FI91115B - Menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi ja sähköinen kytkin - Google Patents

Menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi ja sähköinen kytkin Download PDF

Info

Publication number
FI91115B
FI91115B FI925458A FI925458A FI91115B FI 91115 B FI91115 B FI 91115B FI 925458 A FI925458 A FI 925458A FI 925458 A FI925458 A FI 925458A FI 91115 B FI91115 B FI 91115B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
coupling
relay
load
voltage
switch
Prior art date
Application number
FI925458A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI925458A0 (fi
FI91115C (fi
Inventor
Martti Sairanen
Raimo Riuttala
Original Assignee
Ahlstroem Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ahlstroem Oy filed Critical Ahlstroem Oy
Publication of FI925458A0 publication Critical patent/FI925458A0/fi
Priority to FI925458A priority Critical patent/FI91115C/fi
Priority to ES94900842T priority patent/ES2107791T3/es
Priority to EP94900842A priority patent/EP0671052B1/en
Priority to PCT/FI1993/000510 priority patent/WO1994013000A1/en
Priority to AT94900842T priority patent/ATE156299T1/de
Priority to DK94900842.9T priority patent/DK0671052T3/da
Priority to RU95113710A priority patent/RU2121183C1/ru
Priority to PL93309188A priority patent/PL173131B1/pl
Priority to DE69312731T priority patent/DE69312731T2/de
Application granted granted Critical
Publication of FI91115B publication Critical patent/FI91115B/fi
Publication of FI91115C publication Critical patent/FI91115C/fi
Priority to NO952118A priority patent/NO306584B1/no

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541—Contacts shunted by semiconductor devices
    • H01H9/542—Contacts shunted by static switch means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541—Contacts shunted by semiconductor devices
    • H01H9/542—Contacts shunted by static switch means
    • H01H2009/545—Contacts shunted by static switch means comprising a parallel semiconductor switch being fired optically, e.g. using a photocoupler
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/56—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

