CS244771B1 - Zapojení výkonového spínače - Google Patents

Abstract

Zapojení výkonového spínače je tvořeno prvním spínačem, spojeným s prvním vstupem transformátoru, jehož druhý vstup je spojen přes alespoň jeden třetí spínač s výstupem kontrolního obvodu, jehož první vstup je spojen se svorkou kontrolního signálu, druhý vstup je spojen s prvním spínačem a třetí vstup je spojen s druhým výstupem usměrňovače, Výstup transformátoru je spojen přes usměrňovač se zátěží. Zapojení je vhodné použít tam, kde je nutno ovládat funkci zařízení pomocí napětí.

Description

Vynález se týká zapojení výkonového spínače, sestávajícího z prvního spínače spojeného svým druhým vstupem s druhým spínačem a svým výstupem s prvním vstupem transformátoru, k jehož alespoň jednomu druhému vstupu je připojen alespoň jeden třetí spínač, zatímco výstup transformátoru je spojen se vstupem usměrňovače, jehož první výstup je spojen se zátěží·

V současné době se jako výkonové spínače používají kontaktní nebo bezkontaktní spínače. Jako bezkontaktní spínače se nejčaetěji používají speciální relé s nuceným souběhem, která jsou odolná proti napělovému i proudovému přetí žení a mají galvanicky oddělený vlastní ovládací systém od elektrického systému·

Nevýhodou v současné době známých kontaktních výkonových spínačů je věak jejich složitá konstrukce,a tím i vysoká cena· Další nevýhodou je jejich malá rychlost a životnost. Jinou podstatnou nevýhodou je malá odolnost spínačů proti mechanickým, fyzikálním a chemickým vlivům a z toho plynoucí malá spolehlivost. Největší vliv na funkci kontaktních spínačů mé prašnost prostředí, vyskytující se zejména v těžkých tvářecích provozech, z čehož plyne další nevýhoda současného stavu, totiž nutnost vybavit relé v rozváděčích s vysokým krytím, čímž dochází k dalšímu zvýšení pracnosti, materiálové náročnosti,a tím i ceny zařízení^

- 2 244 771

V současné době používané bezkontaktní výkonové spínače využívají pro svou funkci polovodičového přechodu, například tranzistoru, třísku či tyristorů· Tyto spínače jsou rychlé a odolné vůči mechanickým, fyzikálním a chemickým vlivům·

Nevýhodou v současné době známých bezkontaktních výkonových spínačů je jejich malá odolnost vůči rušení, proudovému přetěžování, vznikajícímu například při zkratech, a napěťovému přetěžování, vznikajícímu například spínáním indukční zátěže či indukcí rušivých impulsů na vedení· Jinou nevýhodou současných bezkontaktních výkonových spínačů jé obtížnost galvanického oddělení systému od spínaného napětí· Pokud je galvanické oddělení nutné, provádí se pomocí složitých oddělovacích obvodů pro ovládání spínacích prvků a někdy se dokonce používají výkonové spínače, na jejichž výstupech jsou připojeny transformátory, které věak musí býti konstruovány na plný výkon zátěže a jsou tedy objemné a nákladné· Současně používané složitá kontrola stavu spínacích prvků přitom neumožňuje testováni funkce kontrolních obvodů*

Uváděné nevýhody současného stavu do značné míry odstraňuje zapojení výkonového spínače podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, Že svorka kontrolního signálu je spojena s prvním vstupem kontrolního obvodu, jehož druhý vstup je spojen s výstupem prvního spínače, třetí vstup je spojen s druhým výstupem usměrňovače, a výstup je spojen se vstupem každého třetího spínače, přičemž první vstup prvního spínače je propojen se svorkou řídícího vstupu·

Výhodou zapojení výkonového spínače podle vynálezu je podstatně větší bezpečnost vzhledem k jeho samokontrolní funkci, kdy při poruše některého z prvků spínače dojde k zániku napětí na zátěži. Zapojení výkonového spínače podle vynálezu zajišťuje rychlé spínání při vysoké životnosti a vysoké odolnosti vůči mechanickým, fyzikálním a chemickým vlivům, přičemž zátěž je galvanicky oddělena od vlastního výkonového spínačeja tím i od elektrického systému stroje, a to bez nutnosti použití rozměrného a nákladného transformátora·

