Адаптируемый блок защиты Советский патент 1988 года по МПК H02H7/10 

PWi

:&

Ф Од N9

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля нескольких уровней тока в цепи нагрузки, изменяюрихся от максимального значения в сторону их уменьшения. Если ток переходного процесса пре- вьшает свой допустиьа-тй уровень,усили тель 9 опрокидывается, транзистор 12 открывается, а транзистор II закрьгеа- ется. При этом диод 23 шунтирует отрицательный вход усилителя, и на нем удерживается напряжение по уровню ниже, чем на положительном входе усилителя 9. При этом происходит отключение цепи нагрузки 1 от источника 4. В режиме рабочего тока при превышении допустимых значений токов также происходит отключение цепи нагрузки I от источника 4. 2 ил. с

Фиг. 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано Д.ПЯ защиты первичных и вторичных источников питания от перегрузки по то ку в режиме, когда потребление в начальное время превышает потребление в рабочем режиме, причем начальный режим не ограничен во времени.

Цель изобретения-расширение функ- циоиальных возможностей путем обеспечения контроля нескольких уровней тока в цепи нагрузки, изменяющихся от максимального значения в сторону их уменьшения.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства.

Адаптируемый блок защиты нагрузки 1 содержит исполнительный орган 2 и датчик 3 тока,включенные между источником 4 питания и нагрузкой I, Вход исполнительного органа 1 под-- ключен к выходу реагирующего органа .5, выполненного на пороговом элемен- те б с подключенным к его входу блоком 7 уставки, измерительный вход которого подключен к датчику 3 тока, и вход питания - к источнику 4. Блок 8 коррекции уставки выполнен на уси- лителе-компараторе 9,,входы которого подключены к измерительной диагонали моста 10, полуплечи которого подключены одними концами к выходу датчика 3 тока, а другими к входу пи- тания блока 7 уставки, к выходу которого подключен , выход усилителя 9,

Исполнительньш орган 2 может быть выполнен (фиг.2) на реле (показано пунктиром) или на проходном транзис- торе 11, база которого через входной транзистор 12 и диод 13 подключена к отрицательному выводу источника 4 питания.

База транзистора 11 и анод диода 13 через резисторы 14 и 15 подключены к положительному вьшоду источника 4 (последний - через пороговый элемент б).

Блок 7 уставки реагирующего орга- на 5 может быть выполнен в виде измерительного моста на резисторах 16 19, измерительная диагональ которого подсоединена к входам порогового элемента б (например, компаратора), вы- ход которого является выходом реагирующего органа 5 и подключен через резистор 20 к базе транзистора 12, являющейся входом исцолнительного

органа 2. Точка соединения резисторов 16 и 18 моста является входом питания блока 7 уставки и подключена непосредственно -или через параметрический стабилизатор на резисторе 21 и стабилитроне 22 к источнику 4.Свободные выводы резисторов 18 и 19 являются измерительным входом блока 7 уставки и подключены к датчику 3 тока, выполненному на резисторе. Точка соединения резисторов 16 и 17 подключена к нагрузке 1 через диод 23 и резистор 24. Мост 10 блока 8 коррекции уставки вьтолнен на резисторах 25 - 28. Полуплечи из резисторов 25, 26 и 27, 28 моста 10 подключены одними концами к датчику 3 тока, а другими - к источнику 4, Выход усилителя-компаратора 9 положительной обратной связью на диоде 29 подключен к выходу блока 7 уставки через разделительный диод 30 и резистор 31

Адаптируемый блок защиты работает следующим образом.

При включении источника 4 питания транзистор 11 открывается благодаря протеканию базового тока через резистор 14, и через цепь нагрузки идет ток переходного процесса, пре- вьппающий ток в рабочем режиме. Этот ток идет и через датчик 3 тока, на котором формируется падение напряжения. Уставка порогового элемента 6 формируется блоком 7 таким образом, что на общей точке резисторов 16 и 17 напряжение выше, чем на общей точке резисторов 18 и 19 так как общая точка резисторов 16 и 17 подсоединена к инвертирующему входу усилителя-компаратора, на котором вьтолнен пороговый элемент 6, а резисторов 18 и 19 - к неинвертируюр1ему, то на выходе усилителя-компаратора формируется сигнал низкого уровня,транзистор 12 .закрыт, при этом на диоде 13 сформировано напряжение смещения обратной полярности благодаря току через резистор 20. Если ток переходного процесса не превышает своего допустимого уровня, то на входе + усилителя порогового элемента 6 напряжение меньше, чем на входе -, и усилитель на выходе имеет низкий уровень напряжения.

