SU520631A1 - Device for forcing the active inductive load - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРСКРОВКИ АКТИВНО-ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКИ(54) DEVICE FOR FORCRAFT ACTIVE-INDUCTIVE LOAD

Изобретение относитс  к области автоматического управлени  и может быть использовано дл  форсировки включени  и отключени  электромагнитных муфт, реле, силовых электромагнитов и т.д.The invention relates to the field of automatic control and can be used to force the on and off of electromagnetic couplings, relays, power electromagnets, etc.

Известны устройства форсировки включени  и отключени  активно-индуктивной нагрузки, содержащие несколько источников питани  с различным уровнем напр жений , которые транзисторными ключами подключаютс  к нагрузке с определенными выдержками времени, обеспечива  эффект форсировки l. Известны также устройства, содержащие нелинейные цепи, к, которым нагрузка подключаетс  в момент коммутации 2. Такие устройства отличаютс  повышенной сложностью. Известно устройство дл  форсировки включени  и отключени  активно-индуктивной нагрузки З, содержащее конденсатор форсировки и резистор форсировки, причем конденсатор форсировки обеспечивает форсировку как включени , так и отключени  нагрузки. Однако отмечаетс  невозможность обеспечить э4)фектив|ную форсировку отключени  нагрузки; мала  надежность устройства и ограничение по величине напр жени  питани . Это обусловлено тем, что транзисторы имеют сравнительно небольшие предельные рабочие напр жени  и устройство не содержит ограничител  перенапр жений в схеме при отключении нагрузки. В силу малых предельных рабочих напр жений транзисторов уровень перенапр жений при отключении нагрузкиDevice forcing on and off of an active-inductive load is known, containing several power sources with different voltage levels, which are connected to the load with certain time delays by transistor switches, providing the effect of forcing l. Also known are devices containing non-linear circuits, to which the load is connected at the time of switching 2. Such devices are characterized by increased complexity. A device for forcing the on and off of an active-inductive load 3, containing a forcing capacitor and a forcing resistor, is known, and the forcing capacitor provides forcing both of the on and off of the load. However, it is noted that it is impossible to ensure e4) effective force disconnection; the reliability of the device and the limitation of the supply voltage are low. This is due to the fact that the transistors have relatively small limiting operating voltages and the device does not contain an overvoltage limiter in the circuit when the load is disconnected. Due to the low limiting operating voltages of transistors, the level of overvoltages during load shedding

(чем и определ етс  эффективность форсировки ) не может быть прин т достаточно высоким, а коэффициент нагрузки транзистора по напр жению, которое существенно вли ет на надежность, имеет чрезмерно(which determines the efficiency of the force) cannot be taken sufficiently high, and the load factor of the transistor for voltage, which significantly affects the reliability, has excessively

большое значение. Вследствие отсутстви  ограничител  по напр жению уровень перенапр жений при отключении нагрузки может превы.сить номинальный уровень перенапр жений из-за возможны,х отклоненийgreat importance. Due to the absence of a voltage limiter, the level of overvoltages during load shedding may exceed the nominal level of overvoltages due to possible x deviations

параметров нагрузки (тока, индуктивности) и параметров устройства от номинальных значений, что вынуждает уменьшать номинальный уровень перенапр ; 4ений в известном устройстве, т.е. еще больше снижатьload parameters (current, inductance) and device parameters from the nominal values, which forces to reduce the nominal level of overvoltage; 4 in the known device, i.e. further reduce

г441бКчИБность форсировки при отключении.g441bKchIBBnost force when disconnecting.

0202

Цель изобретени  - повышение зффектиБНОстн форсировкп при отключении. Это достигаетс  благодар  тому, что устройство снабжено стабилитроном, динистором, зашунтнрозанным диодом в обратном направлонии , при этом обща  точка соединени  анода динистора и катода диода соединена с общей точкой соединени  конденсатора и стабилитрона, анод которого подключен к общей точке соединени  резистора форсировки и выключател , а обща  точка соеди- нени  катода динистора и анода диода соединена с отрицательным .выводом нагрузки.The purpose of the invention is to increase the effect of force when disconnected. This is achieved because the device is equipped with a Zener diode, a dynistor, a shunt diode in the opposite direction, and the common junction of the anode of the dynistor and the cathode of the diode is connected to the common junction of the capacitor and zener diode, the anode of which is connected to the common junction of the forcing resistor and switch, the common point of connection between the cathode of the dynistor and the anode of the diode is connected to a negative load output.

На чертеже показана принципиальна  схема устройства,The drawing shows a schematic diagram of the device

Она включает активно-индуктивную нагруку 1, резистор 2 форсировки, конденсатор 3 форсировки, стабилитрон 4, ключ 5, источник питани  6, динистор 7, и диод 8.It includes an active-inductive load 1, a resistor 2 forcing, a capacitor 3 forcing, a Zener diode 4, a key 5, a power source 6, a dynistor 7, and a diode 8.

Нагрузка 1 своим положительным зажимом через две параллельно включенные це- пи из резистора форсировки 2 и конденсатора форсировки 3 с последовательно включенным с ним стабилитроном 4, и через ключ 5 подключена к источнику питани  6, Динистор 7 и диод 8 включены параллельно, . причем анод динистора 7 и катод диода 8 подключены к общей точке, образованной катодом стабилитрона 4 и выводом конденсатора форсировки 3, а катод динистора 7 и анод диода 8 - к отрипательному зажи-The load 1 with its positive terminal through two parallel-connected circuits from the force resistor 2 and force capacitor 3 with the stabilitant 4 connected in series with it, and through the switch 5 connected to the power source 6, the Dynistor 7 and the diode 8 are connected in parallel. moreover, the anode of the dynistor 7 and the cathode of the diode 8 are connected to a common point formed by the cathode of the Zener diode 4 and the output of the forcing capacitor 3, and the cathode of the dynistor 7 and the anode of the diode 8 to the positive side

му нагрузки 1 и минусу источника питани  6..load 1 and minus power source 6 ..

