Устройство для синхронной коммутации нагрузки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)877650 (61) Допол ительное к авт. свид-ву (5!)М. Кл.3 (22) Заявлено 270779 (21) 2805250/24-07 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 30.1081 Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 301081

Н 01 Н 51/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 318. 56 (088.8) (71) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический ин (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОННОЙ КОММУТАЦИИ

НАГРУЗКИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации цепей переменного тока, а также одно- и двухполупериодно выпрямленного тока.

Известны устройства на герконах, которые синхронно включают и отключают электрическую нагрузку. Такие устройства содержат переключающий геркон, орган управления, трансформатор тока, сопротивления, конденсаторы, дифференциальный усилитель и мультивибратор с двумя устойчивыми положениями (1).

Известное устройство сложно как по исполнению, так и в наладке, а также может быть выполнено только на переключающем герконе, что затрудняет использование его в промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для синхронной коммутации нагрузки, содержащее геркон, управляющий элемент, цепь, включающую в себя два диода, соединенные между собой разноименными электродами, и две обмотки, соединенные последовательно с диодами так, что магнитные потоки в герконе согласны магнитному потоку, создаваемому управляющим элементом, и цепь, включающую две обмотки, создающие в герконе магнитные потоки, встречные магнитному потоку, создаваемому управляющим элементом (2).

Недостатком устройства является ограниченность коммутационных возможностей.

Цель изобретения — расширение коммутационных воэможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено другим герконом, управляемым тем же управляющим элементом, оба геркона одними

15 выводами соединены последовательно с диодами и обмотками, создающими в герконах магнитные потоки, согласные магнитному потоку, создаваемому управляющим элементом, обмотки, соз-

20 дающие в герконах магнитные потоки, встречные магнитному потоку, создаваемому управляющим элементом, подсоединены параллельно каждому геркону, а другие выводы герконов электриЫ чески объединены.

На чертеже показана схема устрой ства для синхронной. коммутации нагрузки.

Предлагаемое устройство содержит

30 геркон 1, включенный последователь877650 но с обмоткой 2 и диодом 3, и обмотку

4, подключенную параллельно геркону

1. Также содержится другой геркон 5, соединенный последовательно с обмоткой 6 и диодом 7 и параллельно с обмоткой 8. Цепь, состоящая из геркона

1, обмотки 2 и диода. 3, соединена 5 параллельно цепи, состоящей из другого геркона 5, обмотки 6 и диода 7, причем, диоды пропускают ток через нагрузку 9 в равных направлениях.

Герконы управляются элементом 10,правления, который может быть выполнен как в виде обмотки, так и постоянного магнита. Величина тока в обмотках 4 и 8 регулируется сопротивлением 11. Обмотки 2 и 6 подключены так, 15 что магнитные потоки от них и элемента 10 управления в герконах 1 и 5 согласны. Обмотки 4 и 8 подключены так, что магнитные потоки от них и элемента 10 управления в герконах 1 Щ и 5 встречны.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии магнитного потока от элемента 10 управления в герконах

1 и 5 они разомкнуты, в нагрузке 9 протекает сравнительно небольшой ток (j4 или jg) Этот ток протекает в один полупериод чЕрез сопротивление

11, обмотки 4 и 2 и диод 3, а в другой полупериод через сопротивление

11, обмотки 8 и 6 и диод 7. Число витков обмоток 4 и 8 значительно больше числа витков обмоток 2 и 6, поэтому величина магнитного .потока в герконах 1 и 5 определяется потоком от обмоток 4 и 8. Максимальная величина потока от обмоток 4 и 8 не должна превышать величины срабатывания герконов 1 и 5 и устанавливается сопротивлением 11, ограничиваю-. 4p щим величину тока в обмотках 4 и 8.

