цепочка последовательно включенных диодов 6 и 7 и дополнительного конденсатора 8, эффективно щунтируя индуктивную нагрузку 3 (влиянием дополнительного резистора 9 на шунтирование можно пренебречь). Однако, щунтирование индуктивной нагрузки 3 этой цепочкой продолжается только до окончания заряда дополнительного конденсатора 8 ЭДС самоиндукции, после чего ток через диоды 6 и 7 прекращается, и они перестают препятствовать прекращению тока через индуктивную нагрузку 3.

Так как дополнительный конденсатор 8 все время разряжается через резистор 9, при дальнейшем возрастании ЭДС самоиндукции цепочка диодов 6 и 7 опять включится и защунтирует .индуктивную нагрузку 3.

Таким образом, после разряда конденсатора 5 устройство ограничивает ЭДС

самоиндукции на уровне, определяемом величиной емкости дополнительного конденсатора 8 и сопротивлением дополнительного резистора 9. Диод 7 препятствует перезаряду конденсатора 5 и подавляет колебательный процесс в нагрузке.

Высокое быстродействие предлагаемого устройства позволяет использовать его при управлении электромагнитными механизмами с регулируемым временем отпускания.

Формула изобретения

Быстродействующее коммутирующее устройство, содержащее источник питания, положительная клемма которого через последовательно соединенные коммутирующий контакт и индуктивную нагрузку соединена с отрицательной клеммой указанного источника питания, параллельно нагрузке подключена цепочка из последовательно соединенных резистора и конденсатора, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия устройства, в него введены дополнительный резистор, дополнительный конденсатор, первый и второй диоды, точка соединения резистора и конденсатора подключена к аноду первого и катоду второго

диодов, анод второго д-иода соединен с отрицательной клеммой источника питания, катод первого диода через параллельно соединенные дополнительные конденсатор и резистор подключен к точке соединения коммутирующего контакта и индуктивной нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

40

А7 5