Устройство для защиты электроустановки от перегрузок Советский патент 1977 года по МПК H02H7/08 

1

Изобретение относнтся к области электротехники.

Известно устройство для защиты электроустаншок с мостовыми измерительными схемами, в одно из 11печ которых включен терморезистор, а на выходе моста - ключ 1. Однако такое устройство недостаточно надежно. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство 2, содержащее термочувствительный элемент и токовый ключ, на выходе которото включен тирнстор.

Это устройство также недостаточно надежно.

Целью изобретения является повыщение надежности устройства для защиты электроустановки от перегрузок.

С этой целью в устройстве, содержащем источник питания, термочувствительный элемент, включенный в одно из плеч мостовой схемы, на выходе которой включен токовый ключ, и положительный полупроводниковый элемент, токовый ключ выпо;шен в виде триггера на п-р-п- и р-п-р транзисторах. Между базой первого и коллектором второго транзисторов включены последовательно соединенные диод и резистор, а исполнительный полупроводниковый элемент выполнен в виде

симистора, силовые электроды которого присоединены к источнику оперативного питания, а управляющий электрод- к эмиттеру «-р-л-транзистора триггера.

На фиг. 1 и 2 даны варианты принципиальной схемы устройства для защиты электроустановки от перегрузок.

На фиг. 1 изображена схема устройства, включающая термочувствительный элемент 1, который с резистором 2 образует делитель напряжения. При нормальной работе защитного устройства элемент 1 находится в режиме низкого сопротивления. В этом случае транзистор 3 открыт и позтому открыт транзистор 4. При полностью открытььх. транзисторах 3 и 4 управляющий электрод симистора 5 находится в таком режиме, при котором обеспечивается прохождение тока через него к контактору 6. Транзисторы 3 и 4 поддерживаются в проводящем состоянии при нормальной работе с помощью резисторов 7 и 8 мостовой схемы, соединенных с элементом 1. Транзисторы 3 и 4 соединены по ycoBei щеиствованной схеме триггера Шмитта таким образом, что, когда транзистор 3 открыт, транзистор 4 тоже открыт, а когда транзистор 4 заперт, транзистор 4 также заперт. Транзисторы 3 и 4 работают

либо в полностью открытом, либо в состояшш, близком к полностью открытому.

в аварийном состоянии, на которое реагирует элемент 1, нарушается баланс моста (при этом пороговое значение аварийного сигнала определяется сопротивлениями резисторов 7 и 8) транзисторы 3 и 4 запираются, прерывая тем самым сигнал, поступающий на управляющий злектрод скмистора 5, и последний запирается.

Когда транзисторы 3 и 4 открыты, на диод 9 подано обратное смещение, в результате зтого через резистор 10 и диод 9 ток не проходит и эти злементы на работу цепи не влияют. Когда транзисторы 3 и 4 заперты, на диод 9 подается прямое смещение, при этом резисторы 10 и 11, ранее соединенные последовательно, теперь соединяются параллельно. При зтом снижается пороговое значение порогового сигнала, сопротивление элемента 1 надает до еще меньших значений, и нарушается равновесие моста. Таким образом, создается различие между работой схемы в аварийных условиях и в условиях восстановления.

Резистор 12 предотвращает включение транзисторов 3 и 4 при случайном появлении высокого напряжения переменного тока, конденсатор 13 служит для гашения пиков переходных напряжений, которые MorjTT возникать при работе и приводить к ложным аварийным выключениям. Конденсаюр 14, диод 15 и резистор 16 образуют фильтр источника питания, с помощью которого схема переключается с работы на переменном токе на работу на постоянном токе.

В схеме предусмотрена цепь защиты чувствительных элементов от короткого замыкания. При коротком замыкании транзисторы 3 и 4 запираются, поскольку напряжение базы и напряжение на коллекторе транзистора 3 в этом сл)чае одинаковы. При обрыве цепи чувствительного элемента транзисторы 3 и 4 также запираются.

Для обеспечения защиты большого числа устройств, например трех двигателей, вместо одного термочувствительного элемента 1, показанного на

фиг. 1, применяют три таких чувствительных злемента, соединенных параллельно. При неидентичных чувствительных элементах схема работает так, как описано вьпие.

Схема устройства, показанного на фиг. 2, идентична схеме, представленной на фиг. 1, но чувствительный элемент 1 заменен тремя чувствительными элементами 17, 18, 19, включенными параллельно между собой. Эти элементы могут иметь различную

чувствительность, и при срабатывании одного из трех элементов через логический элемент ИЛИ на диодах 21-23 сигнал поступает на базу триода 3, и схема работает как описано выше.

В устройстве могут быть использованы элементы с крутой характеристикой или с положительным температурным коэффициентом.

Формула изобретения

Устройство для защиты электроустановки от перегрузок, содержащее источник оперативного питания, термочувствительный элемент, включенный в одно из плеч мостовой схемы, на выходе

которой включен токовый ключ, и исполнительный полупроводниковый элемент, отличающееся тем, что, с пелью повышения надежности работы токовый ключ выполнен в виде триггера на п-р-п- и р-п-р транзисторах, между базой первого и коллектором второго транзисторов включены последовательно соединенные диод и резистор, а исполнительный полупроводниковьш элемент выполнен в виде симистора, силовые электроды которого присоединены к источнику оперативного

питания, в управляющий электрод - к эмиттеру п-р-п- транзистора триггера .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Сапун П. А. Защита электродвигателей от перегрузок. Энергия , 1965 г., стр. 92-94.

2.Авторское свидетельство СССР № 357644, кл. Н 02 Н 7/08 Н 02 Н 5/04, 18.01.71 г.