При включении устройства величина магнитного потока от элемента 10 управления становится больше величины срабатывания герконов 1 и 5, но так 45 как магнитный поток от обмотки 4 или

8 направлен встречно потоку от элемента 10 управления, то срабатывание герконов 1 и 5 происходит при уменьшении потока от обмотки 4 или 8. Так gp как уменьшение потока от обмотки 4 или 8 происходит при уменьшении тока, то и срабатывание геркона 1 и 5 происходит при токе нагрузки, близком к нулю. Следует отметить, что включение нагрузки производит лишь один геркон, а именно тот, по которому в данный полупериод прокекает ток, нагрузки, В замкнутом состоянии герконов ток .нагрузки попеременно протекает 60 то через геркон 1 (I ), то через другой геркон 5 (1 ), в соответствии с направлением полупериода тока нагрузки. Контактное нажатие герконов 1 и 5 увеличивается в замкнутом 65 состоянии за счет потока от обмоток

2 или 6. В обмотках 4 и 8 ток протекать не будет, так как они зашунтированы герконами 1 и 5.

Отключение устройства возможно при уменьшении магнитного потока в герконах 1 и 5 от элемента 10 управления и обмоток 2 или 6. Это происходит тогда, когда магнитный поток от элемента 10 управления уменьшает"ся до величины отпускания геркона, по которому протекает ток (! или I )

При этом, если в этот момент величина тока (I< или I<) велика, то геркон удерживается за счет потока от обмотки 2 или 6 и отпускается, когда величина тока 1„или 2 близка к нулю. Отключает ток нагрузки только тот геркон, по которому в данный полупериод протекает ток.

Обмотки 2 и 6 должны быть рассчитаны на ток нагрузки и иметь количество витков (w), вычисляемое по форму отп ле и = „, где Еот„ - намагничивающая сил2 отпускания геркона ндоп максимальный ток, при котором не происходит дугообразования на контактах выбранного материала.

Обмотки 4 и 8 рассчитываются из условия 1,, и s i nu)t с Izp, где 14 s i nuut— значение тока частоты IIU, проходящего через обмотку 4 или 8; и — количество витков обмотки 4 илй 8.

Таким образом, в предлагаемом устройстве как включение, так и отключение нагрузки 9 происходит синхронно с током нагрузки. При этом время включения и отключения устройства можно увеличивать до величины полупериода нагрузки.

Наличие другого геркона позволяет расширить коммутационную возможность устройства за счет того, что герконы пропускают ток лишь один полупериод и, следовательно, действующее значение тока можно увеличить в 2 раза по сравнению с известным устройством.

Важнейшей характеристикой устройства является то, что коммутацию производит тот геркон, по которому в данный полупериод протекает ток нагрузки. Это позволяет равномерно изнашивать контакты герконов, так как коммутация может равновероятно приходиться на любой полупериод тока. Следует отметить, что просто параллельное соединение герконов не позволит равномерно использовать контакты обоих герконов, так как коммутации будет всегда производить геркон, обладающий более высоким быстродействием. Отсутствие в устройстве второго выпрямителя позволяет снизить стоимость устройства. Тепловой режим работы также улучшается, так как уменьшается количество элементов устройства.

877650

Формула изобретения

Составитель С.Гордон

Редактор В.Пилипенко Техред A.Áàáèíåö.Корректор М.Пожо

Заказ 9628/79 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Устройство для синхронной коммутации нагрузки, содержащее геркон, управляющий элемент, цепь, включающую в себя два диода, соединенные между собой разноименными электродами, и две обмотки, соединенные последовательно с диодами так, что магнитные потоки в герконе

I согласны магнитному потоку, создаваемому управляющим элементом, и цепь, включающую две обмотки, создающие в герконе магнитные потоки, встречные магнитному потоку, создаваемому улравляющим элементом, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения коммутационных возможностей, оно снабжено другим герконом, управляемым тем же управляющим элементом,оба геркона одними выводами соединены последовательно с диодами и обмотками, создающими в герконах магнитные потоки, согласные магнитному потоку, создаваемому управляющим элементом, обмотки, создающие в герконах магнитные потоки, встречные магнитному потоку, создаваемому управляющим элементом, подсоединены параллельно каждому геркону, а другие выводы геркснов электрически объединены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtUA 9 3457432, кл. 307-133, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2600381/07, кл. Н 01 H 51/28.