Устройство для бездуговой коммутациина постоянном toke

 

О П И С А Н И Е п)828253

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.79 (21) 2779741/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н 01Н 36/00

1осударстееииый комитет (23) Приоритет

СССР по делаю изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (53) УДК 621.318.562 (088.8)

) ! РТЕ! ТЫ- q; j > ткхрН5сК а олюцйе=" " " +" (72) Авторы изобретения

В. Н. Шоффа, С. А. Добряков и В. В. Хромов (71) Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Ре энергетический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗДУГО ВО Й КОММУТАЦИИ

НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации цепей постоянного тока.

Известны устройства на герконах, которые включают нагрузку постоянного тока без искровых и дуговых явлений. Такие устройства содержат геркон, орган управления, транзистор и конденсатор (1, 2).

Известное устройство позволяет только включать нагрузку постоянного тока без искровых и дуговых явлений. Однако значительный износ контактов происходит при отключении. Это не позволяет использовать известное устройство при коммутации нагрузки, мощность которой больше номинальной мощности геркона.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для бездуговой коммутации нагрузки постоянного тока (3), которое содержит геркон, орган управления, полупроводниковый элемент с релейной характеристикой, магнитопровод, резисторы, конденсатор, диод и индуктивность.

Это устройство сложно как по исполнению, так и в наладке, а также из-за магнитопровода имеет сравнительно большие габариты. Орган управления в нем выполнен только на постоянном магните.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, а также уменьшение габаритов устройства.

Эта цель достигается тем, что в устрой5 ство для бездуговой коммутации на постоянном токе, содержащем геркон, орган управления, источник питания и полупроводниковый элемент с релейной характеристикой, введен другой геркон, который вклю10 чен последовательно с источником питания в цепь управления полупроводникового элемента. Другой геркон находится под воздействием того же органа управления и является по отношению к первому геркону

15 запаздывающим при включении и опережающим при отключении.

Это позволяет расширить функциональные возможности устройства и уменьшить его габариты. Расширение функциональ20 ных возможностей заключается в возможности управления устройством обмоткой.

Отсутствие магнито провода позволяет уменьшить габариты устройства.

На фиг. 1 изображена схема устройства

25 для бездуговой коммутации на постоянном токе с управлением от одной обмотки органа управления; на фиг. 2 — схема устройства для бездуговой коммутации на постоянном токе с управлением от постоянноЗ0 го магнита и транзистором и — р — n-типа;

8282б3 иа фиг. 3 — схема устройства для бездуговой коммутации на постоянном токе с управлением от сдвоенной обмотки органа управления и составным транзистором р — и — р-типа. 5

Устройство содержит геркон 1, полупроводниковый элемент с релейной характеристикой, в частности транзистор 2. Геркон 1 включен последовательно с переходом эмиттер †коллект транзистора 2 и 10 нагрузкой 3. Имеется также другой геркон

4, который вместе с герконом 1 управляется от одного органа управления, выполненного в виде обмотки 5, подключенной к источнику питания U постоянного тока. Дру- 15 гой геркон 4 последовательно с U резистором б и источником питания U подключен в цепь управления транзистора 2. Резистор 6 служит для ограничения тока базы транзистора 2. В зависимости от струк- 20 туры выбранного транзистора 2 полярность подключения напряжения цепи нагрузки

U, è источника питания U постоянного тока может изменяться. Другой геркон 4 является по отношению к геркону 1 запазды- 25 вающим при включении устройства и опережающим при отключении. Конструктивно это может быть выполнено в схеме с одной обмоткой 5 (фиг. 1), если МДС срабатывания и отпускания другого геркона 4 З0 больше соответствующих величин геркона

1. В схеме с управлением от постоянного магнита 7 (фиг. 2) герконы 1 и 4 должны быть смещены один относительно другого таким образом, что геркон 1 при движении 35 постоянного магнита 7 срабатывает раньше, а отпускает позже другого геркона 4. В схеме с управлением or сдвоенной обмотки

5 органа управления целесообразно применить магнитную трубку 8, в которую поме- 40 щен другой геркон 4 и которая увеличивает его МДС срабатывания и коэффициент возврата, а также является экраном. Обмотка 5 органа управления должна обладать довольно большой постоянной време- 45 ни переходного процесса при включении и отключении. Это необходимо для более четкой во времени задержки при включении и опережении при отключении устройства.

Транзистор 2 может быть выполнен по 50 составной схеме (фиг, 3). Вместо транзистора 2 может быть применен любой полупроводниковый элемент с аналогичными характеристиками. Г1ри отсутствии МДС от органа управления герконы 1 и 4 разомкну- 55 ты, в нагрузке 3 ток не протекает, и транзистор 2 заперт.

При увеличении МДС от органа управления замыкается геркон 1, затем замыкается другой геркон 4, и транзистор 2 открыва- 60 ется, В нагрузке 3 начинает протекать ток.

Геркон 1 замыкается в то время, когда транзистор 2 еще заперт.

При отключении устройства МДС от органа управления уменьшается. Сначала 65 размыкается другой геркон 4, запирай транзистор 2, затем геркон 1. Геркон 1 размыкается при запертом транзисторе 2. Задержка при включении и опережение при отключении другого геркона 4, относительно геркона 1, позволяет коммутировать герконом 1 лишь ток «холостого хода» транзистора 2.

Наличие другого геркона, управляемого органом управления и включенного последовательно с источником питания в цепь управления полупроводникового элемента (другой геркон является по отношению к геркону, запаздывающим при включении и опережающим при отключении) позволяет расширить функциональные возможности, а также уменьшить габариты устройства.

Задержка при включении и опережение при отключении позволяют открывать полупроводниковый элемент после замыкания геркона и запирать полупроводниковый элемент до размыкания геркона, что позволяет коммутировать герконом токи «холостого хода» полупроводникового элемента, Номинальные токи нагрузки, которые во много раз превышают токи «холостого хода», включает и отключает полупроводниковый элемент. Это позволяет значительно уменьшить износ контактов геркона.

Отсутствие магнитопровода в описываемом устройстве позволяет уменьшить его габариты по сравнению с прототипом.

Применение транзистора вместо дефицитного и дорогостоящего полупроводникового элемента, управляемого магнитным полем, позволяет удешевить устройство. Управление с помощью обмотки расширяет область применения устройства. Испытания показали, что устройство работает надежно.

Формул а изобретения

Устройство для бездуговой коммутации на постоянном токе, содержащее геркон, орган управления, источник питания и полупроводниковый элемент с релейной характеристикой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и уменьшения габаритов устройства, в него введен другой геркон, который включен последовательно с источником питания в цепь управления полупроводникового элемента, причем указанный другой геркон находится под воздействием того же органа управления и является по отношению к первому геркону запаздывающим при включении и опережающим при отключении. .:.1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Городецкий А. Ю. и Фродин В. Г. Повышение надежности и быстродействия реле на магнитоуправляемых контактах.

«Приборы и системы управления», М 11, 1971, с. 30 — 32.

828253

Фиг. 1 ф и 2.

Составитель E. Сафонова

Техред И. Заболотнова

Корректоры: Е. Осипова и В. Иам

Редактор Л. Утехина

Заказ ?38/11 Изд. № 305 Тираж ?84 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Патент ФРГ № 1514779, 21g, 4/01, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 532910, H 01H 51/28, 1975 (прототип).