Устройство для тепловой защиты электроустановки Советский патент 1989 года по МПК H02H5/04 

1

. Изобретение относится к устройствам тепловой заидаты и может быть использовано в качестве задающего элем&нта в автоматическом выключении с независимым расцепителем, выполняющим функции защиты оборудования от недопустимого перегрева.

Целью изобретения является повышение точности стабильности работы устройства.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство тепловой защиты содерл жит основной источник 1 питания, сое-, диненный с питающей сетью, состоящий f из ограничительного конденсатора 2,

диодного моста 3, стабилитрона 4, транзистора 5, резисторов 6 и 7, диода 8 и сглаживающего конденсатора 9. Кроме того, устройство содержит дополнительный источник Ю опорного, питания, собранньй на транзисторе 11, коллектор которого соединен с отрицательным выводом основного источника 1 питания, база - со средней точкой делителя, образованного стабилитроном 12 и резистором 13 и включенного между положительным и отрицательным вьшодами основного источника 1 питания, эмиттер транзистора 11 является выходом дополнительного источника 10 опорного питания.. Согласующий блок 14 собран на транзисторе 15,

коллектор которого соединен с положительным выводом основного источника 1 питания, база соединена со средней точкой дополнительного делителя напряжения, включенного между выходо дополнительного источ шка 10 опорного питания и положительным выводом основного источника 1 питания и обрааованного резисторами 16, 17 и транзистором 18, вьтолняющим функции териостабилизирующего элемента, а эмиттер соединен с выходом дополнительного исто11ника опорного питания через управляющий делитель напряжения 19, включаюпщй три параллельные цепи, с термодатчиками 20-22 и на- строечными потенциометрами 23-25, причем термодатчики 20-22 подключены к анодам диодов 26-28 соответственно Катоды этих диодов соединещ 1, образуя среднюю точку управляющего делителя 19, которая подключена к неин- , вертирующему входу операционного усилителя 29 блока 30 управления и через конденсатор 31 к отрицательному выводу основного источника 1 питания Инвертирующий вход опс рациоиного усилителя соединен со средней точкой опорного делителя 32 напряжения, состоящего из резистора 33, потенциометра 34 и компенсационного термодатчика 35, выход - через резистор 36 обратной связи с базой транзистора 15 согласующего блока 14 и базой транзистора 37 исполнительного орга- на 38, Коллектор транз1истора 37 соединен с положительным выводом основного источника 1 питания, а змиттер через последовательно соединенные потенциометр 39 и диод 40 с базой транзистора 15 согласующего блока 14 и через обмотку pejEe 41 с отрицательным выводом основного источника 1 питания.

45 операционного усилителя начинает возрастать, возрастает и напряжение на базе транзистора 15, что приводит к увеличению напряжения на -управляющем делителе 19 напряжения, а следоУстройство тепловой защиты работает следующим образом.

После подачи сетевого напряжения на основной источник f питания выход- 50. термодатчиках и неинвер- ное напряжение операционного усилите- тирующем входе операционного усилили, являющегося компаратором, может иметь два устойчивых уровня: единичный, соответствующий напряжению, близтеля. Таким образом возникает регенеративный процесс, в результате которого напряжение на выходе операционному по величине к напряжению поло- 55 усилителя скачком переходит на жительного вывода основного источни- единичный уровень. База транзистора ка питания, и нулевой, близкий по вел личине к напряжению отрицательного вывода того же источника питания.

