Бесконтактный выключатель постоянного тока

 

О ll Ы С А Н Ы Е (ц 944107

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотоз Советскии

Соцмалистмческии

Республик (61) Дополнительное к авт, саид-ву— (22) Заявлено 12. 12. 80 (21) 3216038/18-21 с присоединением заявки %в (23) Прноритет—

Опубликовано 1 5 . 07 . 82 ° Бюллетень М 26

° Дата опубликования описания 15.07.82 (51)M. Кд. н 03 К 17Л6

9аударстепнвй кемитет

СССР дв демам изабретеиий и открытий (53) УДК 621..374. .2(088.8) Л.А. Эглитис-Цауне, В.П. феоктистов и .В.Я. Узарс (72) Авторы изобретения

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Московский ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени институт инженеров железнодорожного т внспо та (71) Заявители (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

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

Известен тиристорный коммутатор, содержащий силовой ключ, состоящий из двух тиристоров и коммутирующего

5 конденсатора, и схему управления, выполненную на логических элементах(1).

Основными недостатками известного коммутатора является сложность схе. то мы управления и необходимость раздель ных шин управления главным и вспомогательным тиристорами.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является бесконтактный выключатель постоянного тока, содержащий силовой ключ, состоящий из двух тиристоров и коммутирующего конденсатора, и логико-импульсную схему управления, при этом пер- ао вый тиристор силового ключа подключен к шине источника питания через нагрузку бесконтактного выключателя, а второй тиристор — через резистор, входы управления первым и вторым тиристорами силового ключа подключены к соответствующим шинам управления12)

Недостатком известного выключателя постоянного тока является его сложность, обусловленная наличием раздельных шин управления первым и вторым (главным и вспомогательным) тиристорами и специальной логико-импульсной схемы управления.

Цель изобретения — повышение надежности.

Для достижения цели в бесконтактном выключателе постоянного тока, содержащем силовой ключ, состоящий из двух тиристоров и коммутирующего конденсатора, элемента гальванической развязки, конденсатора, двух диодов и ключа управления, подключенного к шинам дистанционного управления при этом первый тиристор силового ключа подключен к шине источника питания через нагрузку, второй тиристор - через токоограничивающий

Для выключения силового ключа 2, а точнее его тиристора 7, ключ 1 пере в водят в нижнее положение (момент С на фиг. 3). При этом управляющий ток через управляющий переход тиристора

7 прекращается, но этот тиристор ост ается включенным. его выключение 45 начинается с момента замыкания нижнего контакта в ключе 1. При этом образуется контур разряда конденсатора

l3, включающий первичную обмотку тран сформатора 16, диод 14, шины 3 и 4, aso также контакт ключа 1..В результате импульс тока, генерируемый во вторичной обмотке трансформатора 16 включает тиристор 8, через который конденсатор 18 подключается параллельно тиристору 7, выключая его. При этом нагрузка 9 отключается от источника

6. Для снятия импульса перенапряже3 9441 резистор. а входы управления первым и вторым тиристорами силового ключа подключены соответственно к шине дистанционного управления через параллельную RC-цепь и к выходным

5 клеммам элемента гальванической развязки, одна входная клемма элемента гальванической развязки подключена к аноду первого диода, а другая подключена к катоду второго диода 10 и через конденсатор - к общей шине, катод первого диода подключен к шине дистанционного управления непосредственно, а анод второго диода через резистор, причем катоды первого и второго тиристоров силового ключа соединены с общей шиной источника питания и источника управления, В качестве исходного рассмотрим положение (фиг. 1), при котором ти- 2о ристоры 7 и 8 выключены, ключ 1 находится в нейтральном (среднем) положении. Для включения выключателя ключ

1 устанавливают в верхнее положение (момент й» на фиг. 3) . При этом ток от. zs источника 5 проходит через резистор

11 и управляющий переход тиристора

7. Конденсатор 12 осуществляет формирование начальной части импульса. Этот ток включает тиристор 7, который со 30 единяет нагрузку 9 с источником 6.

Одновременно в момент t конденсатора 13 заряжается до напряжения источника 5 через резистор 17 и диод 15.

После включения тиристора 7 конденсатор 18 заряжается через резистор 10 до напряжения U с полярностью как показано на фиг. 1 и 2.

07 4 ния на нагрузке она может быть зашунтирована обратным диодом.

На фиг. показана принципиальная схема предлагаемого выключателя, выполненного на тиристорах; на фиг. 2 то же, на оптронных тиристорах; на

Фиг. 3 - временная диаграмма работы выключателя.

Выключатель содержит (фиг. 1) ключ 1 управления и силовой ключ 2, соединенные между собой шинами 3 и 4.

Ключ 1 управления соединен с источником 5 электропитания цепей управления, а силовой ключ 2 - с источником

6 питания силовых цепей. В ряде случаев это может быть и один источник.

Силовой ключ 2 содержит тиристоры

7 и 8, причем тиристор 7 включен последовательно с нагрузкой 9 выключа-" теля, а тиристор 8 - последовательно с резистором 10. Управляющий электрод 7 соединен с шиной 3 управления через резистор 11, зашунтированный конденсатором 12, причем в ряде схем конденса ор 12 может отсутствовать.

Шины 3 и 4 в силовом ключе 2 соединены между собой цепочкой из конденсатора !3 и параллельно включенных диодов 14 и 15, последовательно с одним из которых включена вторичная обмотка импульсного трансформатора 16, являющегося элементом гальванической развязки, а последовательно с другим - резистор 17, Вторичная обмотка импульсного трансформатора 16 подключена к управляющему электроду и катоду тиристора 8. Аноды тиристора 7 и 8 подключены к обкладкам конденсатора 18.

Выключатель работает следующим образом.

Технико-экономическая эффективность предложенного выключателя определяется снижением числа шин управления до двух, причем шина 4 является общим для нескольких выключателей, расположенных на одной панели, т. е. практически для управления бесконтактными выключателями, смонтированными на одной панели, требуется по одной шине. Одновременно значительно упрощена и схема управления тиристорами силового ключа, что повышает надежность бесконтактного выключателя в целом.

Формула изобретения

Бесконтактный выключатель постоянного тока, содержащий силовой ключ, 9441 состоящий из двух тиристоров и коммутирующего конденсатора, элемента гальванической развязки, конденсатора, двух диодов и ключа управления, подключенного к шинам дистанционного управления, при этом первый ти. ристор силового ключа подключен к шине источника питания через нагрузку, второй тиристор - через токоограничивающий резистор, а входы управ- 30 ления первым и вторым тиристорами силового ключа подключены соответственно к шине дистанционного управления через параллельную ЙС-цепь и к выходным клеммам элемента гальвани- !% ческой развязки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, одна входная клемма элемента гальванической развязки подключена к аноду первого диода, а дру=

07 4 гая подключена к катоду второго диода и через конденсатор - к общей шине, катод первого диода подключен к шине дистанционного управления непосредственно; а анод второго дио; да - через резистор, причем катоды первого и второго тиристоров силового ключа соединены с общей шиной источника питания и источника управления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 645271, кл. H 03 K 17/56, 30.01.79.

2.Гольдштейн А.И, и др. Исполни-тельные устройства бесконтактных систем управления тягового подвижного состава. "Электротехника", 1976, И 8, с. 52 °