Контактор переменного тока с бездуговой коммутацией

Контактор переменного тока с бездуговой коммутацией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(!!) 553692

Союа Советских

Социалистических

Республик

К ABTQPCROMY СВИДИЕПЬСТВ (61) Дополнительное и авт. свид-ву 335728 (22) Заявлено 24.03.75 (21) 2116076/07 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. Н 01Н 9/30

Н ОЗК 17/56

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытнй (53) УДК 621.316.57. .025.014.2 (088.8) Опубликовано 05.04,77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания Об,Об.77 (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Мицкевич, Г. В. Могилевский и Н. П. Малютин (71) Заявитель (54) КОНТАКТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

С БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИЕЙ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св,М 335728.

По основному авт. св, № 335728 известен контактор переменного тока с бездуговой коммутацией, содержащий бесконтактный управляемый элемент, подключенный параллельно главным контактом, трансформатор тока, первичная обмотка которого введена в цепь главных контактов, а каждая вторичная подключена через выпрямитель к управляющей цепи бесконтактного управляемого элемента, шунтирующего последовательную цепь: главные контакты — трансформатор тока, причем защита бесконтактного управляемого элемента от воздействия тока сквозного короткого замыкания осуществлена с помощью электронной схемы защиты. Указанная схема защиты обеспечивает закорачивание вторичных обмоток трансформатора тока при токе сквозного короткого замыкания.

Существенным недостатком контактора по авт. св. № 335728 является повышение габаритов трансформатора тока, рассчитываемого из условия отсутствия насыщения при максимально-допустимом токе и обеспечивающего бездуговую коммутацию во всем диапазоне коммутируемых токов.

Вследствие этого осущественно повышаются габариты контакторов и станций управления, где применяются контакторы, что значительно понижает их технико-экономические показа тели.

Непрерывное питание схемы управления бесконтактным управляемым элементом при замкнутых главных контактах увеличива(т мощность потерь, выделяющуюся в элементах

10 этой схемы.

Цель изобретения — снижение габаритов и мощности потерь блока управления бесконтактным управляемым элементом.

Указанная цель достигается тем, что кон15 тактор с бездуговой коммутацией по авт. св. № 335728 дополнительно снабжен двумя цепочками, состоящими из порогового элемента, одновибратора и бесконтактного ключа, каждая из которых подключена параллельно

23 управляющей цепи одного из бесконтактного управляемого элемента, причем выход порогового элемента подключен на вход одновибратора, а выход последнего на вход бесконтактного ключа, Дополнительное подключение

25 элементов в схему управления бесконтактным управляемым элементом позволяет уменьшить габариты трансформатора тока.

Ввиду того, что количество трансформаторов тока в устройстве соответствует числу по30 люсов контактора и составляет 25% его объе553692 ма, уменьшение габаригов этого трансформа- полярности первичного тока, величины напрятора позволяет снизить на 15 /О габариты уст- женин срабатывания порогового устройства ройства в целом. (Ьп), выбираемого выLLlc напряжения управУменьшение мощности потерь в предлагае- JIclIIIH THpIIcTopoH (Ug)) пороговое устройство мой схеме управления достигнуто периодиче- 5 срабатывает и запускает одновибратор. ским закорачиванием вторичной обмотки Выходной сигнал одновибратора в течение трансформатора тока, при этом снижается времени импульса (t ) включает бесконтактэнергия перемагничивания указанного транс- ый ключ 24 или 25, который закорачивает форматора тока. вторичные обмотки трансформатора тока.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема 10 В течение врсмени прохождения импульса описываемого контактора переменного тока с (1п) и закорочснных вторичных обмотках пибездуговой коммутацией; на фиг. 2 — времен- тание управляющих цепей тиристоров 2, 3 осуные диаграммы; на фиг. 3 — принципиальная шествляется от конденсаторов 18 или 19, а насхема контактора, принятая для промышлен- пряжение на вторичных обмотках (Uz) падает ного использования. 15 до нуля.

Параллельно главным контактам 1 контак- Величины емкости конденсаторов 18, 19 и тора подключены встречно-параллельно два длительность импульса (t ) выбирается табесконтактных управляемых элемента (тири- ким образом, чтобы напряжения на конденсасторы) 2, 3 (на фиг. 1 — 3 они изображены в торах (U ) было выше допустимого напряжевиде тиристоров). 20 ния цепи управления тиристоров (U„).

Управление тиристорами 2, 3 осуществляет- После окончания импульса одновибратора ся трансформатором тока 4, первичная об- бесконтактный ключ закрывается и происхомотка 5 которого подключена последователь- дит заряд конденсатора до напряжения срабано с главными контактами 1. тывапия порогового устройства (U ) и т. д.

Вторичные обмотки 6, 7 через диоды 8, 9 25 Длительность выключенного состояния бесподключены к управляющим цепям тиристо- контактного ключа уменьшается при увеличеров 2, 3. нии тока.

