Сигнализатор напряжения Советский патент 1982 года по МПК H02H3/24 G01R19/00 

СИГНАЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к уст|ройствам контроля напряжения и может быть использовано в системах автоматики.

Известно устройство сигнализации наличия напряжения, содержащее поляризованное реле, первая и вторая обмотки которого включены между выходными цепями источника питания параллельно нагрузке. В цепь первой обмотки последовательно включены диод и резистор большого сопротивления, шунтированный конденсатором. В цепь второй обмотки последовательно включены тиристор и второй диод. Управляющий электрод тиристора подключен к минусовой цепи питания на1- рузки. Резистор большого сопротивления включен между катодом и управляющим электродом тиристора Cl .

Однако нормальная работа данной схемы зависит от нагрузки, через которую происходит разряд второго конденсатора, в результате чего от .крывается тиристор, вызывающий срабатывание поляризованного реле. Следовательно, помехи, возникающие в шинах питания в результате работы нагрузкой или в результате действия внешних магнитных и электромагнитных полей, могут вызывать ложное срабатывание устройства сигнализации. Кроме того, данный сигнализатор наличия напряжения обладает низкой надежностью и ограниченной областью применения вследствие зависимости работоспособности схемы от параметров нагрузки.

Известно устройство для контроля напряжений, содержащее трехфазный выпрямитель, три резистора, два стабилитрона, диод, конденсатор, два транзистора и тиристор. Положительная шина выпрямителя через резистор соединена с базой первого транзистора и анодом диода, катод которого соединен с эмиттером данного транзистора и одним из выводов конденсато ра t2J.

Однако в результате действия помех в данной шине .питания может возникнуть напряжение между базой и эмит дером указанного транзистора, открывающее его. В результате открывается тиристор и происходит срабатывание исполнительного устройства. Кроме того, данная схема требует также отдельного источника питания исполнительного устройства (на схеме не показанного) ,. что значительно сужает, область применения устройства контроля напряжения.

, Наиболее близким по -технической сущности к изобретению является сигнализатор напряжения, содержащий поляризованное реле с двумя обмотками. Одна обмотка включена между цепями питания, а источник питания - параллельно нагрузке. Последовательно этой обмотке подсоединен управляемый переключающий диод (тиристор). Управляющий электрод тиристора подключен к цепи питания с запирающей тиристор полярностью. Последовательно соединенные вторая обмотка и тиристор вклю чены параллельно конденсатору. Между общей для конденсатора и первой обмотки точкой и управляющим электродом тиристора включен резистор большого сопротивления. Величина этого сопротивления ограничивается лишь необходимостью обеспечения тока управления, достаточного для отпирания тиристора 33.

Недостатки известного сигнализатора заключаются в плохой помехозащищенности схемы, если источник питания и сигнализатор напряжения находят ся на значительном расстоянии друг от друга. На общем проводе источника питания в результате действия магнитных и электромагнитных полей могут наводиться помехи, вследствие которых тиристор открывается, что вызывает ложное срабатывание поляризованного реле. Тиристор открывается в результате того, что потенциал управляющего электрода, вследствие действия помехи, становится положительным относительно катода.Особенно час.то это наблюдается у тиристоров с небольшим током спрямления. Кроме того, данная схема не позволяет использовать сигнализатор для контроля пропадания одной и более фаз при питании нагрузки трехфазным током.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в сигнализатор напряжения, содержащий источник питания и последователь 1о соединенные обмотку двуобмоточного поляризованного реле, конденсатор и диод, катод которого подключен к отрицательному выводу источника питания,и резистор, дополнительно снабжен оптроном, вторым диодом и конденсатором, положительный вывод источника питания через замыкающий контакт поляризованного реле, шунтированный кнопкой, соединен последовательно с одним выводом резистора- и положительной обкладкой конденсатора, параллельно которому включена первая обмотка поляризованного реле с последовательно включенным в прямом направлении тиристором оптрона, а вторая обмотка поляризованного реле включена между отрицательной обкладкой конденсатора и анодом диода, катод которого подключен ко второму выводу резистора и аноду светодиода оптрона, катод которого соединен с анодом второго диода катод последнего подключен к отрицательной обкладке конденсатора, кроме того, светодиод оптрона шунтирован вторым конденсатором.

На чертеже представлена схема сигнализатора напряжения.

