Устройство для защиты объекта от перегрева Советский патент 1987 года по МПК H02H5/04 H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты различных объектов, например электродвигателей, от перегрева.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, включающий в себя делитель напряжения, выполненный на последовательно соединенных резисторе 2 и стабилитроне 3, параллельно которому подключен своей первой диагональю резистивный мост, выполненный на резисторах 4 - 6 и терморезисторе 7, диодный мост, выполненный на диодах 8-11, выводы которого со стороны переменного тока включены во вторую диагональ первого моста, а в цепь постоянного тока - транзистор 12, причем его эмиттер подключен к плюсу, база через резистор 13 - к минусу диодного моста, а коллектор через резистор 14 - с общей шиной источника питания, исполнительный блок 15, включающий в себя транзисторный ключ, выполненный на транзисторе 16, база которого соединена с коллектором транзистора 12 через резистор 17, транзисторе 18 и резисторах 19, 20, исполнительное реле 21 с его контактами 22 и диод 23, включенные соответственно в коллекторную цепь и в цепь обратной связи усилителя, и конденсатор 24, подключенньй параллельно исполнительному реле. При этом вторые выводы резистора 19 и реле 21 соединены с плюсом, а катод диода 23 - с общей шиной источника питания.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на схему устройства по цепям первого моста, образованным резисторами 4, 6 и 5, 7 в силу равенства их сопротивлений, будут течь равные токи, которые будут создавать и равные падения напряжений, т,е, потенциалы в точках второй диагонали первого моста и соединенные с ней вьтоды со стороны переменного тока диодного моста будут равны, вследствие чего ток через диоды 8 - 11, транзистор 12 и резисторы 13, 14 течь не будет. При этом к базе входного транзистора 16 через

0

0

5

0

резисторы 14 и 17 будет прикладываться отрицательный потенциал и держать его Б закрытом состоянии, в силу чего через переход база - эмиттер транзистора 18, ограниченный резистором 19, будет, течь ток управления и держать его в открытом состоянии. При этом через катушку исполнительного реле 21 будет течь ток, удерживающий его контакты 22 во включенном состоянии, тем самым разрешая включать объект в работу. При этом конденсатор 24-зарядится до величины напря5 жения катушки реле 21. Диод 23 осуществляет термостабилизацию схемы исполнительного блока 15,

В процессе .работы объекта по тем или иным причинам, например при недопустимых перегрузках по току электродвигателя, установленного на объекте, он может нагреться до температуры, превышающей допустимую. Терморезистор 7, установленный в корпусе электродвигателя в качестве термодатчика, также нагреется до температуры указанного электродвигателя вследствие чего его сопротивление резко (релейно) изменит свою величину, что приведет к дисбалансу первого моста и на его второй диагонали появится напряжение, под действием которого через диод 8 (или 9) и переход эмиттер - база транзистора 12, резистор 13 и диод 11 (или 10) поте- . чет ток и переведет транзистор 12 в открытое состояние. При этом через резистор 14 -потечет ток и создаст на нем падение напряжения, под дейст0 вием которого по цепи резистор 17, переход база - эмиттер транзистора 16, диод 23 потечет ток и переведет транзистор 16 в открытое состояние. При этом на базу транзистора 18 пос5 тупит отрицательный потенциал и переведет его в закрытое состояние. Реле 21 обесточится и с вьщержкой времени, зависимой от величины емкости конденсатора 24, разомкнет свои

Q контакты 22 и тем самым выключит питание контролируемого объекта, что прекратит дальнейший процесс его нагрева.

Наряду с описанным схема устройства будет срабатьгеать т,е, отключать объект от питающей сети, и в случае, когда произойдет замыкание или обрыв цепи терморезистора 7 и любого из резисторов 4-6 первого моста, так

5

5

313

как при этом будет происходить дисбаланс моста и далее, как описано выше, тем самым осуществляя самоконтроль.

