Устройство ограничения тока переходного процесса в момент включения

 

1. УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В МОМЕНТ ВКЛЮЧЕНИЯ, содержащее регулирующий элемент, включенный в токовую цепь нагрузки, и два резистора, пе вый вывод первого из которых соеди нен с управляющим выводом регулиру кяцего элемента входной вывод котор го подключен к первому выводу втор го резистора, отличают е. е с я тем,что, с целью повышения . надежности за счет ограничения выделяемой мощности в регулируищем элементе, устройство дополнительн снабжёно третьим и четверть резисторами , двумя конденсаторами диодом и реле, контакты которого подключены к входному и выходному выводам регулирующего элемента, входная токовая цепь нагрузки подключена к точке соединения первого вывода второго резистора и входного вывода регулирующего элемента, второй вывод второго резистора соединен с первыми выводами третьего резистора и первого конденсатора, вторые выводы третьего резистора и первого конденсатора объединены и подключены к первому выводу четвертого резистора и первому выводу второго конденсатора, второй вывод четвертого резистора подключен к точке соединения первого вывода первого резистора и управляющего вывода регулирующего элемента, второй .вывод второго конденсатора соединен с вторым выводом первого резистора и выходным выводом регулируквдего элемента, обмотка реле, зашунтированная обратным диодом, подключена одним выводом к противоположной токовой цепи нагрузки, а другим - к регулирующему элементу.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3436377/24-07 (22) 14.05.82 (46) 07.10.83. Вюл. 9 37 (72) В.Е.Авдеев, Л.Л.Никоренко и В.Н.Ткачев (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Патент СИА Р 3597657, кл..317-20, 1971.

2. Патент CItIA 9 3555361, кл. 317-20, 1971.

3. Патент Франции Р 2260209, кл. Н 02 Н 9/00, 1974. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ

ТОКА ПЕРЕХОДНОГО IIPOIIECCA В МОМЕНТ

ВКЛЮЧЕНИЯ, содержащее регулирующий элемент, .включенный в токовую цепь нагрузки, и два резистора, первый вывод первого из которых соединен с управляющим выводом регулирующего элемента входной вывод которого подключен к первому выводу второго резистора, о т л и ч а ю щ е,е— с я тем, что, с целью повышения

° надежности за счет ограничения выделяемой мощности в регулирукщем элементе устройство дополнительно

„„SU„„1046834 A

Ц5П Н 02 Н 9/00; G 05 Р 1/56 снабжено третьим и четвертью резисторами, двумя конденсаторами, диодом и реле, контакты которого подключены к входному и выходному выводам регулирующего элемента, входная токовая цепь нагрузки подключена к точке соединения первого вывода второго резистора н входного вывода регулирующего элемента, второй вывод второго резистора соединен с первыми выводами третьего резистора и первого конденсатора, вторые выводы третьего резистора и первого конденсатора объединены и подключены к первому выводу четвертого резистора н первому выводу второго конденсатора, второй вывод четвертого резистора - g подключен к точке соединения первого вывода первого резистора и управлякщего вывода регулирующего элемента, второй .вывод второго конденсатора соединен с вторым выводам первого резистора и выходным выводом регулирукхдего элемента, обмотка реле, зашунтированная обратным диодом, подключена одним выводом к противоположной токовой цепи нагрузки, а другим - к регулирующему элементу.

1046834

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности при переходном процессе заряда конденсаторов нагрузки много меньше времени срабатывания реле второй вывод обмотки реле подключен к входному выводу регулирующего элемента., 1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электропитания и может быть применено в устройствах, где необходимо ограничить токовый выброс при заряде конденсаторов нагрузки.

Известно устройство, в котором осуществляется постоянное слежение за током нагрузки, причем регулирующий элемент управляется через цепь задержки, что дает возможность ограничить токовый выброс (1 ).

Недостаток этого устройства„ - нйэкий КПД из-эа включения в токовую цепь регулирующего элемента и резистора.

Известно устройство, содержащее четыре токоограничительных цепи, включаемые последовательно с нагрузкой параллельно друг другу с выдержкой времени,"что обеспечивает ступенчатый выход на режим C2 j.

