SU1095256A1

SU1095256A1 - Hybrid a.c.contactor

Info

Publication number: SU1095256A1
Application number: SU823438623A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Викторович Могилевский; Владимир Григорьевич Бенсман; Николай Павлович Малютин
Priority date: 1982-05-18
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1984-05-30

Abstract

ГИБРИДНЫЙ КОНТАКТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА .с электромагнитным привог дом, содержащий главные и вспомогательные контакты, бесконтактный бипол рный ключ, подключенньй параллельно главным контактам, основной релейный элемент с замыкающим контактом , выключатель и выводы дл подключени источника питани , причем замыкак щй контакт основного релейного элемента включен в цепь управлени бесконтактного бипол рного ключа, обмотка электромагнитного привода через выключатель соединена с выводами дн подключени источника питани , а реагирующа часть основного релейного элемента подключена параллельно обмотке электромагнитного привода, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности работы, в него введен дополнительный релейный элемент с размыкающим контактом, причем размлкакнций кон такт дополнительно релейного элемента включен в цепь управлени бесконтактного бипол рного ключа последовательс: но с замыкаюпщм контактом основного релейного элемента, реагирующа часть § дополнительного релейного элемента подключена параллельно обмотке элек тромагнитного привода через один из ... со вспомогательных контактов гибридного СП ts5 контактора, а. реагирук ца асть основ ного элемента через другой вспомогательный контакт соединена с выводами сл дл подключени источника питани . О5AC HYBRID CONTACTOR with electromagnetic solenoid, containing main and auxiliary contacts, a contactless bipolar key connected in parallel with the main contacts, a main relay element with a closing contact, a switch and terminals for connecting a power source, and the short contact of the main relay element is included in the control circuit of the contactless bipolar key, the winding of the electromagnetic drive through the switch is connected to the terminals of the day connection of the power source, and the response The outer part of the main relay element is connected in parallel to the winding of the electromagnetic actuator, characterized in that, in order to increase the reliability of operation, an additional relay element with a break contact is inserted, and the contact of the additional relay element is included in the control circuit of the contactless bipolar key. with the closing contact of the main relay element, the reacting part of the § additional relay element is connected in parallel to the winding of the electromagnetic th drive through one of the ... from the auxiliary contacts of the hybrid joint venture ts5 contactor as well. The reactive element of the main element is connected via auxiliary contact to the terminals for connecting the power source. O5

