Переключающее устройство

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть исдользовано для бесконтактной коммутации постоянного тока в условиях промышленного производства. Цель изобретения - повышение помехозащищенности переключающего устройства за счет исключения влияния индустриальных помех и упрощение конструкции. В устройство введены диод защиты (ДЗ) 17 и развязывающий диод (РД) 18, .цепи 10 и 11 управления тиристорами 4 и 6, Первая входная шина 12 подключена к катоду управляемого тиристора А. Вторая входная uniHa 13 подключена к ка- . тоду ДЗ 17, анод которого через конденсатор В1спючения (КВ) 15 подключен к аноду РД 18. Катод последнего подключен к управляющему электроду управляемого тиристора 6. Точка соединения анода ДЗ 17 с первым выводом KB 15 через резистор 14 включения подключена к катоду управляемого тиристора 6, к которому через резистор 16 заряда подключена точка соединения анода РД 18 и второго вывода KB 15. При этом последовательно соедис о ненные ограничительный резистор 2 и накопительный конденсатор 3 подключены к выводам источника 1 постоянного напряжения непосредственно. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 Н 03 К 17 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4113709/24-21 (22) 01. 09.86 (46) 23. 0788. Вюл. № 27 (72) В.Т.Тарасов (53) 621. 374 (088. 8) (56) авторское свидетельство СССР

¹ 56540?, кл. Н 03 К 17/73, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 298054, кл. H 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 производства ° Цель изобретения — повышение помехозащищенности переключающего устройства за счет исключения влияния индустриальных помех и упрощение конструкции. В устройство введены диод защиты (ДЗ) 17 и развязывающий диод (РД) 18, .цепи 10 и 11 управления тиристорами 4 и 6, Первая входная шина 12 подключена к катоду управляемого тиристора 4. Вторая входная шина 13 подключена к ка- . тоду ДЗ 17, анод которого через конденсатор включения (КВ) 15 подключен к аноду РД 18. Катод последнего подключен к управляющему электроду управляемого тиристора 6. Точка соединения анода ДЗ 17 с первым выводом

КВ 15 через резистор 14 включения подключена к катоду управляемого тиристора 6, к которому через резистор

16 заряда подключена точка соединения анода РД t8 и второго вывода

KB 15. При этом последовательно соединенные ограничительный резистор 2 и накопительный конденсатор 3 подключены к выводам источника 1 постоянного напряжения непосредственно.

2 ил.

141 l 963

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бесконтактной коммутации постоян(! ного тока на тиристорах в условиях

S промышленного производства.

Цель изобретения — повышение поме хозащищенности за счет исключения влияния индустриальных помех и упро—, щение. 10

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема переклюIчающего устройства; на фиг. 2 — эпю— ! ры импульса включения тиристоров, Переключающее устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, к выходам которого подключены последовательно соединенные ограничитель- ный резистор 2 и накопительный конденсатор 3, параллельно которому под- 20, ключена последовательная цепь, состоящая из первого тиристора 4, первичной обмотки импульсного трансформатора 5, второго тиристора 6, первый вывод накопительного конденсатора 3 подключен 25 ! через коммутирующий конденсатор 7 к средней точке первичной обмотки им пульсного трансформатора 5, вторичная обмотка которого через разделительный конденсатор 8 подключена парал- 30 л ел ьн о к оммутир уемому тир ис т ор у 9, первую 10 и вторую 11 цепи управления первым 4 и вторым 6 тиристорами, каждая из которых содержит первую l2 ( 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 соот45 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 диодов I8 и вторых выводов конденсаторов 15.

Переключающее устройство работает следующим образом. 55

Как 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 времени RC-цепи, состоящей из резистора 16 и конденсатора 15, и длительность импульса управления t „р выбираются так, что С„ „„ =3 i Rl;.

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, управляющий 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 10 управления и аналогично указанному включает первый тиристор 4. При этом возникает импульс тока разряда конденсатора 7 через половину первичной обмотки импульсного трансформатора 5 и открытый

1 3 !4!1 первый тиристо!> 4. И снова возникает импульс напряжения во вторичной обмотке импульсного трансформатора 5, который через конденсатор 8 закрывает

5 открытый коммутируемый тиристор 9.

