Коммутационное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s р Ч 01 Н 47/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797977/07 (22) 05.03.90 (46) 23.12.91.Бюл. ¹ 47 (71) Конструкторское бюро электроприборостроения (72) А,В. Басов и В.И. Ступаков (53) 621.3,066.63 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1,229849, кл. Н 01 Н 47/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 417070, кл. Н Oi Н 47/00, 1986. (54) КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации питания сильноточных емкостных нагрузок в случаях, когда от одного источника напряжения ограниченной мощности

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации питания сильноточных емкостных нагрузок в тех случаях, когда от одного источника напряжения ограниченной мощности производится питание нескольких потребителей электроэнергии, чувствительных к импульсным просадкам. Напряжения.

Известно коммутационное устройство, содержащее электромагнитное реле с замыкающим контактом, токоограничительный резистор, выводы для подключения нагруз-, ки, выводы для подключения источника питания и ключ управления, причем один из выводов для подключения нагрузки через последовательно соединенные токоограничительный резистор и замыкающий контакт электромагнитного реле соединен с одним из выводов для подключения источника пи„„SU „„1700629 A1 производится питание нескольких потребителей электроэнергии, чувствительных к импульсным просадкам напряжения. Цель изобретения — повыщение помехозащищенности и надежности. Устройство содержит двухобмоточное поляризованное реле, узел включения, узел отключения, узел контроля напряжения, источник тока, два ключа управления, выводы для подключения емкостной нагрузки и выводы для подключения двух источников питания. При замыкании одного из управляющих ключей к нагрузке подключается источник тока. В результате емкость нагрузки заряжается постоянным пласом после заряда емкости нагрузки включается двухобмоточное поляризованное реле и своим контактом подключает нагрузку к питанию. 1 ил. тания и одним из выводов ключа управления, другой вывод для подключения нагрузки соединен с. другим выводом для подключения источника питания и одним из выводов обмотки электромагнитного реле, кроме того. в коммутационное устройство дополнительно введены второе электромагнитное реле с одной переключающей контактHoй группой, двуxo6Mоточное поляризованное электромагнитное реле с замыкающими контактами, выравнивающие резисторы по числу замыкающих контактов поляризованного электромагнитного реле, второй ключ управления, причем одни из выводов замыкающих контактов поляризованного электромагнитного реле обьединены и через размыкающий контакт переключающей контактной группы второго электромагнитного реле соединены с одним

1700629

40

50 для подключения нагрузки, причем первые выводы электромагнитных нейтральных реле подключены к первому выводу для подключения первого источника питания, второй вывод первого электромагнитного нейтрального реле через первый ключ управления соединен с вторым выводом для подключения первого источника г:итания, второй вывод второго электромагнитного нейтрального реле через второй ключ управления соединен с вторым выводом для подключения первого источника питания, первые выводы обмоток включения и отключения электромагнитного поляризованного реле соединены с вторым выводом для подключения первого источника питания, введены узел включения электромагнитного поляризованного реле, выполненный на первом транзисторе, первом и втором рези.сторах и конденсаторе, узел отключения электромагнитного поляризованного реле, выполненный на втором транзисторе, третьем и четвертом резисторах, узел контроля напряжения, собранный на транзисторной опто паре, пятом и шестом резисторах, источник тока, выполненный на третьем транзисторе, полупроводниковом диоде и седьмом, восьмом и девятом резисторах, причем коллектор первого транзистора соединен с вторым выводом обмотки включения поляризованного реле, его база через второй резистор, шунтированный конденсатором, соединена с первым выводом для подключения первого источника питания, а через первый резистор и соединенный последовательно с ним первый замыкающий контакт первого электромагнитного нейтрального реле — с вторым выводом для подключения этого источника питания, коллектор второго транзистора соединен с вторым выводом обмотки отключения поляризованного реле, его база через четвертый резистор соединена с первым выводом для подключения первого источника питания, а через третий резистор и соединенный последовательно с ним первый замыкающий контакт второго электромагнитного рейтрального реле — с вторым выводом для подключения этого источника питания, эмиттеры первого и второго транзисторов соединены с первым выводом для подключения первого источника питания, излучающий диод транзисторной оптопары соединен анодом через второй замыкающий контакт первого электромагнитного нейтрального реле с эмиттером третьего транзистора, а катодом — через пятый резистор с коллектором третьего транзистора, коллектор транзистора транзисторной оптопары соединен с базой первого транзистара, эмиттер — с первым выводом для подключения пеового источника питания, а база через шестой резистор соединена с первым выводом для подключения первого источника питания, эмиттер третьего транзистора через седьмой резистор соединен с первым выводом для подключения второго источника питания, коллектор соединен с выводом для подключения нагрузки, а база соединена с катодом полупроводникового диода и подвижным контактом переключающей контактной группы первого электромагнитного нейтрального реле, анод полупроводникового диода соединен с пер вым. выводом для подключения второго источника питания, размыкающий контакт переключающей контактной группы первого электромагнитного нейтрального реле через восьмой резистор соединен с первым выводом для подключения второго источника питания, замыкающий контакт переключающей контактной группы первого электромагнитного нейтрального реле через девятый резистор соединен с вторым выводом для подключения второго источника питания, а первый вывод замыкающего электромагнитного поляризованного реле соединен с первым выводом для подключения второго источника питания, а второй вывод данного контакта соединен с BblBoдом для подключения нагрузки.