Недостатком данного устройства является понижение надежности ввиду сложности и невысокий КПД из"за наличия постоянного падения напряжения на ключевоМ элементе, а также наличие помех на фронтах при включении ключевых элементов.

Наиболее близким к предлагаемому. является устройство ограничения тока 30 переходного процесса, содержащее два резистора и регулирукщий элемент, причем первые выводы резисторов объединены, а вторые — подключены соответственно к входному и управляющему 35 электроду регулирующего элемента.

Общая точка резисторов и выходной электрод регулирующего элемента введены последовательно в токовую цепь нагрузки. Величина резисторов подоб- 40 рана так, что регулирующий элемент находится в режиме злектропроводности.

Увеличение тока выше допустимого невозможно из-за токоограничительных свойств регулирующего элемента. Максимально возможный ток определяется управляющим током регулирующего элемента f33 .

Недостатками известного устройствд вляются низкая надежность устройства случае использования его в режиме

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью позы щения надежности, при переходном процессе заряда конденсаторов нагрузки, соизмеримом с временем срабатывания реле, второй вывод обмотк.< реле подключен к выходному выводу регулирующего элемента.

2 заряда,конденсатора нагрузки. Это объясняется тем, что при включении питания ток нагрузки изменяется скачком от .нуля до величины ограничения, что приводит к возникнове -. нию падения напряжения на цепях питания, равного произвеЙЬнию величины тока ограничения на сопротивление цепей питания, и к распространению помехи по системе. электропитания.

Последнее может привести к сбою

1 в работе аппаратуры, а также низкий

КПД из-за постоянного выделения мощости в резисторах и регулирующем элементе.

11ель изобрЕтения — повышение надежности системы электропитания

Укаэанная цель достигается тем, что устройство ограничения тока переходного процесса в момент включения, содержащее регулирующий элемент, включенный в токовую цель нагрузки и два резистора, первый вывод первого из которых соединен с управляющим выводом регулирующего элемента, а первый вывод второго резистора соединен с входным выводом регулирующего элемента, снабжено третьим и четвертым резисторами, двумя конденсаторами, диодом и реле, контакты которого подключены к входному и выходному выводам регулирующеro элемента, входная токовая цепь нагрузки подключена к точке соединения первого вывода второго резистора и входного вывода регулирующего элемента, второй вывод второго резистора соединен с первыми выводами третьего резистора и первого конденсатора, вторые выводы третьего резистора и первого конденсатора объединены и подключены к первому выводу четвертого резистора и первому выводу второго конденсатора, второй вывод четвертого резистора подключен к точке соединения первого вывода первого резистора и управляющего вывода регулирующего элемента, второй вывод второго конденсатора соединен с вторым выводом первого резистора и выходным выводом регулирую1046834 щегO элемента, обмотка реле, зашунтированная обратным диодом, подключена одним выводом к противоположной токовой цеци нагрузки, а другим — к регулирующему элементу, причем при переходном процессе заряда конденсаторов нагрузки много меньше времени срабатывания реле второй вывод его обмотки подключен к входному выводу регулирующего элемента.

Кроме того, в переходном процессе заряда конденсаторов нагрузки,соизмеримом .с временем срабатывания реле, второй вывод его обмотки подключен к выходному выводу регулиркщего элемента. 5

На фиг.1 дана схема устройства ограничения тока переходного процесса в момент включения; на фиг.2 — кривые, пояснякщие работу устройства.

Устройство содержит регулирующий 20 элемент 1, включенный в токовую цепь

2 нагрузки и два резистора 3 и 4.

