SU553692A2 - Контактор переменного тока с бездуговой коммутацией - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к низковольтным электрическим аппаратам и  вл етс  усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св.№ 335728.

По основному авт. св. № 335728 известен контактор переменного тока с бездуговой коммутацией , содержащий бесконтактный управл емый элемент, подключенный параллельно главным контактом, трансформатор тока, первична  обмотка которого введена в цепь главных контактов, а кажда  вторична  подключена через выпр митель к управл ющей цепи бесконтактного управл емого элемента, шунтирующего последовательную цепь: главные контакты - трансформатор тока, причем зашита бесконтактного управл емого элемента от воздействи  тока сквозного короткого замыкани  осуществлена с помощью электронной схемы защиты. Указанна  схема защиты обеспечивает закорачивание вторичных обмоток трансформатора тока при токе сквозного короткого замыкани .

Существенным недостатком контактора по авт. св. № 335728  вл етс  повышение габаритов трансформатора тока, рассчитываемого из услови  отсутстви  насыщени  при максимально-допустимом токе и обеспечивающего бездуговую коммутацию во всем диапазоне коммутируемых токов.

Вследствие этого осущественно повышаютс  габариты контакторов и станций управлени , где примен ютс  контакторы, что значительно понижает их технико-экономические показг,

тели.

Непрерывное питание схемы управлени  бесконтактным управл емым элементом при замкнутых главных контактах увеличивает мощность потерь, выдел ющуюс  в элементах

этой схемы.

Цель изобретени  - снижение габаритов и мощности потерь блока управлени  бесконтактным заправл емым элементом. Указанна  цель достигаетс  тем, что контактор с бездуговой коммутацией по авт. св. ЛЬ 335728 дополнительно снабжен двум  цепочками , состо щими из порогового элемента , одновибратора и бесконтактного ключа, кажда  из которых подключена параллельно

управл ющей цепи одного из бесконтактного управл емого элемента, причем выход порогового элемента подключен на вход одновибратора , а выход последнего на вход бесконтактного ключа. Дополнительное подключение

элементов в схему управлени  бесконтактным управл емым элементом позвол ет уменьшить габариты трансформатора тока.

Ввиду того, что количество трансформаторов тока в устройстве соответствует числу полюсов контактора и составл ет 25% его объе3

ма, уменьшение габаритов этого трансформатора позвол ет снизить на 15% габариты устройства в целом.

Уменьшение мощности нотерь в предлагаемой схеме управлени  достигнуто периодическим закорачиванием вторичной обмотки трансформатора тока, при этом снижаетс  энерги  перемагничивани  указанного трансформатора тока.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема описываемого контактора переменного тока с бездуговой коммутацией; на фиг. 2-временные диаграммы; на фиг. 3 - принципиальна  схема контактора, прин та  дл  промышленного использовани .

Параллельно главным контактам 1 контактора подключены встречно-параллельно два бесконтактных управл емых элемента (тиристоры ) 2, 3 (на фиг. 1-3 они изображены в виде тиристоров).

Управление тиристорами 2, 3 осушествл етс  трансформатором тока 4, первична  обмотка 5 которого подключена последовательно с главными контактами 1.

Вторичные обмотки 6, 7 через диоды 8, 9 подключены к управл ющим цеп м тиристоров 2, 3.

Схема зашиты тиристоров от токов сквозного короткого замыкани  состоит из источников 10, 11 запирающего напр жени , бесконтактных ключей 12, 13, зправл емых датчиками 14 величины тока и скорости нарастани  тока 15. Датчик тока может сто ть как в главной цепи, так и в цепи вторичных обмоток трансформатора. Стабилитроны 16 и 17 обеспеч-ивают защиту управл ющих переходов соответствующих тиристоров при больших токах в главной цепи.

Дополнительно параллельно управл ющей цепи тиристоров подключены конденсаторы 18, 19, пороговые устройства 20, 21, одновибраторы 22, 23 и бесконтактные ключи 24, 25, причем выход порогового устройства подключен на вход одновибратора, а выход последнего - на вход бесконтактного ключа.

Между точками присоединени  бесконтактных ключей и одновибраторов к управл ющим электродам тиристоров 2, 3 включены вспомогательные диоды 26 н 27 соответственно, преп тствующие разр ду конденсаторов 18, 19 при закорачивании вторичных обмоток 6, 7.

