SU575050A3 - Контактор - Google Patents

Description

(54) КОНТАКТОР

включеййого между положительной клеммой 5 и кврпусом.I

Катушка возбуждаетс  током управлени , который можно подать или выклинить при помощи известных средств, условно изображенных как прерыватель 6. ; Схема, показанна  на чертеже, хорошо применима дл  случа , когда током управлени   вл етс  однофазный ток с двухполупериодным выпр млением, но изобретение не ограничиваетс  этим случаем.

Изобретение также не ограничиваетс  случаем, когда напр жение UQ  вл етс  посто нным. Однако именно этом случае проблема гашени  дуги, возникающей при размыкании механического контакта ,  вл етс  наиболее трудноразрешимой, и поэтому применение изобретени  в этом случае наиболее целесообразно.

В схему предлагаемого контактора вход т также тиристор 7 гашени , резистор 8,;тиристор 9 и конденсатор 10 гапюни , соединенные друг с другом , как показано на чертеже; управл юирй блок, состо ш 1Й, из дифференцирующей Цепочки 11, -содержащейконденсатор 12 и резистор 13; блок 14 дл  селекции положительных импульсов, образованный диодом 15, резисторами 16, 17 и диодом Зенера 18; генератор в виде одноСтабильного мультивибратора 19, образованного транзисторами 20 и 21, резисторами 22-27 и конденсатором 28; усилитель 29 тока, состо щий из транзистора 30, включенного по схеме с общим коллектором, и двух резисторов 31 и 32; дифференцирующа  цепочка 33, состо ща  из конденсатора 34, соединенного с общей точкой резисторов 31 и 32, и резистор 35; блок дл  селекции отрицательных импульсов, состо щий из диода 36 и резистора 37; преобразователь в виде инвертора 38, образованный транзисторе м 39, конденсатором 40 и резисторами 41, 42; элемент И 43, состо щий из диодов 44,45 и резистора 46; усилитель 47 тока, состо щий из фанзистора 48 и резисторов 49, 50, 51. ;треобразователь в виде инвертора 52, состо ща нз транзистора 53, диода 54, конденсатора 55 и резисторов 56, 57, 58; дифференцирующа  цепочка 59, состо ща  из конденсатора 60 и резистора 61; блок 62 дл  селекции положительных импульсов, состо щий из диода 63 и резистора 64; ушлитель 65 на транзисторе 66, а также диод 67, конденсатор 68, тиристор 69, резисторы 70-73 и импульсньш трансформатор 74.

Дифференцирующа  цепочка 11, блок 14 дл  селекции положительных импульсов, одностабильный мультивибратор 19, усилитель 29 тока образуют цепь управлени  тиристором 1, причем выход Л усилител  29 тока соединен с )шравл ющим электродом тиристора 1. Дифференцирующа  цепоЧка 33, блок дл  селекции отрицательных импульсов с диодом 36 и резистором 37, инвертор 38, элемент И 43 и уотлитель 47 тока образуют цепь упоавлеш  ткристором 7 и тиристором 69, причем

выход в уси;штел  47 тока соединен с управл ющим электродом тиристора 7.

Инвертор 52, дифференцирующа  цепочка 59, блок 62 дл  селекщи положительных импульсов, усилитель 65 и импульсный трансформатор 74 обрадуют цепь управлени  тиристором 9, причем выход С импульсного трансформатора соединен с управл ющим электродом тиристора 9, а выход Л подсоединен к ойщей точке резистора 8 и тиристора 9. Приведенна  схема контактора функционирует следующим образом.

Через несколько дес тков мк сек после подачи к

катушке тока возбуждени  (эта подача условно иэображаетс  замыка1шем прерьшател  6) контакт 2 замыкаетс . Во врем  подачи тока возбуждени  тиристор 1 закрыт, при замыкан ч контакта ток UQ источника проходит в нагрузку 4 только через механический контакт 2. В случае отсутстви  отскакивани  схема не работает при замьп ании контакта . В этом случае устройство функционирует

в как классический контактор с механическим контактом . так как дуга не образуетс  и шунти ч ,рующий тиристор не зажигаетс .

В момент замыкани  контакта 2 на диффе5 ренцирующую цепочку подаетс  перепад напр жени  от -fUfl до О В, Отрицательный импульс, по вившийс  на зажимах резистора 13, блокируетс  диодом 15, мультивибратор 19 и усилитель 29 тока не включаютс .

0

Когда контакт отскочил, напр жение между его зазжмами резко переходит от нулевого значени  к значению пор дка 12 В , что достаточно дл  образовани  дуги.

При отскакивании образуетс  положительный

5 Перепад напр жени  на зажимах резистора 13. Положительный импульс через диод 15 и резисторы 16, 17 подаетс  на базу транзистора 20. Диод Зенера 18 имеет обратное напр жение выше амплитуды импульса и на прохождение импульса не вли ет.

