Устройство защитного отключенияэлЕКТРОуСТАНОВКи Советский патент 1981 года по МПК H02H3/12 

1

Изобретение относится к автоматике и предназначено, для защитного отключения электроустановки при снижении тока потребления до номинального значения, а также в сочетании с датчиками других величин: температуры, давления, освещенности, сопротивления и т.п. и может быть использовано для контроля минимального значения указанных Параметров.

Известно устройство защитного отключения на однопереходном транзисторе с RC-контуром, первая база которого соединена с управляющим электродом тиристора,включенного последовательно с реле,а вторая подключена через резистор к плюсовой клемме источника питания постоянного тока, и разделительный диод 1 . Однако такое устройство не обеспечивает срабатывание исполнительного реле при снижении контролируемого тока и возврат реле в исходное состояние при повторном его увеличении.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство защитного отключения электроустановки, содержащее RC-контур, к конденсатору последнего подключен вход порогового элемента, вьлолненного на однопереходном транзисторе, второй однопереходный транзистор, первая база которого соединена с управляющим электродом первого тиристора, включенного последовательно с реле, а вторые базы транзисторов подключены через резисторы к плюсовой клемме источника питания постоянного тока, резисторы, один разделительный диод и коммутирующий конденсатор, подключенный первым входом к аноду тиристора 2j .

