SU1387060A1

SU1387060A1 - Device for arcless commutation of electric circuit

Info

Publication number: SU1387060A1
Application number: SU864127036A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Алексеевич Григорьев; Владислав Иванович Плотников
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1988-04-07

Abstract

Изобретение относитс к электро- техрике, а именно к .коммутации элек- тригческой цепи как посто нного, так и переменного тока. Целью изобретени вл етс повьшение надежности и упрощение устройства. При подаче импульса управлени на вход 7 происхог дит включение контакта 11 реле 1, затем срабатывает датчик 19 положени кор реле 1, что приводит к включению силового полупроводникового ключа 10, после чего замыкаютс контакты 12 реле 2. При подаче импульса управлени на вход выключени 8 включаетс силовой полупроводниковый ключ 10, контакты 12 реле 2 размыка- ютс , затем ключ 10 выключаетс и размыкаютс контакты 11 реле 1. Указанна последовательность работы элементов устройства обеспечивает бездуговое включение-отключение электрической цепи. Применение датчиков конечного положени реле позвол ет повысить надежность и упростить устройство . 1 ил. (ЛThe invention relates to electrical engineering, namely to the switching of an electrical circuit of both a constant and an alternating current. The aim of the invention is to increase the reliability and simplification of the device. When a control pulse is applied to input 7, contact 11 of relay 1 turns on, then sensor 19 of relay's core 1 is activated, which causes power semiconductor switch 10 to turn on, and then contacts 12 of relay 2 are closed. When a control pulse is applied to turn off input 8, power semiconductor switch 10, contacts 12 of relay 2 are opened, then switch 10 is turned off and contacts 11 of relay 1 are opened. The specified sequence of operation of elements of the device ensures arc-free switching on and off th circuit. The use of sensors for the end position of the relay improves the reliability and simplifies the device. 1 il. (L

Description

SS

77

IZffIZff

.il.il

WW

bdtbdt

UU

bdtll О bdtll o

II

ооoo

0000

vjvj

оabout

0505

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к устройствам коммутации электрической цепи как посто нного , так и переменнсто тока The invention relates to electrical engineering, namely to devices for switching an electrical circuit of both constant and alternating current.

Цель изобретени - повьшение надежности и упрощение устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability and simplification of the device.

На чертеже приведена принципиальна схема устройства.The drawing is a schematic diagram of the device.

Устройство дл бездуговой коммута- ции электрической цепи содержит первое 1 и второе 2 двухстабильные пол ризованные реле с обмотками включени 3 и 4, и отключени 5 и 6, начала включений обмотки 3 первого реле и отключающей обмотки 6 второго реле 2 соединены с соответствующими входами включени 7 и отключени 8, а концы соединены с управл ющим общим входом 9j, силовой полупроводниковый ключ 10, обладающий одним устойчивым состо нием, подключенный последовательно с контактом 11 первого реле 1 , и параллельно с указанной последо вательной цепью включен контакт 12 второго реле 2, указанна параллельна цепь включена между выводами 13 и 1А дл подключени коммутируемой цепи, транзисторный ключ 15, подклю ченный параллельно входу элемента 16 гальванической разв зки, выход которого подключен между управл ющим входом силового полупроводникового ключа 10 и выводом 14 дл подключени коммутируемой цепи, соединенным с сило- вым полупроводниковым ключом 10, а вход - между управл юпщм общим входом 9 и через токоограничивающий резистор 17 - с выходом логического элемента ИЛИ 18, первый вход которого соединен с управл ющим входом 8 отключени , первый да гчик 19, реагирующий на включение первого реле 1j расположенный на его магнитопроводе (например, на полюсе), подключенный между управл ющим входом 7 включени и точкой соединени второго входа логического элемента 18 с началом включающей обмотки 4 второго реле 2, второй датчик 20, реагирующий на отключент е второго реле 2 и расположенный на полюсе его магнитопровода, подключенный между управл ющим входом 8 отключени и точкой соединени управл ющего входа тран:зисторного ключа 15 с началом отключающей обмотки 5 первого реле I.The device for arc-free switching of an electric circuit contains the first 1 and second 2 two-pole polarized relays with switching windings 3 and 4, and disconnecting 5 and 6, starting the winding 3 of the first relay and breaking winding 6 of the second relay 2 are connected to the corresponding enable inputs 7 and disconnecting 8, and the ends are connected to the control common input 9j, a power semiconductor switch 10, having one stable state, connected in series with the contact 11 of the first relay 1, and in parallel with the specified serial circuit The switch 12 of the second relay 2 is connected; the indicated parallel circuit is connected between the terminals 13 and 1A for connecting a switched circuit, a transistor switch 15 connected in parallel to the input of the galvanic isolating element 16, the output of which is connected between the control input of the power semiconductor switch 10 and the output 14 for connecting a switched circuit connected to the power semiconductor switch 10, and the input between the common control terminal 9 and through the current limiting resistor 17 to the output of the logic element OR 18, the first input of which o is connected to control disconnect input 8, first detector 19, responsive to switching on the first relay 1j located on its magnetic core (for example, at the pole) connected between control enable input 7 and the connection point of the second input of logic element 18 with the start of the switching winding 4 of the second relay 2, the second sensor 20, which reacts to the disconnection of the second relay 2 and located at the pole of its magnetic circuit, connected between the shutdown control input 8 and the connection point of the control input of the transistor switch 15 from the beginning Ohm breaking winding 5 of the first relay I.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче импульса на управл ющий вход 7 включени происходит протекание тока через обмотку 3 включени первого реле Г, который приводит к ,его включению- и замыканию контакта 11.When a pulse is applied to the control input 7, a current flows through the winding 3 of turning on the first relay G, which leads to switching it on and closing contact 11.

