Контактор переменного тока с бездуговой коммутацией

Контактор переменного тока с бездуговой коммутацией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()748542

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.12.78 (21) 2690009/24-07 (51) М.К .

Н 01 Н 9/30

Н 01 Н 9/54 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР по делам иэооретений и открытий (23) Приоритет —, Опубликовано 15.07.80. Бюллетень №26

Дата опубликования описания 25.07.80 (53) УДК 621.3. .064.4:621.316. . 53 (088.8) Г. В. Могилевский, А. Г. Сосков, В. Д. Коломийцев, Н. П. Малютин и 1О. П. Погорелов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОНТАКТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С БЕЗДУГОВОЙ

КОММУТАЦИ ЕЛ

1

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, в частности к коммутационным аппаратам с бездуговой коммутацией.

Известны контакторы переменного тока с буздуговой коммутацией, содержащие глав ные контакты, параллельно которым подключены бесконтактные управляемые элементы (1), (2), (3) (4), (5), (6) и (7).

В контакторах переменного тока с бездуговой коммутацией (3) управление управляемыми бесконтактными элементвми осуществляется отдельным вспомогательным контактом, который замыкается раньше главного контакта. При этом бездуговая коммутация осуществляется как при включении, так и при отключении цепи, но управляемый бесконтактный элемент включается до замыкания главного контакта и создается возможность потери контакта, так как замыкание главного контакта происходит при напряжении на нем, равном падению напряжения на открытом бесконтактном управляемом элементе. При этом окисные пленки на главных контактах могут не разрушиться из-за малого напряжения на контактах. Потеря контакта, в свою очередь, может привести к выходу из строя бесконтактного элемента, так как последний может оставаться включенным при замкнутых главных контактах.

Подобно описанным осуществляется бездуговая коммутация цепи и в других устройствах (1), (2), (4) и (6). В них для управления бесконтактным управляемым элементом также применен отдельный вспомогательный контакт, что может привести и к потере контакта при включении, и к повреждению бесконтактного элемента при воздействии полного тока цепи во включенном положении контактора.

В устройстве (5) применен неуправляемый диодный тиристор, который включается при достижении напряжения на главном контакте определенного значения. Такое техническое решение создает затруднение в выборе порога срабатывания диодного тиристора: при большом напряжении срабатывания бездуговая коммутация не обеспечивается, а при малом напряжении срабатывания диод20 ный тиристор может срабатывать при подаче напряжения на устройство, и необходим дополнительный силовой контакт, разрывающий его цепь. Это устройство по указанным причинам либо не обеспечит бездуговой ком748542 y мутации, либо обладает теми же недостатками, что и предыдущие устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является контактор переменного тока с бездуговой коммутацией, имеющий схему управления бесконтактным управляемым элементом. Это устройство проще и надежнее (7) .

Однако существенным недостатком его является возможность ответвления тока в цепь бесконтактного управляемого элемента при замкнутых главных контактах контактора в связи с повышенным падением напряжения на участке цепи: главные контакты — трансформатор тока, зашунтированном указанным бесконтактным элементом, в реж ме коммутирования предельных токов, что снижает надежность работы устройства и существует возможность выХода из строя бесконтактного элемента.

Цель изобретения — создание контактора переменного тока с бездуговой коммутацией, имеющего повышенную надежность 4 работы.

Указанная цель достигается тем, что контактор переменного тока с бездуговой коммутацией, содержащий трансформатор тока с магнитопроводом, выпрямитель и бесas контактный управляемый элемент, причем первичная обмотка трансформатора соединена последовательно с главными контактами контактора, вторичная обмотка через выпрямитель соединена с управляющей цепью бесконтактного управляемого элемента, один 30 из силовых выводов которого соединен с одним из главных контактов контактора, снабжен проводником, расположенным так, что он проходит через магHHTOllpoBojl, трансформатора тока параллельно его первичной обмотке и соединен одним концом с другим

33 силовым выводом бесконтактного управляемого элемента, а другим концом — с другим главным контактом контактора.

Подключение бесконтактного управляемо- . го элемента обеспечивает бездуговую комму- ее тацию токов контактором во всем диапазоне и уменьшает падение напряжения на участ ке присоединения данного элемента. В результате этого отсутствует ответвление тока в цепь бесконтактного управляемого элемента при замкнутых главных контактах в момент коммутирования предельных токов, что повышает надежность работы устройства.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предложенного контактора переменного тока с бездуговой комму- sy тацией; на фиг. 2 — варианты схем контактора с применением других бесконтактных элементов.

В описываемой схеме контактора (см. фиг. 1) первичная обмотка 1 трансформатора 2 тока соединена последовательно с глав-. ными контактами 3 и 4, две вторичные обмотки 5 и 6 через выпрямители 7 и 8 соединены с управляющими цепями бесконтактных управляемых элементов 9 и 10 (на фиг. 1 они изображены в виде тиристоров), силовые выводы 11 и 12 которых подключены параллельно главным контактам 3 и 4, причем один из силовых выводов, например

12, тиристоров 9 и 10 соединен с главным контактом 4 проводником 13, проходящим через магнитопровод 14 параллельно первичной обмотке 1.

