Устройство для управления и защиты электроустановки

 

Использование: изобретение может использоваться для дистанционного управления электроустановкой с активной или реактивной нагрузкой переменного тока, например электромагнитом, контактором, и ее нулевой защиты. Сущность изобретения: с целью расширения области использования и снижения потребляемой мощности в устройство введены второй 13 и третий 16 конденсаторы, конденсатор 10 фильтра, шесть резисторов 9, 11, 14, 16, 21, 23, однопереходный транзистор 8, транзистор 18 и стабилитрон 6. В устройстве исключается самопроизвольное включение нагрузки 1, например, электродвигателя при появлении напряжения, т.е. устройство осуществляет нулевую защиту. Устройство коммутирует нагрузку любой мощности, т.к. для отпирания транзистора 18 требуется невысокое напряжение , на стабилитроне 6 выделяется незначительная мощность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) ((1) 1735962 А1 (я)л Н 02 Н 7/08

ГО СУДА Р СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 (л) (Я

0, Э

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4779748/07 (22) 08.01.90 (46) 23.05.92, Бюл. и 19 (75) Л.П. Дмитренко (53) 621.316,925(088,8) (56) Тиристоры, Техн. справочник. М.: Энергия, 1971, с, 181 — 182, рис. 8 — 4б, Авторское свидетельство СССР

М 1510043, кл. Н 02 Н 7/09, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И

ЗАЩИТЫ ЭЛ Е КТРОУСТАН О В КИ (57) Использование; изобретение может использоваться для дистанционного управления электроустановкой с активной или реактивной нагрузкой переменного тока, например электромагнитом, контактором, и ее нулевой защиты. Сущность изобретения: с целью расширения области использования и снижения потребляемой мощности в устройство введены второй 13 и третий 16 конденсаторы, конденсатор 10 фильтра, шесть резисторов 9, 11, 14, 16, 21, 23, однопереходный транзистор 8, транзистор 18 и стабилитрон 6. В устройстве исключается самопроизвольное включение нагрузки 1, например, электродвигателя при появлении . напряжения, т.е, устройство осуществляет нулевую защиту. Устройство коммутирует нагрузку любой мощности, т.к, для отпирания транзистора 18 требуется невысокое напряжение, на стабилитроне 6 выделяется незначительная мощность. 1 ил.

1735962

10

25

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дистанционного управления электроустановкой с активной или реактивной нагрузкой переменного тока, например электромагнитом, контактором, и ее нулевой защиты, Известно устройство для управления и защиты электроустановки, содержащее симистор, через который к клеммам питания подключены выводы электроустановки, дроссель, соединяющий управляющий электрод симистора с катодом, и кнопки управления.

Известная схема характеризуется ограниченной функциональной возможностью: в ней может быть применена лишь активная нагрузка.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для управления и защиты электроустановки, содержащее тиристор, подключенный через балластное сопротивление к одной диагонали диодного моста, через другую диагональ которого к клеммам сети подключена нагрузка, к балластному сопротивлению через диод подсоединен конденсатор, соединенный с управляющим электродом тиристора, и кнопки управления "Пуск" и "Стоп".

Известное устройство обладает ограниченной областью использования, так как обеспечивает управление и нулевую защиту лишь нагрузки, ток потребления которой лишь незначительно превышает максимальный ток отпирания тиристора. Поскольку напряжение отпирания тиристора составляет несколько вольт, то на балластном сопротивлении выделяется значительная мощность, Цель изобретения — расширение области использования и снижение потребляемой мощности.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит нагрузку 1, например магнитный пускатель, контактор и т,п., диодный мост 2, через который нагрузка подключена к клеммам 3 и 4 сети; тиристор

5 через стабилирон б с параллельно подключенным конденсатором 7 подсоединен к выходным клеммам диодного моста 2. Управляющий электрод тиристора 5 соединен с нижней базой однопереходного транзистора (ОПТ) 8, которая через резистор 9 подсоединена к катоду тиристора. Верхняя база ОПТ 8 подключена к одному. выводу конденсатора фильтра 10, который через включенные последовательно резистор 11 и диод 12 подключен к клемме 3 сети, Эмиттер ОПТ 8 соединен с первым выводом конденсатора 13 и через резистор 14 подключен к первому выводу конденсатора фильтра 10. Параллельно тиристору 5 подключен RC-êoíòóð, cocTBBëåííûé резистором 15 и конденсатором 16. Второй вывод конденсатора фильтра 10 непосредственно соединен с минусовым выходом диодного моста 2, к которому через встречно-параллельно включенные диод 17 и транзистор

18 подключен второй вывод конденсатора

13. К клемме сети 4 через кнопку 19 управления "Стоп" подсодеинен один вывод моста, который через кнопку 20 управления

"Пуск" подключен к управляющему электроду тиристора 5. Катод тиристора 5 соединен с базой транзистора 18 через резистор 21.