91115
MENETELMÄ SÄHKÖISEN KYTKIMEN OHJAAMISEKSI JA SÄHKÖINEN KYTKIN
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osassa määritelty menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi.
Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 2 johdanto-osan mukainen sähköinen kytkin.
Ennestään tunnetaan sähköinen kytkin, johon 10 kuuluu rele ja tämän kytkimen rinnalle järjestetty puolijohdekytkin. Tällaisen kytkimen avulla kuorma voidaan kytkeä sähköverkkoon kipinättömästi vaihtojännitteen vaiheen nollakohdassa ja vastaavasti irrottaa kuorma kipinättömästi vaihtovirran nollakohdassa. Tämä 15 toteutetaan siten, että kytkettäessä kuorma sähköverkkoon puolijohdekytkin, kuten triac, kytketään ensin johtavaksi vaihtojännitteen vaiheen nollakohdassa ja sen jälkeen viiveen kuluttua kytketään releen kytkin päälle. Vastaavasti kytkettäessä kuorma irti sähköver-20 kosta, rele kytketään ensin pois päältä ja sen jälkeen viiveen kuluttua puolijohdekytkimen, kuten triacin, ohjaus poistetaan, jolloin puolijohdekytkin kytkee kuorman irti sähköverkosta edullisesti virran vaiheen nollakohdassa.
25 Epäkohtana nykyisessä sähköisessä kytkimessä ja sen ohjausmenetelmässä on, että aikaa myöten releen kytkimen kärjet likaantuvat ja jännite releen suljetun kytkimen yli kasvaa. Tämä johtuu siitä, että releen kytkimen kärkien yli vaikuttaa kytkentä- ja/tai kat-30 kaisuhetkellä ainoastaan n. 2 voltin jännite. Tämä jännite ei riitä puhdistamaan releen kytkimen kärkiä, jolloin jännite suljetun kytkimen yli nousee. Jännitteen noususta seuraa, että releen rinnalle kytketty puolijohdekytkin, kuten triac, ei lakkaa johtamasta 35 releen kytkimen sulkeuduttua, vaan virta kulkee edelleen puolijohdekytkimen kautta. Tämä taas johtaa puoli-johdekytkimen, kuten triacin, ylikuumenemiseen ja tu- 2 houtumiseen.
Keksinnön tarkoituksena on tuoda julki uusi menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi ja sähköinen kytkin, jonka avulla edellä esitetty ongelma voidaan 5 välttää.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle sähköisen kytkimen ohjaamiseksi on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.
Sähköteho kytketään kuormaan vaihtosähköver-10 kosta tai vastaavasta vaihtosähkölähteestä sähköisellä kytkimellä ja vastaavasti sähköteho katkaistaan. Sähköiseen kytkimeen kuuluu sähkömagneettinen rele ja releen kytkimen rinnalle kytketty ohjattava kaksisuuntainen puolijohdekytkin, kuten triac. Keksinnön mukai-15 sessa menetelmässä relettä ja puolijohdekytkintä ohjataan siten, että kytkettäessä kuorma teholähteeseen puolijohdekytkin kytketään ensin johtavaan tilaan vaihtojännitteen vaiheen nollakohdassa, jonka jälkeen viiveen kuluttua releen kytkin kytketään päälle, ja kyt-20 kettäessä kuorma irti teholähteestä kytketään ensin releen kytkin irti, jonka jälkeen viiveen kuluttua puoli-johdekytkin kytketään johtamattomaan tilaan vaihtovirran vaiheen nollakohdassa. Keksinnön mukaisesti menetelmässä lisäksi puolijohdekytkin kytketään johtamatto-25 maan tilaan heti sen jälkeen, kun releen kytkin on kytketty päälle kytkettäessä kuormaa teholähteeseen, ja puolijohdekytkin kytketään johtavaan tilaan ennen releen kytkimen irtikytkemistä kytkettäessä kuorma irti teholähteestä.
30 Keksinnön mukaiselle sähköiselle kytkimelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 2.
Keksinnön mukaiseen sähköiseen kytkimeen sähkötehon kytkemiseksi kuormaan vaihtosähköverkosta tai 35 vastaavasta vaihtosähkölähteestä ja sähkötehon vastaavaksi katkaisemiseksi kuuluu sähkömagneettinen rele ja releen kytkimen rinnalle kytketty ohjattava kaksisuun-
II
