Бесконтактное переключающее устройство

Соеэ СоввтсиииСоциапистичеснииРесЬубпии ОП ИСАЙ И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 869038(22)Заявлено 3 с прнсоединенн 03 К 7 Госудирстваецй кеиитет СССР ио делаи изебретеиий и открытий3) Приорите Опубликовано 30.09. 81. Бюллетень,Рш 3 Дата опубликования описания 30,09.81 53) УДК 621, 31(71) Заявитель пытное производственно-техническо "Уралчерметавтоматика" 54) БЕСКОНТАКТНОЕ ПЕРЕКЛОЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованодля коммутации различных нагрузок,питаемых постоянным током, например,электромагнитов, контакторов и т, и,Известно переключающее устройство,содержащее силовой и отключающий тиристоры, конденсатор, резисторы и диоды 11,Недостатком этого устройства является то, что оно не удовлетворяеттребованиям высокой надежности работыаппаратуры и рационального потребления .электрической энергии.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является бесконтактное устройство, содержащее силовой тиристор, включенный последовательно с нагрузкой в цепь постоянноготока, отключающий тиристор, коммутирующий конденсатор, включенный междукатодами тиристоров, блок управленияи формирователь откпючающих импульсоввключенный в цепь источника переменолев, А,Э. Винчель иР,С; Кукс ного напряжения, Формирователь отключающих импульсов в этом устройствепредставляет собой генератор, составленный из стабилитрона, ограничительного резистора и ВС-цепочки, выводрезистора которой, с целью повышениянадежности работы и уменьшения потребления энергии, подключен через диодк катоду силового тиристора 12 .Основной недостаток этого устройства связан с повышенным расходомэнергии в цепях управления силовыми отключающим тиристорами во включенном состоянии переключающего устройства и наличием в цепи нагрузки пере 15менной составляющей тока.Цель изобретения - уменьшение по.- требляемой электроэнергии при одновременном повышении надежности работы.Поставленная цель достигается тем, 20что в бесконтактное переключающее устройство, содержащее блок управления,вход которого соединен со входной шиной, силовой тиристор, включенный по 869038следовательно с нагрузкой между шинами напряжения питания, отключающийтиристор, подключенный между первым ивторым выходами источника переменногонапряжения, третий выход которого 5соединен с входом Формирователя импульсов отключения, и коммутирующийконденсатор, включенный между катодамисилового и отключающего тиристоров,введены два элемента И и Формирователь Осигнала включения, вход которого сое"динен с катодом силового тиристора, авыходы подключены к первым входам первого и второго элементов И, вторыевходы которых соединены с выходамиблока управления, выходы подключенысоответственно к управляющему электроду силового и отключающего тиристоров,а третий вход второго элементй И соединен с выходом формирователя импульсов отключения.На чертеже показана электрическаясхема бесконтактного переключающегоустройства,Устройство содержит силовои 1 и отключающий 2 тиристоры, включенный между их катодами коммутирующий конденсатор 3, формирователь 4 сигналавключения нагрузки 5, формирователь 6отключающих импульсов и блок 7 управ 30ления. Прямой выход блока 7 управления через первый элемент И 8, связанный другим входом с инверсным выходомформирователя 4, соединен с управляющим электродом силового тиристора 1.Инверсный выход блока 7 через второйэлемент И 9, связанный другими входами с выходами формирователей 4 и 6,соединен с управляющим электродом отключающего тиристора 2. Формирователь6 и общая точка отключающего тиристо- фра 2 и конденсатора 3 связаны с источником переменного напряжения. Формирователь 4 сигнала включения нагрузки может быть выполнен в .виде оптрона, геркона и т. п.