Устройство для температурной защиты электроустановки

 

Изобретение предназначено для отключения нагрузки, например электронагревательного элемента, при повышении в зоне контроля заданной температуры. Целью изобретения является упрощение конструкции путем снижения числа проводов, соединяющих термодатчик и электронагревательный элемент со схемой управления. В устройство защиты введены диод 23, резисторы 21 и 22 и стабилитрон 18, подключенный параллельно терморезистору 9, который соединен с резистором 10 первого делителя напряжения через диод 23 и резистор 21, а с источником питания - через включенные последовательно симистор 1 и диод выпрямительного моста. Причем в цепь фильтрующего конденсатора 19 включен второй резистор 22. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1501207

А1 (51) 4 Н 02 Н 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЛ

С

hD

CO 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4172139/24-07 (22) 04.01. 87 (46) 15.08.89. Бюл. У 30 (75) Л.П.Дмитренко (53) 621.3 16.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1095263, кл. Н 02 Н 5/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1365225, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ

ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ (57) Изобретение предназначено для отключения нагрузки, например электронагревательного элемента, при превышении в зоне контроля заданной

2 температуры. Целью изобретения является упрощение конструкции путем снижения числа проводов, соединяющих термодатчик и электронагревательный элемент со схемой управления. В устройство защиты введены диод 23, резисторы 21 и 22 и стабилитрон 18, подключенный параллельно терморезистору 9, который соединен с резистором 10 первого делителя напряжения через диод 23 и резистор 21, а с источником питания — через включенные последовательно симистор 1 и диод выпрямительного моста. Причем в цепь фкльтрующего конденсатора 19 включен второй резистор 22. 1 ил.

07 4

3 5012

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для отключения нагрузки, например, электронагревательного элемента при превышении в зоне контроля заданной температуры.

Цель изобретения — упрощение конструкции путем уменьшения числа проводов, соединяющих схему управления с датчиком и нагревательным элементом.

На чертеже приведена схема устройства для температурной защиты.

На схеме обозначены симистор 1, через который нагрузка 2, выполненная, например, в виде электронагревательного элемента с выходными выводами 3,4, подключена к клеммам 5,6, соединенным с источником переменного тока, делитель напряжения, образован- 20 ный первым 7 и вторым 8 резисторами, терморезистор 9 и третий резистор 10, транзисторы 11, 12, образующие пороговый элемент, первый конденсатор 13, диодный мост 14, первый 15, второй 25

16, третий 17 и четвертый 18 стабилитроны, конденсатор фильтра 19, резисторы 20-22, диод 23 и конденсаторы

24 и 25 °

Устройство защиты работает сле- 30 дующим образом.

При подаче напряжения питания через последовательную цепь, образованную конденсатором 13, встречно включенными стабилитронами 15, 16 и переходом управляющий электродкатод симистора 1, проходит переменный ток, вызывающий отпирание симистора 1 по силовой цепи и включение нагрузки 2, например, нагре- 40 вательного элемента. До амплитудного значения падения напряжения на стабилитронах 15, 16 через выпрямительный мост 14 и резистор 22 эарядится конденсатор фильтра 19. Если 45 температура в зоне установки терморезистора ниже заданной температуры перегрева защищаемого электрооборудования, сопротивление термореэистора 9 велико и, следовательно, напряжение, падающее на резисторе 10, меньше напряжения отпирания порогового элемента на транзисторах 11 и

12, задаваемого соотношением резисторов 7 и 8. Напряжение пробоя стабилитроиа 17 устанавливается ниже напряжения стабилизации стабилитронов 15 » 16, но выше напряжения, и»дающего на р зисторе 7, поэтому через стабилитрон 17 и транзисторы 11, 12 ток также не проходит. Поэтому весь ток, ограниченный конденсатором

13, проходит через стабилитроны 15 и 16 и цепь управления симпстора 1.

3а счет этого симистор 1 отпирается в начале каждого полупериода напряжения на сети и все напряжение сети выделяется в нагрузке. Так как ток управления симистором ограничивается конденсатором 13 он опережает анодный ток симистора на 90, что позволяет надежно отпирать симистор по цепи управления меньшим значением тока, чем постоянным или активным током. Это позволяет уменьшить мощность, потребляемую предлагаемой схемой. Кроме того, симистор 1 отпирается в начале каждого полупериода сети,и все ее напряжение выделяется в нагрузке. Терморезистор 9 образует с резисторами 21 и 10 делитель напряжения. Нижнее плечо этого делителя подключено к входу порогового элемента, образованного транзисторами

11 и 12, а верхнее плечо этого делителя напряжения, составленное термореэистором 9 и резистором 21, через открытый симистор 1 и один из диодов моста 14 подключено к плюсовому выводу диодного моста 14. Подключение терморезистора к аноду симистора позволяет уменьшить число проводов, соединяющих термодатчик, находящийся в зоне, например, электронагревательного элемента, со схемой устройства защиты, с четырех проводников до трех;

Когда термореэистор 9 прогревается до температуры, превышающей аварийное значение, падение напряжения на резисторе 10 превысит напряжение отпирания порогового элемента. Транзисторы 11, 12 откроются. Через стабилптрон 17, резистор 20 и диодный мост 14 эти транзисторы шунтируют последовательно включенные стабилитроны 15 и 16 и цепь управления симистора 1. Поскольку напряжение, падающее на стабилитроне 17 и открытых транзисторах 11, 12, меньше напряжения пробоя стабилитронов 15 и

16, то весь ток, протекающий через конденсатор 13, теперь проходит через шунтирующую стабилитроны 15, 16 и цепь управления симистора цепь, образованную диодным мостом 14, стабилитроном 17 и транзисторами 11> 12.