91115 3 täinen puolijohdekytkin, kuten triac, sekä ohjausyksikkö releen ja puolijohdekytkimen ohjaamiseksi siten, että kytkettäessä kuorma teholähteeseen puolijohdekytkin kytketään ensin johtavaan tilaan vaihtojännitteen 5 vaiheen nollakohdassa, jonka jälkeen viiveen kuluttua releen kytkin kytketään päälle, ja kytkettäessä kuorma irti teholähteestä kytketään ensin releen kytkin irti, jonka jälkeen viiveen kuluttua puolijohdekytkin kytketään johtamattomaan tilaan vaihtovirran vaiheen nolla-10 kohdassa. Keksinnön mukaisesti ohjausyksikköön kuuluu lisäksi välineet puolijohdekytkimen kytkemiseksi johtamattomaan tilaan heti sen jälkeen, kun releen kytkin on kytketty päälle kytkettäessä kuorma teholähteeseen, ja puolijohdekytkimen kytkemiseksi johtavaan tilaan ennen 15 releen kytkimen irtikytkemistä kytkettäessä kuorma irti teholähteestä.
Ohjausyksikkö voidaan toteuttaa monin eri tavoin ohjauslogiikkana, joka voi sisältää esim mikroprosessorin, tai sopivista komponenteista koottavana 20 yksinkertaisena ei-älykkäänä piirinä. Ohjausyksikköä itseään ohjataan yksinkertaisella päälle/pois kytkimellä .
Sähköisen kytkimen eräässä sovellutuksessa ohjausyksikköön kuuluu nollavaihekulman ilmaiseva optinen 25 kytkin puolijohdekytkimen ohjaamiseksi. Tällaisessa optisessa kytkimessä on edullisesti yhdistetty samaan komponenttiin vaihtojännitteen vaihekulman ilmaisin ja kytkin, joka on lisäksi optisesti ohjattavissa. Tällaisella komponentilla voidaan pienentää sähköisessä kyt-30 kimessä käytettävien komponenttien lukumäärää.
Sähköisen kytkimen eräässä sovellutuksessa ohjausyksikköön kuuluu aikavakiopiiri, edullisesti RC-piiri, vertailujännitelähde kolmen vertailujännitteen muodostamiseksi ja vertailuyksikkö aikavakiopiirin 35 kautta tulevan ohjausjännitteen ja vertailujännitteiden vertailemiseksi ja releen kytkimen ja puolijohdekytkimen oikea-aikaisen kytkennän toteuttamiseksi. Ohjaus- 4 jännitteenä käytetään edullisesti tasajännitettä, joka kytketään ohjausyksikön ohjausnapaan silloin, kun kuorma halutaan kytkeä sähköisen kytkimen avulla sähköverkkoon. Tällöin aikavakiopiirin vaikutuksesta sisäinen 5 ohjausjännite nousee tämän piirin määräävän aikavakion aikana lähelle ohjausjännitteen maksimiarvoa ja ylittää mainitut vertailujännitteiden arvot. Sisäisen ohjaus-jännitteen arvon ylittäessä asetetut vertailujännitetasot ensin puolijohdekytkin kytketään johtavaan ti-10 laan, sitten releen kytkin suljetaan ja lopuksi puoli-johdekytkin saatetaan johtamattomaan sulkutilaan. Vastaavasti ohjausjännitteen poiskytkeminen saa aikaan päinvastaisen tapahtumasarjan.
Sähköisen kytkimen eräässä sovellutuksessa 15 vertailuyksikköön kuuluu kolme jännitevertailijaa, joista ensimmäisellä ja kolmannella jännitevertailijalla ohjataan puolijohdekytkintä ja toisella jännitever-tailijalla relettä.
Sähköisen kytkimen eräässä sovellutuksessa 20 ensimmäiseen jännitevertailijaan kuuluu kanavatransis-tori, jonka kynnysjännitettä käytetään ensimmäisenä vertailujännitteenä, johon aikavakiopiirin kautta tulevaa ohjausjännitettä verrataan puolijohdekytkimen ohjaamiseksi johtavaan tilaan kytkettäessä kuorma teho-25 lähteeseen ja johtamattomaan tilaan kytkettäessä kuorma irti teholähteestä; ja kolmas jännitevertailija on kytketty kanavatransistorin eteen tämän kanssa sarjaan puolijohdekytkimen ohjaamiseksi johtamattomaan tilaan sen jälkeen, kun kuorma on kytketty releen kytkimen 30 kautta teholähteeseen, ja puolijohdekytkimen ohjaamiseksi johtavaan tilaan ennen kuin releen kytkin ja kuorma kytketään irti teholähteestä. Ensimmäisen jännitevertaili jän avulla siis puolijohdekytkin ohjataan johtavaan tilaan, kun taas tätä seuraavan kolmannen 35 jännitevertailijän avulla vastaavasti puolijohdekytkin ohjataan jälleen johtamattomaan tilaan sen jälkeen, kun rele on ohjattu päälle ja kuorma kytketty releen kytki-