При достижении корем первого реле 1 конечного положени срабатывает первый датчик 19, который приводит к протеканию тока через обмотку 4 включени второго реле 2, а также через логический элемент 18, токоограничивающий резистор 17 и входную цепь элемента 16 гальваническЬй разв зки , который приводит к включению силового полупроводникового ключа 10 и второго реле 2, замыканию контакта 2, Поскольку быстродействие силового полупроводникового ключа 10 значительно вьппе быстродействи реле, .замыкание контакта 12 второго реле 2 происходит при включенном силовом ползгароводниковом ключе,10, вследствие чего обеспечиваетс бездуговое замыкание электрической цепи. При сн тии импульса управлени с входа 7 включени происходит выключение силового полупроводникового ключа 10, имеющего одно устойчивое состо ние .When the crust of the first relay 1 reaches its end position, the first sensor 19 is triggered, which causes current to flow through the winding 4 of the second relay 2, as well as through the logic element 18, the current limiting resistor 17 and the input circuit of the galvanic isolation element 16, which leads to the activation of power semiconductor key 10 and the second relay 2, the closure of the contact 2, Since the speed of the power semiconductor key 10 is significantly higher than the speed of the relay, the closure of the contact 12 of the second relay 2 occurs on chennom polzgarovodnikovom the power key 10, thereby making bezdugovoe electrical circuit. When the control pulse is removed from the switch-on input 7, the power semiconductor switch 10, having one steady state, is switched off.

При подаче импульса управлени на управл ющий вход 8 отключени происходит протекание тока через обмотку. 6 отключени второго реле 2, а также через логический элемент 18, токоограничивающий резистор I7 и входную цепь элемента 16 гальванической разв зки , который приводит к включению силового полупроводникового ключа 10 отключению второго реле 2 и размыканию контакта 12. При этом во врем действи отключающего импульса, когда происходит размыкание контакта 12 силовой полупроводниковый ключ 10 находитс во включенном состо нии, поскольку его быстродействие значительно вьппе быстродействи реле, вследствие чего обеспечиваетс без- дуговое размыкание контакта 12.When a control pulse is applied to the shut-off control input 8, current flows through the winding. 6 disconnecting the second relay 2, as well as through the logic element 18, the current limiting resistor I7 and the input circuit of the galvanic isolation element 16, which turns the power semiconductor switch 10 on, disconnecting the second relay 2, and opening the contact 12. At the same time, when contact 12 is opened, the power semiconductor switch 10 is in the on state, because its speed is much higher than the speed of the relay, resulting in an arcless opening of contact 12.

