Переключающее устройство

) 1 03 К 17 5 а он- чен о оеди. с д ст7 то ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) авторское свидетельство СССР 9 56540, кл. Н 03 К 1/73, 1974.Авторское свидетельство СССР У 298054, кл. Н 03 К 3/335, 1969. (54) ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для бесконтактной коммутации постоянного тока в условиях промышленного производстваЦель изобретения - повышение помехозащищенности переключающего устройства за счет исключения влияния индустриальныхпомех и упрощение конструкции. Вройство введены диод защиты (ДЗ)развязывающий диод (РД) 18, .цепи и 11 управления тиристорами 4 иПервая входная шина 12 подключекатоду управляемого тиристора 4рая входная шина 13 подключенатоду ДЗ 17, анод которого черезденсатор включения (КВ) 15 подклк аноду РД 18. Катод последнегоключен к управляющему электродуравляемого тиристора 6. Точка снения анода ДЗ 17 с первым вывоКВ 15 через резистор 14 включенподключена к катоду управляемогристора 6, к которому через рези16 заряда подключена точка соедния анода РД 18 и второго выводКВ 15. При этом последовательноненные ограничительный резистори накопительный конденсатор 3 пключены к выводам источника 1 поянного напряжения непосредствен2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано 1 для бесконтактной коммутации постоян ного тока на тиристорах в условиях5промышленного производства.Цель изобретения - повышение помехозащищенности за счет исключения влияния индустриальных помех и упро, щение. 10На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема переключающего устройства; на фиг. 2 - эпю -ры импульса включения тиристоров,Переключающее устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, к выходам которого подключены последовательно соединенные ограничитель- ньй резистор 2 и накопительный конденсатор 3, параллельно которому под ,ключена последовательная цепь, состоя. щая из первого тиристора 4, первичной обмотки импульсного трансформатора 5,второго тиристора 6, первый вывод накопительного конденсатора 3 подключен 25через коммутирующий конденсатор 7 к , средней точке первичной обмотки импульсного трансформатора 5, вторичная обмотка которого через разделительный конденсатор 8 подключена парал лельно коммутируемому тиристору 9, первую 10 и вторую 11 цепи управления первым 4 и вторым 6 тиристорами, каждая из которых содержит первую 12 и вторую 13 входные шины, резистор 14 включения, конденсатор 15 включения,35 резистор 16 заряда, диод 17 защиты, развязывающий диод 18, первые входные шины 12 соединены с катодом первого 4 и второго 6 тиристоров соответственно, вторые входные шины 13 подключены к катодам диодов 17, аноды которых через конденсаторы 15 соединены с ано дами диодов 18, катоды которых соеди, нены с управляющими электродами первого 4 и второго 6 тиристоров соот 45 ветственно, точки соединения анодов диодов 17 защиты с первыми выводами конденсаторов 15 через резисторы 14 подключены к катодам первого 4 и второго 6 тиристоров соответственно, к которым через резисторы 16 подключены точки соединения анодов диодов18 и вторых выводов конденсаторов 15.Переключающее устройство работает следующим образом. 55Как только на выходе источника 1 постоянного напряжения появляется напряжение, начинается за" д накопительного конденсатора 3 через ограни - чительный резистор 2. Через определенный промежуток времени напряжение на накопительном конденсаторе 3 достигает уровня выходного напряжения источника 1. После этого переключающее уст - ройство готово к работе.При поступлении импульса управления на вход второй цепи 11 управления происходит его дифференцирование (фиг . 2), С момента поступления переднего фронта импульса управления начинается заряд конденсатора 15 через резистор 16 и диод 17. Постоянная времениКС-цепи, состоящей из резистора 16 и конденсатора 15, и длительность импульса управления им упр выбираются так, что С=3КС. При таком соотношении напряжение на конденсаторе 15 практически достигает амплитуды импульса управления только к концу действия импульса управления. В момент заднего фронта (среза) импульса управления на резисторе 16 возникает импульс включения второго ти - ристора 6 (фиг. 2) и начинается разряд конденсатора 15 через последовательно соединенные диод 18, уп - равляющий переход второго тиристора 6, резистор 14, а также, частично, через резистор 16, включенный параллельно последовательно соединенным диоду 18 и управляющему переходу второго тиристора 6.