II
91115 5 men kautta sähköverkkoon. Vastaavalla tavalla jännite-vertailijat toimivat päinvastaisessa järjestyksessä, kun ohjausjännite katkaistaan ja sähköinen kytkin kytkee kuorman irti sähköverkosta.
5 Sähköisen kytkimen erässä sovellutuksessa vertailujännitelähteeseen kuuluu vastusketju toisen ja kolmannen vertailujännitteen muodostamiseksi ennalta määrätystä tasajännitteestä. Tämä on yksinkertainen ja tehokas tapa toteuttaa joukko haluttuja vertailujännit-10 teitä.
Keksinnön etuna on, että sillä voidaan korvata relekytkin ja välttää näin releen käytöstä aiheutuvat haitat. Edelleen keksinnön etuna on, että sähköiseen kytkimeen kuuluu releen kytkimen rinnalle kytketty 15 ohjattava kaksisuuntainen puolijohdekytkin, kuten triac, jota puolijohdekytkintä pidetään johtavassa tilassa ainoastaan muutostilanteessa eli kytkintä kiinni ja vastaavasti irti kytkettäessä. Tällöin puolijoh-dekytkin, kuten triac ei pääse ylikuumenemaan ja releen 20 kytkimen kärkiosien itsepuhdistus toimii tunnetulla tavalla.
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää yksinkertaista lohkokaaviota sähköisestä 25 kytkimestä; kuva 2 esittää kuvan 1 mukaisen sähköisen kytkimen ohjaussignaaleja ja kuorman yli vaikuttavaa verkkojän-nitettä; kuva 3 esittää lohkokaavion muodossa erästä toista 30 sähköistä kytkintä; kuva 4 esittää jännitetasoja ja -muutoksia kuvan 3 sähköisen kytkimen eri kohdissa; ja kuva 5 esittää erästä sähköisen kytkimen sovellutusta piirikaaviona.
35 Sähköiseen kytkimeen kuvassa 1 kuuluu sähkö magneettinen rele 1, jossa on ohjauskäämi la ja kytkin Ib. Releen kytkimen Ib rinnalle on kytketty ohjattava 6 kaksisuuntainen puolijohdekytkin 2, kuten triac. Sähköisen kytkimen napoja on merkitty LI, L2. Toinen napa kytketään sähköverkkoon ja toinen kuormaan (ei esitetty piirustuksissa). Ohjausyksikön 3 avulla ohjataan säh-5 köistä kytkintä ja erityisesti relettä 1 ja puolijohde-kytkintä 2.
Sähköistä kytkintä ohjataan seuraavasti. Viittaamme kuvaan 2. Sähköisen kytkimen relettä 1 ja puoli-johdekytkintä 2 ohjaataan ohjausyksikön 3 avulla siten, 10 että puolijohdekytkin 2 kytketään ensin johtavaan tilaan antamalla sille ohjaussignaali To hetkellä ta verkkojännitteen vaiheen nollakohdassa. Tällöin kuorma kytketään vaihtösähköverkkoon. Viiveen kuluttua hetkellä tb releen 1 ohjauskäämille la annetaan ohjaussignaa-15 li Ro, jolloin releen 1 kytkin Ib kytkeytyy päälle. Puolijohdekytkin 2 kytketään johtamattomaan tilaan hetkellä te eli heti sen jälkeen, kun releen 1 kytkin Ib on kytketty päälle, keskeyttämällä ohjaussignaalin To syöttö. Verkkovirta kuormaan kulkee tällöin ensin 20 johtavan puolijohdekytkimen kautta, mutta releen kytkeytymisen ja puolijohdekytkimen sulkemisen ja hetken te jälkeen yksinomaan releen 1 kytkimen Ib kautta.
Kytkettäessä kuorma irti vaihtosähköverkosta puolijohdekytkin 2 kytketään ensin johtavaan tilaan 25 syöttämällä sille ohjaussignaali To hetkellä td, jonka jälkeen viiveen kuluttua releen 1 ohjauskäämiltä la poistetaan hetkellä te ohjaussignaali Ro, jolloin releen 1 kytkin Ib irtikytkeytyy. Tämän jälkeen hetkellä tf puolijohdekytkin 2 kytketään johtamattomaan tilaan 30 verkkovirran vaiheen nollakohdassa poistamalla sen ohjaussignaali To. Samalla kuorma kytkeytyy irti sähköverkosta. Verkkovirta kuormaan kulkee tällöin ensin releen 1 kytkimen Ib kautta, sitten releen kytkimen ja puolijohdekytkimen kautta ja lopuksi vain puolijohde-35 kytkimen kautta ennen kuorman irtikytkemistä sähköverkosta. Verkkojännite UL vaikuttaa kuorman yli hetkestä ta hetkeen tf.