формирователь 6 отключающих импульсов представляет собой схему определения экстремума переменного напряжения источника 10 и предназначен для Формирования импульса, синхронизированного с амплитудой этого напряжения,Предлагаемое устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на входе бло ка 7 управления присутствует "О", силовой 1 и отключающий 2 тиристоры заперты, конденсатор 3 не заряжен, а цепь обесточена и на входе Формироватфтеля 4 сигнала включения находится ОПри этом на прямом выходе формирователя 4 присутствует "О", а на инверсном - "1". Аналогичное состояниебудет на прямом и инверсном выходахблока 7 управленич, Так как на входахпервого элемента И 8 сигналы не совпадают, то на его выходе сигнал отсутствует. В аналогичном состоянии находится второй элемент И 9, на его двухвходах присутствует "О" и поэтомусигналы, поступающие на его третий .вход с формирователя 6 отключающих импульсов, не изменяют состояние его выхода.При подаче на вход блока 7 управления сигнала "1" на его прямом выходе появляется "1" и происходит совпадение двух "1" на входах первого элемента И 8. Выходной сигнал этого элемента включает силовой тиристор 1, Одновременно происходит заряд конденсатора 3 от источника 10 переменного напряжения.Через открытый силовой тиристор 1появляется сигнал "1" на входе Формирователя 4 сигнала включения нагрузки5. Сигнал "О" с инверсного. выхода формирователя 4 закрывает элемент И 8 итаким образом прекращает поступлениетока в цепь управляющего электродасилового тиристораСнятие сигнала с входа блока 7 управления приводит к появлению на егоинверсном выходе "1", что в сочетаниис сигналом "1", поступающим с прямоговыхода формирователя 4,разрешает прохождение выходного сигнала с формирователя 6 через второй элемент И 9 науправляющий электрод тиристора 2.При включенном состоянии отключающего тиристора 2 конденсатор.3 разря-.жается и происходит отключение силового тиристора 1,Отсутствие тока в цепи нагрузкиснимает сигнал с выхода формирователя4 и на его прямом выходе появляется"О" второй элемент И 9.закрывается,тем самым прекращая поступление импульсов управления на отключающийтиристор 2, Устройство возвращаетсяв исходное состояние.Таким образом, ток в цепи управляю.щего электрода силового тиристорасуществует только от момента подачисигнала на вход блока 7 до моментавключения силового тиристора 1, а формирователь 6 отключающих импульсов8690 Формула изобретения работает только от момента снятиясигнала с входа блока 7 до момента от-ключения силового тиристора 1,При наличии сигнала на вХоде блока7 управления и включенном тиристоре 1отключающие импульсы не подаются и,следовательно,. переменная составляющая тока в цепи нагрузки 5 отсутствует, что позволяет существенно снизитьвероятность появления импульсных помех при работе, устройства.Использование предлагаемого технического решения позволит получитьэкономичное устройство, обеспечивающеекроме того, надежную коммутацию 5нагрузок постоянного тока,20Бесконтактное переключающее устройство, содержащее блок управления, вход которого соединен с входной шиной, силовой тиристор, включенный последовательнб с нагрузкой между шинами напряжения питания, отключающий тиристор, подключенный между первым и вторым выходами источника перемен 38 Ьного напряжения, трЕтий выход которого соединен с входом формирователяимпульсов отключения, и коммутирующий конденсатор, включенный между ка-тодами силового и отключающего тиристоров,. о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью уменьшения потребляемойэлектроэнергии при одновременном повьайении надежности работы, в него введены два элемента И и формировательсигнала включения, вход которого соединен с катодом силового тиристора,а выходы подключены к первым входамэлементов И, вторые входы которыхсоединены с выходами блока управления,выход первого элемента И подключен к.управляющему электроду силового тиристора, выход формирователя импульсов отключения подключен к третьемувходу второго элемента И, а его выходсоединен с управляющим электродом отключающего тиристора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 66795, кл. Н 03 К 17/56, 02.12,76.2. Авторское свидетельство СССРУ 364 О 1, кл. Н 03 К 17/56, 10,03.7.869038 Заказ 8356/85 Тираж 991 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5