Импульс тока разряда конденсатора 15 включает второй тиристор 6. После этого через половину первичной обмотки импульсного трансформатора 5 и открытый второй тиристор 6 от конденсатора 3 возникает импульс тока заряда конденсатора 7. Возникший в это время импульс напряжения во вто - ричной обмотке импульсного трансформатора 5 через конденсатор 8 закрывает коммутируемый тиристор 9.Как только ток заряда конденсатора 7 станет меньше тока удержания второго тиристора 6, последний закрывается, и снова начинается подзаряд конденсатора 3. Затем через определенное время, определяемое техпроцессом, поступает импульс управления на вход первой цепи 1 О управления и аналогично указанному включает первый тиристор 4. При этом возникает импульс тока разряда конденсатора 7 через половину первичной обмотки импульсного трансформатора 5 и открытый3 4 1первый тиристо 4. И снова возникаетимпульс напряжения во вторичной обмотке импульсного трансформатора 5,который через конденсатор 8 закрывает5открытый коммутируемый тиристор 9.После этого импульс управления поступает на вторую цепь 11 управления, ипроцесс повторяется,Таким образом, импульсы управления, поступающие на входные шины первой 10 и второй 11 цепей управления,осуществляют выключение коммутируемого тиристора 9 по заданной циклограмме техпроцесса, 15 Параметры разрядной цепи конденсатора 15 и, в частности, резистора14 выбраны так, что включение первого 4 и второго 6 тиристоров возмож 20но только при напряжении ца конденсаторе 15, близком к уровню амплитуды импульса управления. Уменьшениеамплитуды импульса включения (Фиг.2)на 257. полностью исключает включениепервого 4 и второго 6 тиристоров,В переключающем устройстве длительность импульса управления(Фиг. 2) выбрана так, что она намного больше длительности любой индустриальной помехи, и, в тоже время,длительность импульса помехи намногоменьше выбранной постоянной времениКС-цепи, состоящей из резистора 16и конденсатора 15 (, ),а это приводит к тому, что в моментзаднего Фронта (среза) импульса поме -хи образуется незначительный отрицательный "выброс" (в устройстве этоимпульс включения). Амплитуда этого"выброса" намного меньше амплитудыимпульса включения (Фиг. 2), поэтомулюбая индустриальная помеха, посту -пающая на вход любой цепи управленияв предлагаемом переключающем устрой.стве, даже если она по амплитуде превосходит амплитуду выбранного импульса управления, не успевает осуществить заряд конденсатора 15 цо напряжения, необходимого для включенияпервого 4 и второго 6 тиристоров,50кроме того, мощность импульса управления выбирается значительно большемощности импульса помех (резистор 14является дополнительной нагрузкой длявходных импульсов), поэтому последние 55не могут осуществить заряд конденсатора 15 до напряжения включения первого 4 и второго 6 тиристоров,Резисторы 4 и 6 иск.сючант цаксп - ление заряда на конденсаторе 15 от импульсов помех.Развязывающий диод 18 исключает протекание обратного тока через управляющие переходы первого 4 и второго 6 тиристоров, а диод 17 осуществляетт защиту устройства от индустриальных помех, полярность которых обратна полярности импульса управления.Ограничительный резистор 2 служит для ограничения тока в первоначальный момент заряда накопительного конденсатора 3 (он имеет большую емкость). Большой бросок тока заряда может вывести из строя источник 1 постоянного напряжения. При мощном источнике постоянного напряжения ограничительный резистор 2 может отсутствовать.Таким образом, в предлагаемом уст - ройстве цепи управления тиристорами осуществляют включение тиристоров задними Фронтами импульсов управле - ния и одновременно производят селекцию различных импульсов, поступающих на их вход, по длительности и по мощности. Все это, по сравнению с известными устройствами, позволяет исключить сбои в работе переключающего устройстства от индустриальных помех, а также значительно упростить само устройство за счет исключения трех обмоточных трансформаторов управления, ключа гашения, порогового устройства и т.д,Использование предлагаемого переключающего устройства для бесконтактной коммутации постоянного тока в различных промышленныхустройствах позволит исключить нарушение последовательности техпроцессов от индустриальных помех и, как следствие, избавиться в каждом конкретном случае от брака изделий, вызываемого нарушением последовательности техпроцессов.Формула изобретенияПереключающее устройство, содержащее коммутируемый тиристор, первый и второй тиристоры, импульсный трансформатор, накопительный конденсатор, коммутирующий конденсатор, разделительный конденсатор, источник постоянного напрякения, первую и вторую цепи управления первым и вторым тиристорами, каждая из которых содержит первую и вторую входные шины, ре - зистор включения, конденсатор включе