Однако известное устройство не обеспечивает срабатьвание реле при снижении входного сигнала датчика. Цель изобретения - обеспечение срабатывания устройства при уменьшении входного сигнала. Для достижения этой цели устройство защитного отключения электроустановки, содержащее датчик входного сигнала, к которому подсоединен первый RC-контур порогового элемента, выполненного на однопереходном транзисторе, к первой базе которого подключен управляющий электрод первого тиристора, с анодной цепью которого соединена первая обкладка коммутирующего конденсатора, второй 9днопереходный транзистор со своим RC-контуром, вторые базы упомянутыхтранзисторов через соответствующие резисторы гтодключеш 1 к плюсовой клемме источника питания постоянного тока, два разделительных диода, управляющий электрод которого подключе к первой базе второго однопереходн го транзистора, а в анодную цепь включена обмотка выходного реле и вторая обкладка коммутирующего кон сатора, подключенная через первый разделительный диод и ограничитель ные резисторы к датчику входного сигнала, при этом эмиттер-второго однотереходного транзистора соединен с анодом второго разделительного диода, последовательно соединенного с резистором, подключенным к анодной цепи первого тиристора, соединенной через резистор с плюсо клеммой источника питания постоянн го тока. На чертеже представлена схема устройства защитного отключения электроустановки, содержащего датчик входного сигнала, составленный например, трансформатором I тока, выпрямительным мостом 2 и конденса ром 3 фильтра, к выходу которого через резистор 4 и потенциометр 5 подключен RC-контур 6,7, установленный в цепи эмиттера первого однопереходного транзистора 8; второ транзистор 9 с RC-контуром 10, II в цепи эмиттера; тиристоры 12, 13; исполнительное реле 14, резисторы 15,16 обратной связи, разделительные диоды 17, 18, коммутирующий конденсатор 19 и источник питания, образованный трансформатором 20,вы прямительным мостом 21,конденсатором 22 фильтра и стабилитроном 23 Устройство работает следующим образом.Переменный ток контролируемой цепи преобразуется при помощи трансформатора 1 тока, выпрямительного моста 2 и конденсатора 3 в постоянное напряжение. Этим напряжением, снимаемым с потенциометра 5, питается RC-контур 6,7, установленный в цепи эмиттера транзистора 8.Если напряжение на потенциометре 5 выще порога срабатьгаания транзистора 8, то конденсатор 7 периодически через резисторы 6 заряжается до напряжения срайатьюання транзистора 8 и разряжается через него на резистор 24. Под действием падения напряжения на резисторе 24 отпирается кратковременно тиристор 12, на анодную цепь которого через разделительный диод 18 и токоограничительный резистор 25 разряжается конденсатор 11. Сопротивление резистора 26 устанавливается достаточно большой величины, чтобы тиристор 12не удерживался в открытом состоянии постоянным током, протекающим по анодной цепи. Поскольку постоянная времени RC-контура 10, 11 даже при выведен- , ном резисторе 10 не менее, чем порядок вьше постоянной времени RC-контура 6,7 при напряжении на потенциометре 5 выше заданного значения и периодическом отпирании транзистора 8 и тиристора 2 коденсатор 11 не успевает зарядиться через резистор 10 до напряжения отпирания 9. Диод 17 в этом случае заперт напряжением на аноде тиристора 13. Когда значение контролируемого тЪка уменьшается ниже заданной потенциометром 5 величины, транзистор 8 перестает отпираться, и конденсатор I1 успевает через резистор 10 зарядиться ДО; напрязкения отпирания транзистора 9, разряжаясь через него на резистор 27. Под действием разрядного импульса отпирается тиристор 13, включая реле 14. Своими контактами Сна чертеже не показаны) реле 14осуществляет переключение в цепях управления или сигнализации. Одновременно с отпиранием тиристора 13потенциометр 5 шунтируется через открытый тиристор 13 и открываиицийся разделительный диод 17 резисторами 15и 16. Поэтому падение натгряжения на потенциометре 5 снижается и тран )истор 8 теперь открывается при бол шем значении контролируемого тока, т.е. резисторы 15 и 16 обеспечивают зону нечувствительности (диффере циал ) между током срабатывания и от ключения реле. Сразу после отпирания транзистора 8 открьшается тирис тор 12, осуществляя разряд конденса тора I1 и перезаряд предварительно зарядившегося через резистор 26 ком мутирующего конденсатора 19,за счет чего тиристор 13 и реле 14 отключаются. В дальнейшем работа устройства повторяется. Пороги срабатывания транзисторов 8 и 9 устанавливаются при помощи потенциометров 28 и 29. Переменным резистором 10 изменяется вь|держка времени на срабатьшание исполнительного реле 14 после онижения контролируемого тока ниже заданного значения. Величина переме ного резистора 15 определяет зону нечувствительности устройства.Кон- денсатор 30 служит для защиты схемы от импульсных помех в сети питания. Поскольку однопереходные транзисторы, используемые в схеме в качестве пороговых элементов, харак теризуются высокой стабильностью порогов срабатьшания при колебаниях в широких пределах напряжения питания и температуры окружающей среды, предложенное устройство обладает высокой точностью работы. Наличие интегрирующих RC-контуров на входах пороговых элементов исключает ложны срабатьтания реле при кратковременны колебаниях контролируемого тока. Схе ма устройства защиты харктеризуется простотой и высокой чувствительность его входное сопротивление составляет несколько сотен килоом. Это позв ляет использовать с;хему устройства в сочетании с различными датчиками электрических и неэлектрическх вели чин: терморезисторами, фоторезисторами и др. В этом случае предложенное реле позволяет осуществлять двухпозиционное регулирование температуры, освещенности и др. величии. Все это обеспечивает широкое практическое применение предлагаемого 26 устройства в paзличн Jx устройствах защиты, контроля и автоматического управления. Формула изобретения Устройство защитного отключения электроустановки, содержащее датчик входного сигнала, к которому подсоединён первый RC-контур порогового элемента, выполненного на однопереходном транзисторе, к первой базе которого подключен управляю1ций электрод первого тиристора, с анодной цепью которого соединена первая обкладка коммутирующего конденсатора, второй однопереходный транзистор со своим КС-контуром, вторые базы упомянутых транзисторов через соответствующие резисторы подключены к плюсовой клеммеисточника питания постоянного тока, два разделительных диода, резисторы и выходное реле, отлича ющеес я тем, что, с целью обеспечения срабатывания при уменьшении входного сигнала, оно снабжено вторым тиристором, управляющий электрод которого подключен к первой базе второго однопереходного транзистора, а в анодную цепь включена обмотка выходного реле и вторая обкладка коммутирующего конденсатора, подключенная через первый разделительиьй диод и резисторы к датчику входного сигнэ. ла, при этом эмиттер второго однопереходного транзистора соединен с анодом второго разделительного диода, последовательно соединенного с резистором, подключенным к анодной цепи первого тиристора, соединеиной через резистор с плюсовой клеммой источника питания постоянного тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тиристоры. Технический справочник. Под.ред. Лабунцова В.А. Энергия, 1971, с. 202-203, рис.8-27, . 2.Авторское свидетельство СССР по заявке. 2525530/24-07, кл. Н 01 Н 47/32, 1977.