Схема защиты тиристоров от токов сквоз- На фиг. 2 показано также изменение магного короткого замыкания состоит из источни- нитной индукции в трансформаторе тока в ков 10, 11 запирающего напряжения, бескон- З1 схеме аналога (В ) при непрерывном напрятактных ключей 12, 13, управляемых датчика- жении питания (4Я„) и в предлагаемой схеме ми 14 величины тока и скорости нарастания управления (В ). Вследствие периодического тока 15. Датчик тока может стоять как в глав- срабатывания бесконтактного ключа амплитуной цепи, так и в цепи вторичных обмоток да магнитной индукции в предлагаемой схеме трансформатора. Стабилитроны 16 и 17 обес- " 5 будет очевидно меньше, что позволяет при непечивают защиту управляющих переходов изменпом количестве витков уменьшить сечесоответствующих тиристоров при больших то- пие сердечника трансформатора. Снижение ках в главной цепи. магнитной индукции в предлагаемой схеме

Дополнительно параллельно управляющей вызывает уменьшение мощности потерь в элецепи тиристоров подключены конденсаторы 40 ментах схемы управления.

18, 19, пороговые устройства 20, 21, одновиб- При размыкании контактов ток, протекаюраторы 22, 23 и бесконтактные ключи 24, 25, щий через контакты, переходит в цепь тирипричем выход порогового устройства подклю- стора, удерживаемого в открытом состоянии чен на вход одновибратора, а выход послед- током вторичной цепи трансформатора или тонего — на вход бесконтактного ключа. 45 ком разряда конденсатора.

Между точками присоединения бесконтакт- При полном перетекании тока из цепиконных ключей и одновибраторов к управляющим тактов в цепь тиристора ток управления быэлектродам тиристоров 2, 3 включены вспомо- стро спадает до нуля. гательные диоды 26 и 27 соответственно, пре- Отключение цепи происходит при переходе пятствующие разряду конденсаторов 18, 19 50 тока в тиристоре через нуль. при закорачивании вторичных обмоток 6, 7. При включении главных контактов и возЦепь: резистор 28 — конденсатор 29 защи- никновснии вибраций работа контактора анащают тиристоры от кратковременных перена- логична. пряжений в сети, а также ограничивают вели- Вследствие весьма малого времени включечину и скорость нарастания напряжения на 55 ния тиристора (не более 10 — 20 мкс) влияние них в режиме коммутации. возникающей кратковременной дуги при вклюПринцип работы контактора следующий. чении контактора на износ контактов незнаВо включенном состоянии контактора ток про- чительно. ходит по цепи главных контакторов 1 и пер- Работа схемы защиты от воздействия тока вичной обмотке 5 трансформатора тока 4. Ток 00 сквозного короткого замыкания происходит во вторичных обмотках 6, 7 проходит через аналогично описанному в авт. св. М 335728. диоды 8, 26 и 9, 27 соответственно на управ- Предлагаемая схема управления бесконляющие электроды тиристоров 2, 3 и конден- тактным управляемым элементом позволяет саторы 18, 19. При достижении напряжения снизить габариты контактора на номинальный на конденсаторах 18 или 19 в зависимости от 05 ток 630 А на 150/О, при этом габапиты тпанс.

553692 форматора тока с 5,5 см снижаются до

2,5 см-", а тепловые потери уменьшаются на

30%. Экономическая эффективность устройства повышается за счет увеличения номинального тока и расширения диапазона коммутируемых токов без дуги.

Экономический эффект составляет 15 руб на один контактор, что при годовом выпуске

5000 шт составляет 75 тыс. рублей.

Формy лaизоорстсirи51

Контактор переменного тока с бездуговой коммутацией по авт. св. ¹ 335728, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения габапитов н мощности потерь блока управления бссконтактным управляемы л элементом, он

-1ополнптельно снабжен двумя цепочками, состоян1нмн из порогового элемента, одновибра5 тора и бссконтактного ключа, каждая из которых подключена параллельно управляющей цепи одного из бссконтактных управляемых элементов, причем выход порогового элемента подключен на вход одновибратора, а выход

1О последнего на вход бссконтактпого ключа.

Исто нинки информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 335728, МКИ-

15 Н 01 Н 9/30, от 1969 г.

553692

А

Фу

82 а, ;ы) g q ю 8 m Раг Z

Cй

Р— -с г) 1

1 1 — .

1,.Ф

I! !

1

t ! 1!

1 !

1 р.!

°

Г

Т

У=

1 д

1

М, 3 а у j .б.

7(у

1 1,„ (° 11 — ) ,*; 1(ч ф 1 .1 !.

I ! ф (,! ), ! „;:) л Г 7 I,)

1 ="

) 1

) Т ! ! ! / | J j!

, i ll : !

) I ( !