Коммутационное устройство

 

Изобретение относится к электроавтоматике и может найти применение при коммутации индуктивных нагрузок. Цель изобретения - повышение надежности, быстродействия и расширения эксплуатационных возможностей. При замыкании коммутационного элемента импульсы тока, возникающие из-за дребезга контактов коммутационного элемента, подаются в нагрузку и на заряд конденсатора. В моменты отсутствия импульсов конденсатор разряжается через нагрузку, поддерживая в ней постоянный ток. При размыкании коммутационного элемента энергия, накопленная в конденсаторе, переходит через третий диод 6 в нагрузку, что уменьшает ЭДС самоиндукции за счет цепи из последовательно включенных четвертого диода 7 и резистора 9. 3 ил.

СОЮЗ COBETCHÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС1 1УБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

110СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4447213/24-07 (;22) 27.06.88 (46) 07.08.90. Бюл. № 29 (,:72) В. И. Редченко (53) 621.318.5-5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 907619, кл. Н 01 Н 47/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1312660, кл. H Ol Н 47/00, 1985.,54) КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

57) Изобретение относится к электроавтоМатике и может найти применение при

Коммутации индуктивных нагрузок. Цель изобретения — повышение надеж ности, „„SU„„158399() А1 (51) 5 Н 01 Н 47/00 быстродействия и расширения эксплуатационных возможностей. 11ри замыкании коммутационного элемента имя тока, возникаюгцне из-за дребезга контактов коммутационного элемента, подаются в нагрузку и на заряд конденсатора. В моменты отсутствия импульсов конденсатор разряжается через нагрузку, поддерживая в ней постоянный ток. При размыкании коммутационного элемента энергия, накопленная в конденсаторе, п»реходпт через третий диод 6 в нагрузкх, что уменьшает ЭДС самоиндукции за сч»I цепи из последовательно включенных четвертого диода 7 и р»зистора 9. 3 ил.

1583990

Изобретение относится к электроавтоматике и может найти применение при коммутации индуктивных нагрузок.

Целью изобретения является повышение надежности, быстродействия и расширение эксплуатационных возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства при постоянном источнике питания; на фиг. 3 — временные диаграммы при импульсном источнике питания.

Устройство содержит источник 1 питания (постоянного или импульсного напряжения) с выводами для подключения, коммутирующий элемент 2 любого типа (например, контакт реле, транзисторный ключ и т.д.), индуктивную нагрузку 3 с выводами для подключения, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 диоды, конденсатор 8 и резистор 9.

Одна из шин источника 1 питания через коммутирующий элемент 2 и первый диод 4 подключена к первому выводу индуктивной нагрузки 3, параллельно которой включена цепь из последовательно соединенных резистора 9 и четвертого диода 7, а выход коммутирующего элемента через второй диод

5 и конденсатор 8 подключен к точке соединения резистора 9 и червертого диода 7.

Между точками соединения второго диода

5 и первым выводом индуктивной нагрузки

3, второй вывод которой соединен с второй шиной источника 1 питания, подключен третий диод 6. Включение элементов изображено на чертеже для случая коммутации элементом 2 шины «+» источника питания I.

При коммутации шины « — » полярность включения диодов меняется на обратную.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании коммутирующего элемента 2 возникающий при этом дребезг контакта передается на нагрузку 3. Первый импульс тока дребезга (его передний фронт) практически без задержек (задержка определяется только временем срабатывания диода и составляет несколько наносекунд

-10 9) проходит через первый диод 4 на индуктивную нагрузку 3, чем исключается задержка появления сигнала в нагрузке за счет заряда конденсатора.

Одновременно этим импульсом тока дребезга осуществляется заряд конденсатора 8 по цепи второй диод 5, конденсатор 8 и резистор 9. Постоянная времени этой цепи выбирается таким образом, чтобы заряд конденсатора 8 практически окончился за время длительности первого дребезга или импульса подачи импульсного питания. В момент разрыва коммутирующим элементом 2 цепи, конденсатор 8 начинает разряжаться через третий диод 6 на индуктивную нагрузку 3, т.е. ток через индуктивную нагрузку 3 поддерживается постоянным.

Аналогично ток через индуктивную нагрузку 3 поддерживается постоянным при дребезге контактов вследствие воздействия вибрации и перегрузок, провалов напряжения питания постоянного тока, при импульсном питании, а также в случае, если в качестве коммутирующего элемента используется транзисторный ключ. Во всех случаях постоянная величина тока через индуктивную нагрузку 3 поддерживается током, накопленным конденсатором 8 через третий

10 диод 6, препятствуя этим самым возникновению ЭДС самоиндукции. В этих случаях первый 4 и второй 5 диоды полностью исключают шунтирующее действие источника 1 питания.

При размыкании коммутирующего элемента 2 сигналом управления (штатное отключение) энергия, накопленная в конденсаторе 8, переходит в индуктивную нагрузку 3 через третий диод 6, что препятствует резкому уменьшению тока в индук2О тивной нагрузке 3 и уменьшает ЭДС самоиндукции на величину, накопленную конденсатором 8.

Кроме того, резкому нарастанию ЭДС самоиндукции препятствует цепь из последо25 вательно включенных четвертого диода 7 и резистора 9, ограничивая уровень ЭДС.

В совокупности с конденсатором 8, который ликвидирует увеличение напряжения самоиндукции, эта цепь эффективно осуществляет спад тока в индуктивной нагрузке.

3Q По окончании действия ЭДС самоиндукции эта цепь отключается.

За счет того, что устройство работает при дребезге контактов при включении и в условиях повышенных воздействий вибраций и ускорений, его работа не .нарушается

35 при провалах величины напряжения источника питания, а также в результате того, что устройство за счет упрощения имеет более низкие величины Х вЂ” характеристики (интенсивности отказов), его показатели на4О дежности увеличиваются.

Работа устройства с импульсным источником питания и при использовании коммутационного элемента любого типа значительно расширяет его эксплуатационные

45 возможности, Формула изобретения

Коммутационное устройство, содержащее резистор, конденсатор, три диода, ком50 мутирующий элемент, выводы для подключения индуктивной нагрузки и выводы для подключения источника питания, причем первый вывод для подключения источника питания соединен с первым выводом коммутационного элемента, а второй вывод

55 для подключения источника питания — с вторым выводом для подключения индуктивной нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, быстродействия и!

583990 расширения эксплуатационных возможностей, в него введен четвертый диод, причем второй вывод коммутационного элемента подключен к точке соединения анодов первого и второго диодов, катод первого диода подключен к точке соединения катодов третьего и четвертого диодов и к первому выводу для подключения индуктивной нагрузки, катод второго диода подключен к точке соединения анода третьего диода и первой обкладки конденсатора, вторая обкладка конденсатора подключена к точке соединения анода четвертого диода и первому выводу резистора, второй вывод резистора соединен с вторым выводом для подключения индуктивной нагрузки.

j (TОЯ )

-z

Составитель С. Иваночкин

Редактор А. Шандор Техред А. Кравчук Корректор М. Пожо

Заказ 2258 Тираж 461 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01