PL160263B1 - Jednofazowy, bezstykowy lacznik PL - Google Patents

Abstract

Jednofazowy, bezstykowy lacznik za- opatrzony w prostujaco-filtrujacy czwórnik, którego wyjscie jest polaczone poprzez wy- zwalajacy uklad z bramka triaka, zas wymie- niony wyzwalajacy uklad ma na sterujacym wejsciu transoptor, znamienny tym, ze wy- zwalajacy uklad (2) ma odrebne zasilajace wej- scie (G - H) polaczone z wyjsciem mostka (7) Graetza, którego wejscie jest polaczone po- przez dwójnik (8) z anoda i katoda triaka (3), przy czym równolegle z wyjsciem mostka (7) Graetza jest polaczony stabilistor (9). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest jednofazowy, bezstykowy łącznik prądu przemiennego o galwanicznym oddzieleniu obwodu sterowania od obwodu roboczego a przeznaczony do stosowania w regulatorach elektronicznych jako ich człon wykonawczy. Wynalazek może być również stosowany w dowolnych urządzeniach automatyki - wszędzie tam, gdzie zachodzi potrzeba załączenia odbiornika do źródła napięcia przemiennego przy pomocy sygnału prądu stałego.

Znane są jednofazowe łączniki prądu przemiennego zaopatrzone w triaki sterowane fazowo, w których to łącznikach energia do obwodu bramkowego triaka dostarczana jest poprzez rezystorowo- pojemnościową lub rezystorową gałąź połączoną ze źródłem napięcia przemiennego równolegle względem układu odbiornik - triak.

Z rozwiązania według polskiego opisu patentowego 134 840 jest znanym układ łącznika, w którym zacisk napięcia zasilającego odbiornik jest jednocześnie połączony poprzez rezystancyjny dzielnik napięcia i układ wyzwalający z bramką tyrystora. Dzielnik rezystancyjny wraz z diodą i kondensatorem tworzą prostująco-filtrujący układ zasilania układu wyzwalającego tyrystor. W rozwiązaniu tym wyzwalający układ ma na sterującym wejściu transoptor, przy czym ten wyzwalający układ, może załączać tyrystor w dowolnej chwili przebiegu napięcia zasilającego. Wadą rozwiązania według patentu 134 840 jest włączenie mostka Graetza w obwód roboczy tyrystora, co stwarza ograniczenia w zakresie maksymalnej wielkości prądu płynącego przez odbiornik, wynikające z potrzeby stosowania odpowiednich elementów mostka.

Z polskich opisów patentowych nr nr 110 514 i 139 054 są znane łączniki, w których energia do obwodu bramkowego tyrystora jest dostarczana poprzez odbiornik, który jest włączany szeregowo z wyjściem łącznika w obwód źródła napięcia przemiennego. Wymienione łączniki są zaopatrzone w kondensator połączony jedną okładziną z katodą tyrystora, zaś drugą poprzez aktywny dwójnik z bramką tyrystora. Wymieniony kondensator w stanie przewodzenia łącznika, na początku każdego półokresu napięcia zasilającego, najpierw gromadzi ładunek od małego prądu ograniczanego przez szeregowy układ R-C, a płynącego przez odbiornik, następnie po osiągnięciu napięcia wyznaczonego przez czynny dwójnik, na skutek przejścia tego dwójnika w stan przewodzenia jest rozładowywany aż do końca półokresu. W znanych, cechujących się prostą konstrukcją układach jednofazowych łączników tyrystorowych nie następuje przerwa w przepływie prądu przez bramkę tyrystora po jego załączeniu, skutkiem czego kondensator na wyjściu czwórnika prostująco-filtrującego jest rozładowywany praktycznie do zera w danym półokresie napięcia zasilającego. Załączenie w kolejnym półokresie następuje ze zwłoką czasową powodującą zniekształcenie napięcia zasilającego odbiornik. Wymieniona zwłoka wynika z potrzeby powtórnego naładowania kondensatora na wyjściu czwórnika filtrująco-prostującego do takiego poziomu napięcia, aby zapewnić taką szczytową wartość prądu rozładowania omawianego kondensatora, która to wartość jest niezbędna dla załączenia zastosowanego tyrystora.

160 263

Jednofazowy, bezstykowy łącznik, zaopatrzony w prostująco- filtrujący czwómik, którego wyjście jest połączone poprzez wyzwalający układ z bramką triaka, zaś wymieniony wyzwalający układ ma na sterującym wejściu transoptor charakteryzuje się tym, że wyzwalający układ ma odrębne zasilające wejście połączone z wyjściem mostka Graetza, którego wejście jest połączone poprzez dwójnik z katodą i anodą triaka, przy czym równolegle do wyjścia mostka Graetza jest połączony stabilistor.

