Бесконтактное максимальное реле

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l63 665

Союз Советских

Социалистических

Республик

Класс 21с, 68„, Заявлено 22.1.1962 г. (М 761115/24-7),ЧПК Н 02d

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Опубликовано 22.VII.1964 г. Бюллетень ЛЪ 13

У,ЧК

Зата опубликования описания 25Х111.1964

Автор изобретения

В. И. Златкин

БЕСКОНТАКТНОЕ МАКСИМАЛЬНОЕ РЕЛЕ

Подписная грушга ЛВ 75

Цель изобретения — получение сигнала о токовых перегрузках в силовых цепях при высоком коэффициенте возврата, что особенно важно в электроприводах с высоким коэффициентом использования машин, в особенности в электроприводах подвижных объектов и приводах военных объектов.

Поставленная задача решается с помощью бесконтактного реле трансформаторного типа, основанного»а использовании сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса.

Получение более высокого, чем в известных реле этого типа, коэффициента возврата обеспечивается в предложенном реле путем применения в нем двух помещенных на сердечни- 15 ке дополнительных обмоток, одна из которых питается от стабилизированного источника постоянного тока и служит для получения намагничивающей силы смещения, а вторая питается от цели измеряемого постоянного 20 тока, например через шунт, создает намагничивающую силу, направленную встречно с намагничивающей силой смещения, и превышает последнюю на величину, равную шири»е петли гистерезиса сердечника. 25

Первичная обмотка предложенного реле питается импульсным напряжением, например от блокинг-генератора, с амплитудой импульсов, выбранной таким образом, что величина намагничивающей силы, создаваемой 30 этой обмоткой, близка к ширине петли гистерезиса сердечника.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предложенного реле; и а фиг. 2 — диаграмм а, поясняющая принцип его работы; на фиг. 3 — вариант схемы реле.

Реле выполнено на тороидальном сердечнике Т с прямоугольной петлей гистерезиса, на который наложена первичная обмотка Ng питаемая импульсным напряжением от блокинг-генератора Б, входная обмотка W,„, питаемая от цепи измеряемого тока, выходная обмотка Ф „,, к которой подключен триггер

Т с одним устойчивым состоянием, и обмотка W,„„ питаемая от стабилизированного исисточника постоянного тока.

Схемы источников питания триггера и блокинг-генератора, а также схема источника постоянного тока смещения на фиг. 1 не показаны.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения, H — м. д. с. смещения, Н вЂ” м. д. с., образованная измеряемым током (направлена встречно м. д. с. Н,„), и Ho — м. д. с., создаваемая импульсами тока блокинг-генератора (направлена согласно с м. д. с. H,„).

Результирующая м. д. с., равнаяй = Н,,„— — H +Нo, состоит из постоянной составляющей Н „— H ши переменной (импульспой)

Hg.

163665

Ясно, что пока постоянная составляющая больше величины (— Н,,) Н „, — Н ) — Н, переменная составляющая Н«не вызывает периодического перемагничивания сердечника. Как только постоянная составляющая становится меньше (— H, ), т. е. способна переводить сердечник в состояние «0», импульсы м. д. с. H начинают переводить сердечник в состояние «1». В промежутках между импульсами блокинг-генератора сердечник вновь возвращается в состояние «0» под действием постоянной составляющей и т. д.

Таким образом, сердечник периодически перемагничивается и на его выходной обмотке появляется переменная э. д. с., которая и используется.

Если поддерживать ток смещения постоянным, то периодический сигнал выходной обмотки будет появляться лишь при достижении величиной Н значения Нш,,«H, +H, и будет оставаться при дальнейшем увеличении Н вплоть до вели цшы «ма,«с = Нса< Н< + Hо

При Нт ) Hui„„u„, результирующая м. д. с.

Н- уже не будет достигать величины положительной коэрцитивной силы и импульсы блокинг-генератора не смогут переводить сердечник в состояние «1».

Выбором достаточно большой величины амплитуды импульсов блокинг-генератора можно обеспечить необходимый диапазон: а<макс. Нсм с + Оо к,= для обеспечения надежной работы при перегрузках (больших Н<а). Соответствующим выбором м. д. с. Н можно легко обеспечить коэффициент К, не уступающий по величине коэффициентам термической и механической устойчивости обычных электромеханических реле.

Исчезновение периодического сигнала на выходной обмотке W,. после работы сердечНИКа Е; РЕЖИМЕ ПЕРЕМаГНИЧИВЯНИЯ (На, )

H<„) О„, ) происходит при H<«(H», т. е.

"р и От (Осм + Hc.

Таким образом, Н „,, = H,„„+ Н, и Н = Н + Н, т. е. коэффициент "отпад возврата равен единице отпа<

Н, Приведенный вывод основывается па идеализации петли гистерезиса сердечника.

Нетрудно показать, что с учетом реальной петли гистерезиса, т. е. в практических условиях, конструктивно легко выполнимо реле с коэффициентом возврата К ) 0,95.

На фиг. 3 показан вариант предложенного реле с использованием известного метода компенсации паразитных импульсов с помощью дополнительного тороидального сердечника Т,.

10 Для возможности срабатывания реле при любом направлении измеряемого тока на сердечник Т, должна быть также наложена входная обмотка, создающая в нем м.д.с. Н„,.

Входные обмотки обоих сердечников соединя15 ются последовательно и встречно. Обмотки смещения и тактовые — последовательно и согласно.

Выходные обмотки могут подавать раздельные сигналы на разные индикаторы (поляри20 зованное реле) или на один индикатор.

В последнем случае они включаются встречно. При этом сердечник. в котором при данном направлении силового тока создаются условия для перемагничивания, может вы25 давать рабочие импульсы, а другой — компенсирующие паразитный импульс.

Для получения однополярного сигнала свободные концы выходных обмоток соединяются со стороной переменного тока мостово30 го выпрямителя.

Предмет изобретения

35 1. Бесконтактное максимальное реле трансформаторного типа, выполненное на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента возврата, на его сердеч40 нике помещены две дополнительные обмотки, одна из которых питается от стабилизированного источника постоянного тока и служит для получения намагничивающей силы смещения, а вторая питается от цепи измеряемо45 ro постоянного тока, например, через шунт, создает намагничивающую силу, направленную встречно с намагничивающей силой смещения, и превышает последшою на величину, равную ширине петли гистерезиса сердеч50 ника.

2. Реле по п. 1, отличающееся тем, что его первичная обмотка питается импульсным напряжением, например от блокинг-генератора, с амплитудой импульсов, выбранной та55 ким образом. что величина намагничивающей силы, создаваемой этой обмоткой, близка к ширине петли гистерезиса сердечника.

163665 дха

Фаг 1

) / см

Фиг 3

Составитель Л. Сольц

Редактор П. Вербова Тсхрсд А. А. Кудрявицкая Корректор И. А. Шиынева

Зс каз 1769/3 Тирахк 1325 Формат бум. 60Х90 / Объем 0,07 изд. л. Цена 0 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2