Если ток переходного процесса превышает свой допустимый уровень, то на входе + напряжение превьша- ет напряжение на входе -, усили10

тель, опрокидываясь, выдает высокий уровень напряжения, транзистор 12 открывается, а транзистор 11 закрывается, диод 23 шунтирует вход -, и на нем удерживается напряжение по уровню ниже, чем на входе + усилителя-компаратора порогового элемента 6 при отключении цепи нагрузки 1 от источника. При этом диоды 29 и 30 смещены в обратном направлении и никакого влияния на уровень уставки элемента 6 не оказывают.

После прохождения переходного процесса на датчике 3 ряжения снижается, снижается оно на входе +, усилителя-компаратора элемента 6, снижается и уровень напряжения в общей точке резисторов 25 и 26 моста 10, т.е. на входе - уси-2о лителя-компаратора 9, Так как на входе + этого усилителя-компаратора напряжение не меняется, то при достижении током значения, по величине равного максимальному рабочему току, усилитель-компаратор 9 опрокидывается, из-за того, что у него на входе - напряжение стало ниже, чем на входе +. На его выходе появляется высокий уровень напряжения, которое подается на собственный вход + через диод 29, а на выход блока 7 уставки - через диод 30 и резистор 31, повышая на этом выходе уровень напряжения. Таким образом, на входе + усилителя-компаратора элемента 6 сформировано такое напряжение, что при увеличении тока через датчик 3 тока до величины свьше максимально допустимого рабочего тока оно превышает потенциал на входе - и усилитель-компаратор элемента 6 опрокидывается, выдавая высокий уровень напряжения на своем выходе, что приводит к отсоединению цепи нагрузки 1 от источника 4.

Резистор 31 подбирается из условия необходимой добавки напряжения

на входе + усилнтепя элемента 6 с учетом резисторов 18 и 19. Усилитель- коьтаратор 9 устойчиво находится в состоянии высокого потенциала на выходе, так как его выход соединен с его входом + через диод 29, а на его входе - напряжение уже не может превысить напряжение на выходе

Таким образом, благодаря контролю тока как в режиме переходного процесса, причем неограниченного по времени, когда ток значительно превышатока уровень нап- 15 ет рабочий ток, так и в режиме рабочего тока, и отключению цепи нагрузки от источника при превышении допустимых значений токов в любом режиме расширяются функциональные возможности блока зашиты. Блоков коррекции может быть любое количество,которое зависит от циклограммы работы нагрузки при условии, что при каждом цикле работы рабочий ток снижается. 25

Формула изобретения

Адаптируемый блок защиты, содержащий исполнительный орган, входом подсоединенный к выходу реагирутоще.JQ го органа, выполненного на пороговом элементе с подключенным к его входу блоком уставки, измерительный вход которого подключен к выходу датчика тока, а вход питания - к источнику питания, отличающийся

тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен по крайней мере одним блоком коррекции уставки, вьшолненным на усилителе- компараторе, входы которого подсоединены к измерительной диагонали моста, полуплечи которого подключены одними концами к выходу датчика тока, а другими - к входу питания блока уставки реагирующего органа, к выходу которого подсоединен выход усилителя-компаратора блока коррекции уставки.

40

45

на входе + усилнтепя элемента 6 с учетом резисторов 18 и 19. Усилитель- коьтаратор 9 устойчиво находится в состоянии высокого потенциала на выходе, так как его выход соединен с его входом + через диод 29, а на его входе - напряжение уже не может превысить напряжение на выходе

Составитель В.Жмуров Редактор В.ДанкоТехред Л.СердюковаКо рректор О.Кравцова

Заказ 6753/56

Тираж 651

ВНИИГШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг,1

Подписное