Устройство для тепловой защиты электрического аппарата

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИ- Ы ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА, содержащее источник питания с цепью стабилизации, операционный усилитель, охваченный обратной связью, первый вход которого подключен к термодатчику, а второй - к опорному потенциометру, общий вывод операционного усилителя соединен с точкой соединения термодатчика / ,. и опорного потенциометра, а выход операционного усилителя присоединен к управляющей цепи тиристора, включенного последовательно с выходным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности устройства путем повы т1ения стабиль .ности его защитных характеристик, цепь стабилизации выполнена на транзисторе, эмиттер которого соединен с упомянутой точкой соединения термодатчика и опорного потенциометра , коллектор соединен.с отрицательным выводом источника непосредственно , а база подключена к средней точке делителя напряжения , образованной резистором и стабилитроном, который подключен к выходу источника питания, причем у операционного усилителя цепь обратной связи выполнена положительной и включает в себя последовательно соединенные резистор и диод. и со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51), Н 02 Н 5/04 и

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3511341/24-07 (22) 16.11.82 (46) 30.06.84. Бюл, )) 24 (72) К.К.Намитоков и И,Л.Пащенко (71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства (53) 621.316.925(088,8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Р 295167, кл, Н 02 Н 3/08, 30.11.65.

2. Авторское свидетельство СССР

9 860199 кл, Н 02 -Н 5/04, 28.08.79 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ

ЗАЩИ (1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА, содержащее источник питания с цепью стабилизации, операционный усилитель, охваченный обратной связью, первый вход которого подключен к термодатчику, а второй — к опорному потенциометру, общий вывод опе рационного усилителя соединен с точкой соединения термодатчика и опорного потенциометра, а выход операциОнного усилителя присоединен к управляющей цепи тиристора, включенного последовательно с выходным органом, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности устройства путем повыиения стабильности его защитных характеристик, цепь стабилизации выполнена на транзисторе, змиттер которого соединен с упомянутой точкой соединения термодатчика и опорного потенциометра, коллектор соединен c отрицательным выводом источника непосредственно, а база подключена к средней точке делителя напряжения, образованной резистором и стабилитроном, который подключен к выходу. источника питания, причем у операционного усилителя цепь обратной связи выполнена положительной и включает в себя последовательно соединенные резистор и диод.

1100679

Изобретение относится к устройствам для тепловой защиты и может быть использовано для защиты от тепловых перегрузок электромашин и электрических аппаратов, в частности пускорегулирующих аппаратов 5 для газоразрядных ламп.

Известно устройство для защиты электродвигателей, в котором для контроля температуры использованы термисторы, содержащее блок пита- !О ния, схему управления, состоящую иэ двух параллельно включенных термисторов, последовательно которым включены туннельные диоды и исполнительный орган -.тРанзистоР f5 со схемой ИЛИ на входе, управляющий электромагнитным реле..Работа устройства основана на том, что при росте температуры объекта защиты, сопротивление термисторов падает, следовательно увеличивается ток через туннельные диоды. При определенном значении тока происходит скачкообразное изменение падения напряжения на туннельных диодах, в результате чего открывается исполнительный орган-транзистор. шунтируется обмотка реле и отключается объект защиты (1).

Однако известное устройство не обладает высокой стабильностью защитных характеристик поскольку изменение условий эксплуатации (например, температуры окружающей среды или сетевого напряжения ) приво» дит к изменению уставки срабатывания. Кроме того, после охлаждения защищаемого объекта устройство возвращается в исходное состояние. что во многих случаях нежелательно, Наиболее близким к предлагаемо- 40 му по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для температурной защиты электродвигателя, содержащее источник пита- ния с целью стабилизации, операци- 45 онный усилитель, охваченный обратной связью, первый вход которого подключен к термодатчику, а второй к опорному потенциометру, общий вывод операционного усилителя соеди- 50 неи с точкой соединения термодатчика и опорного потеациомвтра, а выход операционного усилителя присоединен к управляющей цепи тиристора, включенного последовательно с выходным органом 323.

Данное устройство работает по принципу сравнения управляющего сигнала, снимаемого с термодатчика и напряжения, снимаемого с опорного 60 потенциометра, В условиях, когда температура обмотки защищаемого объекта не превышает допустимой величины, выходное напряжение операционного усилителя равно нулю. При повышении температуры термодатчик изменяет свое сопротивление, выходной сигнал операционного усилителя возрастает и вызывает срабатывание тиристора и исполнительного органа, Однако в условиях, когда защищаемый объект в номинальном режиме работает при температурах, близких к максимально допустимым, а увеличение его температуры при возникновении аварийного режима происходит с небольшой скоростью 2-3 град7мин и менее (такие условия работы характерны, например. для пускорегулирующих аппаратов ), такое схемное решение не обеспечивает необходимой стабильности защитных характеристик и чувствительности, Отсутствие релейной передаточной характеристики у опера-. ционного усилителя и известная нестабильность характеристик тиристора (свяэанная, например,с изменением температуры окружающей среды ) обусловливает нестабильность установки срабатывания. Кроме того, низкий коэффициент усиления усилителя ограничивает чувствительность устройства.

