CS220018B1 - Pomocný obvod pro vypínání tyristoru v obvodu stejnosměrného spotřebiče - Google Patents

Abstract

Vynález řeší problém zrychlení vypínání stejnosměrného obvodu, zejména napájecího obvodu stejnosměrného spotřebiče, který je zapojen v sérii s vypínacím tyristorem. Pomocný obvod podle vynálezu je zapojen tak, že nulový impuls na řídicím vstupu (13) rozepne tranzistory (7) a (9), čímž se na řídicí mřížku pomocného tyristoru (11) dostane kladné napětí a nabitý kondenzátor (10) přivede závěrné napětí na katodu tyristoru (3), který odpojí spotřebič (1). Zapojení lze s výhodou využít u lisů a řezaček papíru, kde je třeba při vniknutí cizího předmětu do oblasti činné části stroje zabránit opakované pracovní činnosti.

Description

Vynález řeší problém zrychlení vypínání stejnosměrného obvodu, zejména napájecího obvodu stejnosměrného spotřebiče, který je zapojen v sérii s vypínacím tyristorem. Pomocný obvod podle vynálezu je zapojen tak, že nulový impuls na řídicím vstupu (13) rozepne tranzistory (7) a (9), čímž se na řídicí mřížku pomocného tyristoru (11) dostane kladné napětí a nabitý kondenzátor (10) přivede závěrné napětí na katodu tyristoru (3), který odpojí spotřebič (1). Zapojení lze s výhodou využít u lisů a řezaček papíru, kde je třeba při vniknutí cizího předmětu do oblasti činné části stroje zabránit opakované pracovní činnosti.

Vynález se týká pomocného obvodu pro vypínání tyristoru v obvodu stejnosměrného spotřebiče, kde spotřebič je prvním koncem připojen k silovému vstupu a druhým koncem k anodě vypínacího tyristoru, jehož katoda je uzemněná.

Dosud známá zapojení pro vypínání spotřebičů, a to jak odporového, tak indukčního charakteru, u nichž se požaduje vypnutí stejnosměrného obvodu, se realizují pomocí stykače, ovládaného dalším pomocným obvodem, složeným z jednoho nebo několika relé. Doba, která uplyne od vydání příkazu k vypnutí až k zastavení činné části stroje je u takového reléostykačového systému dána součtem časů, potřebných k provedení operací, jdoucích za sebou v následujícím pořádku: povel k vypnutí, odpady jednotlivých reléových kontaktů, odpad stykačových kontaktů uvedené činné části stroje do klidu poté, ce je stykačem odpojen elektrický proud od pohonné části stroje.

U mnoha typů strojů se často z bezpečnostních důvodů požaduje, aby stroj automaticky vypnul v okamžiku vniknutí cizího tělesa do oblasti činné části stroje. Dojde-li pak k tomu, že obsluhující dělník, ať z vlastní neopatrností nebo nešťastnou náhodou, vloží ruku mezi pohybující se součástky stroje, stroj zastaví, aniž by došlo k úrazu. Je zřejmé, že v těchto případech hraje velikou roli rychlost reakce stroje, to jest doba, která uplyne od okamžiku, kdy byl vydán příkaz k vypnutí až k okamžiku znehybnění činné části stroje.

(Nevýhodou současného stavu je právě pomalost reakce, to jest značná doba, která uplyne od okamžiku povelu k okamžiku zastavení stroje. Zatímco operaci povel k vypnutí lze uskutečnit například fotobuňkou velmi rychle a doba zabrzdění stroje je dána setrvačností pohybujících se částí a účinností brzd, leží největší rezervy pro zrychlení reakce ve střední části procesu zastavení stroje, v pomalosti činnosti relé a stykačů.