Устройство работает следующим образомThe device works as follows

При включении ключа 5 по цепи: плюс источника питани  6 - стабилитрон 4 - кон денсатор форсировки 3 - нагрузка 1 - минус источника 6, проходит ток зар да конденсатора 3, обеспечивающий форсировку включени  нагрузки 1. По окончании зар да конденсатора 3 через нагрузку протекает установившийс  ток нагрузки, определ емый резистором форсировки 2.When key 5 is turned on in the circuit: plus power source 6 — Zener diode 4 — boost capacitor 3 — load 1 — minus source 6, a charge current of capacitor 3 flows, ensuring that load 1 is forced to load. When the charge of capacitor 3 ends, the steady state flows through the load load current determined by force resistor 2.

При отключении ключа 5 ток, обусловлен ньо э.д.с. самоиндукции нагрузки 1, протекает диод 8 и конденсатор 3, вызыва  подзар д конденсатора 3. Поскольку указанный ток направлен встречно напр жению на конденсаторе 3, то имеет место бьютрое затухание тока, т.е. форсировка процесса отключени  нагрузки.When you turn off the key 5 current, due to ny em. self-induction of load 1, a diode 8 and a capacitor 3 flow, causing a charge charge of the capacitor 3. Since the indicated current is directed oppositely to the voltage across the capacitor 3, a current damping occurs, i.e. Forcing the process off load.

В момент, когда ток в нагрузке станет равен нулю, прекратитс  зар д конденсатора 3 и полное напр лшнпе конденсатора 3 приложитс  к динистору 7, Напр жение вклю чени  динистора 7 выбираетс  таким образом , чтобы он не включалс  от напр жени  источника питани  6, но уверенно включалс  от упом нутого полного напр жени  на J When the current in the load becomes equal to zero, the charge of capacitor 3 stops and the full voltage of capacitor 3 is applied to dynistor 7, the switching voltage of dynistor 7 is chosen so that it does not turn on from the supply voltage of 6, but surely included from referenced total voltage J

конденсаторе 3. В результате зтО1 мент окончани  зар да конденсатора 3 , тор 7 включаетс  и происходит разр д конденсатора 3 через динистор 7 и нагрузку 1. После этого устройство вновь готово к -включению .the capacitor 3. As a result of the termination of the charge of the capacitor 3, the torus 7 is turned on and the capacitor 3 is discharged through the dynistor 7 and the load 1. After this, the device is again ready to turn on.

Колебани  перенапр жений при откптачении нагрузки, которые могут иметь место из-за разброса параметров нагрузки и устройства , ограничиваютс  стабилитроном 4. Он рассеивает (совместно с резистором 2 и активным сопротивлением нагрузки 1) ту часть накопленной в индуктивности нагрузки 1 магнитной энергии, котора  остаетс  после достижени  уровн  напр жени  на конденсаторе 3, равного напр женто стабилизации стабилитрона 4.Oscillations of overvoltages during load opening, which may occur due to variation in the load and device parameters, are limited by the zener diode 4. It dissipates (together with resistor 2 and active load resistance 1) that part of the magnetic energy accumulated in the inductance of load 1 achieving a voltage level on the capacitor 3 equal to the voltage of stabilization of the zener diode 4.

Описываемое устройство увеличивает уровень перенапр жений при форсировке отключени  и снижает врем  отключени  нагрузки 1, т.е. увеличивает применени  устройства .The described device increases the level of overvoltages during a trip trip and reduces the load disconnect time 1, i.e. increases device utilization.

Схема устройства позвол ет примен ть последовательное включение динисторов, что обеспечивает возможность использовани  устройства практически при любых необходимых значени х напр жени  питани  и уровн х перенапр жений при отключении нагрузки. Ука занное включение стабилитрона исключает вли ние разброса параметров нагрузки 1 и устройства на уровень перенапр жений при отключении нагрузки. Кроме того, предельные рабочие напр жени , на которые могут изготавливатьс  динисторы, значительно выше предельных рабочих напр жений транзисторов . Этим самым обеспечиваетс  эффективна  форсировка отключени  нагрузки и любой желаемьш коэ4зфициент нагрузки динистора по напр жению, что повышает надежность устройства.The device circuit allows the use of series switching of dynistors, which makes it possible to use the device at virtually any desired supply voltage and overvoltage levels when the load is disconnected. This inclusion of the Zener diode eliminates the influence of the variation of the parameters of load 1 and the device on the level of overvoltages during load shedding. In addition, the limiting operating voltages for which dynistors can be manufactured are well above the limiting operating voltages of the transistors. This provides an effective force disconnection and any desired load factor of the dynistor over the voltage, which increases the reliability of the device.

Claims (3)

1. Патент США №3,396,314,кл.317148 ,5от 13.04.1965 г. 1. US Patent No. 3,396,314, cl. 3117148, dated April 13, 1965 2.Патент США № 3,350,609, кл.317123 от 31;10.1967 г.2. US patent number 3,350,609, CL 317123 from 31; 10.1967 3.Патент США № 3,064,165, кл.317l48 ,5 от 1960 г.3. The US patent number 3,064,165, CL 31748, 5 of 1960.