Устройство для защиты электрооборудования от перегрузки Советский патент 1979 года по МПК H02H7/85 

Изобретение относится к защите электрооборудования от перегрузок по току или напряжению. Известно устройство защиты, основанное на сравнении по абсолютной величине сигнала, пропорционального контролируемому параметру с .опорным сигналом, определяющим уставку срабатывания защитыЦ}. Известно также устройство для защиты электрооборудования от перегрузки по току или напряжению, содержащее исполнительный орган, источник питания, преобразователи посто5шного напряжения в импульсное со скважностью, зависящей от величины входного сигнала, которую сравнивают с опорным, импульсным напря жением заданной скважности, сигнал на срабатывание защиты подают в том случае, если скважность конролируемого сиг нала меныле скважности эталонного1117. Однако помехоустойчивость этого устройства невысока., Это связано с тем, что на вход исполнительного органа полают запускаюш11й импульс, длительность которого равна разности длительностей эталонного и контролируемого сигнала. Следовательно, исполнительный орган должен реагировать на кратковременный импульс, тогда не исключена возможность срабатывания защиты и от импульса помехи. Целью предлагаемого устройства является повышение помехоустойчивости. Это достигается тем, что в устройство для защиты электрооборудования от перегрузки по току или напряжению, содержащее исполнительный орган, источник питания переменного напряжения с преобразователями постоянного напряжения в импульсное и в импульсное опорной скважности, на вход одного из которых включен выход датчика контролируемой величины, на вход другого - включен задатчик опорной скважности, а выходы преобразователей включены на вход элемента сравнения, между выходом элемента сравнения и входом исполнительноГО органа дополнительно включены после довательно соединенные триггер с обплгм счетным входом, дифференцирующая цепо ка и выпрямитель. На фиг. 1 изображена блок-схема ус ройства; на фиг. 2 - диаграммы напряже ний в различных точках структурной . схемы. К выходу датчика 1 контролируемой величины подключен преобразователь 2ПОСТ05ШНОГО напряжения в импульсное скважность которого изменяется в зависимости от величины контролируемого сигнала. Выход преобразователя 2 подключен на вход элемента 3 сравнения. К другому входу элемента 3 сравнения подключен выход преобразователя 4 опор ной скважности, которая устанавливается задатчиком 5. Преобразователи 2 и 4 питаются от источника 6 переменного напряжения. Выход элемента сравнения 3подключен через триггер 7 со счетны входом, дифференцирующую цепь 8 и вып рямитель 9 ко входу исполнительного органа 1О, представляющего собой полупроводниковый релейный усилитель. Переменное напряжение U с источника 6 питания поступает на входы пре- образователей 2 и 4. Задатчиком 5 устанавливают скважность выходного напряжения и преобразователя 4, соответ вующую требуемой уставке защиты. Сигнал и с датчика 1 создает на выходе преобразователя 2 определенную сква ность напряжения Ул. Напряжение с выходов преобразователей 2 и 4 сравмивают в элементе 3 сравне1шя. Сигнал УЗ с выхода элемента 3 сравнения подают на триггер 7 со счетным входом. Если величина сигнала U с выхоаа а тчтка 1 не достигла уровня уставки, сумма длительностей импульсов с выхода преобразователей 2 и 4 будет меньше дли1тельности полупериода источника 6 пита ния. Вследствие этого напряжение с выхода элемента сравнения избудет представлять собой последовательность прямоугольных импульсов, которыми тригге 7 периодически опрокидывается из одного устойчивого состояния в другое. Импульсное напряжение U с выхода триггера 7 поступает на вход RC-цепи 8, дифференцируется и в виде напряжени Ug поступает на вход вьтрямителя 9 Величина выпрямленного запирающего напряжения (JnC выхода выпрямителя 9 используется для удержания исполнитель ного органа в отключен11ом состоянии. Когда величина сигнала (J с датчика J. достигнет уровня уставки, в схеме сравнения задний фронт импульсного напряжения с преобразователя 2 достигнет переднего фронта опорного импульса с преобразователя 4, сумма длительностей этих импульсов станет больше или равна длительности полупериода напряжения ис точника 6 питания. В результате этого напряжение на выходе элемента 3 сравнения Ug стане т постоянным, а триггер 7 останется в одном из устойчивых состояний. Производная постоянного напряжения U-y с выхода триггера 7 станет равной нулю, а, следовательно, напряжения Ug и Uq на выходе дифференцирующей цепи 8 и выпрямителя 9 будут равны нулю. Отсутствие запирающего напряжения и о на выходе выпрямителя 9 приведет к Срабатыванию исполнительного органа. При появлении в кривбй конролируемого напряжения (j импульса случайной помехи, сумма длительностей импульсов с преобразователей 2 и 4 может стать больще полупериода напряжения источника 6 питания. Это вызовет кратковременное удлинение импульса с выхода схемы сравнения, отсутствие одного или нескольких опрокидываний триггера 7, но не может вызвать устойчивого исчезновения напряжения на входе дифференцирующей i цепи 8. Появление кратковременных импульсов помех по другим цепям, например, в кривой напряжения U-i вызовет увеличение частоты переключений тригге- ра, что, естественно, также не может привести к исчезновению напряжения на выходе дифференцирующей цепи. Таким образом применение изобрете ния значительно повысит помехоустойчивость устройсЧ в защиты, построенных на основе предлагаемого устройства. Формула изобретения Устройство для защиты электрооборудования от перегрузки, содержащее исполнительный орган, источник питания переменного напряжения с преобразователями псютоянного напряжения в импульсное и в импульсное опорной скважности, на вход одного из которых включен выход датчика контролируемой- величины, на вход другого - включен задатчик опорной скважности, а выходы преобразователей включены на вход- элемента сравнения, отличаю тиееся тем.

что, с целью повышения помехоустойчивости, между выходом элемента сравнения и входом исполнительного органа дополнительно включены последовательно соединенные триггер с общим счетным входом, дифференцирующая цепочка и вьтрямитель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 353307, кл. Н 02 Н 7/О85, 1970. 2.Могилевский Г.В.и др. Бесконтактные устройства защиты для низковольтных электрических а1шаратов.М.,Энергия,1971.

ФАХ -..

693503

(о o -J-+44Л+J

-f-

с

cz

c с

s.

iZ

с

4J

Nj

14)

§