0 Транзистор 20 открываетс , его коллекторе выдел етс  отрицательный фронт напр жени . До йо влени  этого отрицательного фронта транзисtop 21, база когорого подключена через резистор 25 ; i положительному напр жению питани  (это

5 , Напр жение питани  подаетс  с конденсатора 68, : оторый зар жаетс  через резистор 70 током возбуждени  катущки при замыкании прерьшател  6), ; открыт и конденсатор 28 зар жен.

При подаче отрицательного фронта конденса тор 28 разр жаетс  через резистор 25. В течение всего времени разр да, определ емого регулировкой резистора 25, транзистор 21 закрыт. Поэтому на врем  этой калиброванной длительности на коллекторе транзистора 21 по вл етс  пр моугольный положитега.ный кмпульс. Этот импульс, усиленньш транзистором 30, создает 4ejpe3 резистор 31 необходимый ток дл  зажигани  тиристора 1. В это врем  к зажимам тиристора п|жложенб14напр жение возникновени  дуги, н он

становитс  провод ишм на все врем  длительности отсг 1кивани .

В конце отскакивани  контакт замыкаетс , напр жение на зажимах контакта и тиристора 1 становитс  нулевым, и происходит гашение тиристора 1. Другими словами, на врем  всей длительности каждого из последовательных отскакиваний, которые могут произойти, контактзашунтирован тиристором 1 и им замен етс . Таким образом, не происходит рассеивани  знергии в виде тепла во врем  отскакивани  и, как следствие, устран етс  преждевременный износ контакта.

При подаче команды на размыкание контакта схема остаетс  запитанной положительным напр жением в течение необходимого времени от конденсатора 68. В результате этого тиристор 1 зажигаетс  по команде цепи И, 14, 19, 29. Эта цепь функционирует так же, как и в случае размыкани  контакта при отскакивании, и служит дл  гашени  дуги между зажимами контакта. Ниже описываетс ,как происходит гашение тиристорга 1 в конце определенного промежутка времени.

Импульс зажигани  тиристора 1 в то же врем  поступает в блок 33 и дифференцируетс  цепочкой 34, 35, выдел ющей поло дате ьный импульс по фронту импульса зажигани  и отрицательный импульс по его спаду. Отрицательнь Й импульс через диод 36 и конденсатор 40 поступает к базе транзистора 39.

В тече1ше всей длительности команды замыкаьш  контактора, т.е. до конца отскакивани , конденсатор 68 сохран ет зар д, достаточньга дл  питани  управл ющего блока. Таким образом, транзистор 39 открыт, так как его база соединена с конденсатором 68 через резистор 41, и конденсатор 40 зар жен.

Отрицательный импульс, приход щий через диод 36, разр жает ковденсатор 40 и закрьшает транзистор 39 на определенный промежуток времени , завис щий от значений конденсатора 40 и резистора 41. На это врем  в коллекторе возникает положительный импульс, которьш через резистор . 46 подаетс  к элементу И 44.

В течение длительности команды замыкани  контактора транзистор 53 открыт, на его коллекторе низкий потенциал (конденсатор 55 в течение короткого промежутка времени зар дилс  через резистор 56 при замыкании прерывател  6), Базовый ток транзистора 53 по вл етс  раньше, чем ус анавливаетс  напр жение на зажимах конденсатора 68, т.е. раньше момента, когда напр же1тае на коллекторе транзистора 53 превзойдет значение насыщени , например 0,5 В, Это напр жение, равное 0,5 В, поддерживаетс  все врем , пока конденсатор 55 зар жен, т.е. пока подана команда размыкани  контакта. Положительный импульс, приложенный к резистору 46, в случае отскакивани  шунтируетс  на землю через Д1{од 45 и транзистор 53. Элемент И 43 и усилитель 47 не включаетс , что как раз и необходимо дл  того, чтобы гашение

тиристора 1 происходило в конце каждою отскока, а не управл лось тиристором 7.

Напротив, при подаче команды раэмыка1т  контакта транзистор 53 закрываетс  и элемент И 43 открыт. В самом деле, конденсатор 55 разр жаетс  через цепь команды на несколько мсек, тогда как конденсатор 68, который может разр дитьс  через резистор 71 за гораздо больший промежуток времени , продолжает питать сх°му до зажигани  тиристора7 . Следовательно, как только конденсатор 55 разр дитс , транзистор 53 (и его коллекторн-напр жение ) пртнимает значение напр жени  на зажимах конденсатора 68, например 29 В, которое достаточно дл  запирани  диода 45.

В этом случае положительный импульс, приложенный к резистору 46, усиливаетс  в транзисторе 48, вследствие чего )прав.г1 ющий электрод тиристора 7 возбуждаетс  через резистор 51 и управл ющий электрод тиристора 69 через резистор 49.