II

При достижении корем второго реле 2 конечного положени срабатьшает второй датчик 20, обеспечива подачу отключающего импульса, который приводит к протеканию тока через обмотку 5 отключени первого реле 1 и через управл ющий вход транзисторного ключа 15. При этом происходит включение транзисторного ключа 15, шунтирующегоWhen the second relay 2 reaches its final position, the second sensor 20 triggers, providing a tripping impulse that causes current to flow through the disconnecting coil 5 of the first relay 1 and through the control input of the transistor switch 15. This turns on the transistor switch 15 that shunts

элемент 16 гальванической разв зки, и выключение силового полупроводникового ключа 10, а также отключение первого реле 1, размыкание контакта II. Поскольку быстродействие транзисторного ключа 15 значительно вьше быстродействи реле, размыкание контакта 11 первого реле 1 происходит при отключенном силовом полупроводшгковом ключе 10, При сн тии импульса управлени с входа 8 отключени происходит выключение транзисторного ключа 15 и коммутационное устройство занимает исходное состо ние. galvanic isolation element 16, and turning off the power semiconductor switch 10, as well as disconnecting the first relay 1, opening contact II. Since the speed of the transistor switch 15 is much higher than the speed of the relay, opening the contact 11 of the first relay 1 occurs when the power semiconductor switch 10 is turned off. When removing the control pulse from the disconnect input 8, the switch transistor 15 turns off and the switching device takes the initial state.

Таким образом, так же, как и при включении электрической цепи обеспечиваетс бездуговое отключение контактов 1 Г и 12 соответственно первого 1 и второго 2 пол ризованных двухстабильных реле.Thus, just as when switching on the electric circuit, arc-free disconnection of contacts 1 G and 12, respectively, of the first 1 and second 2 polarized two-stable relays is provided.

Использование предлагаемого технического решени позвол ет упростить устройство за счет исключени много- элементного блока управлени и повысить надежность за счет применени датчиков и исключени коммутирующих конденсаторов, имеющих достаточноThe use of the proposed technical solution allows us to simplify the device by eliminating the multi-element control unit and to increase reliability by using sensors and eliminating switching capacitors that have sufficient

чивым состо нием, транзисторный ключ и элемент гальванической разв зки, причем начала обмоток включени и отключени указанных реле подключены, соответственно,к управл ющим входам включени и отгслючени , а концы обмоток включени и отключени подключены к общему управл ющему входу, силовой полупроводниковьш ключ и контакты первого пол ризованного реле образуют последовательную цепь, параллельно которой подключен контакт второго пол ризованного реле, первый вход элемента гальванической разв зки подключен к общему управл ющему входу, а выход элемента гальванической разв зки - к входу указанного силового полупроводникового ключа, вход транзисторного ключа подключен параллельно входу элемента гальванической разв зки, отличающеес тем, что, с целью повьшени надежности и упрощени устройства, в него введены логичес- кий элемент ИЛИ и два датчика конечного положени кор реле, причем первый датчик расположен на магнито- проводе первого пол ризованного релеa transistor switch and an element of galvanic isolation, with the beginning of the on and off windings of these relays are connected, respectively, to the control inputs of the on and off, and the ends of the windings of the on and off are connected to the common control input, power semiconductor key and contacts the first polarized relay form a series circuit in parallel of which the contact of the second polarized relay is connected, the first input of the galvanic isolation element is connected to the common control the input and the output of the galvanic isolation element to the input of the specified power semiconductor key, the input of the transistor switch is connected parallel to the input of the galvanic isolation element, characterized in that, in order to increase the reliability and simplify the device, a logical element OR is inserted into it sensor of the end position of the relay core, the first sensor being located on the magnetic wire of the first polarized relay

большую емкость и рабочее напр жение, ЗО а второй датчик - на магнитопроводеlarge capacity and operating voltage, ZO and the second sensor - on the magnetic core

а следовательно, значительные габари ты, затрудн ющие реализацию устройства в ииниатюрном исполнении.consequently, the considerable size, which impede the implementation of the device in the iniatic version.

Указанные преимущества позвол ют применить предпагаемое устройство дл These advantages allow the use of a predictable device for

бездуговой коммутации электрической цепи в автономных системах автоматики , устанавливаемых на по/ вижных установках и летательньпс аппаратах.arc-free electrical circuit switching in autonomous automation systems installed on mobile installations and aircraft devices.

Claims

Invention Formula

Device for arc-free switching of an electrical circuit, containing the first and second two-stable polarized relays, a power semiconductor key with one abutment

the second polarized relay, the inputs of the logical element SH are connected to the control inputs of the enable and disable, and the output of the logic element OR is connected to the second input

of the galvanic isolation element through the current-limiting resistor, the first sensor is included in the dissection of the circuit between the connection points of the windings

switch on polarized relays to

the enable control input, the opening winding of the first polarized relay is connected to the control input ry of the opening input via the second sensor, and

The input of the transistor switch is connected to the beginning of the winding of disconnecting the first polarized relay.