Nevýhody současného stavu do značné míry odstraňuje zapojení pomocného obvodu pro vypínání tyristoru v obovdu stejnosměrného spotřebiče podle vynálezu, jehož podstatou je, že k silovému vstupu obvodu je připojena anoda první diody, jejíž katoda je připojena k prvnímu konci nabíjecího odporu, k prvnímu konci odporu v obvodu kolektoru prvního tranzistoru a k prvnímu konci odporu v obvodu kolektoru druhého tranzistoru, přičemž druhý konec nabíjecího odporu je připojen ke kladnému vývodu elektrolytického kondenzátoru, jehož záporný vývod je připojen na anodu vypínacího tyristoru, a současně k anodě pomocného tyristoru, jehož katoda je uzemněná a jehož řídicí elektroda je připojena ke katodě druhé diody, jejíž anoda je připojena ke kolektoru druhého tranzistoru a ke druhému konci odporu v obvodu kolektoru druhého <1 tranzistoru, přičemž řídicí vstup je připojen k anodě třetí diody, jejíž katoda je přes odpor v obvodu báze prvního tranzistoru připojena k anodě čtvrté diody a k bázi prvního tranzistoru, jehož kolektor je připojen ke druhému konci odporu v obvodu kolektoru prvního tranzistoru a jehož emitor je připojen k bázi druhého tranzistoru s uzemněným emitorem, přičemž řídicí elektroda vypínacího tyristoru je připojena ke katodě čtvrté diody.

Výhodou zapojení podle vynálezu je rychlost, se kterou reaguje na příkaz k vypnutí stroje. Ačkoliv jsou přesné časy reakce jednotlivých zapojení individuálně dány použitými prvky, lze obecně stanovit, že i nejrychleiší reléostykačový systém je pomalejší, než nejpomalejší systém elektronický.

Zapojení podle vynálezu je znázorněno na výkresu, který zobrazuje spotřebič do série zapojený s vypínacím tyristorem, ovládaným pomocným obvodem pro vypínání tyristoru.

Spotřebič 1 je svou první svorkou připojen k silovému vstupu 2 a svou druhou svorkou k anodě vypínacího tyristoru 3, jehož katoda je uzemněná. K sílovému vstupu 2 je dále připojena anoda první diody 4, jejíž katoda je připojena k prvnímu konci nabíjecího odporu 5, k prvnímu konci odporu 6 v obvodu kolektoru prvního tranzistoru 7 a k prvnímu konci odporu 8 v obvodu kolektoru druhého tranzistoru 9. Druhý konec nabíjecího odporu 5 je připojen ke kladnému vývodu elektrolytického kondenzátoru 10, jehož záporný vývod je připojen na anodu tyristoru vypínacího 3. Druhý konec nabíjecího odporu 5 je současně připojen k anodě pomocného tyristoru 11, jehož katoda je uzemněná a jehož řídicí elektroda je připojena ke katodě druhé diody 12, jejíž anoda je připojena ke kolektoru druhého tranzistoru 9 a ke druhému konci odporu 8 v obvodu kolektoru druhého tranzistoru 9. Řídicí vstup 13 je připojen k anodě třetí diody 14, jejíž katoda je přes odpor 15 v obvodu báze prvního tranzistoru 7 připojena k anodě čtvrté diody 16 a k bázi prvního tranzistoru 7. Kolektor prvního tranzistoru 7 je připojen ke druhému konci odporu 6 v obvodu kolektoru prvního tranzistoru 7, jehož emitor je připojen k bázi druhého tranzistoru 9 s uzemněným emitorem. Řídicí elektroda vypínacího tyristoru 3 je pak připojena ke katodě čtvrté diody 16.

V činnosti je spotřebič 1 napájen stejnosměrným napětím U a proudem I. Přiloží-li se na řídicí vstup 13 kladné napětí, projde toto napětí přes třetí diodu 14, přes odpor 15 v obvodu báze prvního tranzistoru 7 a přes čtvrtou diodu 16 na řídicí elektrodu vypínacího tyristoru 3, který sepne a spotřebič 1 je uveden do činnosti. Současně se kladné napětí dostává na bázi prvního tranzistoru 7, který se tímto otevře a lavinovitě otevře druhý tranzistor 9, čímž se uzemní kolektor druhého tranzistoru 9 a tím i přes druhou diodu 12 řídicí elektroda pomocného tyristorů 11. Pomocný tyristor 11 se tak dostane do stavu, kdy nevede. Na spotřebiči 1 vznikne při průchodu proudu I úbytek napětí. Toto napětí způsobí, že se přes první diodu 4 a nabíjecí odpor 5 nabíjí elektrolytický kondenzátor 10.

