Импульсный датчик тока Советский патент 1986 года по МПК H02H7/10 

Изобретение относится к преобразовательной тбхнике и может быть использовано в устройствах для защиты от токов перегрузки и короткого замыкания автономных инверторов, импульсных преобразователей, а также управляемых и неуправляемых выпрямителей.

Целью изобретения является расширение области применения и функциональных возможностей путем исключения срабатывания датчика от кратковремень ых всплесков тока, возникающих только в переходных режимах включения преобразовательного устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема импульсного датчика тока; на фиг. 2 -- временные диагра.ммы работы датчика тока, где t/,2, t/9, t/3, Uj, 5, U, Uz, f7i - напряжения на выходе соответственно элементов 12, 9, 3, 7, 5, 4, 2, i; /о - ток нагрузки.

Импульсный датчик тока содержит исполнительный блок 1, соединеннряй своим входом с выходом элемента И 2, к входам которой подсоединен первый ждущий мультивибратор 3 и фазоинвертор 4, причем фа- зоинвертор 4 соединен своим входом с выходом второго ждущего мультивибратора 5, к двум входам которого подсоединен потел- циометр 6, а третий вход соединеен с выходом / 5-триггера 7, два входа которого за- и унтнрованы кнопкой 8 сброса, з третий вход, как н вход первого ждущего мультивибратора 3, соединен с выходом триггера 9 Шмитта, вход которого соединен с подвижным контактом резистора 10 делителя напряжения, состоя1дгго из резисторов 10 и 11 и подключенного параллельно нагрузочному резистору 12. Одна из общих точек соединения нагрузочного резистора 12 к резистора 10 делителя напряжения соединена с отрицательным полюсом 13 источника питания, а к другой общей точке нагрузочного резистора 12 и резистора 11 делителя напряжения подключен один из выводов рабочей обмотки 14 дросселя 15, а второй конец рабочей обмотки 14 подключен к катоду ключевого тиристора 16, анод которого подк. иочен к конденсатору 17 и одному из выводов разрядного резистора 18, последовательно с которым включен разрядный тиристор 19, анод которого соединен с другим выводом кон- денсатора 17 и положительным полюсом 20 источника питания. При этом обмотка 21 подмагничивания дросселя 5 включена последовательно с защищаемым объектом 22 а рабочая обмотка 14 намотана таким образом, чтобы ее ось была ориентирована под углом 90° относительно оси обмотки 21 по/:. магничивания.

Устройстго работает следующ-им образом.

Кнопка 8 сброса сблокирована с кнопками нуска как преобразовательного устройства, так и его нагрузки. При ее замыкании 5-триггер 7 перебрасывается в состояние «О. Если через промежуток времени (; ток

нагрузки /о возрастает, то на выходе триггера 9 Шмитта генерируется импульс, который запускает первый ждущий мультивибратор 3 и перебрасывает / 5-триггер 7 в состояние «1. Импульс с выхода первого ждущего му.пьтивибратора 3 подается на вход элемента И 2, который срабатывает только при одновременной подаче на оба входа 1о.ложктельнь х импульсов, а передний фронт импульса на выходе S-триггера 7 запускает второй ждущий мультивибратор 5, который формирует импу.тьс, ширина которого регулируется с помощью потенциометра 6. Этот импульс поетупает на вход фазоинвертора 4 и своим задним фронтом переводит его в состояние «1. Сигнал с выхода инвертора 4, задержанный на интервал времени т, поступает на второй вход элемента И 2. Он сраба- тыЕ-ает, если пос.ле подачи сигнала от фазо- иннертора 4, на второй вход будет подан импульс от первого ждущего мультивибратора 3. На.тичие импульса на выходе последнего зависит от уровня тока /о в обмотке 21 подмагничивания. Уменьшение тока /о на интервале т до номинального приводит к снижению напряжения URU ниже порога срабатывания 6 п триггера 9 Шмитта и на выходе первого ждущего мультивибратора 3 импульс отсутствует. Элемент И 2 не срабатывает и система защиты пропускает всплеск тока. На фиг. 2 такому режиму соответствуют временные диаграммы, показанные сплошными линия.ми.

Если ток /о по каким-либо причинам не уменьшается (пунктир на фиг. 2), то триггер 9 Шмитта очередным импyльcoмv запускает первый ждущий мультивибратор 3, в результате элемент И неребрасывается в состояние « и запускает исполнительное устройство 1 что приводит к срабатыванию системы за- , т. е. по окончании интервала т предлагаемый датчик тока работает аналогично известному устройству.

Работа импульсного датчика не изменяется если интервал времени /- равен нулю и псплеск тока /о совпадает с моментом сброса jx S-триггера 7.

Формула изобретения

Импульсный датчик тока, содержащий дроссель с рабочей обмоткой и обмоткой подмагничивания, расположенны.ми ортогонально, источник питания, первый ждущий мультивибратор, триггер Шмитта, исполнительный блок, ключевой и разрядный тиристоры, конденсатор, нагрузочный и разрядный резисторы и делитель напряжения, причем конденсатор, ключевой тиристор, рабочая обмотка дросселя и нагрузочный резистор включены последовательно между полюсами источника питания, параллельно конденсатору включена цепочка из последовательно соединенных разрядного резистора и разрядного тиристора, делитель напряжения включен параллельно нагрузочному резистору, а выход делителя напряжения через триггер Шмитта подключен к входу первого ждущего мультивибратора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и функциональных возможностей путем исключения срабатывания датчика от кратковременных всплесков тока, возникающих только в переходных режимах включения устройства, он снабжен / 5-триг- гером, содержащим кнопку сброса, вторым

Lj;

ждущим мультивибратором, содержащим потенциометр, элементом И, фазоинверто- ром, причем исполнительный блок входом соединен с выходом элемента И, к входам которого подсоединены выход первого ждущего мультивибратора и выход фазоинвер- тора, вход которого соединен с выходом второго ждущего мультивибратора, к двум входам которого подсоединен потенциометр, а третий вход соединен с выходом КЗ-триггера, два входа которого зашуитированы кнопкой сброса, а третий вход соединен с выходом триггера Шмитта.

Изобретение откосится к области преобразовательной техники и может быть использовано в устройствах для защиты от токов перегрузки и короткого замыкания автономных инверторов, импульсных преобразователей, а также управляемых и неуправляемых выпрямителей. Цель изобретения - расширение области применения и функциональных возможностей датчика путем исключения срабатывания его от кратковременных всплесков тока, возникающих только в переходных режимах включения преобразовательного устройства. Кнопка сброса 8 сблокирована с кнопками пуска как преобразовательного устройства, так и его нагрузки. При ее замыкании / 5-триггер 7 перебрасывается в «О, Если через промежуток времени t ток нагрузки возрастает, то на выходе триггера Шмитта 9 генерируется импульс, который запускает первый ждущий мультивибратор 3 и перебрасывает У 5-триг- гер 7 в «1. Передний фронт импульса на выходе / 5-триггера 7 запускает второй ждущий мультивибратор 5. Импульс с выхода второго ждущего мультивибратора 5 поступает на вход фазоинвертора 4 и своим задним фронтом переводит его в «1. Элемент И срабатывает, если после подачи сигнала от фазоинвертора 4, задержанного на интервал времени i, на его другой вход будет подан импульс от первого ждущего мультивибратора 3. Уменьщение тока нагрузки на интервале т до номинального приводит к отсутствию импульса на выходе первого ждущего мультивибратора 3. Элемент И не срабатывает и система защиты пропускает всплекс тока. 2 ил. S сл 020 1C 1 Од ГС 1C ФигЛ