Устройство для защиты нагрузки

 

з < оюза.м

0 и ЙАЧРи е

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

<>427438

Союз Советских

Социалистических

Республик

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 21.12,71 (21) 1727491/24-7 с п р и с о ад и н е! I!,! ; A l з а я в к и М0 (32) П риоритет—

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 30.12.74 (51) М. Кл. Н 02h 3/08

Н 0211 3/20

Гасударственный камнтет

Совета Мнннстрав СССР

fl0 делам нзабретеннй и аткрытнй (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Агеев, В. A. Виноградов, А, Ф. Печурица, В. М. Пушкин и А. К. Тищенко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защиты и автоматического контроля электрических цепей постоянного тока.

Известны устройства, содержащие пороговые элементы в виде диодно-регенеративных компараторов и ключевую схему на выходе, основанные на использовании свойств балансных мостов постоянного тока, определяющие верхние и нижние значения контролируемого напря>кения, изменять фазу разбаланса моста при переходе контролируемого напряжения за граничные значения. Такие устройства имеют отдельно для верхнего и нижнего граничных значений балансный мост, пороговое устройство и ключ.

Недостатками известных устройств является то, что они имеют сложную структурную схему, невысокий. уровень надежности и не защищают нагрузку при переполюсовке источника питания.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что для повышения надежности в диагональ одного измерительного моста включена диагональ другого измерительного моста, причем один из упомянутых мостов подключен второй диагональю ко входу порого вого блока, а другой — к контролируемому источнику напряжения.

Это дает возможность использовать всего один пороговый блок и исполнительный элемент для выпо.шения устройством нескольких (четырех) функций. Схемное решение полу5 чается простым и надежным.

На чертеже приведена схема устройства для защиты нагрузки H с измерительными мостами пределов напряжения 1, 2 и потребляемого тока 8 на резисторах и опорных диодах, дат1О чиком перегрузки по току 4 на магнитном усилителе, пороговым олоком 5 в виде амплитудного диодно-регенеративного компара тора с двумя обмотками обратной связи, исполнительным элементом 6, содержащим тиристор и реле. Диод 7 применен в качестве датчика переполюсовки контролируемого источника И. Маломощный вторичный источник

8 служит источником питания компаратора 5 и рабочих обмоток датчика тока 4.

Контролируемое напряжение источника постоянного тока И подается на мост l. Мост 2 оказывается подключенным к контролируемому источнику через резисторы моста 1. В диа гонали АБ моста 2, соединенной с обмоткой положительной обратной связи компаратора

5, устанавливается напряжение постоянното тока.

Напряжение стабилизации опорных диодов и величины резисторов моста 2 подбираются

Зо таким образом, чтобы его баланс (напря>ке427438 ння его плеч равны; напряжетие диагонали

UA-, — — 0) наступал прп нижнем граничном значении контролируемого напряжения.

Опорные диоды моста 1 закрыты и открываются только при приближении напряжения источника к верхнему граничному значению.

Величины резисторов и напряжение отпирания стабилитронов моста 1 выбираются таким образом, чтобы при верхнем граничном значении контролируемого напряжения вновь наступил баланс моста 2.

Возможно также исполнение измерительного оргапа, когда опорные диоды моста 1 открыты постоянно, а опорные, диоды моста

2 открываются при изменении напряжения источника от нижнего значения к верхнему.

Схема устройства работает следующим образом. Когда контролируемое напряжение находится в пределах допустимых значений, оба моста разбалансированы, причем Улг(Уьг.

Напряжение диагонали U;,в положительно относительно эмиттера транзистора и блокинг генератор компаратора 5 находится в заторможенном состоянии.

qr

При изменении контролируемого напряжения в сторону нижнего граничного значения напряжения плеч Улв и U t- уменьшаются прямо пропорционально питающему напряжению, а напряжения плеч U; - и Увв практически остаются постоянными из-за наличия полупроводниковых стабилитронов.,Поэтому при уходе напряжения вниз от граничного значения меняется фаза разбаланса моста 2, т. е. Uëã >ОБ-. Напряжение диагонали Улв становится отрицательным, блокинг-генератор компаратора 5 возбуждается, При приближении контролируемого напряжения к верхнему граничному значению на пряжение диагонали 1/вг моста 1 уменьшается, так как увеличивается падение на- 4О пряжения:на резисторах моста 1 за счет тока открывающихся стабнлитронов моста l. Очевидно, что при определенной величине питающего напряжения падение напряжения на резисторах моста I увеличивается настолько, что 4

Увг, уменьшаясь, достигнет напряжения бал а пса моста 2.,При уходе напряжения вверх от гранично го значения ток стабилитронов моста 1 резко увеличивается и папряженне диагонали Увмоста 1 становится ниже балансной величины для моста 2, Фаза разбаланса моста 2 меняется н напряжение диагонали Upp становится отрицательным, блокинг-генератор компаратора 5 возбуждается.

Импульс с порогового устройства включает исполнительный элемент 6, контакты которого размыкают цепь постоянного тока, отключая нагрузку Н от источника И.

Перегрузка по току создает управляющий сигнал также в диагонали АБ моста 2, соеди пенной с обмоткой положительной обратной связи компаратора 5. Измерительные мосты 1 и 2 подключены через голумост 8 (правые на рис. плечи мостов 1 и 8 совмещены) к датчику тока 4.

При перегрузке или коротком замыкании резко повышается (по абсолютной величине) разность потенциалов между точками К и Е, в результате чего напряжение диагонали Увг уменьшается, т. е. совмещенный мост 1 и 8 работает аналогично работе моста 1 в случае, если контролируемое напряжение больше верхнего граничного значения.

При номинальном токе нагрузки подмагничивание сердечников магнитного усилителя мало. Напряжение в диагонали У к - незначительно и на работу моста 2 влияния не оказывает.

Предмет изобретения

Устройство для защиты нагрузки, содер>кащее измерительные мосты, подключенные через полумост к датчику тока, пороговый блок, исполнительный элемент и источник пи тания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в диа|гональ одного измерительного моста включена диагональ другого измерительного моста, причем один из упомянутых мостов подключен второй диагональю ко входу порогового блока, а другой— к контролируемому источнику напряжения.

427438

Составитель П. Корнеева

Техред Л. Богданова

Редактор В. Фельдман

Корректор И, Симкина

Тип, Харак. фнл. пред. «Патент»

Заказ 1727/565 Изд. М 845 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5