Il 91115 7
Eräs toinen keksinnön mukainen sähköinen kytkin on esitetty kuvassa 3. Tässä kuvassa on käytetty samoista osista samoja viitenumerolta kuin kuvassa 1. Sähköiseen kytkimeen kuuluu myös sähkömagneettinen rele 5 1, jossa on ohjauskäämi la ja kytkin Ib. Releen kytki men Ib rinnalle on kytketty ohjattava kaksisuuntainen puolijohdekytkin 2, kuten triac. Sähköisen kytkimen napoja on merkitty LI, L2, kuten edellä kuvan 1 yhteydessä. Toinen napa kytketään sähköverkkoon ja toinen 10 kuormaan (ei esitetty piirustuksissa). Ohjausyksikön 3 avulla ohjataan sähköistä kytkintä ja erityisesti relettä 1 ja puolijohdekytkintä 2.
Ohjausyksikköön 3 kuuluu kuvan 3 esimerkissä nollavaihekulman ilmaiseva optinen kytkin 4 puolijohde-15 kytkimen 2 ohjaamiseksi. Optiseen kytkimeen 4 kuuluu valolähetin 4a, kuten LED, valoilmaisin 4b ja nollavai-hekulmailmaisin 4c. Ohjausyksikköön 3 kuuluu edelleen aikavakiopiiri 5, kuten vastuskondensaattori- eli RC-piiri, vertailujännitelähde 6 kolmen vertailujännitteen 20 UI, U2, U3 muodostamiseksi ja vertailuyksikkÖ 7, johon kuuluu jännitevertailijät 8, 9, 10. Vertailuyksikön 7 jännitevertailijoiden 8, 9, 10 avulla verrataan aikava-kiopiirin 5 kautta tulevan ohjausjännitteen Uin ja vertailujännitteiden UI, U2, U3 arvoja toisiinsa. En-25 simmäisellä ja kolmannella jännitevertailijalla 8, 10 ohjataan optisen kytkimen 4 kautta puolijohdekytkintä 2 ja toisella jännitevertailijalla 9 relettä 1 eli releen ohjauskäämin la kautta releen kytkintä Ib.
Keksinnön mukainen sähköinen kytkin kuvassa 3 30 toimii seuraavasti. Viittaamme myös kuvaan 4. Ohjaus-jännite Uo kytketään ohjausyksikön 3 ohjaustuloon Uin hetkellä to. Ohjausjännite Uo on sopivan suuruinen verkkojännitteeseen nähden pieni tasajännite. Sisäinen ohjausjännite Uos kasvaa aikavakiopiirin 5 lähdössä 35 piirin vaikutuksesta suhteellisen hitaasti. Kunkin vertailuyksikön 7 jännitevertailijän 8, 9, 10 toiseen tuloon syötetään sisäinen ohjausjännite Uos ja sitä 8 verrataan ensimmäisessä jännitevertailijassa 8 jännitteeseen UI, toisessa jännitevertailijassa 9 jännitteeseen U2, joka on suurempi kuin UI ja kolmannessa jännitevertaili jassa 10 jännitteeseen U3, joka on suurempi 5 kuin U2. Sisäisen ohjausjännitteen Uos noustua arvoon UI hetkellä tl jännitevertailija 8 lähtöjännite Uol nousee ennaltamäärättyyn arvoon ja antaa ohjausjännitteen optiselle kytkimelle 4. Optisen kytkimen valolähe-tin 4b alkaa lähettää optista säteilyä, jonka sen va-10 loilmaisin 4b havaitsee. Optisen kytkimen nollavaihe-kulma 4c havaitsee verkkojännitteen Uv vaiheen seuraa-van nollakohdan hetkellä t2 ja kytkee tällöin sopivan ohjauksen puolijohdekytkimen 2 ohjaustuloon, jolloin puolijohdekytkin 2 siirtyy johtavaan tilaan. Tällöin 15 puolijohdekytkimen 2 läpi alkaa kulkea virtaa ja kuorma on kytketty sähköverkkoon ja sen yli vaikuttaa verkko-jännite Uk.
Sisäinen ohjausjännite Uos nousee edelleen jatkuvasti ja saavuttaa hetkellä t3 vertailujännitteen 20 U2. Tällöin jännitevertailijän 9 lähtöön saadaan oh jaus jännite Uo2 ja releen 1 ohjauskäämiin la syötetään ohjausvirtaa. Tästä seuraa, että rele 1 vetää ja sen kytkin Ib sulkeutuu. Tällöin sekä releen kytkin Ib että puolijohdekytkin 2 ovat johtavassa tilassa.
25 Sisäinen ohjausjännite Uos nousee edelleen ja se saavuttaa hetkellä t4 vertailujännitetason U3. Tällöin jännitevertailija 10 antaa ohjausjännitteen Uo3 optiselle kytkimelle 4. Ohjausjännite Uo3 kumoaa optisen kytkimen 4 ohjausjännitteen Uol, jolloin optisen 30 kytkimen 4 valolähetin lakkaa lähettämästä optista säteilyä eikä puolijohdekytkin 2 saa enää ohjaussignaalia ohjaustuloonsa. Puolijohdekytkin 2 siirtyy hetkellä t4 johtamattomaan sulkutilaan. Tällöin ainoastaan releen 1 kytkimen Ib kautta virta kulkee kuormaan.
