Устройство для защиты потребителя электроэнергии от перегрузки

 

Изобретение относится к устройствам для защиты различных потребителей энергии, в частности преобразователей и регуляторов напряжения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения автоматического повторного включения после окончания перегрузки в зависимости от ее длительности. Цель достигается тем, что в устройство для защиты, содержащее датчик перегрузки 7 и тиристор 6, введен одновибратор 1. При появлении сигнала о перегрузке на выходе датчика перегрузки 7, тиристор в отпирается. Это .приводит к переключению одновибратора 1 в состояние квазиравновесия. Транзистор 3 насыщается , шунтируя тиристор 6. Ток через тиристор 6 уменьшается ниже величины тока удержания. Тиристор 6 пер,ходит в непроводящее состояние. (Л Подбором элементов можно достигнуть однократного срабатывания защиты в случае длительной перегрузки. 2 ил. tc оэ | ел to со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU,, 1267529 (50 4 Н 02 Н 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2) ) 3857478/24-07 (22) 22.02.85 (46) 30.10 86, Бюл. 9 40 (72) И. Г. Минькович, (53) 621.3!4.572(088.8) (56) Дзюбин И. И, Тиристоры в электрических цепях i N-: Энергия, 1972, с. 106, Шкап Л. Ц., Заботин В, А. Театральные регуляторы освещения. М.:

Энергия, 1978, с. 36. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА)))ИТЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ (57) Изобретение относится к устройствам для защиты различных потребителей энергии, в частности преобразователей и регуляторов напряжения.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства путем обеспечения автоматического повторного включения после окончания перегрузки в зависимости от ее длительности, Цель достигается тем, что в устройство для защиты, содержащее датчик перегрузки 7 и тиристор 6, введен одновибратор 1. При появлении сигнала о перегрузке на выходе датчика перегрузки 7, тиристор

6 отпирается. Это приводит к переключению одновибратора 1 в состояние кваэиравновесия. Транзистор 3 насыщается, шунтируя тиристор 6. Ток через тиристор 6 уменьшается ниже величины тока удержания. Тиристор 6 пер ходит в непроводящее состояние.

Подбором элементов можно достигнуть однократного срабатывания защиты в случае длительной перегрузки. 2 ил.

1267529

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты различных потребителей электроэнергии, в частности преобразователей и регуляторов напряжения, 5

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения автоматического повторного включения после окончания перегрузки в зависимости от ее длительности.

На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства, где устройство содержаит одновибратор 1, который выполнен на транзисторах 2 и 3 с 15

"непосредственной" связью между первым и вторым каскадами и еМкостной обратной связью, осуществляемой с помощью конденсатора 4, последова" тельно с которым включен резистор 5, 0

К управляющему электроду тиристора

6 подключен, выход датчика. 7 перегрузки, вход которого соединен с выходом защищаемого устройства (потребителя электроэнергии) 8. Питание коллекторной цепи каскада на транзисторе 3 производится от защищаемого устройства 8 (.элементы схемы не показаны). Базы транзисторов 2 и

3 подключены к источнику питания од- 30 новибратора через резисторы 9 и 10, На фиг, 2о — временные диаграммы напряжений в некоторых характерных точках схемы фиг ° 1 при сопротивлении резистора 5 равном О, а на фиг. 2

Ю и 6 — при величине этого сопротивления порядка от сотен Ом до единиц кОм.

Устройство (фиг. 1) при сопротивлении резистора 5, равном О, работа- 40 ет следующим образом, В установившемся режиме и при отсутствии сигнала о перегрузке потребителя 8 электроэнергии на выходе датчика 7 перегрузки тиристор 6 заперт, одновибратор 1 находится в состоянии равновесия, т,е. транзистор 2 насыщен, а транзистор 3 находится в режиме отсечки. При появлении сигнала о перегрузке на выходе датчика 7 тиристор 6 отпирается, что приводит к переключению одновибратора 1 в состояние квазиравновесия, при этом транзистор 3 насыщается, шунтируя тиристор 6, Ток через тирис тор 6 уменьшается ниже величины тока удержания, в результате чего тиристор 6 переходит в непроводящее состояние, после чего его роль замыкателя входной цепи играет насыщенный транзистор 3. Длительность квазиравновесного состояния одновибратора 1. устанавливается выбором соответствующей величины емкости конденсатора 4, при этом следует учитывать как возможную длительность перегрузки, так и время исчезновения выходного напряжения на выходе датчика 7 перегрузки„ т.е. практически не менее нескольких десятых долей секунды, После перехода одновибратора 1 в равновесное состояние транзистор 3, запираясь, прекращает свое шунтирующее действие, в результате чего на входе и, следовательно, выходе защищаемого устройства 8 появляется напряжение, Если перегрузка еще имеет место, то вышеописанный процесс сра-, батывания устройства происходит неоднократно до тех пор, пока она не будет устранена. Таким образом, устройство при рассматриваемых условиях имеет "следящий" режим рабоТЫ.

