Быстродействующее коммутационное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (11) (51) 4 Н 01 Н 47 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „,,13 )(йЛ((() Tp((g (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3954160/24-07 (22) 23.09.85 (46) 23.05.87. Бюл. и - 19 (72) В.Н.Дыченко и В.И.Чиженко (53) 621.316.54(088.8) (56) Бабинов M.À и др. Элементы и устройства автоматики. — М.: Высшая школа, 1975, с. 247.

Егоров П.M Ýëåêòðîìàãíèòíûå механизмы и коммутационная аппаратура.

Харьков, ХВКИУ, 1970, с. 139.

Авторское свидетельство СССР

1(- 907619, кл. Н 01 Н 47/00, 1980. (57) Изобретение относится к электроавтоматике и может найти применение при коммутации индуктивных нагрузок. Целью изобретения является улучшение массо-габаритных характеристик устройства. При замкнутом контакте 2 управления через индуктивную нагрузку 3 протекает рабочий ток.Основной конденсатор 7 заряжен, а дополнительный конденса1312660

15 тор 8 разряжен. Коллекторный ток транзистора 12 не протекает благодаря наличию,. ;.-.да.11. При размыкании контакта 2 транзистор 12 переходит в открытое состояние. Энергия, накопленная в основном конденсаторе 7, переходит в индуктивную нагрузку 3, что препятствует резИзобретение относится к электроавтоматике и может найти применение в различных коммутирующих устройствах при индуктивной нагрузке.

Целью изобретения является улучшение массо-габаритных характеристик устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 питания, контакт 2 управления,индуктивную нагрузку 3, резисторы

4 — 6, основной и дополнительный конденсаторы 7 и 8, диоды 9 — 11, транзистор 12. В качестве коммутирующего контакта 2 может быть использован любой известный коммутирующий элемент, например тумблер 20 кнопка, контакт реле и др.

Устройство работает следующим образом.

При замкнутом контакте 2 управления через индуктивную наг рузку 3 протекает рабочий ток. Основной конденсатор 7 полностью заряжен. Дополнительный конденсатор 8 разряжен, а диоды 9 и 11 заперты, так как полярность напряжения источника t питания является для них обратной. По этой же причине не протекает коллекторный ток транзистора, несмотря на наличие тока через переход эмиттер-база.

При размыкании контакта 2 транзистор 12 переходит в открытое состояние. Энергия накопления в основном конденсаторе 7 переходит в индуктивную нагрузку,что препятствует резкому уменьшению тока в индуктивной нагрузке 3 и уменьшает ЭДС самоиндукции.

Кроме того, резкому нарастанию

ЭДС самоиндукции препятствует цекому уменьшению тока и уменьшает

ЭДС. Кроме того, резкому нарастанию ЭДС самоиндукции препятствует последовательная цепь, включающая в себя диод 9 и дополнительный конденсатор 8. В устройстве могут быть использованы малогабаритные полярные конденсаторы. 1 ил. почка последовательно включенных диода 9 и дополнительного конденсатора 8, эффективно шунтируя индуктивную нагрузку 3 (влиянием резистора 5 можно пренебречь). Однако шунтирование индуктивной нагрузки

3 этой цепочкой продолжается только до окончания заряда дополнительного конденсатора 8 током ЭДС самоиндукции, после чего ток через диод 9 прекращается.

Так как дополнительный конденсатор 8 все время разряжается через резистор 5, при дальнейшем возрастании ЭДС самоиндукции диод 9 опять включится и эашунтирует индуктивную нагрузку 3.

Таким образом, после разряда основного конденсатора 7 устройство ограничивает ЭДС самоиндукции на уровне, определяемом величиной емкости дополнительного конденсатора

8 и сопротивлением резистора 5.

Как показали материалы испытаний, расчеты и инженерный анализ введением транзистора, дополнительных . диода, резистора и их связей позволяет снизить массо-габаритные характеристики устройства.

Так, при использовании известного устройства в момент прохождения прямого тока через диоды к основному конденсатору приложено обратное напряжение, величина которого доходит до 1,5 В и равняется напряжению, возникающему на прямом переходе параллельно включенного диода. Наличие обратного напряжения на основном конденсаторе препятствует использованию малогабаритных полярных конденсаторов, например танталовых,так как использование указанных конденсаторов при обратной полярности ка1312660 тегорически недопустимо. Это выэы1 вает необходимость использования неполярных конденсаторов, габариты и масса которых значительно больше.

Так, например, если масса электролитического конденсатора типа

К52-1 емкостью 1,5 мкФ составляет

5 r, то масса неполярного конденсатора типа OMEI той же емкости составляет 175 r, т.е. в 35 раз больше.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет значительно снизить его массо-габакладка дополнительного конденсатора и другой вывод первого резистора объединены и подключены к катоду первого диода, вывод для подключения отрицательного полюса источника питания соединен с вторым выводом для подключения индуктивной нагрузки и с одной из обкладок основного конденсатора, другая обклад1О ка которого подключена к одному из выводов второго резистора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения массо-габаритных характеристик устройства, в него введены р — и — р-транзистор, третий диод и третий резистор, причем анод первого диода и один из выводов третьего резистора объединены и соединены с выводом для подключения отрицатель20 ного полюса источника питания, анод второго и катод третьего диодов объединены и соединены с первым выводом для подключения индуктивной нагрузки, катод второго диода под25 к ючен к другому выводу второго резистора, анод третьего диода соедиl нен с коллектором транзистора,база которого подключена к другому выводу третьего резистора, а эмиттер к точке соединения другой обкладки основного конденсатора и вывода второго резистора. ритные характеристики.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Быстродействующее коммутационное устройство, содержащее выводы для подключения индуктивной нагрузки,выводы для подключения источника постоянного тока, основной и дополнительный конденсаторы, два диода,два резистора и контакт управления,причем вывод для подключения положительного полюса источника питания через контакт управления соединен с первым выводом для подключения индуктивной нагрузки и точкой соединения одной из обкладок дополнительного конденсатора и одного иэ выводов первого резистора, другая обСоставитель А.Каретников

Редактор Г.Волкова Техред Л.Сердюкова Корректор А.Зимокосов

Заказ 1975/52 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно- полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4