15 оказьшается подключенной к положительному выводу основного источника 1 питания через резистор 36 и паралВ случае, если температура термодат ;. - чиков 20-22 ниже установленной величины, то на инвертирующем входе операционного усилителя 29 напряжение будет больше, чем на неинвертирующем входе, а на выходе установится нулевой уровень напряжения, транзистор 37 исполнительного органа 38

0 закрыт и обмотка реле 41 обесточена. По мере увеличения температуры в зоне хотя бы одного из термодатчиков, например 20, его сопротивление растет, напряжение на неинвертирующем

5 входе операционного усилителя 29 также возрастает и, когда последнее достигает напряжения генерации на выходе операционного усилителя 29, скачком установится единичньш уро0 вень напряжения, открывается транзист тор 37, запитывая обмотку реле 41, контакты которого подают команду на отключение защищаемого обьекта от питающей сети. Напряжение генерации,

5 соответствующее переходу операцион- ; ного усилителя 29 с нулевого уровня ; в единичный, определяется резистором 36 обратной связи. Температура установки в. каждом канале контроля темпер

0 ратуры регулируется автономно потенциометрами 23-25, Передача сигнала по цепи положительной обратной связи операционного усилителя осуществляется через согласующий блок

с 14. При нулевом уровне напряжения на выходе операционного усилителя 29 база транзистора 15 подключена через резистор 36 к отрицательному выводу основного источника 1 питания

0 и имеет минимально возможное напряжение, В момент, когда напряжение на каком-либо термодатчике возрастаг ет до напряжения напряжение генера- ции), при котором сигнал на выходе

5 операционного усилителя начинает возрастать, возрастает и напряжение на базе транзистора 15, что приводит к увеличению напряжения на -управляющем делителе 19 напряжения, а следо0. термодатчиках и неинвер- тирующем входе операционного усили ° термодатчиках и неинвер- тирующем входе операционного усилителя. Таким образом возникает регенеративный процесс, в результате которого напряжение на выходе операцион ° ° усилителя скачком переходит на единичный уровень. База транзистора

15 оказьшается подключенной к положительному выводу основного источника 1 питания через резистор 36 и параллельную ему цепь из потенциометра 39 и диода 40. Напряжение на базе транзистора 15 при этом будет максимально возможное. Охлаждение термодатчика, вызвавшего срабатывание устройства ведет к уменьшению напряжения на неинвертирующем входе операционного усилителя 29. Уровень этого напряжения, при котором произойдет установка операционного усилителя в нулевое состояние, определяется шириной петли гистерезиса, которая, в свою очередь, при переходе с единичного уровня на нулевой обусловлена величиной потенциометра 39 положительной обратной связн - исполнительного органа 38. Диод 40 исключает влияние этой обратной свя- зм на процесс перехода операционного усилителя 29 из нулевого состояния в единичное. Таким образом, согласующий блок 14 обеспечивает передачу сигналов по цепям положительных обратных связей на неинвертирующий вход операционного усилителя 29, исключая влияние каналов контроля температуры друг на друга, что позволяет контролировать несколько зон защищаемого объекта с независимой регулировкой температур уставок каждой зоны потенциометрами 23-25 и изменением диапазона между температурой срабатывания и возврата потенциометром 39. Транзистор 18 обеспечивает необходимую термостабильность согласующего блока 14, Высокая точность срабатывания устройства обеспечивается дополнительным источником

но в каждом канале и осуществлени плавного изменения диапазона межд температурой срабатывания и воз врата одновременно по всем канала контроля температуры с высокой то ностью и стабильностью.

10

15

20

25

30

35

Формула изобретен

Устройство для тепловой защиты электроустановки, содержащее блок управляющего делителя с группой термодатчиков по числу контролиру мых зон, предназначенных для уста ки в соответствующих зонах защища го объекта, первые выводы всех те датчиков соединены в общую точку, каждый из вторых выводов подключе к первому выводу соответствующих ременных резисторов, вторые, выво которых соединены в общую точку, катоды соответствующих диодов по лу термодатчиков соединены в общу точку, анод каждого диода подключ к первому выводу соответствующего ременного резистора, катушка реле исполнительного органа включена п следовательно с транзистором, вхо источника питания имеет клеммы дл подключения к сети, отличаю щееся тем, что, с целью повь ния точности и стабильности работ общая точка катодов диодов подклю на к неинвертирующему входу опера ного усилителя, вновь введенного ка управления, к инвертирующему в операционного усилителя подключен средняя точка вновь введенного оп

10 опорного питания, который стабили- 40 ного делителя напряжения, первый

2447 .