Однако следящий режим работы при очевидных достоинствах имеет недостаток, что при возникновении в цепи нагрузки защищаемого устройства 8 дугового разряда, последний будет поддерживаться и может привести к серьезной аварии электроустановки, загоранию изоляции вблизи места замы" кания и т.д. Для исключения этого недостатка устройство защиты должно сохранять блокировку защищаемого уст" ройства 8, если повторный сигнал с выхода датчика 7 перегрузки поступил сразу же после первого срабатывания, т,е, если перегрузка была вызвана не случайным фактором (например, перегоранием нити накала одной из нескольких параллельно включенных ламп, питаемых тиристорным регулятором напряжения}, а имеет систематический характер, Для этого величина сопротивления резистора 5 должна быть от нескольких сотен 0М до единиц кОм, В результате этого изменяется характер переходного процесса при восстановлении..исходного состояния одновибратора 1, так как резистор 5 уменьшает коэффициент передачи из коллекторной цепи транзистора 3 в базовую цепь транзистора 2 вследствие увеличения сопротивления току перезаряда конденсатора 4 и соответственно уменьшения степени насыщения транзистора 2, 3 1267

На временных диаграммах (фиг. 2) приняты следующие обозначения: U напряжение на базе транзистора 2, U — напряжение на коллекторе тран 3 эистора 3, Бд — напряжение в точке

А (фиг ° 1),, — момЕнт перехода одновибратора в состояние квазиравновесия, а t . — обратно в исходное состояние, Нетрудно заметить, что при увели- 10 чении сопротивления резистора 5 вмес-, то лавинообразного перехода (фиг, 2-а) появляется промежуток времени t> - > (фиг, 2 б), когда транзисторы находятся в активном режиме, 15 не нарушающем при не слишком большой величине этого сопротивления нормального функционирования одновибратора.

Транзисторы одновибратора, находясь в активном режиме, открывают тирис- 20 тор 6 (вследствие срабатывания защиты в интервале времени и (фиг. 2 в), что приводит к переходу схемы в такое состояние, когда транзистор 2 насыщен,, транзистор 3 нахо- 25 дится в режиме отсечки, тиристор б в проводящем состоянии, а конденсатор 4 разряжен, т.е. устройство не может перейти в исходное состояние без внешнего воздействия, которое из- 30 менило бы режим работы транзисторов.

Для этого требуется, например, либо перевести в режим отсечки транзистор 2 (подачей на его базу запирающего напряжения, замыканием базы и эмиттера и т.д.), либо отключить затем вновь включить питающее напряжение.

Таким образом, предлагаемое устройство при сопротивлении резистора 40

5, -равном О, включает защищаемый потребитель 8 электроэнергии после окончания перегрузки независимо от

529 ее длительности, при этом в случае длительной перегрузки система находится в режиме автоколебаний, При величине сопротивления резистора 5 or нескольких сотен Ом до единиц кОм устройство включает защищаемый потребитель 8 электроэнергии после окончания однократной кратковременной (случайной) перегрузки, но не включает, предохраняя его и цепи нагрузки при длительной, вызванной аварийным режимом 1нботы нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для защиты потребителя электроэнергии от перегрузки, содержащее датчик перегрузки, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, анод и катод которого предназначены для подключения параллельно входным. выводам потребителя электроэнергии, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автоматического повторного включения после окончания перегрузки в зависимости от ее длительности, в него введен одновибратор, выполненный на двух транзисторах, трех резисторах и конденсаторе, при этом эмиттеры обоих транзисторов подключены к катоду тиристора, база первого транзистора через включенные последовательно первый резистор и конденсатор соединена с коллектором второго транзистора, подключенным к аноду тиристора, а базы обоих траизисторов соответствннно через второй и третий резисторы соединены с выводом для подключения к дополнительному источнику питания, 1267529

t! г

ЦКЗ

Составитель О, Мещерякова

Техред И.Попович Корректор А, Тяско

Редактор А.Ревин

Заказ 5789/53 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4