Параллельно эмиттер-базе транзистора 18 подключен резистор 22, а последовательно с кнопкой "Пуск" 20 включен резистор 23. В качестве балластного сопротивления вместо стабилитрона б может быть использован диод или резистор, Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в сеть, когда контакты кнопки 20 разомкнуты, нагрузка 1 отключена. Через диод 12, резистор 11 и один из диодов моста 2 под действием напряжения на клеммах 3 — 4 заряжается конденсатор фильтра 10 до падения напряжения на переходах ОПТ 8, резисторе

9 и стабилитроне 6. Так как транзистор 18 закрыт, то конденсатор 13 через него не заряжается и тиристор 5 и нагрузка 1 отключены, При замыкании контактов 20 кнопки

"Пуск" по цепи, образованной контактами

19 кнопки "Стоп", контактами 20, резистором 23, переходом управляющий электродкатодтиристора 5, стабилитроном б, диодом моста 2 и нагрузкой 1 протекает ток, вызывающий падение напряжения незначительной величины на стабилитроне б, до которого заряжается конденсатор 7. Под действием этого напряжения, поступающего на базу транзистора 18 через резистор 21, транзистор 18 отпирается. Через открытый транзистор 18 конденсатор 13 периодически заряжается до порога отпирания ОПТ 8 и после заряда через диод 17 разряжается на резистор 9. Под действием импульсов напряжения, выделяемых на резисторе 9, отпирается тиристор 5, Тиристор 5 шунтирует диагональ диодного моста 2, и включается нагрузка 1. Частота импульсов, генерируемых ОПТ, более чем на порядок превышает частоту сети. За счет этого тиристор 5 отпирается в начале каждого полупериода напряжения сети, а практически все напряжение сети выделяется на нагрузке 1, Для надежного включения индуктивной нагрузки с помощью тиристора 5, отпираемого

1735962

Составитель В.Орлов

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Заказ 1822 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 по цепи управления с помощью сравнительно коротких импульсов тока, служит RCконтур 15, 16. За счет этого контура тиристор 5 поддерживается открытым по анодной цепи при разряде конденсатора 16 5 через резистор 15 на тиристор 5, когда он кратковременно отпирается по цепи управления. При отпирании тиристора 5 под действием протекающего через него тока на стабилитроне 6 выделяется напряжение, ко- 10 торое через резистор 21 поступает в цепь базы транзистора 18. Поэтому когда контакты кнопки "Пуск" 20 разомкнутся, транзистор 18 остается открытым под дейсвием напряжения на стабилитроне 6 и конденса- 15 торе 7, Для отключения нагрузки достаточно разомкнуть контакты кнопки 19. При этом конденсатор 7 разряжается на резисторы

21, 22, транзистор 18 запирается, и цепь 20 заряда конденсатора 13 через транзистор

18 разрывается. Поэтому при возвращении контактов 19 в исходное состояние тиристор 5 остается закрытым, а нагрузка отключеннойй. 25

П редложенное устройство исключает самопроизвольное включение нагрузки 1, например электродвигателя, при появлении напряжения на клеммах 3, 4, т.е, осуществляет нулевую защиту нагрузки, что необхо- 30 димо из условий техники безопасности, В предлагаемом устройстве может быть применена как индуктивная, так и активная нагрузка практически любой мощности, Поскольку для отпирания транзистора 18 тре- 35 буется невысокое напряжение, на стабилитроне 6 выделяется незначительная мощность, что обуславливает небольшую мощность, потребляемую устройством в целом. Схема устройства надежна в работе, 40 что позволяет найти ей широкое применение в качестве усилительно-релейного и коммутирующего устройства в различных устройствах автоматизации.

Формула изобретения 45

Устройство для управления и защиты электроустановки, содержащее исполнительный элемент с первым выводом для соединения с клеммой для соединения с первым проводом сети, вторым выводом для соединения с первым входом диодного моста, второй вход которого через кнопку

"Стоп" соединен с клеммой для соединения с вторым проводом сети, тиристор, анодом соединенный с плюсовым выводом диодного моста, кнопку управления "Пуск", одним выводом соединенную с вторым входом диодного моста, два диода, конденсатор, резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования и снижения потребляемой- мощности, оно дополнительно снабжено вторым и третьим конденсаторами, конденсатором фильтра, шестью резисторами, однопереходным транзистором, биполярным транзистором и стабилитроном, при этом катод тиристора через стабилитрон, зашунтированный первым конденсатором, соединен с первым выводом первого резистора, эмиттером биполярного транзистора, анодом первого диода, первым выводом конденсатора фильтра и минусовым выводом диодного моста, управляющий электрод тиристора соединен с первыми выводами второго и третьего резисторов, и первой базой однопереходного транзистора, вторая база которого соединена с первыми выводами четвертого и пятого резисторов и вторым выводом конденсатора фильтра, второй вывод пятого резистора через второй диод соединен с клеммой для соединения с первым проводом сети, второй вывод четвертого резистора соединен с эмиттером однопереходного транзистора и первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с точкой соединения катода первого диода и коллектора биполярного транзистора, база которого соединена с вторым выводом первого резистора и первым выводом шестого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора и первым выводом третьего конденсатора, второй вывод которого через седьмой резистор соединен с анодом тиристора, а второй вывод третьего резистора соединен с вторым выводом кнопки "Пуск".