Ключ постоянного тока

 

КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт. св. № 913594, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введен четвертый тиристор, анод которого соединен с анодом третьего тиристора, а катод - с анодом первого тиристора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5П . Н 03 17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, - ;::. 3( и АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"Мъв Зиад.. (54) (57) КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт. св. № 913594, отличающийся тем„ что, с целью повышения быстродействия, введен четвертый тиристор, анод которого соединен с анодом третьего тиристора, а катод — с анодом первого тиристора..(61) 913594 (21) 34711001 18-21 (22) 16.07.82 (46) 23.10.83. Бюл. № 39 (72) А, Б. Иванов, А, С. Головченко и И. А. Кириллов (71) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им. Ар. тема (53) .621.314.632 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 913594, кл. Н 03 К 17/56, 11.07.80 (про-.

:тотип).!

050112

Изобретение относится к спльноточно!! бесконтактной коммутационной аппарату

° н и может быть использовано, например, @ схемах защитного отключения потребителей контактной электровозной откатки в условиях угольных шахт, опасных по га5 зу.

По основному авт. св. М. 913594 известен кл юч постоянного тока, содержащий три тиристора, три конденсатора, четыредиола и дроссель. Анол йервого тиристора соединен с положительным полюсом источника питания через нагрузку, зашунтированную первым встречно-включенным диодом. Первый конденсатор включен между положительным полюсом источника питания и концом первой обмотки дросселя, начало которой соединено с анодом первого тиристора и через второй конденсатор с анолом второго тиристора, катодом третьего тиристора, концом второй и концом третьей обмоток дросселя. Катод первого

20 тиристора соединен с катодом второго тиристора, анолом второго лиода, отрицательным полюсом источника питания и через третий конденсатор — — с анодом третьего тиристора. Катоды второго и третьего диодов соединены с началом соответственно второй

25 и третьей обмоток дросселя. Анод третьего диода соединен с положительным полюсом источника питания, а четвертый диод включен встречно-параллельно третьему тиристору 111.

Недостаток этого устройства состои1 в том, что после выключения первого тирис. тора некоторое время продолжается потребление тока нагрузкой, обусловленное перезарядкой второго (коммутирующего) конденсатора, т.е. затягивается процесс з отключения нагрузки.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство ввелен четвертый тиристор,. анод которого соединен с анодом третьего

40 тиристора, а катод — с анодом первого тиристора, На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Ключ содержит первый, второй, третий 45 и четвертый тиристоры 1-4, первый, второй и третий конденсаторы 5-7, дроссель с первой, второй и третьей обмотками 8-10, первый, второй, третий и четвертый диоды 11-!

4 н нагрузку 15.

Нагрузка 15 включена между анодом 0 тиристора I и положительным полюсом источника питания. Параллельно нагрузке

15 включены диод I I в обратном направлении и контур из конденсатора 5 и обмотки 8, причем начало этой обмотки соединено с анодом тиристора I. Катод тиристорв

1 соединен с катодом тиристора 2, анодом диода 12, отрицательным полюсом источника питания и первой обкладкой конденсатора 7, вторая обкладка которого соединена с анодами тиристоров 3 и 4 и катодом диода 4. 11ервая обкладка конденсатора

6 соелинена с анодом диода 14, катодом тиристора 3, анодом тиристора 2, концами обмотки 9 и 10, а вторая обкладка — с анолом тиристора 1 и катодом тиристора 4.

Начала обмоток 9 и 10 соединены с катодами соответственно диолов 12 и 13. Анод диода 13 соединен с положительным полюсом источника питания.

Устройство работает следуюп(им образом.

В начальный момент времени тирнсторы

1 — 4 закрыты. конденсаторы 5 и 6 разряжены, а конденсатор 7 заряжен до напряжения источника питания. Прн подаче управляющего импульса на тиристор 1, послелний включается и начинает протекать ток через нагрузку 15 и последовательно соединенные конденсатор 5 и обмотку 8. Одновременно с этим подается управляюгций импульс на тиристор 3, в результате чего тиристор 3 включается и часть заряда, накопленного конденсатором 7, практически мгновенно переходит в коммутирук щий конденсатор 6 через включенные тири 1оры

1 и 3, после чего тиристор 3 закрывасгся.

Далее конденсаторы 6 и 7 <форсированно подзаряжаются от источника питания через обмотку 10 и диол 13, а также обмотку 9 и диод !2 благдаря импульсам ЭЛ(:, наводимым B обмотках 9 и I0 при возрастании тока в обмотке 8, причем диод 14 обеспечивает цепь ползарялки конденсатора 7.

После этого практически сразу же после включения тиристора 1 ключ готов к отключению нагрузки 15.

При необходимости отклю гения нагрузки 15 подается управляюгций импульс на тирнстор 2, который включагтся и вместе с заряженным конденсатором 6 шунтирует тиристор 1. В результате этого тиристор 1 быстро закрывается и начинается перезарядка конденсатора 6 от источника питания через нагрузку 15 и тиристор .2.

Далее, с некоторой заранее выработанной задержкой, превышающей время закрывания тиристора 1, подается управляюгций импульс на тиристор 4, в результате чего тнристор включается и часть заряда, накопленного конденсатором 7, практически мгновенно переходит в конденсатор 6 через вклк>ченные тиристоры 2 и 4 и значительно ускоряет тем самым процесс его перезарядки.

При перезарядке конденсатора 6 напряжение на нагрузке уменьшается и поэтому в-обмотке 8 начинает протекать ток в обратном направлении благодаря накопленному заряду конденсатора 5, причем этот ток возрастает в течение некоторого. времени, превышающего время перезаряд10501!2

Составитель И. (!арфеиов

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор А. Дэятко

Закаэ 846(56 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного ком итега СССР по делам йэобретеиий и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушснан иаб., a. 4/Ь

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з

Фи конденсатора 6. Г!ри возрастании этого тока в обмотке 10 индуктируется ЭЛС обратного направления, которая запирает диод

l3 и тем самым обеспечивает автоматическое запирание тирнсторов 2 и 4. По мере убывания заряда, накопленного конденсатором 5, возрастание обратного тока в обмотке 8 прекращается и начинается под,зарядка конденсатора 7 от источника питания до установившегося напряжения череа диод 13, обмотку 10 и диод 14.

Емкость конденсатора 7 выбирается в несколько раз большей емкости конденса.тора 6, чтобы при включении тиристоров

3 или 4 конденсатор 6 практически мгновенно зарядился до напряжения, близкого к напряжению источника питания.

Тех нико-экономический эффект обуслов. лен высоким быстродействием ключа прн отключении нагрузки, изменяющейся в широких пределах, благодаря значительному

5 ускорению процесса перезарядки коммутирукппего конденсатора. Быстродействие ключа ограничено практически лишь свой-, ствами тиристоров.

Использование предлагаемого устройства в схемах защитного отключения потреf0 бителей рудничного кЬнтактного электровоза позволит предотвратить дугообразование при токосъеме благодаря высокому быстродействию и постоянной готовности к отключению этого устройства и тем самым

15 обеспечит возможность расширения облас- ти применения контактной электровозной откатки в шахтах, опасных по газу.