Контактор постоянного тока с бездуговой коммутацией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 526963

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.08.72 (21) 1820253/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 13.10.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР. по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.57. .025,014.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. В. Могилевский, А. Г. Сосков, В. Г. Бенсман и С. И. Красуцкий ния необходимой кпнематической связи в процессе эксплуатации.

Управление бесконтактным управляемым элементом при помощи вспомогательного кон5 такта приводит к предварительному включению бесконтактного управляемого элемента перед замыканием главных контактов, следовательно, замыкание главных контактов происходит при напряжении на них, равном па10 дению напряжения на бесконтактном управляемом элементе, создается угроза потери контакта (при малом напряжении окисные пленки на поверхности контактов могут не разрушаться) и длительного включения бескон15 тактного управляемого элемента.

При создании сложных кинематических связей трудно получить малые временные интервалы в заданной последовательности раооты, 20 что приводит к увеличенному времени протекания тока через бесконтактный управляемый элемент. Все это снижает надежность работы конта кто р а.

Кроме отмеченного, в указанном контакто25 ре управляющее напряжение на бесконтактный управляемый элемент подастся в течение всего времени замкнутого состояния главных контакгов, что вызывает перегрузку бескоптактного управляемого элемента по цепи уп30 равления и снижает срок его службы.

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам.

Известны контакторы постоянного тока с бездуговой коммутацией, содержащие бесконтактный управляемый элемент, подключенный параллельно главным контактам, блок принудительной коммутации бесконтактного управляемого элемента и схему управления (1, 2).

У этих контакторов недостаточный срок службы, так как в их схеме управления используются ненадежные вспомогательные контакты, имеющие сложную кинематическую связь с главными контактами. Кроме того, блок принудительной коммутации этих контакторов срабатывает при вибрации главных контактов, а сигнал управления непрерывно подается на вход бесконтактного управляемого элемента, что также снижает срок службы аппарата.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является бездуговой контактор (3), в котором управление его работой осуществляется с помощью двух вспомогательных контактов, определенным образом сблокированных по отношению друг к другу и к главным контактам. Это приводит к необходимости создания сложной кинематической связи как между вспомогательными, так и между вспомогательными и главными контактами, создается возможность наруше(51) М. Кл, - И 01Н 9/30

Н ОЗК 17/56

Н 01Н 33/59

526963

В указанном контакторе (в зависимости от регулировки вспомогательных контактов) вибрация главных контактов, имеющая место при включении контактора, сопровождается либо включением бесконтактного управляемого элемента совместно с блоком принудительной коммутации (что снижает срок службы блока принудительной коммутации), либо отсутствием включения бесконтактного управляемого элемента и, следовательно, дугообразованием на главных контактах при вибрациях (что увеличивает износ главных контактов).

Цель изобретения — повышение срока службы контактора и исключение работы блока принудительной коммутации при вибрациях главных контактов.

Это достигается тем, что в предлагаемом контакторе параллельно главным контактам подключен через разделительный диод вход усилителя, управляющего бесконтактным управляемым элементом, а вход усилителя, управляющего блоком принудительной коммутации, подключен к выходу датчика тока через дополнительно введенный блок выдержки времени.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого контактора постоянного тока с бездуговой коммутацией; на фиг. 2 принципиальная схема контактора, в котором в качестве датчика тока использован магнитный усилитель.

Параллельно главным контактам 1 подключен бесконтактный управляемый элемент 2 (в качестве бесконтактных управляемых элементов в схемах рассматриваются тиристоры).

Блок принудительной коммутации состоит из тиристора 3 и предварительно заряженного конденсатора 4 (полярность предварительного заряда конденсатора указана на схеме). Датчик тока 5 подключен последовательно с главными контактами 1 и параллельно тиристору

2, прямой выход датчика тока 5 подключен на вход усилителя б, управляющего тиристором

2, а инверсный выход датчика тока 5 подключен на вход блока выдержки времени 7, выход которого соединен с входом усилителя 8, управляющего тиристором 3. Параллельно главным контактам через разделительный диод 9 подключен вход усилителя б.

Во включенном состоянии контактора по замкнутым контактам 1 и датчику тока 5 проходит ток нагрузки, напряжение прямого выхода датчика тока 5 не поступает на вход усилителя б, так как он зашунтирован через диод 9 замкнутыми главными контактами 1, и усилитель 6 не срабатывает. Напряжение на инверсном выходе датчика тока 5 отсутствует.

При отключении контактора главные контакты 1 размыкаются, в процессе их размыкания напряжение на них увеличивается и достигает порога срабатывания усилителя б, который включает тиристор 2, Ток из цепи главных контактов 1 переходит в параллельную цепь тиристора 2, исчезает напряжение на прямом выходе датчика тока 5, и возникает напряжение íà его инверсном выходе, которое подается на вход блока выдержки времени 7.

