Устройство для бездуговой коммутации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИИ, содержащее управляющий контакт, искрогасящий конденсатор, вьгеоды для подключения нагрузки и выводы для подключения источника постоянного тока, причем один из вьтодов для подключения источника постоянного тока соединен с одним из выводов для подключения нагрузки, другой вывод для подключения источника постоянного тока соединен с одним из вьгаодов управляющего контакта, отличающ е е с я тем, что, с целью повьшгения КПД устройства.путем использования накопленной в искрогасящем конденсаторе энергии для форсированного включения нагрузки, в него введены транзистор, ста билизатор тока и два диода, другой вывод для подключений нагрузки через первый диод соединен с другим выводом управляющего контакта и с одной из обкладок искрогасяще-. го конденсатора, другая обкладка которого соединена с эмиттером транзистора непосредственно, с одним выводом управляющего контакта через второй диод и с базой транзистора через стабилизатор тока, коллектор транзистора соединен с другим выводом дяя подключения нагрузки, причем оба дио (О да и эмиттерно-коллекторный переход транзистора включены в прово-i дящем для тока нагрузки направлении . f г 0-1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0% (11) ада Н 0 Н 9/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13, Д, %ИЬЛИЫ . ь.

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства. путем использования накопленной в искрогасящем конденсаторе энергия для форсированного включения нагрузки, в него введены транзистор, стабилизатор тока и два диода, другой вывод для подключения нагрузки через первый диод соединен с другим выводом управляющего контакта и с одной из обкладок искрогасяще-. го конденсатора, другая обкладка которого соединена с эмиттером транзистора непосредственно, с одним выводом управляющего контакта через второй диод и с базой транзистора через ста" билизатор тока, коллектор транзистора g ленни. (21) 3591674/24-07 (22) 18.05.83 (46) 30.07.84. Бюл. Р 28 (72) Ю.Ю. Ляуксминас (53) 62 1.3.064.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 920898, кл. Н 01 Н 9/30, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

В 494783, кл. Н 01 Н 9/30, 1974. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗДУГОВОЙ

КОММУТАЦИИ, содержащее управляющий контакт, искрогасящий конденсатор, выводы для подключения нагрузки и выводы для подключения источника постоянного тока, причем один из выводов для подключения источника постоянного тока соединен с одним из выводов для подключения нагрузки, другой вывод для подключения источника постоянного тока соединен с одним из выводов управляющего контакта, о т л и ч а юсоединен с другим выводом для подклю чения нагрузки, причем оба диода и эмиттерно-коллекторный переход транзистора включены в прово- дящем для тока нагрузки направ1 11059

Изобретение относится к электрическим переключателям, а именно к устройствам для гашения или предотвращения образования дуги между токонесущими элементами, и может использо" ваться .в электроавтоматике телемеханике, связи и т.д.

Известно устройство для бездуговой коммутации цепей постоянного тока, содержащее включенную параллельно 10 контакту цепи нагрузки шунтирующую цепь, состоящую из последовательно соединенных второго контакта, конденсатора и резистора, а также транзисI тора, база которого соединена с одним 1 выводом резистора и одной обкладкой конденсатора, эмиттер соединен с дру ним выводом резистора, а коллектор соединен " другой обкладкой конден" сатора С13.

Данное устройство не решает задачи использования накопленной в конденсаторе энергии при соединении цепи нагрузки, так как эту энергию погло,щает резистор. Тем самым не создает импульс мощности в цепи нагрузки в начале замыкания контакта.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для бездуговой коммутации, содержащее параллельно контакту включенную искрогасительную цепь, состоящую из резистора, конденсатора и элемента индуктивности, причем элемент индуктивности выполнен в виде повьппающего импульсного трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно в искрогасительную цепь, а вторичная обмотка — через выпрямнтельный элемент подключена параллельно цепи питания Г2 1.

Однако прототип имеет низкий КПД при возврате накопленной в искрогасительной цепи энергии, так как ток во второй обмотке повышающего трансформатора соответственно меньше тока

45 в первой обмотке. Тем самым прототип не может создать импульса мощности в цепи нагрузки в начале замыкания контакта, т.е. обеспечить форсирован«ное включение нагрузки.