Первый вывод первого резистора 3 соединен с управлякщим выводом регулирующего элемента 1, а первый выход второго резистора 4 соединен с входным выводом регулирующего элемента

1, контакты реле 5 подключены к входному и выходному выводам регулирую:.щего элемента 1, входная токовая 30

:цепь б нагрузки подключена к точке соединения первого вывода второго резистора 4 и входного вывода регулирующего элемента 1, второй вывод второго резистора 4 соединен первыми вы- 35 водами третьего резистора 7 и первого конденсатора 8, вторые выводы третьего резистора 7 и первого конденсатора

8 объединены и подключены к первому выводу четвертого резистора 9 и первому выводу второго конденсатора 10, второй вывод четвертого резистора

9 подключен к точке соединения первого вывода первого резистора 3 и управлякщего вывода регулирующего элемента 1, второй вывод второго кон-45 денсатора 10 соединен с вторым выводом первого резистора 3 и выходным выводом регулирукщего элемента 1, обмотка реле 11, зашунтированная обратным. диодом 12, подключена одним 50 выводом к противоположной токовой . цепи 13 нагрузки 2, а другим выводом в одном случае к входному, а в друroM случае к выходному выводу регулирующего элемента 1, причем источник 55

14 питания подключается к входной токовой цепи б при замыкании ключа 15.

Устройство работает следующим образом.При замыкании ключа 15 начинается щ0 заряд конденсаторов 8 и 10 ло контуруг источник 14 питания, ключ

15, входная токовая цепь %, резистор

4, конденсаторы 8 и 10, нагрузка 2 противоположная цепь 13 нагрузки, другой полюс источника 14 питания.

В первый момент времени потенциал управлякщего вывода регулирующего элемента 1 равен нулю (напряжение конденсатора 10 равно нулю) и регулирующий элемент 1 имеет большое проходное сопротивление, По мере заряда конденсатора 10 потенциал управлякщего вывода регулирукщего элемента 1 изменяется по экспоненциальному закону (фиг. 2 кривая e). Сопротивление регулирующего элемента 1 снижается и ток заряда конденсаторов нагрузки 2 возрастает. Величина емкости конденсатора 8 больше емкости конденсатора 10 и последний заряжается раньше конденсатора 8.

Ток заряда конденсатора 10 продолжает заряжать конденсатор 8 и снижать потенциал управляющего вывода регулирукщего элемента 1(фиг.2 кривая й..

Таким образом, потенциал управляющего электрода изменяется по кривой, заключенной между кривыми а и б (фиг.2) . Такой алгоритм заряда конденсаторов нагрузки дает воэможность ограничить мощность, выделяемую в регулирукщем элементе 1„ на верхнем допустимом пределе в течение времени от О.до 1 . Это происходит пото; му, .что напряжение на конденсаторе нагрузки увеличивается, а на регулирующем элементе по такому же закону, по которому увеличивается ток регулирукщего элемента 1, и произведение тока регулирующего элемента 1 на напряжение на .нем будет величиной практически постоянной от 0 до

Далее конденсатор 8 заряжается полностью, а конденсатор 10 разряжается на резисторы 9, 3, и управляющий вывод регулирующего элемента, поддерживая его в открытом состоянии, поскольку величина резистора 7 на несколько порядков превосходит величину резисторов 3, 4, 9 и является разрядным резистором конденсатора 8. К этому времени регулирукщий элемент закрывается, а обмотка реле

11, подключенная к входному выводу регулирующего элемента 1, включает контакты 5 реле (время включения реле С 2 ) . Если переходной процесс заряда конденсаторов нагрузки 2 соизмерим с временем срабатывания реле, то обмотка реле 11 подключается к выходному выводу регулирукщего элемента.1,чем обеспечивается включение реле после окончания переходного процесса заряда конденсаторов нагрузки

2.

Таким образом, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным исключается скачок тока нагрузки, что существенно повышает надежность системы электропитания; повышается надежность работы системы электропи1О468З4

Составитель Н..Кузина

Редактор И.Ковальчук Техред Е. Кузьма Корректор А.Тяско

Заказ 7741/51 Тираж á17 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãäðîä, ул.Проектная,4 тания из-за исключения постоянного тепловыделения в регулирукюаем элементе эа счет плавного его открывания, а также последувщего шунтирования регулирукицего элемента контактами реле, что дополнительно повышает КПД системы электролитания, так как паI ление напряжения на резисторе и регулирующем элементе известного устройства существенно больше, чем на одном регулирукщем элементе и тем .более чем не замкнутых контактах реле устройства.