35 Kun kuorma kytketään irti verkosta, ohjausyk sikköön 3 syötettävä ohjausjännite Uo katkaistaan ja ohjausnapa Uin yhdistetään maahan. Tämä tapahtuu kuvas-
II
91115 9 sa 4 hetkellä t5. Välittömästi tämän jälkeen aikava-kiopiirin 5 vaikutuksesta sisäinen ohjausjännite Uos alkaa laskea kohti nollaa. Hetkellä t6 ohjausjännite Uos alittaa vertailujännitteen U3, josta seuraa, että 5 jännitevertailijän 10 lähtöjännite Uo3 putoaa ja optinen kytkin 4 saa jälleen ohjauksensa Uol, josta seuraa, että puolijohdekytkin 2 saatetaan jälleen johtavaan tilaan hetkellä t6. Sisäinen ohjausjännite Uos laskee edelleen ja hetkellä t7 se on yhtä suuri kuin vertailu-10 jännitte U2, josta seuraa, että jännitevertailijän 9 lähtöjännite Uo2 eli releen ohjaus putoaa nollaan.
Tästä seuraa, että releen 1 kytkin Ib avautuu. Kuorma on kuitenkin edelleen kytketty sähköverkkoon puolijoh-dekytkimen 2 kautta.
15 Sisäinen ohjausjännite Uos laskee edelleen ja alittaa hetkellä t8 vertailujännitteen UI. Jännitever-tailijan 8 lähdössä vaikuttanut jännite Uol nollautuu, josta seuraa, että optisen kytkimen 4 valolähetin 4c lakkaa toimimasta. Optisen kytkimen 4 optiseen il-20 maisimeen liittyvän tulojännitteen/virran vaiheen nollapisteen ilmaisin 4c on kuitenkin toiminnassa ja se katkaisee ohjauksen UTo puolijohdekytkimelle 2 tulevan kuormitusvirran lv nollakohdassa hetkellä t9. Tällöin puolijohdekytkin 2 siirtyy johtamattomaan tilaan eli 25 sulkutilaan, jolloin myös kuorma kytketään irti sähköverkosta. Sähköinen kytkin on alkutilassa ja valmis uudelleen kytkettäväksi.
Kuvassa 5 on esitetty kytkentäkaavio eräälle keksinnön mukaiselle sähköiselle kytkimelle. Tässä 30 kuvassa on käytetty samoista osista samoja viitenumerolta kuin kuvassa 1 ja 3. Aikavakiopiiri 5 on toteutettu vastuksen 5a ja kondensaattorin 5b avulla. Ensimmäiseen jännitevertailijaan 8 kuuluu kanavatransistori 11, jonka kynnysjännitettä Uh käytetään ensimmäisenä 35 vertailujännitteenä UI. Kolmas jännitevertailija 10 on kytketty kanavatransistorin 11 kanavan kanssa sarjaan tämän tulopuolelle. Vertailujännitelähteeseen 6 kuuluu 10 tasajännitelähde, josta saadaan ennaltamäärätty tasa-jännite Uc, ja vastusketju 12, 13, 14 toisen ja kolmannen vertailujännitteen U2, U3 muodostamiseksi.
Kuvan 5 sähköinen kytkin toimii, kuten edellä 5 kuvan 1 ja 3 yhteydessä on selostettu. Toteamme kuitenkin piirin toiminnasta lyhyesti seuraavaa ja viittaamme myös kuvaan 4. Kun ohjaus jännite Uo on kytketty ohjausyksikön 3 tuloon, alkaa kondensaattori 5b latautua ja sen jännite Uos nousta. Kondensaattorin jännitteen 10 Uos noustua yli kanavatransistorin 11 kynnysjännitteen Uh = UI, kanavatransistori 11 alkaa johtaa. Optinen kytkin 4 saa ohjauksensa ja se sytyttää eli saattaa johtavaan tilaan puolijohdekytkimen 2 verkkojännitteen seuraavan vaiheen nollakohdassa. Kondensaattorin 5b 15 jännitteen Uos edelleen noustessa vertailujännitteen U2 tasolle rele 1 kytkeytyy päälle. Kondensaattorin 5b jännitteen Uos noustua vertailujännitteen U3 tasolle, optisen kytkimen 4 ohjaus poistetaan ja puolijohdekyt-kin 2 saatetaan johtamattomaan tilaan eli se kytkeytyy 20 pois päältä. Kuorma on tällöin kytketty sähköverkkoon releen 1 kytkimen Ib kautta. Vastaavasti kytkettäessä ohjausjännite Uo nollaan, alkaa kondensaattorin 5b jännite Uos laskea ja edellä esitetty kytkentäsekvenssi (vert. kuva 4) toistuu päinvastaisessa järjestyksessä. 25 Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitet tyä sovellutusesimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
Il