-7- ^{x J} 244 771

Na přiloženém výkresu je znázorněno blokově zapojení výkonovéhospínače podle vynálezu·

První spínač 1, je spojen svým druhým vstupem s druhým spínačem 2, svým prvním vstupem je propojen se svorkou J řídícího Vstupu a svým výstupem je spojen s prvním vstupem transformátoru £ a ⁸ druhým vstupem^ kontrolního obvodu j>· Výstup kontrolního obvodu 2 je spojen se vstupem každého třetího spínače 6., jejichž výstupy jsou spojeny s druhými vstupy transformátoru £, jehož výstup je spojen se vstupem usměrňovače 2· První výstup usměrňovače 2 j^e spojen se zátěží 8, druhý výstup usměrňovače 2 J^e spojen s třetím vstupem kontrolního obvodu jehož první vstup je propojen se svorkou 2 kontrolního sýstému· Každý třetí spínač 6 je tvořen logickým obvodem 10 a druhým tranzistorem 11· První spínač 1 je tvořen prvním tranzistorem 12·

V činnosti výkonového spínače se na druhý vstup spínače 1 přivede, s výhodou přes druhý spínač 2, napájecí napětí· Sepnutý nebo rozepnutý stav druhého spínače 2 přitom závisí na různých podmínkách, jako jsou například tlak vzduchu v pneumatickém potrubí, rozběh motoru, signalizace bezporuchového stavu a podobně. První spínač 1, a tím i celý výkonový spínač podle vynálezu, je ovládán pomocí signálů, přivedených na svorku 2 řídícího vstupu. Jsou-li třetí spínače 6 buzeny impulsy na svých vstupech, přicházejícími z výstupů kontrolního obvodu 2» spínají periodicky podle budicích impulsů. Sepne-li se první spínač 1, spínají třetí spínače 6 napětí přivedené na druhé vstupy transformátoru £, takže na výstupu transformátoru £ se objeví střídav*é napětí, které se přímo pres usměrňovač 2 přivádí na zátěž 8·

První výstup usměrňovače 2 j^e současně výstupem výkonového spínače podle vynálezu· Na první vstup kontrolního obvočh^. se přivádějí kontrolní signály, které se porovnávají se signály stavu některých prvků zapojení výkonového spínače, přivedenými na druhý a třetí vstup kontrolního obvodu 2* Signály stavu jsou přitom s výhodou odvozeny od stavu prvního spínače 1 a/nebo transformátoru 4 a/nebo usměrňovače 2· Dojde-li k poruše některého prvku výkonového spínače, příslušné páry

244 771 signálů se liSí a impulsy neprojdou na vstupy třetích spínačů 6, tím zanikne jejich buzení a tedy i napětí na .zátěži 8 , a to i při sepnutém prvním spínači 1· Také při poruše některého z obvodů kontrolního obvodu £ nejsou impulsy na výstup převáděny , protože kontrolní obvod % pracuje dynamicky·

Zapojení výkonového spínače podle vynálezu je s výhodou možné použít všude tam, kde je nutno ovládat funkce stroje a jiných zařízení pomocí napětí® Zvláště výhodné je použití zapojení výkonového spínače podle vynálezu u strojů pro ovládání nebezpečného pohybu, například u tvářecíh strojů, jako jsou lisy, buchary, strojní nůžky a podobně·

Claims (1)

1. Zapojení výkonového spínače sestává z prvního spínače spojeného svým druhým vstupem s druhým spínačem a svým výstupem s prvním vstupem transformátoru, k jehož alespoň jednomu druhému vstupu je připojen alespoň jeden třetí spínač, zatímco výstup transformátoru je spojen se vstupem usměrňovače, jehož první výstup je spojen se zátěží, vyznačující se tím, že svorka (9) kontrolního signálu je spojena s prvním vstupem kóntrolního obvodu (5)» jehož druhý vstup je spojen s výstupem prvního spínače (1), třetí vstup je spojen s druhým výstupem usměrňovače (7) a výstup je spojen se vstupem každého třetího spínače (6), přičemž pivní vstup prvního spínače (1) je propojen še svorkou (3) řídícího vstupu·