Цепь: резистор 28 - конденсатор 29 защищают тиристоры от кратковременных перенапр жений в сети, а также ограничивают величину и скорость нарастани  напр жени  на них в режиме коммутации.

Принцип работы контактора следующий. Во включенном состо ни  контактора ток проходит по цепи главных контакторов 1 и первичной обмотке 5 трансформатора тока 4. Ток во вторичных обмотках 6, 7 проходит через диоды 8, 26 и 9, 27 соответственно на управл ющие электроды тиристоров 2, 3 и конденсаторы 18, 19. При достилСении напр жени  на конденсаторах 18 или 19 в зависимости от

пол рности первичного тока, величины напрйжени  срабатывани  порогового устройства (бл), выбираемого выше напр жени  управлени  тиристоров (Uy), пороговое устройство срабатывает и запускает одновибратор.

Выхо/шой сигнал одновибратора в течение времени импульса (tn) включает бесконтактный ключ 24 или 25, который закорачивает вторичные обмотки трансформатора тока.

В течение времени нрохождени  импульса (in) и закороченных вторичных обмотках питание управл ющих цепей тиристоров 2, 3 осуществл етс  от конденсаторов 18 или 19, а напр жение на вторичных обмотках (Uz) падает до нул .

Величины емкости конденсаторов 18, 19 и длительность импульса (tn} выбираетс  таким образом, чтобы напр жени  на конденсаторах (Ч/с) было выше допустимого напр жени  цени управлени  тиристоров (Uy).

После окончани  импульса одновибратора бесконтактный ключ закрываетс  и нроисходит зар д конденсатора до нанр жени  срабатывани  порогового устройства (Un) и т. д.

Длительность выключенного состо ни  бесконтактного ключа уменьшаетс  при увеличении тока.

Па фиг. 2 показано также изменение магнитной индукции в трансформаторе тока в схеме аналога (i) нри непрерывном напр жении питани  (izRy) И в предлагаемой схеме управлени  (2). Вследствие нериодического срабатывани  бесконтактного ключа амплитуда магнитной индукции в предлагаемой схеме будет очевидно меньше, что нозвол ет при неизменном количестве витков уменьшить сечение сердечника трансформатора. Снижение магнитной индукции в предлагаемой схеме вызывает уменьшение мощности потерь в элементах схемы управлени .

При размыкании контактов ток, протекающий через контакты, переходит в цепь тиристора , удерживаемого в открытом состо нии током вторичной цепи трансформатора или током разр да конденсатора.

При полном перетекании тока из цепи контактов в цепь тиристора ток управлени  быстро спадает до нул .

Отключение цепи происходит при переходе тока в тиристоре через пуль.

При включении главных контактов и возникновении вибраций работа контактора аналогична .

Вследствие весьма малого времени включени  тиристора (не более 10-20 мкс) вли ние возникающей кратковременной дуги при включении контактора на изпос контактов незначительно .

Работа схемы защиты от воздействи  тока сквозного короткого замыкани  происходит аналогичпо описанному в авт. св. № 335728.

Предлагаема  схема управлени  бесконтактным управл емым элементом позвол ет снизить габариты контактора на номинальный ток 630 А на 15%, при этом габаоиты тоансформатора тока см снижаютс  до 2,5 СМ, а тепловые потери уменьшаютс  на 30%. Экономическа  эффективность устройства повышаетс  за счет увеличени  номинального тока и расширени  диапазона коммутируемых токов без дуги. Экономический эффект составл ет 15 руб на один контактор, что при годовом выпуске 5000 utT составл ет 75 тыс. рублей. Формул а и 3 о б р с т е п и   Контактор неременного тока с бездуговой коммутацией но авт. св. № 335728, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габа5 10 15 ритов и мощности потерь олока управлени  бесконтактным управл емым элементом, он дополнительно снабжен двум  цепочкамн, состо шнми из порогового элемента, одновнбратора и бесконтактного ключа, кажда  из которых подключена параллельно управл ющей цепи одного из бесконтактных унравл емых элементов, причем выход порогового элемента подключен на вход одновибратора, а выход последнего на вход бесконтактного ключа. Источники информацнн, нрин тые во вннмание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство 335728, МКИН 01Н 9/30, от 1969г.

Un

-/1ЛЛП

it, iu