Claims (7)

  1. 91115 11
  2. 1. Menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi, jolla sähköisellä kytkimellä sähköteho kytketään kuor-5 maan vaihtosähköverkosta tai vastaavasta vaihtosähkö-lähteestä ja sähköteho vastaavasti katkaistaan, johon kytkimeen kuuluu sähkömagneettinen rele (1) ja releen kytkimen (Ib) rinnalle kytketty ohjattava kaksisuuntainen puolijohdekytkin (2), kuten triac, jossa menetel-10 mässä relettä (1) ja puolijohdekytkintä (2) ohjataan siten, että kytkettäessä kuorma teholähteeseen puoli-johdekytkin kytketään ensin johtavaan tilaan vaihtojännitteen vaiheen nollakohdassa, jonka jälkeen viiveen kuluttua releen kytkin kytketään päälle, ja kytkettäes-15 sä kuorma irti teholähteestä kytketään ensin releen kytkin irti, jonka jälkeen viiveen kuluttua puolijohde-kytkin kytketään johtamattomaan tilaan vaihtovirran vaiheen nollakohdassa, tunnettu siitä, menetelmässä lisäksi puolijohdekytkin (2) kytketään johta-20 mattomaan tilaan heti sen jälkeen, kun releen (1) kytkin (Ib) on kytketty päälle kytkettäessä kuormaa teholähteeseen, ja puolijohdekytkin (2) kytketään johtavaan tilaan ennen releen (1) kytkimen (Ib) irtikytkemistä kytkettäessä kuorma irti teholähteestä. 25 2. Sähköinen kytkin sähkötehon kytkemiseksi kuormaan vaihtosähköverkosta tai vastaavasta vaihtosäh-kölähteestä ja sähkötehon vastaavaksi katkaisemiseksi, johon kytkimeen kuuluu sähkömagneettinen rele (1) ja releen kytkimen (Ib) rinnalle kytketty ohjattava kak-30 sisuuntainen puolijohdekytkin (2), kuten triac, sekä ohjausyksikkö (3) releen ja puolijohdekytkimen ohjaamiseksi siten, että kytkettäessä kuorma teholähteeseen puolijohdekytkin kytketään ensin johtavaan tilaan vaihtojännitteen vaiheen nollakohdassa, jonka jälkeen vii-35 veen kuluttua releen kytkin kytketään päälle, ja kytkettäessä kuorma irti teholähteestä kytketään ensin releen kytkin irti, jonka jälkeen viiveen kuluttua puoli- 12 johdekytkin kytketään johtamattomaan tilaan vaihtovirran vaiheen nollakohdassa, tunnettu siitä, että ohjausyksikköön (3) kuuluu lisäksi välineet puoli-johdekytkimen (2) kytkemiseksi johtamattomaan tilaan 5 heti sen jälkeen, kun releen (1) kytkin (Ib) on kytketty päälle kytkettäessä kuormaa teholähteeseen, ja puoli johdekytkimen (2) kytkemiseksi johtavaan tilaan ennen releen (1) kytkimen (Ib) irtikytkemistä kytkettäessä kuorma irti teholähteestä.
  3. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sähköinen kytkin, tunnettu siitä, että ohjausyksikköön (3) kuuluu nollavaihekulman ilmaiseva optinen kytkin (4) puolijohdekytkimen (2) ohjaamiseksi.
  4. 4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen säh- 15 köinen kytkin, tunnettu siitä, että ohjausyksikköön (3) kuuluu aikavakiopiiri (5), edullisesti vastuskondensaattori(RC-)piiri, vertailujännitelähde (6) kolmen vertailujännitteen (UI, U2, U3) muodostamiseksi ja vertailuyksikkö (7) aikavakiopiirin (5) kautta 20 tulevan ohjausjännitteen (Uin) ja vertailujännitteiden (UI, U2, U3) vertailemiseksi ja releen (1) kytkimen (Ib) ja puolijohdekytkimen (2) oikea-aikaisen kytkennän toteuttamiseksi.
  5. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sähköinen 25 kytkin, tunnettu siitä, että vertailuyksikköön (7) kuuluu kolme jännitevertailijaa (8, 9, 10), joista ensimmäisellä ja kolmannella jännitevertailijalla (8, 10) ohjataan puolijohdekytkintä (2) ja toisella jännitevertaili jalla (9) relettä (1).
  6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sähköinen kytkin, tunnettu siitä, että - ensimmäiseen jännitevertailijaan (8) kuuluu kanava-transistori (11), jonka kynnysjännitettä (Uh) käytetään ensimmäisenä vertailujännitteenä (UI), johon aikavakio-35 piirin (5) kautta tulevaa ohjausjännitettä (Uin) verrataan puolijohdekytkimen (2) ohjaamiseksi johtavaan tilaan kytkettäessä kuorma teholähteeseen ja johtamatto- 91115 13 maan tilaan kytkettäessä kuorma irti teholähteestä; ja - kolmas jännitevertailija (10) on kytketty kanavatran-sistorin (11) eteen tämän kanssa sarjaan puolijohdekyt-kimen (2) ohjaamiseksi johtamattomaan tilaan sen jäl-5 keen, kun kuorma on kytketty releen kytkimen (Ib) kautta teholähteeseen, ja puolijohdekytkimen (2) ohjaamiseksi johtavaan tilaan ennenkuin releen kytkin (Ib) ja kuorma kytketään irti teholähteestä.
  7. 7. Patenttivaatimuksen 4, 5 tai 6 mukainen 10 sähköinen kytkin, tunnettu siitä, että vertailu jännitelähteeseen (6) kuuluu vastusketju (12, 13, 14) toisen ja kolmannen vertailujännitteen (U2, U3) muodostamiseksi ennallaltamäärätystä tasajännitteestä (Uc). 15 14
FI925458A 1992-11-30 1992-11-30 Menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi ja sähköinen kytkin FI91115C (fi)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI925458A FI91115C (fi) 1992-11-30 1992-11-30 Menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi ja sähköinen kytkin
AT94900842T ATE156299T1 (de) 1992-11-30 1993-11-30 Ein verfahren zur steuerung von einem elektronischen schalter und ein elektronischer schalter
EP94900842A EP0671052B1 (en) 1992-11-30 1993-11-30 A method of controlling an electronic switch and an electronic switch
PCT/FI1993/000510 WO1994013000A1 (en) 1992-11-30 1993-11-30 A method of controlling an electronic switch and an electronic switch
ES94900842T ES2107791T3 (es) 1992-11-30 1993-11-30 Procedimiento para la controlacion de un conmutador electronico y conmutador electronico.
DK94900842.9T DK0671052T3 (da) 1992-11-30 1993-11-30 Fremgangsmåde til at styre en elektronisk kontakt og en elektronisk kontakt
RU95113710A RU2121183C1 (ru) 1992-11-30 1993-11-30 Электронный коммутатор
PL93309188A PL173131B1 (pl) 1992-11-30 1993-11-30 Przełącznik elektroniczny
DE69312731T DE69312731T2 (de) 1992-11-30 1993-11-30 Ein verfahren zur steuerung von einem elektronischen schalter und ein elektronischer schalter
NO952118A NO306584B1 (no) 1992-11-30 1995-05-29 Elektronisk styrt bryter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI925458 1992-11-30
FI925458A FI91115C (fi) 1992-11-30 1992-11-30 Menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi ja sähköinen kytkin

