Контактор постоянного тока с бездуговой коммутацией

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 521612 (61} Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Н 01Н 9/30

Н 03К 17/56

Н 01 Н 33/59 (22} Заянлено27.07.73 (21) 1950096/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано15.07.76. Бюллетень № 26 (45, Дата опубликования описания 26.10.76

Иоудврственный комитет

Совета й1иннотров СССР по делам нзаоретоннй и открытий (53) УДК 621.316.57. . 02 5. 014.2 (088. 8 ) (72) Авторы изобретения Г. В. Могилевский, A. Г. Сосков и В. Г. Бенсман (71) 3в я вител ь (54) КОНТАКТ0Р ПОСТОЯННОГО ТОКА

С БЕЗЛУГОВОЙ КОММУТАЦИЕЙ

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратл,:. известны кэнтактэры постоянного тока с бездуговой кэмМутацией, содержащие оснэвной тиристэр, подключенный параллельнэ главным контактам, блок емкостной принудительной коммутации основного тиристора, состоящий из последэвательно соединенных коммутирующего конденсатэра н вспэмога— тельного тиристэра, и диод, шунтирующий 1О нагрузку (1-3 .

Г

В этих кэнтакторах катод диода, шунтирующего нагрузку, соединен с пэлэжительным зажимом нагрузки, а анэд диода — с этрицательным зажимом нагрузки. Благодаря такому включению диод заперт при подключении нагрузки к источнику и отпирается при отключечии нагрузки за счет возникающей в нагрузке э.д.с. самоиндукции. Не— эбхэдимэсть использования диода, шунтирую- 20

mего индуктивную нагрузку, связана с тем, что в противном случае энергия, накопленная в индуктивности нагрузки, передается коммутирующему конденсатору и уровень перенапряжения на тиристорах становится 25 недопустимо высоким. Однако контакторы с бездуговой коммутацией, имеющие диэд, непосредственно v унтируюший нагрузку, не могут быть использованы в реверсивных схемах коммутации электродвигателей ro— стэяннэго тока и схемах динамического торможения э,ектрэдвигателей переменнэгэ тока, так как диод при подаче напряжения другой пэлярнэсти эказывается вк.печенным в проводящем направлении B накорсткэ зам ык ае т ис тэчник питания.

Для обеспечения возмэжност, примене— ния кэнтактора в реверсивных схемах, в том числе в схемах динамического торможения электродвигателей переменнэгэ тэка, в предлагаемом контакторе анод вспэмога— тельного тиристэра соединен с катодом диэда, шунтирующего нагрузку, а анод диэда через главный контакт подключен к этри— цательному входному зажиму.

На чертеже дана принци-.: л. ьная схема описываемого контактора.

Параллельно главным контактам 1 пэдключен основной тиристэр 2. Блэк емкосгной принудительной коммутации эснэвнэго

521612 тиристора состоит из последовательно включенных коммутирующего конденсатора 3 и вспомогательного тирисгора 4. Катод диода 5, исключающего влияние индуктивности нагрузки на блок коммутации, соединен с анодом гиристора 4, а анод диода 5 — с отрицательным зажимом нагрузки 6. Заряд коммутирующего конденсатора производится через диод 7 от вторичной обмотки автотрансформатора 8, первичная обмотка кото- 10 рого включена последовательно с основным тиристором 2. Главные контакты 9, размыкаюшиеся с некоторым запаздыванием по отношению к главным контактам 1, обеспечивают бестоковое разъединение цепи нагрузки»0 после окончания коммутации главных контактов 1. Управление включением тиристоров производится схемой управления 10.

Контактор работает следующим образом.

При включении контактора замыкаются главные контакты 1 и 9 и напряжение источника подается на нагрузку.

В начале процесса размыкания главных контактов 1 при отключении контактора схемой управления 10 включается основной тиристор 2. Ток из цепи главных контактов 1 переходит в цепь основного гиристора 2, происходит бездуговое размыкание главных контактов 1 и одновременно намагничивание авготрансформатора 8. На вторичной обмотке автогрансформатора возникает э.д.с., которая обеспечивает протекание зарядного тока коммутирующего конденсатора 3 по пепи: начало вторичной обмотки автотрансформатора — диод 7 — коммутирующий конденсатор 3 — открытый основной тиристор 2конец вторичной обмотки автотрансформатора. Конденсатор 3 заряжается до напряжения требуемой величины с полярностью, показанной на схеме без скобок. После окончания заряда конденсатора 3 схемой управления 10 включается вспомогательный тиристор 4. Напряжение коммутирующего кон- » денсатога прикладывается к основному тиристору 2, обеспечивая его запирание. Коммутирующий конденсатор перезаряжается током нагрузки до напряжения, полярность которого показана на схеме в скобках. По д» окончании процесса перезаряда конденсатора ток сети становится равным нулю и происходит бестоковое размыкание главных контактов 9.

В процессе перезаряда коммутирующе"о 55 конденсатора, когда напряжение на диоде 5 становится равным нулю, диод 5 открывается и образуется цепь для протекания тока, обусловленного э.д.с. самоиндукции нагрузки, через диод 5 и открытый вспомо- 00 гательный тиристор 4. Поэтому после окончания перезаряда коммутирующего конденсатора тирисгор 4 не запирается, так как его открытое состояние поддерживается током, протекающим под действием э.д.с. сам оиндукции нагрузки.

После спадания тока нагрузки до нуля тиристор 4 запирается.

При работе описываемого контактора в реверсивной схеме диод 5 не может включиться при подаче на нагрузку вторым контактором напряжения обратной полярности, так как включенный последовательно с диодом вспомогательный тиристор 4 блока емкостной принудительной коммутации заперт.

Такое выполнение контакторов постоянного гока с бездуговой коммутацией, кот » рые имеют значительно больший срок службы, чем дуговые, позволяет расширить область их применения. Предварительный расчет показывает, что экономический аффект от применения одного предлагаемого контактора на номинальные токи 100 и 160А по сравнению с применением дугового контактора составляет 66,31 руб. При годовом выпуске таких контакторов на указанные токи 6000 шт., и учитывая, что не менее

1/2 выпуска контакторов применяется в реверсивных схемах коммутации, нагрузки и схемах динамического торможения, эффект от использования изобретения составит

198,8 тыс. руб.

Ф ормула изобретения

Контактор постоянного тока с бездуговой коммутацией, содержащий два главных контакта, основной тиристор, подключенный параллельно одному из них, блок емкостной принудительной коммутации основного гиристора, состоящий из последовательно с » единенных коммутирующего конденсатора и вспомогательного тиристора, и диод, исключающий влияние индуктивности нагрузки на блок коммутации, о т и и ч а юш и и с я тем, что, с целью расширения функциональной возможности путем использования контактора в реверсивных схемах, катод диода соединен с анодом вспомогательного тиристора, а его анод через второй главный контакт подключен к отрицательному входному зажиму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании Ж 1048997, кл. Н2 J 1966.

2. Патент США % 3330992, кл. 317-11, 1966.

3. Патент Франции % 1413392, кл. Н02Р, 1965 (прототип).

521612

Составитель Л. Фершгман

Редактор А. Пейсоченко Техред О. Луговая Корректор Н. Ковалева

Заказ 4858/524 Тираж 976 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и олсрытий

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

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