но в каждом канале и осуществления плавного изменения диапазона между температурой срабатывания и возврата одновременно по всем каналам контроля температуры с высокой точностью и стабильностью.

Формула изобретения

Устройство для тепловой защиты электроустановки, содержащее блок управляющего делителя с группой термодатчиков по числу контролируемых зон, предназначенных для установки в соответствующих зонах защищаемого объекта, первые выводы всех термодатчиков соединены в общую точку, а каждый из вторых выводов подключен к первому выводу соответствующих переменных резисторов, вторые, выводы которых соединены в общую точку, катоды соответствующих диодов по числу термодатчиков соединены в общую точку, анод каждого диода подключен к первому выводу соответствующего переменного резистора, катушка реле исполнительного органа включена последовательно с транзистором, вход источника питания имеет клеммы для подключения к сети, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния точности и стабильности работы, общая точка катодов диодов подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, вновь введенного блока управления, к инвертирующему входу операционного усилителя подключена средняя точка вновь введенного опор-

Изобретение относится к устройства защиты от недопустимого нагрева и может быть применено в Ka4ecTBje задающего элемента в автоматическом выключателе с независимым расцепите- лем для осуществления защиты оборудования от недопустимого нагрева. Целью изобретения является повьшш- ние точности и стабильности. Цель достигается введением в устройство .-. согласующего блока, позволяющего посредством одного исполнительного механизма (в частности, независимого расцепителя в автоматическом выключателе) осуществлять тепловую защиту по сигналу с любого из нескольких датчиков, установленных в разных участках защищаемого оборудования, причем эти участки могут иметь g различную предельно допустимую температуру. 1 ил. S С/)

знрует напряжение на делителях напряжения ,

При включении компенсационного термодатчика 35 в опорный делитель 32 устройство обеспечивает контроль превышения температуры в различных зонах защищаемого объекта над OKpywa.o жающей средой, выполняя функции многополюсного максимального расцепителя тока в автоматических выключателях gQ управляющего делителя подключена к

выходу вновь введенного согласующего блока, .первый входной вывод которого подключен к положительному полюсу источника питания, а второй входной

выходу вновь введенного согласующего блока, .первый входной вывод которого подключен к положительному полюсу источника питания, а второй входной

в частности, для защиты от токов пер регрузки с компенсацией изменения температуры окружающей среды.

Таким образом, введение согласующего блока обеспечивает контроль тем- 55 вывод - к катоду вновь введенного пературы объекта защиты в нескольких диода цепи обратной связи, к аноду зонах по независимым каналам с возможностью регулирования в широких пределах температуры уставки автономкоторого подключен первьш вывод вновь введенного регулируемого резистора, второй вывод которого под5

вывод которого подключен к положительному полюсу источника питания, а второй вывод подключен к общей точке термодатчиков и выходу вновь введенного дополнительного источника опорного питания, выводы которого подключены к выходным полюсам источника питания, общая точка вторых выводов переменных резисторов

управляющего делителя подключена к

выходу вновь введенного согласующего. блока, .первый входной вывод которого подключен к положительному полюсу источника питания, а второй входной

вывод - к катоду вновь введенного диода цепи обратной связи, к аноду

вывод - к катоду вновь введенного диода цепи обратной связи, к аноду

которого подключен первьш вывод вновь введенного регулируемого резистора, второй вывод которого подключей к выходу исполнительного органа, входной вьшод исполнительного органа подключен к выходу операционного усилителя блока управления, выводы, цепочки, содержащей последовательно включенные транзистор и реле исполнительного органа, соединены ; выходными полюсами источника питания, выход блока управления соединен

через вновь введенный резистор с катодом диода обратной связи, между HeHHBepTHpyrou iM входом операдионного усилителя и отрицательным полюсом- источника питания включен конденсатор, вьтоды операционного усилителя, предназначенные для подключения питания, соединены с полюсами блока источника питания.