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI925458A0 FI925458A0 (fi) 1992-11-30
FI91115B true FI91115B (fi) 1994-01-31
FI91115C FI91115C (fi) 1994-05-10

Family

ID=8536302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI925458A FI91115C (fi) 1992-11-30 1992-11-30 Menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi ja sähköinen kytkin

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0671052B1 (fi)
AT (1) ATE156299T1 (fi)
DE (1) DE69312731T2 (fi)
DK (1) DK0671052T3 (fi)
ES (1) ES2107791T3 (fi)
FI (1) FI91115C (fi)
NO (1) NO306584B1 (fi)
PL (1) PL173131B1 (fi)
RU (1) RU2121183C1 (fi)
WO (1) WO1994013000A1 (fi)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19748134A1 (de) * 1997-10-31 1999-05-12 Rowenta Werke Gmbh Verfahren und Anordnung zur Verteilung einer begrenzten elektrischen Gesamtleistung auf mindestens zwei Verbraucher
GB0222881D0 (en) * 2002-10-03 2002-11-13 Electroheat Plc Electrical switching method and apparatus
GB0703650D0 (en) * 2007-02-24 2007-04-04 Cable Man Products Ltd Switching means
CN102983546A (zh) * 2012-12-26 2013-03-20 天津市梭泰电气技术有限公司 可实现过零点合、分的自复式过欠电压保护器
DE102018100974B4 (de) * 2018-01-17 2019-09-26 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Schaltungsanordnung
RU2733487C1 (ru) * 2020-03-27 2020-10-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инсмартавтоматика" Беспроводное устройство коммутации электрической нагрузки

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2525386A1 (fr) * 1982-04-15 1983-10-21 Anectron Dispositif de commutation de charges electriques du type resistif et selfique alimentees en courant alternatif
GB8421070D0 (en) * 1984-08-20 1984-09-26 Muirhead A D Power switching device
NO168009C (no) * 1988-09-19 1994-06-21 Sverre Lillemo Elektrisk koplingsanordning.

Also Published As

Publication number Publication date
FI925458A0 (fi) 1992-11-30
NO952118D0 (no) 1995-05-29
DE69312731T2 (de) 1997-12-04
FI91115C (fi) 1994-05-10
EP0671052A1 (en) 1995-09-13
DK0671052T3 (da) 1998-03-16
RU95113710A (ru) 1996-12-27
EP0671052B1 (en) 1997-07-30
ES2107791T3 (es) 1997-12-01
NO306584B1 (no) 1999-11-22
PL309188A1 (en) 1995-09-18
ATE156299T1 (de) 1997-08-15
RU2121183C1 (ru) 1998-10-27
WO1994013000A1 (en) 1994-06-09
DE69312731D1 (de) 1997-09-04
PL173131B1 (pl) 1998-01-30
NO952118L (no) 1995-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6222749B1 (en) Method and device for limiting the current surge in a capacitor associated with a rectifier
CN101584249B (zh) 用于防止不对称电流流过空载的磁低压变压器的调光器
US4453207A (en) DC To AC power inverter
US9786422B2 (en) Independent control of two solenoid operated valves over two wires in an irrigation system
US5479086A (en) Process and device for reducing the inrush current when powering aninductive load
CA1225700A (en) Electrical monitoring systems
KR100419324B1 (ko) 전력공급장치를구비하는전자트립장치
US4270058A (en) Power supply and control circuit for series connected controller
US7541751B2 (en) Soft start control circuit for lighting
FI91115B (fi) Menetelmä sähköisen kytkimen ohjaamiseksi ja sähköinen kytkin
CA2169519A1 (en) Techniques for controlling remote lamp loads
CN110830018B (zh) 超低发射固态继电器
KR960003201B1 (ko) 이상전압 검출 제어장치
CA1200838A (en) Power supply for low-voltage incandescent lamp and like load
US3916211A (en) Circuit arrangement for an electronic remote control receiver
US6281604B1 (en) Apparatus for controlling AC supply switches
US6542345B1 (en) Circuit breaker
US3754177A (en) Solid state controller
CN215528861U (zh) 电路、功率因数校正器和转换器
US3707682A (en) Slaved variable power control
FI109946B (fi) Purkauslaite
GB2276286A (en) Switching circuit arrangement
GB2193844A (en) Switching electrical loads using a fused em relay
FI107848B (fi) Kytkentäjärjestely ylivirtasuojalla varustetun sähkömekaanisen kytkimen aiheuttamien transienttien pienentämiseksi
SU1198503A1 (ru) Система электропитани @ нагрузок

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: A. AHLSTROM CORPORATION

BB Publication of examined application
MA Patent expired