Цель изобретения - повьппение КПД устройства путем использования накопленной в искрогасящем конденсаторе энергии для форсированного включения нагрузки. 55

Указанная цель достигается тем, что в устройство для бездуговой коммутации, содержащее управляющий кон51 2 такт, искрогасящий конденсатор, выводы для подключения нагрузки и выводы для подключения источника постоянного тока, причем один.из выводов для подключения источника постоянного тока соединен с.одним из выводов для подключения нагрузки, другой вывод для подключения источника постоянного тока соединен с одним из. выводов управляющего контакта, введены транзистор, стабилизатор тока и два диода, другой вывод для подключения нагрузки через первый, диод соединен с другим выводом управляющего контакта и с одной из обкладок искрогасящего конденсатора, другая обкладка которого соединена с эмиттером .транзистора непосредственно через второй диод с одним выводом управляющего контакта и через стабилизатор тока с базой транзистора, коллектор которого соединен с другим выводом для подключения нагрузки принем оба диода и эмиттер-коллекторный переход транзистора включены . в проводящем ,для тока нагрузки направлении.

Дополнительное введение двух диодов, стабилизатора тока, и транзистора при описанном их соединении способствует использованию накопленной энергии в конденсаторе при искрогашении для создания импульса мощнос-. ти в цепи нагрузки после замыкания контакта, что достигается включением последовательно с цепь нагрузки заряженного конденсатора. Стабилизирование тока в базовой цепи транзистора дает возможность уменьшить расходы энергии для коммутации накопленного заряда и получить импульс мощности меньшей амплитуды и длительности, являющийся более эффективным для надежного срабатывания включенных в цепь в качестве нагрузки электромагнитных устройств (реле, электромагнитов, соленоидов и т.д.), что позволяет удлинить линию передачи или использовать источник питания цепи нагрузки меньшей мощности. Такое целенаправленное использование накопленной энергии в искрогасителе контакта и является фактором повышения КПД.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема.

Устройство содержит включенную между положительным и отрицательным полюсами источника питания последовательную цепь, содержащую нагрузку

1, первый диод 2 и контакт 3. Общая

1 4 транзистор 7 запирается и ток в цепи нагрузки проходит через диод 2 и контакт 3. Стабилизатор тока 5 ограничивает величину тока базовой цепи транзистора 7, чем обеспечивает экономное использование накопленной в конденсаторе 4 энергии для питания базы транзистора 7, определяя импульс мощности меньшей амплитуды и большей длительности, являющийся более эффективным для надежного срабатывания включенных в цепь в кач ст,ве нагрузки электромагнитных устройств (реле, электромагнитов, соленоидов и т.д.), что позволяет удлинять линии передачи или использовать источники питания цепи нагрузки меньшей мощности. Такое целенаправленное использование накопленной энергии в искрогасителе контакта дает возможность увеличить коэффициент полезного действия и надежность срабатывания электромагнитных устройств.

По сравнению с прототипом, предлагаемое устройство имеет более высокий КПД при возврате накопленной в искрогасительном контуре энергии, так как конденсатор после замыкания контакта разряжается через цепь нагрузки и разрядный ток повышает . амплитуду напряжения в цепи. Возникающий при этом импульс мощности способствует уверенному срабртыванию включенных электромагнитных ус1-. ройств (реле, электромагнитов, соленоидов и т.д.) при меньших затратах энергии. Это дает чозможность удлинить линию передачи или испольэовать источник питания меньшей мощности.

3 110595 точка контакта 3 и катода первого диода 2 подключена к одной обкладке конденсатора 4. К другому выводу контакта 3 подключен один вывод стабилизатора тока 5 и катод второго диода 6, анод которого вместе с эмиттером транзистора 7 подключены к другой обкладке конденсатора 7.. Второй вывод стабилизатора тока подключен к базе транзистора 7, коллектор кото- Ip рого соединен с анодом первого диода

2. Транзистор использован типа п-р-п, . а стабилизатор 5 включен по направлению тока в базе транзистора 7.

Устройство работает следующим образом.

Когда контакт 3 замкнут,ток проходит по цепи: "+" источника питания, нагрузка 1, диод 2, контакт 3 и "-" источника питания. После размыкания контакта 3 ток проходит по цепи:

"+" источника питания, нагрузка 1, диод 2, конденсатор 4, диод 6 и "-" источника питания. В этой цепи заряжается конденсатор 4 и сохраняет свойка заряд за счет разомкнутого контакта

3 и обратной проводимости диода 2.

При замыкании контакта 3, ток разряда конденсатора 4 проходит по двум цепям. Ток в первой цепи через контакт

3, стабилизатор 5 и переход база— змиттер транзистора 7 открывает пере« ход эмиттер — коллектор — транзистора

;7, и ток разряда конденсатора 4 идет по второй цепи: "+" источника питания

35 нагрузка 1, переход коллектор — эмит, тер транзистора 7, конденсатор 4, кон,такт 3 и "-" источника питания. После окончания разряда конденсатора 4, Заказ 5606 /41

Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Каретников

Редактор Т. Парфенова Техред Т..Дубинчак КоРРектоР В. Гирняк