Положительный эффект достигается эа счет обеспечения практически постоянного тока заряда емкости нагрузки, что позволяет уменьшить максимальное значение зарядного тока. Снижение динамических просадок питающего напряжения во время переходных процессов позволяет повысить помехозащищенность устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит электромагнитное нейтральное реле 1 с замыкающими контактами 2 и 3 и переключающей контактной группой 4, электромагнитное рейтральное реле 5 с замыкающим контактом 6, электромагнитное поляризованное реле 7 с обмоткой 8 включения, обмоткой 9 отключения и замыкающим контактом 10, узел включения поляризованного реле 7, выполненный на транзисторе 11, конденсаторе 12, резисторах 13 и 14, узел отклонения поляризованного реле 7, выполненный на транзисторе 15, резисторах 16 и 17, узел контроля напряжения, состоящий из транзисторной оптопары 18, резисторов 19 и 20, источник тока, выполненный на транзисторе 21, полупроводниковом диоде 22 и резисторах 23-25, 1700629 емкостную нагрузку 26, ключи 27 и 28 управления, а также шины первого 29 и 30 и второго 31 и 32 источников питания. Причем перВы8 Вывацы электромагнитных Рейт" ральных реле 1 и 5 подключены к шь ие 29 питания, Вторые выводы соот-.етственна «8р83 ключи 27 и 28 gjnpçÂë8H!% соедин8нь с шиной 30 питания, Первый Вывод обмотки 8 включения поляризованного реле 7 соединен с шиной 30 питания, второй вывод об= мотки 8 включения поляризованного реле 7 соединен с коллектором транзистора 11.

База транзистора 11 через резистор 14, включенный параллельно с конденсатором

12, соедлнена с шиной 29 питания, а через резистор 13, включенный последовательно с замыкающим контактом 2 электромагнитного нейтрального реле 1, — с шиной питания, Первый вывод обмотки 9 отключения поляризованного реле 7 соединен с шиной

30 питания, второй вывод обмотки 9 откл очения поляризованного реле 7 соединен с коллектором транзистора 15. База транзистора 15 через резистор 17 соедичена с шиной 29 питания, а через резистор, 16, Включенный последовательна с замыкающим контактом 6 электромагнитного чейтральнаго реле 5, — с шиной ЗО питания.

Змиттеры транзисторов 11 и 15 соединены с шиной 29 питания. Излучающий диод транзисторной оптопары 18 соединен анодом через "àìûêàþùèé контакт 3 злектаомагнитнаго чейтральнаго реле 1 с змиттером транзистора 21, а катодом — через резистор 19 с коллектором данного транзистора. Транзистор оптапэры 18 соединен коллектором с базой транзистора 11, а эмиттерам — с шиной 29 питания. Эмиттер транзистора 21 через резистор 23 соединен с шиной 31 питания. База транзистора 21 соединена с катодом полупроводникового диода 22 и подвижным контактом переклю чающей контактной группы 4 электромагнитного нейтральнога реле 1. Анод полупроводникового диода 22 соединен с шиной 31 питания. Размыкающий контакт переключающей контактнол группы 4 электромагнитного нейтрально-,а реле 1 через резистор 24 соединен с шиной 31 питания.

Замыкающий кон.гакт переключающей контактной группы 4 электромагнитного нейтрального реле 1 через резистор 25 соединен с шиной 32 питания. Первый Вывод замыкающего контакта 10 поляризованного реле " соединен с шлной 31 питания.

Коллектор транзистора 21 соединен с вторым выводом замыкающего контакта 10 поляризаваннога реле 7 и емкостной нагрузкой 26.