Description

1 Изобретение относитс к низковол ным электрическим аппаратам управле ни . Известны гибридные контакторы переменного тока, содержапре бесконтак ный бипол рньй ключ (тиристоры или симистор), соединенный параллельно с главными контактами (ГК) контакторов ) , Дл управлени бипол рным ключом примен ютс релейные элементы: промежуточное реле, вспомогательные контакты, герконы и другие элементы соедин ющие цепи управлени бесконтактных элементов бипол рного клю ча. При управлении бипол рным ключом с помощью герконов, установленных на шинах конактора Cl Зи 23 , вслед ствие вибрации контактов герконов в переменном магнитном поле их ресурс и надежность недостаточны. Возможна установка герконов в посто нном магнитном поле магнитопровода Сз 3, исключающа вибрацию их контактов, но при этом данное устройство имеет сложную конструкцию магнитной системы, в которой затруднен монтаж и изол ци токовых шин, проход щих через упом нутый магнитопровод ,и значительные габариты магнит ной системы. Применение промежуточного реле в гибридном контакторе обеспечивает автономность схемы управлени бипол ным ключом L4 3, так как отсутствует механическа сн зь реле непосредственно с контактором. Однако из-за того, что цепь ГК подключена последовательно с бипол рным ключом, укаванна схема устройства имеет значительные габариты при коммутации боль ших токов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс гиб ридный контактор переменного тока с электромагнитным приводом, содержащий главные и вспомогательные контак ты. Релейный элемент соедин ет цепь управлени бесконтактного бипол рного ключа, подключенного параллельно ГК 5 3. Недостатком указанного контактора вл етс возможность ответвлени тока, превышак цего допустимое значение , в цепь бипол рного ключа в замкнутом состо нии ГК при комммутации предельных токов или протекании свер токов по ЦЕПИ бипол рного ключа при сквозных токах короткого замыкани и 56 как следствие, выход из стро бесконтактных элементов бипол рного ключа. Цель изобретени - повьшение надежности работы гибридного контактора. Поставленна цель достигаетс тем, что в гибридный контактор переменного тока с электромагнитным приводом, содержащий главные и вспомогательные контакты, бесконтактный бипол рный ключ, соединенный параллельно ГК, основной релейньй элемент с замыкающим контактом, выключатель и вьгооды дл подключени источника питани , причем замыкающий контакт основного релейного элемента включен в цепь управлени бесконтактного бипол рного ключа, обмотка электромагнитного привода через выключатель соеди нена с выводами дл подключени источника питани , а реагирующа часть основного релейного элемента подключена параллельно обмотке электромагнитного привода, введен дополнительный релейный элемент, размыкающий контакт которого включен в цепь управлени бесконтактного бипол рного ключа последовательно с замыкак цим контактом основного релейного элемента , реагируккца часть дополнительного релейного элемента подключена параллельно обмотке электромагнитного привода через один из вспомогательных контактов гибридного контактора, а реагирующа часть основного релейного элемента через другой вспомогательный контакт соединена с выводами дл подключени источника питани . Изобретение позвол ет повысить надежность работы контактов за счет использовани прин той схемы управлени бесконтактным бипол рным ключом , в которой цепь управлени бесконтактных элементов включена только на врем включени и отключени ГК и отключена все оставшеес врем . Предлагаема схема управлени бипол рным ключом во включенном состо нии контактора обеспечивает протекание всего ТОК& по цепи ГК, и даже при повьщ1ении напр жении на ГК до 3-5 В при коммутации предельных токов поддерживаетс отключенное состо ние бесконтактных элементов, так как управл юща цепь бесконтактных элементов разорвана. При протекании тока сквозного короткого замыкани происходит электродинамический отброс ГК, возникает кротка дуга и увеличиваетс падение напр жени на ГК, но отключенна схе ма управлени бесконтактным бипол р ным ключом, соединенным параллельно ГК, не позвол ет включатьс бесконтактным элементам. На фиг. 1 приведена принцпипиальна электрическа схема гибридного контактора; на фиг. 2 - схема управлени бипол рным ключом,- на фиг. 3 и 4 - процессы включени и отключени ГК соответственно. В контакторе (фиг. 1 и 2) паралле но ГК 1 подключен бипол рный ключ 2, состо щий из двух встречно-параллель ных тиристоров, управл ющие цепи кот рых зашунтированы диодами 3 и соединены с помощью замыкающего контакта 4 основного релейного элемента и размыканмцего контакта 5 дополнительн релейного элемента. Параллельно цепи ГК1 установлена защитна цепь: рет зистор 6 - конденсатор 7. Схема управлени контактных элементов гибридного контактора состоит из выключател 8, управл ющего электромагнитным приводом 9, реагирующей частью 10 основного релейного элемен та и реагирующей частью 11 дополнительного релейного элемента, подключенного параллельно электромагнитному приводу 9 через вспомогательный контакт 12 гидридного контактора. В качестве основного и дополнительного релейных элементов использованы реле (например- реле 11Э21), реагируюишми част ми которых вл ютс катушки электромагнитов данных реле. Принцип работы гибридного контактора следующий. В отключенном состо нии контак тора цепь ГК1 разомкнута, бипол рный ключ 2 отключен, так как управл юща цепь его разомкнута благодар отключенному замыкающему контакту 4 основного релейного элемента. В св зи с тем, что выключатель 8 разомкну напр жение на электромагнитном приводе 9, реагирующих част х основного 10 и вспомогательного 11 релейных элементов и вспомогательном