Патент ссср 220336

 

Союз Советски>

Социалистических, Реслуолик

К АВТОРСКОМУ СВМДЕ ТЕЛЬ СТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.1.1966 (¹ 1048660/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.VI.1968. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 16.IX.1968

Кл. 21с, 68/60

МПК Н 02d

УДК 621.318.562.066.63 (088,8) Комитет ло делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретенйя

К Й; Бочкарев

Чувашский элейтротехийческий иаучйо-исследбвательский институт

Заявитель

БЕСКОЯТАКТНОЕ РЕЛЕ ЗАЩИТЬ! ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известны реле защиты постоянного тока, состоящие из модулятора, сигнал на который подается с измерительного шунта, усилигеля переменного тока, демодулятора, элемента выдержки времени и исполнительного органа, С целью повышения надежности и чувствительности реле по обратному току, на вход модулятора встречно включены два туннельных диода, цепь смещения которых подключена к измерительному шунту и через дополнительное сопротивление — к источнику стабилизированного напряжения.

На чертеже показана принципиальная схема реле.

Оно содержит датчик, состоящий из преобразователя постоянного напряжения шунта 1 в переменное, сопротивлений смещения 2 и 8, определяющих уставку срабатывания реле, туннельных диодов 4 и б и колебательного контура, содержащего конденсатор б, транс. форматор 7 на ферритовом кольце; низкочастотного усилителя на транзисторах 8 и 9; демодулятора, нагруженного сопротивлением 10; элемент времени (сопротивление 11, конденсатор 12) и ждущий блокинг-генератор в качестве исполнительного устройства, отпирающий тиристор 18 в цепи питания обмотки отключающего расцепителя автомата (OP), Схема работает следующим образом.

Смещение на туннельные диоды подается с сопротивления 2, равного единицам ом, и измерительного шунта 1, сопротивлением в доли ома. «Низкоомность» источника питания туннельного диода обеспечивает работу последнего в режиме генерации, возникающей скачком (с конечной амплитудой колебаний) при смещении рабочей точки на падающий участок вольтамперной характеристики, а несопзмери10 мость шунта 1 и сопротивления 2 позволяет считать, что падение напряжения на сопротивлении 2 Up создается током, определяемым сопротивлением 8, падение напряжения на шунте U только током контролируемой цепи, 15 а их сумма или разность является напряжением питания туHHLJIbHblx диодов.

Если колебания в преобразователе возбуждаются при напряжении смещения на туннельном диоде, например, 0,105 в, то для получе20 ния чувствительности реле 5 лв (для шунта

100 мв) Up должно быть равно 100 лтв, тогда при появлении обратного тока генератора, равного 5% 1 „прямого. напряжение на шунте будет равно 5 мв (полярность на чертеже ука25 зана в скобках) и, складываясь с напряжением Up, сместит Tyííåëüíûé диод в область отрицательного сопротивления — преобра,ователь возбудится. При дальнейшем увеличении обратного тока (и смещения туннельного

30 диода) выходное напряжение нагруженного

220336 преобразователя меняется, вследствие нелинейности отрицательного сопротивления туннельного диода. Колебания срываются при смещении примерно 0,6 в.

Для работы реле используется участок возрастания выходного напряжения (до напряжения смещения 0,4 в).

Коррекция характеристики «вход — выход» преобразователя осуществляется в усилителе путем подачи дополнительного смещения с сопротивления 10 через стабилитрон 14 и сопротивление 15 на базу транзистора 8, увеличивающего крутизну его переходной характеристики. Выходная характеристика усилителя становится практически линейной при увеличении обратного тока до 300 /О 1„(так как !/ш м„, =

=0,4 — 0,1=0,3 в), обеспечивая обратно зависимый характер времятоковой характеристики реле.

При перегрузках генератора прямым током полярность падения напряжения на шунте не совпадает с полярностью U!!, и на туннельный диод 5 подается смещение обратного знака.

Для защиты этого диода от обратного смещения последовательно с ним встречно включен туннельный диод 4, который при определенной кратности прямого тока по отношению к номинальному смещается в область отрицательного сопротивления, и преобразователь возбуждается, т. е. реле обеспечивает защиту генератора также и от перегрузок прямым током.

Напряжение с сопротивления 10 подается на элемент времени и по истечении выдержки времени запускает ждущий блокинг-генератор.

При недопустимо больших кратностях как прямого, так и обратного тока реле срабатывает без выдержки времени благодаря цепи отсечки (пробивается стабилитрон 16, шунтирующий зарядное сопротивление элемента времени) .

Температурная стабилизация рабочей точки усилителя обеспечивается введением глубоких отрицательных обратных связей при непосредственном соединении каскадов: напряжение срабатывания ждущего блокинг-генератора от параметров транзистора не зависит. Температурная стабильность уставки реле определяется более высокой термостабильностью тока максимума туннельных диодов по сравнению с любым параметром обычных диодов и транзисторов, Ток минимума — наиболее зависящий от температуры параметр туннельного диода — для работы реле не используется.

Кроме своего основного назначения, предлагаемое реле может быть использовано для за20 щиты от перегрузки двигателей и любых других нагрузок постоянного тока, Предмет изобретения

25 Бесконтактное реле защиты постоянного то ка, состоящее из модулятора, сигнал на кото. рый подается с измерительного шунта, усилителя переменного тока, демодулятора, элемента выдержки времени и исполнительного оргаЗО I.a, огличаюшееся тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности реле по обратному току, на вход модулятора встречно включены два туннельных диода, цепь смещения которых подключена к измерительному шунту

35 и через дополнительное сопротивление — к источнику стабилизированного напряжения.