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности устройства путем повышения стабильности его защитных характеристик.

Укаэанная цель достигается тем, что н устройстве. содержащем источник питания с целью стабилизации, операционный усилитель, охваченный обратной связью, первый вход которого подключен к термодатчику,.а второй к опорному потенциометру, общий вывод операционного усилителя соединен с точкой соединения термодатчика и опорного потенциометра, а выход операционного усилителя присоединен к управляющей цепи тиристора, включенного последовательно с выходным органом, цепь стабилизации выполнена на транзисторе, эмиттер которого .соединен с упомянутой точкой соединения термодатчика и опорного потенциометра, коллектор которого соединен с отрицательным выводом источника непосредственно, а база подключена к средней точке делителя напряжения, образованного резистором и стабилитроном,, который подключен к выходу источника питания, причем у операционного усилителя цепь обратной связи выполнена положительной и включает в себя последовательно соединенные резистор и диод, На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для тепловой защиты электрического аппарата содержит источник питания 1, подсоединенный к питающей сети, содержащий ограничи,1100679

Составитель Д.Чекарьков

Техред Ж. Кастелевич . Корректор Ю.Макаренко.

° вфе

Заказ 4591/40 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Редактор H.Ãîðâàò

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 тельный конденсатор 2, диодный мост

3, стабилитрон 4 и сглаживающий конденсатор 5. Кроме того, устройство содержит делители напряжения 6,один из которых образован резисторами 7 и 8, а второй.- резистором 9 и термодатчиком 10, включенными между положительным выводом источника питания

1,общим выводом блока управления 11 и эмиттером транзистора 12, коллектор которого подсоединен с отрицательному выводу источника питания, а базак средней точке дополнительного делителя, образованного стабилитроном

13 и резистором 14, включенных меж" ду выводами источниками питания 1, Входы блока управления 11 соединены. со средними точками делителей 6, а выход через делитель напряжения .. образованный резисторами 15 и 16, подсоединен к управляющему электроду исполнительного органа тиристора 17 в анод .которого включена обмотка электромагнитного реле 18, нормально замкнутый контакт которого 19 вклю.— .чен последовательно с объектом защиты 20, Обмотка электромагнитного . реле 18 зашунтирована диодом 21, Блок управления 11 выполнен в виде компаратора на базе интегрального операционного усилителя 22 с цепью обратной связи из резистора 23 и диода 24, которая включена между выходом усилителя 22 и входом, соединенным со средней точкой делителя, образованного резистором 9 и тер- модатчиком 10, устройство для тепловой защиты электрических аппаратов работает следующим образом, При замыкании сетевого выключателя 25 напряжение питающей сети прикладывается к объекту защиты 20 и блоку. питания 1, При этом, в случае, если температура объекта защиты 20 меньше допустимой величины, то сопротивление термодатчика 10, установленного на обмотке объекта

35 защиты, оказывается меньше сопротивления опорного резистора 8, тогда на выходе блока управления устанавливается низкий уровень управляющего напряжения, близкий к нулю по отношению к отрицательному выводч блока питания. Тиристор при этом закрыт и контакт 19 замкнут. Пои увеличении температуры обмотки защищаемого объекта до критического уровня сопротивление термодатчика 10 увеличивается, напряжение на прямом; входе усилителя 22 превышает напряжение генерации и на выходе блока управления скачком устанавливается высокий уровень напряжения, близкий к величине положительного напряжения источника питания 1, При этом включается тиристор 17 и контакт 19 размыкается, отключая защищаемый объект 20 от питающей сети, После остивания обмотки защищаемого объекта 20 контакт 19 остается разомкнутым до тех пор, пока не будет разомкнут сетевой выключатель 25. Релейность передаточной характеристики усилителя 22 обеспечивается цепью обратной связи (резистор 23 и диод 24 ). Напряжение генерации, при достижении которого на выходе блока управления устанавливается высокий уровень напряжения, определяется величиной резистора 23.

Транзистор 12 обеспечивает дополнительную стабилизацию напряжения делителей 6, повышая тем самым стабильность опорного напряжения, и одновременно симметрирует напряжение питания усилителя 22, Диод 24 устраняет влияние нагрузки блока управления на входную цепь.

Повышение стабилизации напряжения питания делителей, построение. блока управления в виде компаратора, собранного на базе операционного усилителя с положительной связью, позволяет существенно повысить стабильность защитных характеристик и чувствительности защитного устройства.