1 . > 0

> Ij

55

Устройство работает следующим обраЗОМ, При замыкании управляющего ключа 27 срабатывает электромагнитное реле 1 л зэмыкае г cBG! i зэмыка1ощие конт 81гты 2 и 3 и перекл.оча,ащий контакт группы 4. Контакт

2 подключает резистор 13 х шине 30 питания, тем самым подавая атпира ащий сигнал на ренее закрытый транзистор 11, коллекторной нагрузкой которого является обмотка 8 включения паляризованнога реле

7. Однако транзистор 11 остается закрытым, так как контакт 3 электромагнитного реле 1 замыкается и подключает диод транзисторНОЙ Оптапэрь 18 чер83 посл8ДОВэтельно включенный резистор 23 к шине 31 и лтания, Открывшийся транзистор оптапары 18 шунтирует п8рехОд база — 3MMTY8p Tранзистора

11. Замыкающий контакт перекл очающей контактной группы электромагнитного реле

1 через последовательна соединенный с ними резистор 25 подключает базу транзистора 21, включенна-о по схеме источника тока, к шине 32 питания. Транзистор 21 открывается. Ток через транзистор 21 Определяется напряжением смещения, заданным диодом

22 и сопротивлением резистора 23, и не зависит от сопротивления нагрузки 26, Па мере заряда емкости нагрузки 26 напряжеtw8, приложенное между коллектором и эмиттером транзистора 21, начинает снижаться. При достиженил напряжением порогового значения ток через диод транзисторной оптопары 18, ограниченный резистором 19, становится меньше тока удержания Tp8HSMcTop Оптапары 18 закрывается. Напря>кенис на переходе базаэмиттер транзистора 11 возрастает и ан открывается, вызывая срабатывание обмотки 8 включения поляризаваннога реле 7, Контакт 10 поляризованного реле 7. замыкается, шунтируя источник тока на транзисторе 21, и подключает заряженную емкость нагоузки 26 к шине 31 питания, После размыкания ключа 27 управления электромагнитное реле 1 Отключается и размыкает свои замыкающие контакты 2 и 3 и замыкающий контакт переключающей контактной группы 4, транзистор 11 закрывается, обесточивая обмотку 8 Включен я поляризованного реле 7, Транзистор 21 закрывается и дальнейшее питание нагрузки осуществляется через закрытый контакт 10 поляризованного реле 7.

Таким образом„емкость нагруз:-.и 26 зааяжается практически пс стая ч н ы м таком. веллчина которого мажет быть заранее 0пред8лена расчетным nvT8l

Для отключениг, Hatpy8ê|,, необходимо замкнуть ключ 28 управления. t.pa6атывэет лр

,) р

ЛО

35 эл8ктромагнитное реле ь и замыкает свой замыкающий контакт 6. 1ранэ1;стор 15 откоыВается, Вызывая соаба7ывани8 Откл!Очающей !6 qoT., Ig g пплчр.лзов,„н;.,Ого оел --, gi ra ПОНБОДИ Г r.",Раз,„ ..*, 81- И1 » lr Н B» r B l o

Л 1Р!4Э(БЭ1! НОГО РЕЛ8 л И От. ;ЛЖЧБНИ!О 1лаГ;:- ;.лэ

Keg 96 О:; Ч! 1 „-1.. лл i П..1,, !И

Ао сравнениcо ". Иэвзстн . ! и1) ==„1а =

МОЕ УС:РойСТВО Об:=:СП8Ч(1Вает Нал. Зж ::.1,.Д

"0">fr>r73!>(f0 Чл! "O(:ТННХ На Р :OK С

Бкл10чения до 4Г! и и позволяет уменьшит.

ТОК ЗЗРЯда ЕМКОСТИ НБГРУЗКИ Б 1,5 2 л аэа

Гlои ТОМ хге Бремени переход!10ГО проце .Са, Ъ леньщенИБ ЗБРЯДНОГО TQKB емl-"ОСТИ 1.:а грузки позволит избежать Динамических

ПрОСадок ll!17813UJlef 0 HBApR®erf Ë«f, 170 И обеспечиэает высо;".у!о помехозащишен1.400-1-! C rеМ1

Формула изОбр878ния

1(оммутацион1:08 устройство, содерж;-щ88,цва нейтральнь!х реле, двухоб лоточноа поляризованное реле, два ключа управлвНИЯ, ВЫВОДЫ ДЛЯ ПОДКЛ10ЧБНИЙ ПЕРВОГО ИСтОчникэ питания, Выводы для пОдкл10чения .нагрузки, три резистора, прлчем перво= нейтральное реле имеет одну замыкающую контактн"fo группу, первый вывод для подключения первого источника питания ",oäключен к первым выводам обмоток первого и в. Opof.o ней.;-ральных реле, вторые выводы обмоток первого л второго нелтрального реле подкл10чены соответственно к первым

