УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ Советский патент 1974 года по МПК H02H3/08 H02H3/20 

1

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защиты и автоматического контроля электрических цепей постоянного тока.

Известны устройства, содержащие пороговые элементы в виде диодно-регенеративных компараторов и ключевую схему па выходе, основанные на нспользовании свойств балансных мостов ностоянного тока, определяющие верхние и нижние значения контролируемого напряжения, изменять фазу разбаланса моста при переходе контролируемого напряжения за гра-ничные значения. Такие устройства имеют отдельно для верхнего и нижнего граничных значений балансный мост, пороговое устройство н ключ.

Недостатками известных устройств является то, что они имеют сложную структурную схему, невысокий, уровень надежности и не защищают нагрузку нри переполюсовке источника питания.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что для повышения надежности в диагональ одного измерительного .моста включена диагональ другого из.мерительного моста, причем один из упомянутых мостов подключен второй диагональю ко входу норогового блока, а другой - к контролируемому источнику напряжения.

Это дает возможность использовать всего один нороговый блок и исполнительный элемент для выполнения устройством нескольких (четырех) функций. Схемное решение получается простым и надежным.

Па чертеже приведена схема устройства для защиты нагрузки Н с измерительными мостами пределов напряжения 1, 2 и потребляемого тока 3 на резнсторах и опорных диодах, датчиком нерегрузки но току 4 на магнитном усилителе, нороговым блоком 5 в виде амплитудного диодно-регенеративного комнара.. тора с двумя обмотками обратной связи, исполнительным элементом 6, содержащим тнристор и реле. Диод 7 применен в качестве датчнка переполюсовки контролируемого источника И. Маломощный вторичный источник 8 служит источником ннтания комнаратора 5 и рабочих обмоток датчика тока 4.

Контролируемое напряжение источника постоянного тока И подается на мост /. Мост 2 оказывается подключенным к контролируемому источнику через резисторы моста /. В диагонали АБ моста 2, соединенной с обмоткой

положительной обратной связи компаратора 5, устанавливается напряжение постоянного тока.

Напряжение стабилизации опорных диодов и величины резисторов моста 2 подбираются

таким образом, чтобы его баланс (напряжеН я его плеч равны; напряжение диагонали Аз 0) наступал нри нижнем граничном значении контролируемого напряжения.

Опорные диоды моста / закрыты и открываются только при приближении напряжения источника к верхнему граничному значению. Величины резисторов и напряжение отпирания стабилитронов моста 1 выбираются таким образом, чтобы при верхнем граничном значении контролируемого напряжения вновь наступил баланс моста 2.

Возможно также исполнение измерительного органа, когда опорные диоды моста / открыты постоянно, а опорные диоды моста 2 открываются при изменении напряжения источника от «ижнего значения к верхнему.

Схема устройства работает следующим образом. Когда контролируемое напряжение находится в пределах допустимых значений, оба моста разбалансированы, причем f/Ar f/BrНапряжение диагонали f//,B положительно относительно эмиттера транзистора и блокинг-генератор компаратора 5 находится в заторможенном состоянии.

При изменении контролируемого напряжения в сторону нижнего граничного значения напряжения плеч AR и уменьшаются прямо пропорционально питающему напряжению, а напряжения плеч блг и UBB практически остаются постоянными из-за наличия полупроводниковых стабилитронов. Поэтому при уходе напряжения вниз от граничного значения меняется фаза разбаланса моста 2, т. е. f/Аг t/Br. Напряжение диагонали LAB становится отрицательным, блокинг-генератор компаратора 5 возбуждается.

При приближении контролируемого напряжения к верхнему граничному значению напряжение диагонали (7вг моста / уменьшается, так как увеличивается падение напряжения ,на резисторах моста / за счет тока открывающихся стабилитронов моста /. Очевидно, что при определённой величине питающего напряжения падение напряжения на резисторах моста / увеличивается настолько, что f/вг, уменьшаясь, достигнет напряжения баланса моста 2.

При уходе напряжения вверх от граничного значения ток стабилитронов моста / резко увеличивается и напряжение диагонали f/вг моста / ста.ноБится ниже балансной величины

для моста 2.

Фаза разбаланса моста 2 меняется и напряжение диагонали становится отрицательным, блокинг-генератор компаратора 5 возбуждается.

Импульс с порогового устройства включает исполнительный элемент 6, контакты которого размыкают цепь постоянного тока, отключая нагрузку Я от источ:«ика //.

Перегрузка по току создает управляющий

сигнал также в диагонали АБ моста 2, соединеииой с об.моткой ноложительной обратной связи компаратора 5. Измерительные мосты 1 и 2 подключены через полумост 3 (правые на рис. плечи мостов совмещены) к датчику тока 4.

При перегрузке или коротком замыкании резко повышается (по абсолютной величине) разность потенциалов между точками Ж и Е, в результате чего напряжение диагонали t/rjr

уменьшается, т. е. совмещенный мост 1 и 3 работает аналогично работе моста / в случае, если контролируемое напряжение больше верхнего граничного з-начения.

При номинальном токе нагрузки подмагничивание сердечников магнитного усилителя мало. Напряжение в диагонали незначительно и на работу моста 2 влияния не оказывает.

Предмет изобретения

Устройство для защиты нагрузки, содержащее измерительиые мосты, подключенные через полумост к датчику тока, пороговый блок, исполнительный элемент и источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в диагональ одного измерительного моста включена диагональ другого измерительного моста, причем один из упомянутых мостов подключен второй диагональю ко входу порогового блока, а другой -- к контролируемому источнику иапряй ения.