Бесконтактный коммутатор

 

1н1 4l9862

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.03.72 (21) 1755402/24-7 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.74. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 08.08.74 (51) М. Кл. G 05f 1/14

Государственный комитат

Совета й1инистрав СССР

- оа делам нзааретаний и открытий (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Б. Дмитриев, Н. А. Михеев, О. В. Смоленский, Л. H. Гольдфарб и В. Г. Шляков

Тульский политехнический институт (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ КОММУТАТОР

Изобретение относится к области электротехники и, в частности, может быть использовано в области размерной электрохимической обработки.

Известны бесконтактные коммутаторы для переключения обмоток трансформатора на первичной стороне, содержащие симметричный тиристорный выключатель, насыщающий дроссель, токоограничивающий резне t ор и импульсный трансформатор. К недостаткам таких коммутаторов относятся одновременный запуск тиристоров по всем фазам се.евого на пряжения и произвольный момент их включения, определяемый моментом подачи управляющего сигнала. При этом в первичны обмотках трансформатора возникают переход.ные процессы, сопровождающиеся бросками тока, которые в б — 20 раз превышают номинальное значение тока трансформатора. Броски тока могут .вызвать преждевременньш выход из строя элементов коммутатора. В сердечнике и обмотках трансформатора возникают большие механические напряжения, а многократные перегрузки по току вызывают броски напряжения в силовой сети. Переходный процесс в первичных обмотках силового трансформатора ограничивает частоту коммутации, что не позволяет получать импульсы напряжения на нагрузке менее 10 — 12 периодов сетевого напряжения.

Для устранения переходных процессов в момент коммутации силового трансформатора и получения импульсного напряжения на нагрузке с длительностью импульсов 0,25 периода сетевого напряжения в предлагаемом коммутаторе вторичная обмотка импульсного трансформатора через электронный ключ соединен", с,п ервичной обмоткой элемента магнитной памяти, а вход электронного клю10 ча соединен с выходом одновибратора. Выходные обмотки элемента магнитной памяти подключены к управляющим э,lектродам тиристоров выключателя.

На чертеже дана электрическая схема опи15 сываемого коммутатора.

Насьццающийся дроссель 1 коммутатора последовательно соединен с импульсным трансформатором 2 и Tîêîîãðàíè÷èâàþùèì резистором 3. Вторичная обмотка трансфор20 ьматора 2 через диод иый мост 4, замыкавмьш электронным ключом 5, подключена к первичной обмотке элемента 6 магнитной памяти.

Первичная обмотка силового трансформатора

7 прп помощи тиристоров 8 и 9 подключена

25 к сети подачи запускающих импульсов HB тиристоры с элементами б магнитной памяти.

Элемент магнитной памяти задним фронтом импульса запускает одновибратор 10 формирования паузы, который через логическую

30 ячейку 11 управляет эле,ктронным ключо.м 5.

Коммутатор работает следую1цим образо;I.

При подаче напряжения на схему насыщающийся дроссель 1, выполненный на сердечнике с прягяоугольной петлей гистерезиса, перемагничивается из состояния — Вг в состояние +В„ в течение чет!верти периода (— В, и +В„ — величины остаточной индукции). После окончания перемагпичивания дросселя 1 па!пряжение скач ком прикладывается к импульсному трансформатору 2, а выходе которого форми!руется импульс длительностью т. При замкнутом ключе 5 этот импульс перемагничивает сердечник элемента

6 магнитно"; памяти из состояпия +13, в состояние — В„. Импульсы запуска снимаются со вторичных обмоток элемента б и запускают тиристор 8. На обмотку силового 1!рансфо!рматора 7 поступает сетевое напряжение с углом отсечки 90 . Тиристор 8 запирается при смене знака сетевого напряжения. На нагрузку и!роходит выпрямленный импульс напряжения. Сердечник трансформатора 7 после окончания импульса папряхкения имеет остаточный поток --Ф.

Задним фронтом импульса с элемента 6 магнитной памяти запускается формирователь паузы — одповибратор 10, который через ячейку 1! размыкает электронный ключ 5 на время паузы. Если в это время»а выходной обмотке импульсного трансформатора 2 воз икает импульс напряжения, то он не может перемагнитить элемент 6, так ка к цепь перемагничивапия разомкнута. После окончания импульса паузы электронный ключ 5 замыкается. На элемент б действует им!пульс трансформатора 2, но на обмотках запуска тиристоров 8 и 9 импульсы не формируются, так как элемент б перемагничивается из со419862

4 стояния — В, в состояние +В„(Вг максимальная величина индукции) . Если на элемент 6 действует импульс с трансформатора 2, который перемагничи вает его из состоя5 пия — В, в состояние +В,, то на выходе элемента образуется импульс запуска тиристора 9 и к первичной обмотке силового трансформатора 7 прикладывается сетевое напряжение с углом отсечки 90, которое вызывает

10 ток, перемагничивающий сердечник трансфс рматсра в направлении, противоположном оста го !!ному потоку. Включение импульсного напряжения силового трансформатора осуществляется подачей управляющего напряжения

15 на логическую ячей ку 11.

Предлаг:. мый коммутатор обеспечивает ка!к импу льспыи та! 1 11 нспрерывныи реж имы работы источника. В последнем случае на вход одновибратора 10, формирующего пау20 зу, импульсы запуска пе подаю,ся.

Предмет изобретения

Бесконтактный коммутатор для переключе25 пия обмоток силового трансформатора на первичной стороне, содержащий симметричный тир истошный выключатель, насыщающийся дроссель, токоограпичивающий резистор и импульсный трансформатор, о т л и ч а ю щ и й30 ся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, вторичная обмотка импульсного трансформатора через электронный ключ соединена с первичной обмоткой элемента магнитной памяти, а вход электронного клю35 ча соединен с выходом одновибратора, причем выходные обмотки элемента магнитной памчти подключены к управляющим электродам тиристоров выключателя.

Составитель В. Новиков

Редактор А. Пейсоченко

Техред Л. Богданова

Корректор Н. Торкина

Заказ 1866!7 Изд. ¹ 1370 Тираж 760

Подписное

ЦНИИПИ Государствснного комитета

Совета Мипнстров СССР по делам изобретений и открытий й1осква, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2