Příkaz k vypnutí se realizuje tak, že na řídicí vstup je přivedeno nulové napětí. Na řídicí elektrodu vypínacího tyristorů 3 tak nepřichází žádné napětí, nicméně vypínací tyristor 3 je dále sepnut, poněvadž proud v obvodu je stejnosměrný a napětí neklesá na nulovou hodnotu. Napětí na bázi prvního tranzistoru 7 má nulovou hodnotu, v důsledku čehož dochází k lavinovitému rozpojení prvního i druhého tranzistoru 7 a 9. Na kolektor druhého tranzistoru 9 je přes odpor 8 v obvodu kolektoru druhého tranzistoru 9 přivedeno napětí U, které se dále přes druhou diodu 12 dostává na řídicí elektrodu pomocného tyristorů 11, který sepne a tím připojí nabitý elektrolytický kondenzátor 10 na katodu vypínacího tyristorů 3. Napětí elektrolytického kondenzátorů 10 vyvolá závěrné napětí na vypínacím tyristoru 3, který rozepne a tím dochází k vypnutí spotřebiče 1.

Zapojení podle vynálezu je možno využít pro vypínání elektromagnetických spojek strojů, které jsou napájeny stejnosměrným napětím, například lisů nebo řezaček papíru. U strojů s reléostykačovým vypínáním, kde se z bezpečnostních důvodů používá pro vypnutí dvou v sérii zapojených stykačů, lze jeden stykač nahradit vypínacím tyristorem s elektronickým pomocným obvodem podle vynálezu, čímž se zkrátí čas, který uběhne od vydání příkazu k vypnutí až po zastavení činné části stroje, aniž by došlo ke zvýšení rizika opakování pracovní činnosti funkční části stroje.

Zapojení podle vynálezu bylo odzkoušeno na vypínacím zařízení řezačky papíru, kde se použitím elektronického vypínání zapojením podle vynálezu podařilo snížit průměrný čas potřebný k zastavení činné části řezačky z původních 128 ms při použití reléostykačového vypínání na 65 ms při použití zapojení podle vynálezu.

Claims (1)

1. P R E D M Ě

   Pomocný obvod pro vypínání tyristorů v obvodu stejnosměrného spotřebiče, kde spotřebič je první svorkou připojen k silovému vstupu a druhou svorkou k anodě hlavního tyristorů, jehož katoda je uzemněná, vyznačující se tím, že k silovému vstupu (2) obvodu je připojena anoda první diody (4), jejíž katoda je připojena k prvnímu konci nabíjecího odporu (5), k prvnímu konci odporu (6) v obvodu kolektoru prvního tranzistoru (7) a k prvnímu konci odporu (8j v obvodu kolektoru druhého tranzistoru (9), přičemž druhý konec nabíjecího odporu (5‘) je připojen ke kladnému vývodu elektrolytického kondenzátorů (10), jehož záporný vývod je připojen na anodu vypínacího tyristorů (3], a současně k anodě pomocného tyristorů (11), jehož katoda je vynalezu uzemněná a jehož řídicí elektroda je připojena ke katodě druhé diody (12), jejíž anoda je připojena ke kolektoru druhého tranzistoru (9) a ke druhému konci odporu (8) v obvodu kolektoru druhého tranzistoru (9) , přičemž řídicí vstup (13) je připojen k anodě třetí diody (14), jejíž katoda je přes odpor (15) v obvodu báze prvního tranzistoru (7) připojena k anodě čtvrté diody (16) a k bázi prvního tranzistoru (7), jehož kolektor je připojen ke druhému konci odporu (6) v obvodu kolektoru prvního tranzistru (7), a jehož emitor je připojen k bázi druhého tranzistoru (9) s uzemněným emitorem, přičemž řídicí elektroda tyristoru vypínacího (3) je připojena ke katodě čtvrté diody (16).