После этого импульс управления поступает на вторую цепь 11 управления, и процесс 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, резистора

14 выбраны так, что включение первого 4 и второго 6 тирис-.оров возмож20 но только при напряжении на конденсаторе 15, близком к уровню амплитуды импульса управления. Уменьшение амплитуды импульса включения (фиг.2) на 25Х полностью исключает включение первого 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 намного меньше выбранной постоянной времени

RC-цепи, состоящей из резистора 16 и конденсатора 1 5 (tean nomexm ((c ) у а это приводит к тому, что в момент заднего фронта (среза) импульса поме— хи образуется незначительный отрицательный "выброс" (в устройстве это импульс включения). Амплитуда этого

"выброса" намного меньше амплитуды импульса включения (фиг. 2), поэтому любая индустриальная помеха, посту— пающая на вход любой цепи управления в предлагаемом переключающем устрой.стве, даже если она по амплитуде превосходит амплитуду выбранного импульса управления, не успевает осуществить заряд конденсатора 15 до напряжения, необходимого для включения первого 4 и второго 6 тиристоров,50 кроме того, мощность импульса управления выбирается значительно больше мощности импульса помех (резистор 14 является дополнительной нагрузкой для входных импульсов), поэтому последние 55 не могут осуществить заряд конденсатора 15 до напряжения включения первого 4 и второго 6 тиристоров.! езисторы 14 и 6 иск юла> >т н > к< и— ление заряда на конденсатор 15> оТ импул ьс ов помех.

Развязывающий диод 18 исклн>чает протекание обратного тока чере > управляющие переходы первого 4 и HTop(>ro 6 тиристоров, а диод 17 осуществляетт защиту устройства от индустриальных помех, полярность которых обратна полярности импульса управления.

Огра ничител ьный резистор 2 служит для ограничения тока в и ер В о начальный 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 промышленных устройствах позволит исключить нарушение последовательности техпроцессов от индустриальных помех и, как следствие, избавиться в каждом конкретном случае от брака изделий, вызываемого нарушением последовательности техпроцессов.

Формула изобретения

Переключающее устройство, содержащее коммутируемый тиристор, первый и второй тиристоры, импульсный трансформатор, накопительный конденсатор, коммутирующий конденсатор, разделительный конденсатор, источник постоянного напря>кения, первую и вторую цепи управления первым и вторым тиристорами, каждая из которых содержит первую и вторую входные шины, ре— зистор включения, конденсатор включе1411963

Л

+Q заря Ра

umopol 15 ульс включения ислоро8 Ф,б

Фиа,2

Составитель Г.Терешина

Редактор И.Горная Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ Зб72/55 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полигр.,лческое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 ния, резистор заряда, при этом ограничительный резистор и накопительный конденсатор соединены последовательно, первый тиристор, импульсный транформатор и второй тиристор соединены

5 последовательно и подключены параллельно накопительному конденсатору, один из выводов которого соединен через коммутирующий конденсатор со средней точкой первичной обмотки импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого через разделительный конденсатор подключена параллельНо коммутируемому тиристору, K cHJIQ 15 вым выводам которого подключена нагрузка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности и упрощения, в каждую цепь управления первым и вторым тиристорами 20 введены диод защиты и развязывающий диод, первые входные шины каждой цепи управления первым и вторым тиристорами соединены с катодами первого и второго тиристоров соответственно, а вторые входные шины подключены к катодам диодов защиты, аноды которых через конденсаторы включения соединены с анодами развязывающих диодов, катоды которых соединены с управляющими элек тродами первого и второго тиристоров соответственно, точки соединения анодов диодов защиты с первыми выводами конденсаторов включения через резисторы включения подключены к катодам первого и второго тиристоров соответственно, к которым через резисторы заряда подключены точки соединения анодов развязывающих диодов и вторых выводов конденсаторов включения, а последовательно соединенные ограничительный резистор и накопительный конденсатор подключены к выводам источника постоянного напряжения.