Этот блок отс впитывает заданную выдержку времени, после чего подает напряжение на вход усилителя 8, включающего тиристор 3.

При включении тиристора 3 предварительно заряженный конденсатор 4 подключается параллельно тиристору 2 с полярностью, обеспечивающей запирание последнего. После перезаряда конденсатора 4 током нагрузки и спадания тока в тиристоре 3 до нуля последний также запирается.

Выдержка времени блока 7 выбирается превышающей по длительности максимально возможное время отскока главных контактов контактора при вибрациях. При вибрациях срабатывает тиристор 2, обеспечивая бездуговой отскок контактов 1. Блок принудительной коммутации сработать не успевает, так как за выдержку времени блока 7 главные контакты

1 вновь замыкаются, и ток из цепи тиристора 2 возвращается в цепь главных контактов

1 и датчика тока 5. Напряжение с инверсного выхода датчика тока исчезает, и блок выдержки времени отключается, не сработав.

В случае применения датчика тока, выполненного на основе магнитного усилителя (фиг. 2), в качестве прямого выхода датчика используется его дроссельная обмотка 10, наЗ® груженная через диодный мост 11 на резистор

12, с которого через токоограничивающий резистор 13 напряжение подается на вход усилителя б. В качестве инверсного выхода датчика тока используется трансформаторная обмотка магнитного усилителя 14, которая через диодный мост 15 подключена к блоку выдержки времени 7. Порядок срабатывания элементов схемы при включении, отключении и вибрациях главных контактов аналогичен описан4О ному выше.

Таким образом, предлагаемый контактор постоянного тока с бездуговой коммутацией по сравнению с известными обладает следующими преимуществами.

45 1. Подача управляющего импульса на бесконтактный управляемый элемент только в момент размыкания главных контактов исключает перегрузку упомянутого элемента по цепи управления, повышает его срок службы, уменьшает мощность, потребляемую схемой управления. Включение тиристора 2 при размыкании главных контактов 1 приводит к шунтированию входа усилителя 6 по цепи: разделительный диод 9, включенный тиристор

2. Этим обеспечивается длительность импульса управления, строго соответствующая времени включения тиристора, что также способствует улучшению режима работы тиристора

2 по цепи управления.

2. Контактор обеспечивает бездуговой отскок главных контактов при вибрациях, в то же время исключение работы блока принудительной коммутации бесконтактного управляемого элемечта при вибрациях увеличивает

G5 срок службы упомянутого блока. Конденсато526963 ры, используемые как накопители энергии в блоках принудительной коммутации, допускают определенное число циклов «заряд — разряд», поэтому исключение перезаряда конденсатора, не требующегося по условиям работы контактора, продлевает срок в целом, Если предположить, что при вибрации контактов, обусловленных их соударением в момент включения контактора, имеет место только один отскок контактов, то даже и в этом случае срок службы коммутирующих конденсаторов, а значит и контактора в целом, увеличится в два раза. Как правило, при вибрации контактов имеет место несколько отскоков контактов, поэтому эффект от предложенного технического решения еще выше.

Поскольку стоимость коммутирующих конденсаторов составляет около 30 — 40 р от полной стоимости контактора, то замена этих конденсаторов по истечении их срока службы в процессе эксплуатации контактора неэффективна.

Формула изобретения

Контактор постоянного тока с бездуговой коммутацией, содержащей бесконтактный управляемый элемент, подключенный параллельно главным контактам, блок принудительной коммутации бесконтактного управляемого элемента и датчик тока, выходы которого подключены к усилителям, управляющим бескон5 тактным управляемым элементом и блоком принудительной коммутации, отл и ч а ющи и ся тем, что, с целью повышения срока службы контактора и исключения работы блока принудительной коммутации при вибра10 циях главных контактов, параллельно главным контакта.,1 подключен через разделительный диод вход усилителя, управляющего бесконтактным управляемым элементом, а вход усилителя, управляющего блоком принуди15 тельной коммутации, подключен к выходу датчика тока через дополнительно введенный блок выдержки времени.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции ¹ 1413392, кл. Н 02Р, 1965.

2. Каталог фирмы СЕМ. «Контакторы серии

25 «Н». Франция, 1966, стр. 109.

3. Патент Великобритании ¹ 1048997, кл.

Н 2J, 1966 (прототип).

526963

Щг1

Составитель Л. Ферштман

Техред Е. Подурушина

Корректор А. Дзесова

Редактор Е. Караулова

Типография, пр. Сапунова, Р

Заказ 2191/3 Изд. № 1664 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5