Сигнализатор напряжения содержит источник питания 1, положительный выход которого соединен с кнопкой 2 Пуск и замыкающим контактом 3, вторые входы которых соединены с положительной обкладкой конденсатора , первым выводом резистора 5 и обмоткой поляризованного реле 6. Отрица тельная обкладка конденсатора k соединена со второй обмоткой поляризованного реле 7, катодом диода 8 и катодом тиристора оптрона 9, анод тиристора соединен с обмоткой реле 6. Анод диода 8 соединен с конденсатором 10 и катодом светодиода оптрона 9. Анод диода 11 соединен с обмоткой реле 7. Отрицательный вывод источника питания 1 соединен с катодом диода 11, анодом светодиода оптрона 9, вторыя выводом конденсатора 10 и резистора. 513амыканйе контактов 12 и 13 поляризованного реле свидетельствует об отсутствии напряжения или фаз, а замыкание контактов 12 и 14 - о наличии напряжения или фаз. При контроле напряжения трехфазно сети в качестве источника питания 1 может быть использован выпрямитель, собранный, например, по схеме Ларионова, Сигнализатор напряжения при контроле напряжения трехфазной сети работает следующим образом. В исходном состоянии контакт 3 по ляризованного реле разомкнут и замкнуты контакты 12 и 13. При включении трехфазной сети и подаче напряжения на нагрузку (на схеме не показана) необходимо нажать кнопку 2 Пуск. Через конденсатор k, обмотку реле 7 и диод 11 проходит импульс тока, который вызывает срабатывание реле. Ко такт 3 замыкается и подключает сигна лизатор к источнику питания 1. Замыкаются также контакты 12 и It, что свидетельствует о на личии в сети трехфазного напряжения. Конденсатор Ц заряжается до напряжения питания и обмотка 7 обесточивается. Тиристор оптрона 9 закрыт, так как светодиод оптрона не светится, анод светоди ода подключен к общему проводу источ ника 1, а катод через диод 8, обмотку реле 7 и диод 11 также подключен к общему проводу источника 1. При пропадании одной и более фаз выпрямленное напряжение носит импуль сный характер, в промежутках между импульсами равное нулю. В этот мойент времени напряжение заряда конденсатора 4 прикладывается к светоди ду оптроиа 9- Положительный потенциал через резистор 5 прикладывается к аноду светодиода, а отрицательный через диод 8 - к катоду светодиода. Светодиод включает тиристор оптрона 9 и окончательный разряд конденсатор 4 происходит через обмотку реле 6 и тиристор оптрона 9. Импульс разряда конденсатора 4 вызывает срабатывание реле, контакт 3 размыкается, чем oty ществляется Запоминание о пропадании одной или нескольких фаз напряжения. Размыкаются контакты 12 и 14, а замыкаются - 12 и 13, и во внешнюю цеп. поступает сигнал о пропадании одной, или нескольких фаз напряжения. Для повторного запуска сигнализатора при нормальном значении трехфазного напряжения необходимо нажать на кнопку 2 Пуск. 6 Величину емкости конденсатора k выбирают, исходя из времени срабатывапо формуле ния поляризованного реле, Up- Ue. l . где Up- напражение на обмотке реле; напряжение источника питания;R - сопротивление обмотки; емкость конденсатора 4; время, необходимое для сраб тывания поляризованного реле;падение напряжения на диоде 1 1 . Величину резистора 5 выбирают, исходя из значения тока, необходимого для нормального свечения светодиода 9, обеспечивающего четкое включение тиристора. В качестве оптрона может быть, например, использован тиристорный оптрон типа АОУ103. Конденсатор 10 своим шунтирующим действием защищает светодиод оптрона 9 от возможных помех, наводимых в общей цепи сигнализатора напряжения, чем обеспечивается повышенная помехозащищенность. В моменты включения устройства защиты, т.е. моменты заряда конденсатора 4, диод 8 и конденсатор 10 защищают светодиод оптрона 9 от обратного напряжения. При работе от источника постоянного тока схема работает аналогично. Данный сигнализатор напряжения отличается от известных тем, что позволяет повысить помехозащищенность схемы и контролировать не только постоянное напряжение на нагрузке, но и переменное трехфазное напряжение, сохраняя высокую надежность и простоту построения схемы. Формула изобретения Сигнализатор напряжения, содержащий источник питания и последовательно соединенные обмотку даухобмоточного поляризованного реле, конденсатор и диод, катод которого подключен к отрицательному выводу источника питания, и резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, он дополнительно снабжен оптроном, вторым диодом и конденсатором, при этом положительный выво источника питания через замыкающий контакт поляризованнбго реле, шунтированный кнопкой, соединен последователвно с одним вы .водом резистора и положительной обкладкой конденсатора,параллельно которому включена первая обмотка по ляризованного реле с последовательно включенным в прямом направлении тиристором оптрона, а вторая обмотка поляризованного реле включена между отрицательной обкладкой конденсатора и анодом диода, катод которого подключен к второму выводу резистора и аноду светодиода оптрона, катод которого соединен с анодом второго диода, катод последнего подключен к отрицательной обкладке конденсатора, кроме того, светодиод оптрона шунтирован вторым конденЬатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР ,№ 335765, кл, Н 01 Н 3/2+, 1969. I 2. Авторское свидетельство СССР № 383151, кл. Н 02 Н 3/24, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 9/16, 1970.