Гібридний контактор змінного струму

Гібридний контактор змінного струму, який містить головні контакти, безконтактний керований ключ, що складається, наприклад, з двох зустрічно-паралельно включених тиристорів або одного симістора, малопотужний тиристорний ключ, пороговий елемент та трансформатор струму з магнітопроводом, первинна обмотка якого підімкнена послідовно з головними контактами, а кожна вторинна його обмотка через випрямляч підімкнена 3 24209 4 відкиді головних контактів суттєво знижує надійпідключений малопотужний тиристорний ключ, ність їх роботи. керуємий електрод якого через пороговий елемент Найбільш близьким за технічною сутністю до підімкнений до силового електроду безконтактного запропонованого є обраний як прототип гібридний керуємого ключа, а додатково введений змінний контактор змінного струму, кожний полюс якого резистор підключений між вказаним силовим елемістить головні контакти, безконтактний керуємий ктродом і катодом малопотужного тиристорного ключ, що складається з двох зустрічноключа, причому величина опору змінного резистопаралельно включених тиристорів або одного сира обирається з умови, що падіння напруги на містора, трансформатор струму з магнітопровоньому при максимальному струмі, що вимикаєтьдом, первинна обмотка якого з'єднана послідовно ся, в режимі рідкісних комутацій менше напруги з головними контактами, а безконтактний керуєпробою порогового елемента, а при наскрізних мий ключ підімкнений паралельно головним контаструмах короткого замикання, що викликають електам; кожна вторинна обмотка підімкнена через ктродинамічний відкид головних контактів, це павипрямляч до керуючого кола безконтактного кедіння напруги повинне перевищува ти згадану наруємого ключа, що шунтує послідовне коло: голопругу пробою. вні контакти - трансформатор струму; з метою заПропонований контактор відрізняється від хисту керуємих безконтактних елементів при прототипу суттєвим зниженням витрати міді в обкороткому замиканні у головному колі у коло керумотках трансформатора струму, спрощенням схевання кожним керуємим безконтактним елементом ми керування за рахунок зменшення як кількості введено послідовне коло, що складається з джевторинних обмоток трансформатора струму до рела запираючої напруги порогового елемента та двох, так і загальної кількості елементів у схемі, а малопотужного тиристорного ключа, що керується внаслідок цього підвищення надійності роботи датчиками струму і швидкості зростання струму у пристрою при зменшеннях ціни та габаритів. колі головних контактів [Авторское свидетельство Сутність корисної моделі полягає в тому, що СССР №335728, кл. Н01Н9/30, Б.И.№13, 1969]. включення паралельно кожній вторинній обмотці Цей контактор має захист при протіканні натрансформатора струму малопотужного тиристорскрізних стр умів короткого замикання, але це доного ключа та введення змінного резистора, який сягається суттєвим ускладненням схеми керуванвключається між силовим виводом безконтактного ня та конструкції трансформатора струму. керуємого ключа і катодом малопотужного тирисВ основу корисної моделі поставлено завданторного ключа дозволяє суттєво зменшити габариня удосконалення гібридного контактора змінного ти трансформатора струму, спростити схему керуструму, в якому введення нових конструктивних вання і підвищити надійність роботи, тобто елементів, зв'язків та параметрів дозволило б завирішується поставлене завдання. безпечити бездугову комутацію кола як при вклюНа приведених фігура х показаний пропоноваченні апарату, так і при його вимиканні, подачу ний гібридний контактор змінного струму (один живлення на схему керування тільки при протіканполюс). ні струму через головні контакти, зменшити кільКожний полюс цього контактора містить голокість вторинних обмоток, знизити габарити та масу вні контакти 1, безконтактний керуємий ключ 2, що трансформатора струму, спростити схему керускладається, наприклад, з двох зустрічновання та підвищити надійність гібридного контакпаралельно включених тиристорів (Фіг.1) або одтора змінного струму. ного симістора (Фіг.2), малопотужний тиристорний Поставлене завдання обумовлене тим, що у ключ 3, пороговий елемент 4 та трансформатор відомих гібридних контакторах змінного струму, які струму 5 з магнітопроводом, первинна обмотка 6 містять безконтактний керуємий ключ, підключеякого підімкнена послідовно з головними контакний паралельно головним контактам при короткотами 1, а кожна його вторинна обмотка 7 через му замиканні у мережі в момент електродинамічвипрямляч 8 підімкнена до керуючого кола безконного відкиду головних контактів по керуємим тактного керуємого ключа 2, який шунтує послідобезконтактним елементам протікає дуже великий вне коло: головні контакти 1 - трансформатор струм, який викликає їх порушення, або він усуваструму 5, паралельно кожній вторинній обмотці 7 ється за рахунок складного схемного рішення та трансформатора струму 5 включений малопотужпідвищеної витрати міді в обмотках трансформаний тиристорний ключ 3, керуємий електрод якого тора струму. через пороговий елемент 4 підімкнений до силовоПоставлене завдання вирішується тим, що у го електроду