Zaletą rozwiązania według wynalazku dzięki włączeniu gałęzi utworzonej z dwójnika i mostka Graetza pomiędzy elektrody robocze triaka a wejście zasilające wyzwalającego układu - jest załączanie tego triaka w każdym półokresie napięcia zasilającego krótkim impulsem prądu rozładowania kondensatora prostująco-filtrującego czwómika. Daje to ten pozytywny skutek, że wymieniony kondensator, gromadzący ładunek na potrzeby załączania triaka, utrzymuje w czasie prawie stałe napięcie, będąc zatem gotowym do rozładowania w dowolnym momencie, bez zwłoki czasowej jak to ma miejsce w znanych łącznikach. W efekcie otrzymuje się mniejsze chwilowe spadki napięć na załączonym triaku, a zatem znacznie mniejsze zniekształcenia napięcia na odbiorniku. Dodatkową, często bardzo ważną zaletą jest możliwość wykorzystania jednego, wspólnego czwómika prostująco- filtrującego dla większej liczby łączników, których wyjścia mają jeden wspólny zacisk odniesienia.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania za pomocą rysunku, który przedstawia ideowo-blokowy schemat połączeń.

Jednofazowy, bezstykowy łącznik według wynalazku ma prostująco-filtrujący czwómik 1, którego wyjście A poprzez sterowane wyjście B - C wyzwalającego układu 2 jest połączone z bramką triaka 3, którego katoda jest połączona z węzłem D stanowiącym jeden wspólny zacisk dla wejścia i wyjścia prostująco- filtrującego czwómika 1 i źródła 4 przemiennego napięcia. Wyzwalający układ 2 ma na sterującym wejściu E - F transoptor 6. Wyzwalający układ 2 ma odrębne zasilające wejście G - H połączone z wyjściem mostka 7 Graetza. Wejście mostka 7 Graetza jest połączone z katodą triaka 3 stanowiącą węzeł D całego układu oraz poprzez dwójnik 8 z anodą triaka 3 stanowiącą kolejny wyjściowy zacisk K całego układu, z którym jest połączony odbiornik 5 z drugiej strony połączony z węzłem I stanowiącym drugi wejściowy zacisk prostująco-filtrującego czwómika 1 oraz drugi przyłączeniowy zacisk źródła 4 przemiennego napięcia. Odrębne zasilające wejście G - H wyzwalającego układu 2 jest zabocznikowane stabilistorem 9.

Działanie układu według wynalazku przebiega następująco. Po włączeniu źródła 4 napięcia zasilającego następuje ładowanie kondensatora 10 prostująco-filtrującego czwómika 1. Przebieg napięcia na wyjściu mostka 7 Graetza przy zablokowanym triaku 3, dzięki poziomującemu działaniu stabilistora 9 ma kształt zbliżony do trapezu. Wyzwalający układ 2 jest zasilany poprzez mostek 7 Graetza, toteż warunkiem połączenia wyjścia A czwómika 1 z bramką triaka 3 jest jednocześnie obecność kilkuwoltowego napięcia na stabiłistorze 9 i wysterowanie z zewnątrz transoptora 6 czyli sterującego wejścia E - F wyzwalającego układu 2. W momencie wysterowania wejścia E, F wyzwalającego układu 2 maleje rezystancja wyjściowa tego układu 2 i rozpoczyna się rozładowanie kondensatora 10 czwómika 1 przez obwód bramkowy triaka 3, powodując załączenie tego triaka 3. Po załączeniu triaka 3 napięcie na stabiłistorze 9 maleje do wartości bliskiej zero w wyniku czego rezystancja wyjściowa wyzwalającego układu 2 wzrasta skokowo o kilka rzędów. Proces rozładowania kondensatora 10 czwómika 1 zostaje przerwany. Wyłączenie triaka 3 następuje w chwili gdy płynący przez jego obwód roboczy prąd obciążenia zbliża się do zera. Proces załączenia powtarzany jest, w każdym półokresie zasilającego napięcia ze źródła 4 dopóty, dopóki trwa rozkaz załączenia - czyli wysterowanie transoptora 6 na sterującym wejściu E, F wyzwalającego układu 2.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Jednofazowy, bezstykowy łącznik zaopatrzony w prostująco-filtrujący czwómik, którego wyjście jest połączone poprzez wyzwalający układ z bramką triaka, zaś wymieniony wyzwalający układ ma na sterującym wejściu transoptor, znamienny tym, że wyzwalający układ (2) ma odrębne zasilające wejście (G - H) połączone z wyjściem mostka (7) Graetza, którego wejście jest połączone poprzez dwójnik (8) z anodą i katodą triaka (3), przy czym równolegle z wyjściem mostka (7) Graetza jest połączony stabilistor (9).