контакте 12 отсутствует. Процесс включени гибридного контактора определ етс последовательно стью операций, указанный на фиг. 3. Работа схемы контактора (фиг.1 и 2) при этом производитс в следующем пор дке: включаетс вьпшючатель 8 и ток проходит по цепи электромагнитного привода 9 и реагирутацей части 10 основного релейного элемента (Зц- Из-за неоднородности включени выключател 8 и вспомогательного контакта 12 включаетс замыкающий контакт 4 основного релейного элемента раньше на 10-20 мс, чем включаетс ГК1, вспомогательный контакт 12 и отключаетс размьпсах ;ий контакт 5 под воздействием протекающего тока (3}) в Ц1Епи реагирукщей части 11 дополнительного релейного элемента;. После замыкани контакта 4 ток проходит по цеп м управлени бипол рного ключа соответствующей пол рности основного тока сети и включаетс бипол рни ключ (3) на 1020 мс до момента включени ГК (3.-.(), включа врем вибраций ГК. Во включенном положении контактора напр жение на участке цепи ГК падает до значени менее 0,5 В. и защунтированный цепью ГК бипол рный ключ выключаетс . Под воздействием тока в цепи реагирук цей части 11 дополнительного релейного элемента размыкаетс размыкающий контакт 5, т.е. происходит гальванический разрыв цепи управлени бипол рного ключа. Процесс отключени контактора (фиг. 4) осув ествл етс в следующей последовательности: выключатель 8 отключаетс и обесточиваютс цепи электромагнитного привода 9 и реагирукнцей части 11 дополнительного релейного элемента. Так как врем отключени вспомогательного контакта 12 больше времени отключени выключател -8, контакт 5 дополнительного релейного элемента заюосаетс раньше на 10-20 мс чем размыкаетс контакт 4 основного релейного элемента, что обеспечивает заf&iKaime цепи управлени бипол рного ключа и включение бесконтактных элементов ключа. При размыкании контактора ток из цепи ГК иереходит в цепь бипол рного ключа и после размыкани контакта 4, т.е. цепи уп:равлени ключа, бесконтактные элементы бипол рного ключа ртключаютс при переходе тока через нуль.1 The invention relates to low-wavelength electrical control devices. Hybrid alternating current contactors are known; they contain a contactless bipolar key (thyristors or a triac), connected in parallel with the main contacts (CG) of contactors. Relay elements are used to control the bipolar key: intermediate relay, auxiliary contacts, reed switches and other elements control circuits of contactless elements of a bipolar key. When controlling the bipolar key with the help of reed switches mounted on tires of the Conector Cl Zi 23, due to the vibration of the contacts of the reed switches in an alternating magnetic field, their life and reliability are insufficient. It is possible to install reed switches in the constant magnetic field of the Cz 3 magnetic circuit, which eliminates the vibration of their contacts, but this device has a complex magnetic system design, in which the installation and insulation of current busbars passing through the mentioned magnetic circuit is difficult, and the size of the magnetic system. The use of an intermediate relay in a hybrid contactor ensures the autonomy of the bipolar key control circuit L4 3, since there is no mechanical removal of the relay directly from the contactor. However, due to the fact that the GC circuit is connected in series with a bipolar key, the described circuit of the device has considerable dimensions when switching high currents. Closest to the proposed technical entity is an AC electromagnetic contactor with an electromagnetic drive, containing main and auxiliary contacts. A relay element connects the control circuit of a contactless bipolar key connected in parallel to GK 5 3. The disadvantage of this contactor is the ability to branch off the current exceeding its allowable value to the circuit of the bipolar key in the closed GK state when the limiting currents are switched or the co-currents flow through CHAINS of a bipolar key at through short-circuit currents and 56 as a result, failure of contactless elements of a bipolar key. The purpose of the invention is to increase the reliability of the hybrid contactor. The goal is achieved by the fact that a hybrid AC contactor with an electromagnetic drive, containing main and auxiliary contacts, a contactless bipolar key connected in parallel to the Ledger, a main relay element with a closing contact, a switch and power cables, and a closing contact of the main relay the element is included in the control circuit of a contactless bipolar key; the electromagnetic winding is connected through a switch to the terminals for connecting the source power supply, and the reactive part of the main relay element is connected in parallel to the electromagnetic drive winding, an additional relay element is inserted, the disconnecting contact of which is connected to the control circuit of the contactless bipolar key in series with the contact of the main relay element, the reactive part of the additional relay element is connected in parallel to the electromagnetic drive winding through one of the auxiliary contacts of the hybrid contactor, and the reactive part of the main relay The other element is connected to the terminals for connection of the power source through another auxiliary contact. The invention makes it possible to increase the reliability of the contacts by using the adopted control circuit of a contactless bipolar key, in which the control circuit of the contactless elements is turned on only for the on and off time of the AC and the remaining time is off. The proposed control circuit of the bipolar key in the switched on state of