безконтактного керуємого ключа 2, а гібридний контактор змінного струму, який містить додатково введений змінний резистор 9 підключеголовні контакти, безконтактний керуємий ключ, ний між вказаним силовим електродом і катодом що складається з двох зустрічно-паралельно малопотужного тиристорного ключа 3. включених тиристорів або одного симістора, маПри замиканні головних контактів 1 і протіканні лопотужний тиристорний ключ, пороговий елемент струму у головному колі на вторинних обмотках 7 та трансформатор струму з магнітопроводом, пертрансформатора струму 5 виникає електричний винна обмотка якого підімкнена послідовно з голосигнал, який через випрямляч 8 і змінний резистор вними контактами, а кожна вторинна його обмотка 9 подається у керуюче коло безконтактного керуєчерез випрямляч підімкнена до керуючого кола мого ключа 2. Оскільки падіння напруги на замкнебезконтактного керуємого елемента, який шунтує них головних контактах в режимах робочих стр умів послідовне коло: головні контакти - трансформане перевищує 0,5 В, то його буде недостатньо для тор струму згідно корисної моделі паралельно ковключення безконтактного керуємого ключа 2 нажній вторинній обмотці трансформатора струму 5 24209 6 віть при наявності достатнього за величиною тактора (максимальний комутуємий струм контакструму керування. тора), але менший струму, за якого відбувається При розходженні контактів 1 відбувається різке відкидання головних контактів, напруга на зміннозростання падіння напруги на них під дією якого му резисторі 9 стає достатньою для пробою поровідбувається включення тиристора безконтактного гового елемента 4. При цьому малопотужний безкеруємого ключа 2, провідність якого відповідає контактний ключ 3 отримує сигнал керування і напрямку стр уму. Стр ум з кола головних контактів шунтує вторинну обмотку трансформатора струму 1 та первинної обмотки переходить у коло безкон5. Через це керуючий сигнал через випрямляч 8 тактного керуємого ключа 2. При повному переті(діод) не надходить до керуючого кола безконтактканні струму з кола головних контактів 1 трансфоного керуємого ключа 2 і його тиристори (симістор) рматор струму 5 вимикається і схема керування не шунтують головні контакти 1 при електродинабезконтактним ключем 2 знеструмлюється. мічних відкидах. Величина опору змінного резисМаксимальне пряме падіння напруги на відтора обирається з умови, що падіння напруги на критому керуємому безконтактному елементі безньому при максимальному струмі, що вимикаєтьконтактного керуємого ключа складає 1,5-2В, що є ся, в режимі рідкісних комутацій менше напруги недостатнім для виникнення дуги на головних конпробою порогового елемента, а при наскрізних тактах. Слід зазначити, що в момент переходу струмах короткого замикання, що викликають елеструму з кола головних контактів 1 виникає коротктродинамічний відкид головних контактів, це пака дуга, однак цей процес протікає кілька десятків діння напруги повинне перевищува ти згадану намікросекунд і не завдає суттєвого впливу на комупругу пробою. таційну ізносостійкість головних контактів 1. Повне Пропонований гібридний контактор змінного відключення комутуємого кола відбувається при струму має підвищений термін служби та підвищепереході струму в тиристор безконтактного керуєну надійності роботи при зменшених габаритах та мого ключа 2. вартості за рахунок того, що у відімкненому стані Безконтактний керуємий ключ 2 шунтує голоконтактора схема керування знеструмлена, знивні контакти 1 не тільки при їх розмиканні, але й жені витрати міді в трансформаторі струму, зменпри вібраціях в момент вмикання контактора. шення кількості вторинних обмоток до двох, спроДля запобігання виходу з ладу керуємих безщення схеми керування включення керуємих контактних елементів безконтактного керуємого безконтактних елементів безконтактного керуємоключа 2 при наскрізних стр умах короткого замиго ключа. кання, що викликає електродинамічний відкид гоПропонований гібридний контактор забезпечує ловних контактів 1 і перевищуючи х максимально бездугову комутацію кола як при включенні, так і допустиму перевантажувальну здібність керуємих при вимиканні апарату, його робота не залежить безконтактних елементів застосовується спеціавід типу приводу, що забезпечує комутацію контальна схема захисту. ктної системи апарату. В порівнянні з існуючими Схема захисту керуємих безконтактних елеапаратами цього типу за рахунок запропонованих ментів безконтактного керуємого ключа 2 при косхемних рішень та економного режиму роботи роткому замиканні у мережі складається з порогокомплектуючих у нього зменшені габарити і ціна та вого елемента 4 (стабілітрона або диністора), підвищена надійність його роботи. Цей контактор малопотужного тиристорного ключа 3, який забездоцільно застосовувати у тяжких режимах експлупечує надійне шунтування вторинної обмотки атації, наприклад при частих пусках асинхронних трансформатора струму та змінного резистора 9. двигунів. При наскрізному струмі короткого замикання, що перевищує 10-кратний номінальний струм кон 7 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 24209 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601