SU1444903A1 - Устройство дл бездуговой коммутации электрической цепи - Google Patents

Description

t и пит

0

Л

ж А ж А

4ib

Оа Ф О 00

fpue.f

лг

ZH

Изобретение относитс  к коммутирующим устройствам и может быть использовано в цел х посто нного и переменного тока с емкостными, индук- тивными и активными нагрузками, а также лампами накаливани .

Цель изобретени  - повышение надежности путем бездугового формировани  управл ющего импульса самим за- 1цищаемым контактом, а также упрощение конструкции и повышение быстро-, действи  при включении нагрузки,

На фигЛ представлена принципиальна  электрическа  схема устройства дл  цепи посто нного тока;-на фиг,2- то же, дл  цепи переменного тока.

Устройство содержит переключающую контактную , подвижный контакт i, который подключен к первому вьшоду источника питани , например, +Up, а неподвижный замыкающий контакт 2 соединен с нагрузкой Z, например , емкостной 3, активной 4, ламповой 5, индуктивной 6, зашунтированной диодом 7, котора  подключена к второму вьшоду источника питани . Замыкающие контакты 1,н 2 шунтированы полупроводниковым элементом, )л  цепи посто нного тока - транзистором 8, дл  цепи переменного тока - симистором 9. Управл ющий эдектрод симисто- ра 9 (база транзистора 8) соединен с неподвижным контактом размыкающей i контактной пары JO и через резис- тор с вторым вьшодом источника питани  ,

Устройство работает следующим образом ,

В исходном состо нии транзистор 8 закрыт и находитс  в диодном режиме, так как его эмиттер и база замкнуты накоротко контактами J и 10, Ток в нагрузку Z через контакты 1 и 2 не поступает, а обратным током через переход эмиттер - коллектор транзистора 8, наход щегос  в диодном режиме , можно пренебречь. При этом устрой ство потребл ет от источника питани  ток, проход щий по цепи; размыкающа  контактна  пара 1,JO и резистор 1 ,

При включении тумблера или реле подвижный контакт 2 приходит в движение , его давление на кон-такт 10 умень шаетс , что приводит к увеличению переходного сопротивлени  контактной пары и JO, Посто нно увеличивающ.е ес  переходное сопротивление контактной пары 1,10 и резистор il образуют делитель напр жени , который обеспе- чивает переход транзистора 8 и режим насыщени , после чего контактна  пара 1,10 размыкаетс , а переход база эмиттер транзистора 8, наход щегос  в режиме насыщени , предотвращает возникновение искровых и дуговых процессов , а также автоэлектронную эмиссию в зазоре контактов 1 и 10/

На врем , необходимое подвижному контакту I преодолеть контактный зазор и замкнутьс  с. контактом 2, транзистор 8 создает дл  тока дополнительный , параллельный путь помимо контактов, при этом емкостна  нагрузка 3., распределенна  емкость длинных линий и кабелей, через которые может быть подключена активна  нагрузка 4, зар жаютс , а лампова  на- груз.ка 5 прогреваетс .

Разность потенциалов на контактах 1 и 2 устанавливаетс  равной напр жению насьпцени  перехода эмиттер - коллектор транзистора 8, которое всегда меньше напр жени  горени  короткой дуги (8-10В), По мере замыкани  К чнтактов 1 и 2 контактное давление ,- а следовательно, и переходное сопротивление измен ютс , что приводит к изменению падени  напр жени  на них и перераспределению тока между .транзистором 8 и контактной парой 1 и 2, При падении напр жени  на контактах 1 и 2 менее 0,5В (дл  кремниевого транзистора) транзистор 8 закрываетс  по своим коллекторным характеристикам и весь ток в нагрузку проходит уже через контракты 1 и 2,

Таким образом, при размыкании контактов 1 и 10 и замыкании контактов 1 и 2 искровые и дуговые процессы , а также автоэлектронна  эмисси  не возникают.

При выключении тумблера или реле подвижный контакт J приходит в движение , его давление на контакт 2уменьшаетс , что приводит к увеличению переходного сопротивлени  и падению напр жени  на контактной паре 1 и 2, Транзистор 8 из закрытого состо ни  переходит в активный режим и режим насыщени , перераспредел   ток между собой и контактами 1 и 2, В момент разрьюа контактов 1 и 2 иапр т- жение на них равно напр жению насыщени  перехода коллектор - эмиттер транзистора 8, которое Bcei/ia меньше

напр жени  горени  короткой дуги. На врем  перелета подвижным контактом 1 и контактного зазора ток в нагрузку 2ц поступает через транзистор 8, При замыкании контактов 1 и 10 транзистор 8 закрываетс , а нагрузка г„ обесточиваетс .

Таким образом, при размыкании контактов 1 и 2 и замыкании контак- To:tf 1 и 10 искровые и дуговые процессы , а также автоэлектронна  эмисси  не возникают.

Дл  сокращени  потерь мощности, вызванных потреблением тока от источника питани  по цеп м контактна  пара 1 и 10, резистор 11 или переход

/V

Unum

4 i49034

эмиттер - база Транзистора 8 резистор 11, в качестве резистора 11 целесообразно использовать элементы дру- с гих схем, посто нно наход щихс  под напр жением, либо в качестве транзистора 8 использовать составной транзистор.

Работа устройства при коммутации 10 цепей переменного тока (см,фиг,2) аналогична работе устройства на фиг,1, с тем отличием, что обесточи- вание нагрузки Z происходит не в момент замыкани  контактов 1 и 10, 15 а в м.омент перехода переменного напр жени  через нуль при замкнутых контактах 1 и 10,

Фиг. 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ, содержащее полупроводниковый элемент, первый и второй выводы которого шунтированы замывающим контактом, ре-

   1н

   Фиг.1 зистор, первый вывод которого подключен к управляющему электроду полу—· проводникового элемента, а второй вывод - к первому выводу источника питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, упрощения конструкции и повышения быстродействия в качестве замыкающего контакта использована замыкающая контактная пара переключающей контактной группы, подвижный контакт которой подключен к первому выводу полупроводникового элемента и к второму выводу источника питания, а неподвижный контакт размыкающей контактной пары переклочающей контактной g группы соединен с управляющим электродом полупроводникового элемента.

   SU <„,1444903