Выводам перБОГО и ВторОГО ключей управления, вторые выводы которых подключены к одному из выводов замыкающего контакта первого ней-рального реле и к.второму выВодч pffft POQKfffo ef;ИЯ (18pBOfo f!CTQ !Ни:;а питания, первый вывод для подключения нагрузки подключен к первому вывод, первого резистора, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения помехозащищеннасти и надежност, в него введены узел контроля напряжения, выполненный на транзисторной оптопаре, первом и БTopof резисторах, источ1-1ик тока, выполненный на тр8тьем, >eTBepтом N пятом оезисторах, диоде и первом транзисторе, узел вкл1оче11ия полярлзованногo реле,,выполненный на втором транзлсторе, шестом, седьм(м резистОрах и кОндеHcBTope, узел отключения поляриэованнОГО р8л8, Выполненный на третьем транэлсторе, восьмом и девятом резисторах, вь!воды для подключения BTOрого источника питания, в качестве второго ней1ралl;-fofo реле использовано нейтральное реле, соц80жащее дВ8 Замыка!Оши8 !i одну переключающу10 контактные группы, Б качестве двухобмоточного поляризован 1оГО Оеле использовано ДвухобмотОчное пОлЯ ризованное реле, содержащее одну замы сающую контактную группу, причем пер ый Bh Boä для подклlочения ВтОООГО ис70 - ника и лтания подключен к Одному из Выао,.,.QB замыкающего кон акта

;.;:Б,KQÑûo-:-;чного поляр . Зованного реле, к и-:.рво:;":у в:-;Воду третьего резистора, аноду

i rigBB Н К Г!ЕРВОМУ ВЫ ВОДУ ЧЕТББРТОГО РСЗИ с (01рь Б 1 осой ВЫВОД замыкающеГО контакта

Бухсбмоточного поляризованного реле

;.О:РЛ1ОЧСН К ПЕРВОМУ ВЫВОДУ ПЕРВОГО РЕЗИ-,...я,;.а и; коллектору первого транзистора, Орой Bf.вод третьего резистора подклю18: — :: эмил-еру первого транзистора и к г:ер-;О,:;у, .Воду второй замыкающ

:-:,Онта.<тной группы второго нейтрального реле, ка Од диода подключен к базе первого

Гранзистора и к пеоокл1очающему контакту лера .,ючг:ощей контактной группы Второго н,"-,йтраль ::,Ого реле, гторой Вь1вод четвертогo резистора под л:o ef-; к раэмь!Ка!Ощему

КПНТЗКТУ лпеОЕХЛЮ =.;OØeé КОНТБКТНой ГРУП:.-1Ь. Вт,.РОГО НЕйтГ1ллЬ "Ora РЕЛЕ, ЗаМЫКаЮЦпй ;;НтаКГ КОТОРОЙ ПОЦКЛЮЧЕН К ПЕРВОМУ выводу пятого резистора, Второй вывод пятого резл,Tope подключен K второму выводу для подключения Второго источника питания и к второму Выводу для подключения нагрузки, второй контакт второй замыкающей контактнол группы второго нейтрального реле поцключен к аноду транзисторно л Of!Tooepv, катод транзисторной оптопары под-..лючен к второму вы: 0д. первого резистора, коллектор транзисторной оптопары подключен к базе

Второго транзи-..T-ope, к первым выводам шестого и седьмого резисторов и к первой обк 1адке кОндсн атора, база транзисторной

Оптопары подключене к первому выводу

БТQООГО резистора, Второй ВНВОд которОГО подключен к зми-Теру транзисторной оптопары, к второй обкладке конденсатора, к второму выводу седьмого резистора, к змиттеру второго транзистора, к эмиттеру трет=его транзистора., к первому выводу деБятОГО peçècTopÿ и к первому ВыВОду для подключения первого источника питания, второй Вывод шес-.ого резистора подключен к первому выводу первого замыкающего .;.0-! Tel;TB второго нейтрального реле, Второй

Б;-1Бад которого. подключен K Второму выводу для подключения первого источника питания и к пергым выводам обмоток двухобмоточного поляризованного реле, "торой Б:-.. Бод первой обмотки двухобмоточного 11оляриэованного реле подключен к коллектору второго транзистора, второй вывод втооой Обмотки двухобмоточного поляризованного реле поцключен к коллектору третьего транзистора, база третьего тра нзистОра подключена K перВОму ВИВОду Восьмо1700629

Составитель А. Басов. Редактор Н, Лазоренко Техред M.Mîðãåíòàë Корректор 9, Шароши

Заказ 4471 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 го и второму выводу девятого резисторов, второй вывод восьмого резистора подключен к второму контакту замыкающей контактной группы первого нейтрального реле,