Устройство позволяет использовать в качестве термодатчиков терморезисторы не только с положительным, но и с отрицательным коэффициентом, так как при возрастании температуры терморезистора 7 его сопротивление увеличивается, тем самым осуществляя дисбаланс первого моста, и при том же возрастании температуры его сопротивление уменьшается, что также приводит к дисбалансу первого моста, что в конечном счете приводит к срабатыванию устройства и отключению объекта от питающей сети.

В связи с тем, что схема устройст- ва выполнена на транзисторных ключах (а не на тиристоре) ее питание может и должно осуществляться напряжением с малым коэффициентом пульсаций, что дает возможность использовать герко- новое реле и тем самьм дополнительно повысить надежность устройства,

В связи с тем, что на напряжение, прикладываемое к терморезистору 7, существует ограничение, вызванное его малой (ограниченной) мощностью рассеяния, возникает необходимость его защиты от перенапряжения, которая может наступить у терморезистора только с положительным коэффициентом при его увеличении. В этом случае между терморезистором 7 и резистором 5 происходит перераспределение напряжений в сторону увеличения его на терморезисторе 7, ко- торое может превысить его допустимую величину и тем самым вывести термодатчик из строя. Для защиты термодатчика от указанного перенапряжения в устройстве предусмотрен делитель напряжения, выполненный на последовательно соединенных резисторе 2 и стабилитроне 3, параллельно которому подключен первый мост первой своей диагональю..

Указанньй стабилитрон 3 ограничивает напряжение моста в. заданных пределах и тем самым защищает терморезистор 7 от перенапряжения.

При кратковременном понижении или пропадании, напряжения питания исполнительное реле 21 будет оставаться включенным на время, определяемое величиной емкости конденсатора 24

14

И величиной сопротивления катушки реле 21, устраняя тем самым ложное срабатывание устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство для защиты объекта от перегрева позволяет значительно повысить его надежность и расширить диапазон применения термодатчиков.

Формула изобретения

Устройство для защиты объекта от перегрева, содержащее исполнительное реле, диод, транзисторный ключ, состоящгий из первого и второго транзисторов, стабилитрон, резистивньй мост, одно из плеч которого выполнено на -терморезисторе, первый, второй резисторы, подключаемые к источнику питания, отличающеес тем, что, с целью повьш1ения надежности и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены диодный мост, третий, четвертый, пятый и шестой резисторы, третий транзистор, конденсатор и делитель напряжения, образованный стабилитроном и третьим резистором, при этом первая диагональ резистивного моста подключена соответственно к плюсу источника питания и через третий резистор к общей шине источника питания, параллельно первой диагонали резистивного моста подключен стабилитрон, вторая диагональ резистивного моста соединена соответственно с второй диагональю диодного моста, четвертый резистор через база-змит- терный переход третьего транзистора подключен параллельно первой диагонали диодного моста, коллектор третьго транзистора через первый и пятый резисторы соединен соответственно с общей шиной источника питания и базой первого транзистора, коллектор которого соединен соответственно с базой второго транзистора и через второй резистор с плюсом источника питания, эмиттер первого транзистора соединен через диод и шестой резистор соответственно с общей шиной источника питания и эмиттером второго транзистора, при этом катод диода подключен к общей шине источника питания, коллектор второго транзистора через исполнительное реле соединен с плюсом источника питания, параллельно исполнительному реле подключе конденсатор.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты различных объектов, например электро+ f i двигателей, от перегрева. Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей. При поступлении на базу транзистора 18 отрицательного потенциала он переводится в .закрытое состояние. Реле 21 обесточивается с выдержкой времени, зависимой от величины емкости конденсатора 24, размыкает свои контакты 22 и тем самым выключает питание контролируемого объекта. При кратковременном понижении или пропадании напряжения питания исполнительное реле будет оставаться включенным на время, определяемое величиной емкости конденсатора 24 и величиной сопротивления катушки реле .21, устраняя тем самым ложное срабатывание устройства, 1 ил. /S (Л с