1501207

Таким образом, введение в схему устройства диода, резисторов и стабилитрона, подключенного параллельно

5 терморезистору, который соединен с резистором первого делителя напряжения через введенные диод и первый резистор, а с источником питания через включенные последовательно симистор и диод выпрямительного моста, позволяет существенно упростить схему устройства за счет снижения числа проводов, соединяющих схему с термодатчиком и электронагревательным элементом до трех, обеспечивая при этом требуемую точность и надежность защиты. Это позволит предложенному устройству найти применение для защиты различных электроустановок как в про20 мышленности„ так и в быту.

Поэтому симистор 1 закрывается, и нагрузка 2 отключается. За счет протекания постоянного тока по цепи, составленной стабилитроном 17, резистором 20 и транзисторами 11 и 12, под действием напряжения на конденсаторе фильтра 19 транзисторы удерживаются в открытом положении и после снижения температуры в зоне терморезистора 9, обеспечивая выключенное состояние электронагревателя 2 °

Поэтому для повторного включения электронагревателя в работу необхо.димо обесточить схему устройства с целью снятия напряжения с транзисторов 11 и 12, а затем снова подать напряжение сети на клеммы 5 и 6. Конденсаторы 24 и 25, соединяющие змиттеры транзисторов 11 и 12 с их базами, обеспечивают релейное переключение транзисторов и помехозащиту схемые

Поскольку после запирания симистора 1 на терморезисторе 9 и резисто- 25 ре 21 выделяется напряжение сети, для ограничения мощности, рассеиваемой на нагретом терморезисторе, и предотвращения выхода его из строя параллельно терморезистору подсоеди- 30 нен стабилитрон 18, снижающий напряжение на нем до напряжения, равного напряжению пробоя стабилитрона 18.

При этом на реэ»»сторе 21 выделяется основная часть мощности, рассеиваемой делителем напряжения. Для снижения этой мощности в два раза служит последовательно включенный с терморезистором 9 и резистором 21 диод 23. Так как благодаря предложенному подключе40 нию терморезистора он имеет общую точку соединения с нагревательным элементом, для соединения нагревательного элемента и установленного в его зоне терморезистора со схемой управления требуется всего лишь

45 трехжильньп» провод, что позволяет существенно упростить предложенное устройство защиты и повысить надежность его работы.

Резистор 22, включенный в цепь конденсатора фильтра 19, исключает шунтирование в момент подачи питания цепи управления симистора и ложное отпирание транзисторов 11 и 12, за счет поступления напряжения сети, когда закрыт симис rup, через стабилитрон 18, диод 23 »» резистор 21 на эмиттер транзистора 12.

Формула и з обретения

Устройство для температурной защиты электроустановки, содержащее выпрямительный мост, симистор, четыре конденсатора, терморезистор, . три стабилитрона, четыре резистора, два транзистора, коллектор первого и база второго транзисторов подключены к средней точке делителя, образованного первым и вторым резисторами, первый и второй выводы которого соединены соответственно с первым и вторым выводами выпрямительного моста, третий вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора и через встречно включенные первый и второй стабилитроны с управляющим электродом сн»»истора> первый вывод которого соединен с четвертым выводом выпрямительного моста и имеет клемму для подключения к первому выводу источника переменного тока, второй вывод симистора имеет клемму для подключения к первому выводу нагрузки, второй вывод первого конденсатора имеет клемму для подключения вторых выводов нагрузки и источника переменного тока, первый вывод второго конденсатора подключен к второму выводу выпрямительного моста, база первого и коллектор второго транзисторов через третий конденсатор соединены с эмиттером первого транзистора, вторым выводом выпрямительного моста »» первым выводом третьего резистора, »»»оро»» вывод которого подключен к миттеру второго

1501207

Составитель Ю.Постников

1. Д адын Корректор С. Черни

Редактор М.Товтин

Заказ 4884/52 Тираж Ь07 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 транзистора, первому выводу четвертого резистора и через четвертый конденсатор — к средней точке делителя, второй вывод четвертого резистора через третий стабилитрон, включенный в прямом направлении, соединен с первым выводом выпрямительного моста, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции путем уменьшения числа проводов, соединяющих схему управления с датчиком и нагревательным элементом, дополнительно введены диод, пятый и шестой резисторы и четвертый стабилитрон, подключенный параллельно к терморезистору, первый вывод которого

5 соединен с вторым выводом симистора

Ф а второй вывод — через последовательно включенные диод в прямом направлении и пятый резистор с вторым выводом третьего резистора, первый вывод шестого резистора соединен с вторым выводом второго конденсатора, а второй вывод — с первым выводом выпрямительного моста.