Устройство для отключения цепей переменного и постоянного тока

 

УСТРОЙСТВО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт. св. № 1035659, о т л и ч а 7 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем обеспечения гарантированного бестокового отключения нагрузки,. дроссель снабжен дополнительной маловитковой обмоткой, причем указанная обмотка I включена последовательно с встречнопараллельными обмотками, согласно с многовитковрй обмоткой и имеет вдвое меньшее число витков, чем основная маловитковая обмотка. i f

О А

СОЮЗ. СОВЕТСКИХ МЯФЛЮ

РЕСПУБЛИК ае а11

3С59Н01 Н 0 д,д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / " ../

Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ е (61) 1035659 (21) 3581050/24-07 (22) .20.04.83 (46) 15. 10.84. Бюл. У 38 (72) P.ß. Кляйн, С.П. Усачев и К.А. Хорьков (71) Томский ордена Октябрьской ,Революциц и ордена Трудового Крас. ного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (53) 621.3.064.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .

В 1035659, кл. Н 01 Н 9/30, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт. св. 9 1035659, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем обеспечения гарантированного бестокового отключения нагрузки,. дроссель снабжен дополнительной маловитковой обмоткой, причем указанная обмотка включена последовательно с встречнопараллельными обмотками, согласно с многовитковой обмоткой и имеет вдвое меньшее число витков, чем основная маловитковая обмотка.

1119090

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электротехнических установках различного назначения, в том числе в импульсной технике. 5

По основному авт. св. У 1035659 известно устройство для бездуговаго отключения цепей переменного и постоянного тока, содержащее дроссель, на магнитопроводе которого намотаны 10 две встречно-параллельные обмотки с разным числом витков. В цепь маловитковой обмотки включены силовые контакты, а в цепь многовитковой обмотки — дополнительные контакты. Сило- 15 вые и дополнительные контакты зашунтнрованы высокоомными резисторами.

Обе параллельно включенные цепи включены последовательно с выводами для подключения нагрузки. По обмот- 20 кам дросселя протекают поля, обратно пропорциональные числам витков(1), Бездуговая коммутация силовых контактов осуществляется .благодаря тому, что в момент, предшествующий 25 их размыканию, размыкаются дополнительные контакты и индуктивность . резко возрастает. Это вызывает уменьшение коммутируемого тока нагрузки до уровня, обеспечивающего размьпсание силовых контактов без электрической дуги.

И

Однако коммутация дополнительных контактов неизбежно сопровождается образованием искры или дуги, так как З5 цепь многовитковой обмотки является индуктивной нагрузкой для них. Это приводит к износу дополнительных контактов и снижению надежности работы устройства. Кроме того, это 40 устройство создает узкий интервал бестоковой паузы, недостаточный дл полного размыкания контактов коммутирующего аппарата и восстановления электрической прочности межконтактного промежутка, и загоранию элект- рической дуги на контактах.

Цель изобретения — повышение на;,дежности устройства путем обеспечения гарантированного бестокового Ю ,отключения нагрузки.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для отключения цепей переменного и постоянного тока, дроссель снабжен дополнительной i5 маловитковой обмоткой, причем ука- эанная обмотка включена последовательно с встречно-параллельными обмотками, согласно с многовнтковбй обмоткой и имеет вдвое меньшее число витков чем основная маловитковая обмотка °

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит маловитковую

1 и многовитковую 2 обмотки, намотанные на магнитопроводе дросселя и

:включенные встречно-параллельно, а также коммутирующий аппарат с двумя парами размыкающих контактов 3 и 4.

Последовательно с маловитковой обмоткой включены силовые контакты 3, а последовательно с многовитковоч обмоткой включены контакты управления 4. Обе последовательно-параллельные цепи присоединены к нагрузке 5 и к зажимам источника постоянного или переменного тока. Контактные парй 3 и 4 коммутирующего аппарата зашунтированы высокоомными резисторами 6. Параллельно многовитковой обмотке 2 подключен конденсатор 7, который служит для гашения электрической дуги, возникающей на контактах управления 4 в процессе их размыкания. Цля создания отрицательного магнитного потока,в магнитопроводе последовательно ео встречно-параллельными обмотками 1 и 2 дросселя и согласно с обмоткой 2 включена дополнительная маловитковая обмотка 8.

Конденсатор 7 в цепи многовитковой, обмотки зашунтирован разрядником 9.

Устройство работает следующим образом.

1

При замкнутом состоянии..контактов

3 и 4 по обмоткам 1 и 2 протекают токи, обратно пропорциональные их числам витков согласно равенства намагничивающих сил обмоток

- 1®„-32 м2, (11 где 1 и 3 — токи в обмотках 1 и 2 соответственно, vi/1 и %/2 — числа Витков этих обмоток

За счет встречного включения обмоток 1 и 2 или за счет их встречной намотки магнитные потоки Ф и Ф в

2 магнитопроводе, обусловленные токами 3, и д, взаимно компенсируют

2 друг друга, а магнитный поток дополнительной маловитковой обмотки 8, имеющей число витков w gw /g, по ко1 торой протекает ток нагрузки, создает отрицательный магнитный поток

-по.отношению к потоку маловитковой обмотки. Результирующий магнитный поток равен

1119090

Составитель А. Каретников

Редактор А. Долинич Техред О.Неце Корректор О. Тигор

Заказ 7464/40 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал НПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Здесь ф — магнитный поток обмотки 8.

Конденсатор 7 будет заряжен до величины активного падения напряжений 1 на многовитковой обмотке.

После раэмыкания контактов 4 протекающий по ним ток перехватывается конденсатором 7, который перезаряжается под действием ЭДС самоиндукции многовитковой обмотки 2. В результате этого магнитная энергия, накопленная в индуктивности дросселя, не выделяется на межконтактном про° межутке и не создает условий для возникновения электрической дуги, что обеспечивает более благоприятные условия работы контактов 4 в цепи управления по сравнению с прототипом. 20

В силовой цепи в момент размыкания контактов управления 4 индуктивность обмоток 1 и 8 скачкообразно увеличивается, а ток спадает до нуля.

Магнитопровод дросселя под действием 25 приложенного напряжения источника перемагничивается от значения потока Il- Ф ) до нуля и затем до значения

: Ф1 †.ФзI что сопровождается Формированием ступени малого тока в силовой 30 цепть Длительность этой ступени в дацном случае больше, чем у прототи- . па и определяется выражением

1 где  — индукция в магнитопроводе; площадь сечения магнитопровода;

Π— напряжение перемагничивания дросселя.

В этот период производится размыkaние силовых контактов 3 и происходит восстановление электрической прбчности межконтактного промежутка.

Расширение интервала ступени малого тока в данном устройстве достигается тем, что перемагничивание магнитопровода дросселя происходит из области отрицательного магнитного потока в область положительного потока.

В связи с наЛичием отрицательного магнитного потока в магнитопроводе дросселя в процессе работы этого устройства на конденсаторе 7 могут возникнуть большие перенапряжения.

Во избежание пробоя конденсатора он эашунтирован разрядником 9, ко- торый срабатывает при напряжении выше допустимого для конденсатора.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет путем коммутации малых токов в цепи управления обеспечить надежную коммутацию в любой момент времени значительных токов в нагрузке.