Стабилитроны !5 и 16 обеспечивают защиту управляющих выводов соответствующих тиристоров при больших токах в цепи главных контактов.

Цепь резистор 17-конденсатор 18 защищают тиристоры от кратковременных перенапряжений в сети, а также ограничивают величину и скорость нарастания восстанавливающегося напряжения при коммутации цепи.

Процесс включения и отключения контактов происходит следующим образом.

При замыкании контактов 3 и 4 и возникновении тока в цепи главных контактов трансформатор 2 тока поочередно подает отпирающие сигналы на управляющие электроды тиристоров 9 и 10. В момент отскока контактов при наличии вибрации при включении контактора ток, протекающий через цепь контактов, отводится h тTиH1рyиHсcтTоo1рy, полярность которого соответствует направлению тока в цепи. Напряжение на контактах при этом не превышает величины прямого падения на открытом тиристоре, что исключает образование дуги.

При включении контактора вследствие малого времени включения тиристора (не более 10 — 20 мкс) влияние возникающей кратковременной дуги на износ контактов незначительно.

Во включенном состоянии контактора ввиду непосредственной близости подключения тиристоров к главным контактам падение напряжения на участке подсоединения не превышает десятков милливольт и ответвление тока в тиристор отсутствует даже при коммутировании устройством предельного тока, что является существенным отличием по сравнению с известной схемой, где тиристоры шунтируют последовательную цепь: главные контакты — трансформатор тока, падение напряжения на этом участке достигает 2 — 3 В и происходит ответвление тока="в тиристор, превышающего допустимое значение.

При отключении контактора так же, как и в случае с вибрацией, в момент размыкания контактов 3 и 4 ток, протекающий по цепи этих контактов, отводится в соответствующий тиристор. .,При разомкнутых контактах 3 и 4 ввиду того, что первичная обмотка 1 и проводник

13 включены встречно-параллельно, результирующий магнитный поток в магнитопроводеде 14 равен нулю и в трансформаторе тока

ЭДС не наводится, поэтому открытый тирис5 тор пропускает ток не более одного полупер иода.

Отключение цепи происходит при переходе тока через нуль в проводящем тиристоре.

Зашита тиристоров 9 и 10 в устройстве при воздействии тока сквозного короткого замыкания (10 — 34 кА) и последующем электродинамическом отбросе контактов осуществляется с помощью автоматического выключателя, который срабатывает через

8 — 10 мс с момента включения силовой цепи, при этом ток, ответвившийся в тиристор, не успевает нарасти выше допустимого для него значения.

В схеме контактора вместо двух тиристоров может применяться один симистор 19 (фиг. 2 а) или же любой другой прибор, подобный вышеуказанным элементам.

Для контакторов, не применяющихся в одйойолюсйом=исйолйеййи, с целью" сниже= ния стоимости вместо одного из двух бесконтактных управляемых элементов можно использовать неуправляемый вентиль 20 (фиг. 2 б). Данное устройство имеет более надежную, с повышенной циклостойкостью схему управления.

Повышенная надежность схемы значительно увеличивает срок службы устройства в целом.

Использование предлагаемого устройства на номинальных токах 160, 320 и 630 А обеспечивает (в соответствии с утвержденным

ТЭО) значительный технико-экономический эффект.. Его величина на единицу изделия для указанных номинальных токов составляет более 100 руб.

748542

Формула изобретения

Контактор переменного тока с бездуговой коммутацией, содержащий трансформатор тока с магнитопроводом, выпрямитель и бесконтактный управляемый элемент, причем первичная обмотка трансформатора соединена последовательно с главными контактами контактора, вторичная обмотка через выпрямитель соединена с управляющей цепью бесконтактного управляемого элемента, один из силовых выводов которого соединен с одним из главных контактов контактора, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен проводником, расположенным так, что он проходит через магнитопровод трансформатора тока параллельно его первичной обмотке и соединен одним концом с другим силовым выводом бес контачл нИ о уйраИляемогб элемента, а дру = гим концом — с другим главным контактом контактора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 1432592, кл. Н 01 h 1966.

2. Патент Франции № 1415876, кл. Н 02 р, 1965.

1s 3. Каталог «Contacteurs зрес1аих» фирмы СЕМ. Франция, контакторы серии Н, 1966.

4. Патент Великобритании № 1048997, кл. Н 02 Н, 1966.

5. Патент Японии № 44-9934, 5860, 1969.

6. Патент США № 3330992, кл. 317-11, 1967.

7. Авторское свидетельство СССР № 335728, кл. Н 01 Н 9/30, 1969.

748542

Составитель Е. Сафонова

Редактор С. Лыжова Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Заказ 4373/14 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4