Зажигание таристора 7 вызывает, как и в классических схемах, разр д конденсатора 10 гашени , на зажимах таристора 1 по вл етс  обратное напр жение , и он гаснет. Тиристор гаснет в тот момент, когда обратный ток конденсатора 10 достигнет

величины тока поддержани  тиристора 7, на что требуетс , например, меньше 500 мксек. При размыка цш контакта тиристор 1 остаетс  провод щим в течение калиброванного промежутка времени , определ емого длительностью импульса одностабильного мультивибратора, например 1-3 мсек. Эта длительность выбираетс  так, чтобы избежать возникновени  дуги, в функции от скорости размьжани  контакта и от значени  рабочего напр жени . Импульс заж-игани  тиристора 7 по вл етс 

в конце этого импульса м льтивибратора, длительность импульса зажигани , определ ема  И}шертором 38, достаточна дл  зажигани  тиристора.

Зажигание тиристора 69 вызывает разр д конденсатора 68 через резистор 71. Питание схемы

снимаетс , и фуикционирование конденсатора прекращаетс . Благодар  тиристору 69, как только тиристор 1 погашен, питание со схемы снимаетс  и перенапр жени , которью могут возникнуть на контакте в молкнт его размыкани , не оказьшают

.вли ни  на схему,что увелишвает ее надежность.

Если рассмотреть цепь управле1ю  тиристором 9, то можно увидеть, что при подаче команды замыкани  контакта усилитель 65 не работает,что, как указьгаалось выше, как раз и необходимо. В

самом деле, в момент замыка ш  прерывател  6 напр жение эмиттер-коллектор транзистора 53 не превосходит своего значени  напр жени  насыщени , например 0,5 В, Изменение напр жени  на коллекторе, транзистора 53 от О до 0,5 В недостатошо дл  открывани  транзистора 66.

Напротив, при подаче команды размыкани  контакта напр жение на коллекторе транзистора 53 возрастет, например, от 0,5 до 30 В, Поиожительный фронт иарастани  напр жени  дифференцируетс 

цепочкой 60, 61, и на зажимах резистора 61 возникает положительный импульс. Этот импульс через реэшгюр 64 подводитс  к базе транзистора 66 и открывает его, в результате чего на зажи1и1ах вто{«чной обмоткч трансформатора 74 по вл етс  импульс и тиристор 9 зажигаетс . Этот тиристор вспомогательную роль и позвол ет получить более быстрый зар д конденсатора 10 через резистор 8 (например, несколько моек). Тиристор гаснет как только обратный ток зар да конденсатора достигает тока поддержани  | тиристора. Устройство в6;Евращаётс  в начальное нерабочее состо ние I, при котором тиртсторы погашены и кмщенсатор 10 зар жен. Таким образом:

1.При подаче команды замыкани  схема запктана , нЬ вклн аетс  только в случае отскакивани  кошакта и делает провод щим только тиртстор , шунтирук ций контакт на врем  отскакивани . Импульс зажигани  гщасшрующего ти мстора вырабатъшаетс  пр  каждом отскакивании н не управл ет зажиганием других йристоров, taic как первый вшомогательный транзистор 54 ожрыт

и закрывает злемент И 43, который разрешает зажигание тиристора гашени .

2.Прт подаче команды размьпсани  контакта схема, управл ема  фронтом установлени  напр жени на зажимах контакта (ане напр жением дуги) и размыканием цепи катушки, вызывает зажигатае шунтирующего тиристора и в конце калиброванного промежутка времени, определаемого ждуищм мультивибратором, гашение тиристора 1 зажиганием тиристора гашени  и в то

, же самое врем  заж гание тиристора 69, который -tCKHMaeT питание со схемы (разр дом конденсатора6

(азатем зажигание тиристора 9, который управл ет

зар дом конденсатора 10 гашени .

3.Конденсатор 68, зар жаемый при замыканий ц&пи катушки, подает питание на схему на врем  размыкани    позвол ет зтой схеме осущгствкгь операции, указанные в п. 2.

4.Конденсатор 68 разр жаетс  в момент погасани  шунтирующего тиристора, и схема становитс  нечувствительной к фронту напр жени , возникчющему на зажимах контакта и при его размыКЕНИИ .j

5.В течение рабочего времени контактора схема закорочена замкнутым контактом ине функционирует .

6.Элемент И, разрешающий гаше1ще, открываетс  только в момент подачи команды на размыкание , поэтому конденсатор 10 не может начать разр жатьс  раньше.

Claims (1)

1. Патент Великобритании №1048997, 1Р1.Н2 J, 11966.

1 Патент Франпин N 1470351, кл. Н 01 Н, 1967,