the contactor ensures the flow of the entire TSC & along the GK circuit, and even when the voltage on the GC is raised to 3-5 V, when switching the limiting currents, the disconnected state of the contactless elements is maintained, since the control circuit of the contactless elements is broken. When current flows through a short circuit, an electrodynamic garbage GK occurs, a gentle arc arises and the voltage drop on the HA increases, but the disconnected control circuit of the contactless bipolar key connected in parallel to the HA does not allow the contactless elements to turn on. FIG. Figure 1 shows the principle of a hybrid contactor; in fig. 2 is a control circuit of a bipolar key; in FIG. 3 and 4 are the processes for switching on and off the CC, respectively. In the contactor (Figs. 1 and 2), parallel GK 1 is connected to a bipolar switch 2, consisting of two antiparallel thyristors, the control circuits of which are bridged by diodes 3 and connected via a make contact 4 of the main relay element and the breaker contact 5 additional relay element. A protective circuit is installed in parallel with the GK1 circuit: the resistor 6 is a capacitor 7. The control circuit of the contact elements of the hybrid contactor consists of a switch 8 controlling the electromagnetic drive 9, the reacting part 10 of the main relay element and the reacting part 11 of the additional relay element connected in parallel with the electromagnetic drive 9 through the auxiliary contact 12 of the hydride contactor. As the main and additional relay elements, relays (for example, relay 11E21) are used, the reacting parts of which are the coils of electromagnets of the relay. The principle of operation of the hybrid contactor is as follows. In the disconnected state of the contact, the GK1 circuit is open, the bipolar key 2 is disconnected, since its control circuit is open due to the disconnected closing contact 4 of the main relay element. Due to the fact that the switch 8 opens the voltage on the electromagnetic drive 9, the reacting parts of the main 10 and auxiliary 11 relay elements and the auxiliary contact 12 is absent. The process of switching on the hybrid contactor is determined by the sequence of operations indicated in FIG. 3. The operation of the contactor circuit (Figures 1 and 2) is performed in the following order: the suppressor 8 is turned on and the current passes through the circuit of the electromagnetic drive 9 and the reactive part 10 of the main relay element (SC) contact 12 turns on make contact 4 of the main relay element 10-20 ms earlier than GK1 turns on, auxiliary contact 12 and turns off; and contact 5 under the influence of the flowing current (3}) in TsIepi part 11 of the additional relay After the closure of contact 4, the current passes through the control circuits of the bipolar key of the corresponding polarity of the main current of the network and turns on the bipolar key (3) for 1020 ms until the moment of switching on the Ledger (3 .-. (), including the time of vibration of the Ledger. In the on position of the contactor, the voltage in the section of the HA circuit drops to less than 0.5 V. And the bipolar key, which is triggered by the HA circuit, is turned off. Under the influence of the current in the circuit of the reactive part 11 of the additional relay element, the opening contact 5, i.e. galvanic breaking of the bipolar key control circuit occurs. The process of disconnecting the contactor (Fig. 4) is carried out in the following sequence: the switch 8 is turned off and the circuits of the electromagnetic drive 9 and the reactive part 11 of the additional relay element are de-energized. Since the off time of the auxiliary contact 12 is longer than the off time of the switch -8, the contact 5 of the additional relay element shrinks 10-20 ms earlier than the contact 4 of the main relay element, which ensures the control circuit of the bipolar key and the inclusion of contactless key elements. When the contactor opens, the current from the GC circuit goes to the bipolar key circuit and after the contact 4 is opened, i.e. control circuits: the key switch; the contactless elements of the bipolar key are turned off when the current passes through zero.

Фиг.11

Фиг. 2FIG. 2

юYu

4r4r

2525

WW

2020

1гк1gk

fICfIC

Фиг.ЗFig.Z

Claims

A HYBRID AC CONTACTOR with an electromagnetic drive containing main and auxiliary contacts, a non-contact bipolar switch connected in parallel with the main contacts, a main relay element with a make contact, a switch and leads for connecting the power source, and the make contact of the main relay element is connected to the circuit control of a non-contact bipolar key, the coil of the electromagnetic drive through a switch connected to the terminals for connecting a power source, and the reacting part of the main relay element is connected in parallel with the coil of the electromagnetic drive, characterized in that, in order to increase the reliability of operation, an additional relay element with an opening contact is inserted into it, and the opening contact contact of the additional relay element is included in the control circuit of the non-contact bipolar key in series with by the closing contact of the main relay element, the reacting part of the additional relay element is connected in parallel with the winding of the electromagnetic drive through one of the auxiliary contacts of the hybrid contactor, a. the reacting part of the main element is connected to the terminals for connecting a power source through another auxiliary contact.

ill. ,, 1095256