Устройство для защиты нагрузки от короткого замыкания и перегрузки

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено в устройствах токовой защиты нагрузок активно-индуктивного характера, Цель изобретения - повышение надежности путем повышения быстродействия и помехоустойчивости . Поставленная цель достигается благодаря тому, что в случае возрастания

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5цs Н 02 Н 3/08, 7/12 (ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4Ьг. 7 (21) 4675416/07 (22) 10.03,89 (46) 23,12,91. Бюл. М 47 (71) Псковский опытный завод специального технологического оборудования ВНИИзлектромаша (72) О.А.Алексеев и Э,Г,Соколов (53) 621.316.925.4 (088.8) (56) 1.Электроника, 1982, N.. 3, с. 20 — 22.

2.ЭП. Сер. Электропривод. 1981, вып, 9 (98), с. 23 — 24.. Ж 1700670 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПЕРЕГРУЗКИ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено в устройствах токовой защиты нагрузок активно-индуктивного характера, Цель изобретения — повышение надежности путем повышения быстродействия и помехоустойчивости, Поставленная цель достигается благодаря тому, что в случае возрастания

1700Г, 0

55 ток через нагрузку 1 и индуктивный датчик

2 начинает возрастать. Когда выходное напряжение индуктивного датчика 2, подаваемое на инверсный вход операционного усилителя 4, станет больше напряжения на неинверсном входе, происходит смена знака выходного напряжения операционного усилителя 4. Запирание первого транзисторного ключа 3 происходит " "задержкой, равной времени выключения транзистора, После выключения первого транзисторного ключа 3 ток и напряжение индуктивного датчика 2 начлнают уменьшаться по экспоненциальному закону вследствие активно-индуктивного характера индуктивного датчика 2 тока, Если за время выключения первого транзисторного ключа 3 и в процессе спада тока индуктивного датчика 2 напря>кение нэ неинверсном вхо е операционного усилителя 4 станет от рицательным, то произойдет самозапирание операционного усилителя 4.

Если вследствие незначительного изменения параметров нагрузки 1 бросок тока через индуктивный датчик 2 тока будет мал и напряжение на инверсном входе быстоо станет меньше напряжения на входе неинверсном, то произойдет изменение знака выходного напряжения операционного усилителя 4, первый транзисторный ключ 3 откроется, Г ренебрегая временем включения первого транзисторного ключа 3, можно считать, что ток через индуктивный датчик 2 мгновенно начнет нарастать и напряжение на инверсном входе операционного усилителя 4 превысит напряжение на неинверсном, снова изменив знак выходного напряжения операционного усилителя 4.

Вследствие малой длительности импульса, отпирающего первый транзисторный ключ

3, можно считать, что напряжение интегрирующей обратной связи меняется по экспоненциальному закону под действием скачка отрицательного напряжения с выхода операционного усилителя 4.

Таким образом, время полного отключения защиты, определяемого временем самозапирания операционного усилителя 4, не может быть больше времени разряда конденсатора интегрирующей RC-цепочки 9 под действием отрицательного напряжения операционного усилителя 4.

На фиг. 2 приведена диаграмма токов при к.э. (кривая 1) и превышении максимального тока (кривая 2). Как видно из диаграммы, существует зависимость: IBM меньше сопротивление i агрузки защитного устролства. при ко орой происходит его срабатывание, тем меньше количество коммутаций силового транзистора. Это уменьшает динамические потери в наиболее тяжелом режиме к.з.

После срабатывания устройства, приведение защитного клю IB в исходное состояние осуществляется в-,орым транзисторным ключом 7, на базу Koiopof0 подается короткии (1 — 2 МКС) импульс, открывающий его, При этом происходит перезаряд емкости

RC-цепочки 9 до уровня опорного напряжения. Г!осле чего заряд конденсатора поддерживается через резистор 6. Такое построение обеспе-иваст постоянство поро a срабатывания в процессе приведения защитного ключа в исходное состояние.

Таким образом, наличие датчика тока непосредственно в эмиттерной цепи транзистора позволяет использовать,стройство для защиты мостовых инверторов. увеличивает количество защищаемых цепей, обеспечивает быстродействие, а интегрирующая

RC-цепочка 9 обеспечивает помехоустойчивость устройства. Постоянный порог срабатывания позволяет сократить бросок тока в момент приведения защитного ключа El vcходное состояние.

Ij- oðìóëà изобретения

Устройство для защиты нагрузки от короткого замыкания и перегрузки, содер>кащее первый транзисторный ключ, предназначенный для подключения через индуктивный дат ик между источником питания и нагрузкой, второй транзисторный ключ, диод, интегрирующую RC-ценочку обратной связи, пороговый элемент на операционном усилителе, выходом связанный с входом управления первого транзисторного ключа, инверсным входом подклю:енный к выходу датчика тока, а прямым входом через резистор подключен к источнику опорного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью поныв.ения надежности путем повышения быстродействия и помехоустойчивости, второй транзисторный ключ шунтирует резистор, одни общие выводы конденсатора и резистора интегрирующей

RC-цепочки подкл очены к прямому входу порогового элемента, а другой вывод резистора интегрирующей RC-цепочки — к аноду диода, катод которого подключен к входу управления первого транзисторного ключа.

Составитель О.Алексеев

Редактор M.éíêoâè÷ Техред М.Моргентал Корректор З.Лончакова

Заказ 4473 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 i