Устройство для защиты электрической цепи от перегрузки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ пц 52006l

Со оз Советских

Соцналистн IocKHx

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 17.07.72 (21) 1326044/

/1812406/07 (23) Приоритет 24.04.69 (32) 27.04.68 (31) P 1763282.5 (33) ФРГ (51) М. Кл. Н 02Н 3/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24 (53) УДК 621,316.925 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 29.07.76 (72) Автор изобретения

Иностранец

Якоб Элленбергер (ФРГ) Иностранная фирма

«Элленбергер и Поенсген ГмбХ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защиты токовых цепей от перегрузки.

Известны устройства для защиты токовых цепеи от перегрузки, содержащие автоматический коммутатор тока, обмотка которого включена последовательно с его коммутирующими контактами и параллельно с мощным транзистором.

Недостатком известных устройств является относительно большая потребляемая мощность, Предложенное устройство отличается от известных тем, что для уменьшения потребляемой мощности параллельно обмотке автоматического коммутатора тока включен делитель напряжения, состоящий из потенциометра и резистора, причем отвод потенциометра через резистор подключен к базе дополнительного управляющего транзистора, между базой и эмиттером которого включен конденсатор, а колектор дополнительного транзистора соединен с базой второго дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к базе упомянутого мощного транзистора, Схема устройства приведена на чертеже.

Входные клеммы 1 и 2 могут быть подключены к источнику постоянного тока. Силовая цепь образована токоприемником 3 (нагрузкой), обмоткой 4 автоматического выключателя 5 нагрузки и размыкающим контактом

6. Вместо обмотки автоматического выключателя может быть использована обмотка накала биметаллической пластины термического размыкания путем нажатия кнопки автоматического выключателя 5. Концами 7 и 8 обмотка 4 через соединительные линии 9 и 10 связана . с сопротивлением 11 и соединенным последовательно с ним потенциометром 12.

Постоянное сопротивление 11 и потенциометр

12 образуют измерительное сопротивление.

Отвод 13 связан через предохранительное со15 противление 14 с основанием регулировочного транзистора 15. Между основанием регулировочного транзистора 15 и соединительной линией 9 лежит конденсатор 16. Эмиттер регулировочного транзистора 15 примыкает к

20 соединительной линии 9, в то время как его коллектор с одной стороны связан с базой второго регулировочного транзистора 17, а с другой стороны — с предохранительным сопротивлением 18, которое своим другим концом связано с соединительной линией 10.

Коллектор второго регулировочного транзистора соединяется через предохранительное сопротивление 19 с соединительной линией 10.

520061

Змиттер второго регулировочного транзистора

17 лежит у основания мощного полупроводникового транзистора 20, эмиттер которого соединен с соединительной линией 9, а коллектор ерез предохранительное сопротивление 21 — с соединительной линией 10.

Устройство работает следующим образом.

При ьключении автоматического выключателя нагрузки 5 транзистор 17 открывается за счет сопротивления смещения 18. Соответственно открывается мощный транзистор 20.

При этом падение напряжения в предохранительном сопротивлении 21 должно быть настолько высоким, чтобы определенный вторым регулировочным транзистором 17 и его предохранительным сопротивлением 19, а для регулировочного транзистора 17 предохранительным сопротивлением 18 ток в цепи обеспечивал полное открытие регулировочного транзистора 17 и мощного полупроводникового транзистора 20. Возникающее при этом падение напряжения равняется сумме эмиттерно-базовых напряжений для мощного полупроводникового транзистора 20 и регулировочного транзистора 17, включая падение напряжения на предохранительном сопротивлении 18, которое обеспечивается протекающим насквозь базовым током регулировочного транзистора 17. Предохранительное сопротивление 18 должно быть выбрано таким ооразом, чтобы оно в состоянии срабатывания проводило относительно небольшой ток по сравнению с током в обмотке 4, так что величина тока определялась бы сопротивлением обмотки 4 или соответствующей обмотки накала.

При возникновении тока перегрузки повышается падение напряжения на предохранительных сопротивлениях 18, 19 и 21 пропорционально повышению тока. Падение напряжения повышается также на сопротивлении . 11 и потенциометре 12, а тем самым и напряжение на базе регулировочного транзистора

15, так что регулировочный транзистор 15 открывается и блокирует регулировочный транзистор 17 и мощный полупроводниковый транзистор 20. Благодаря этой блокировке повышается падение напряжения в схеме защиты, которое опять вызывает лавинообразное сквозное открытие транзистора 15. Вследствие этого колебания в схеме включения блокируется схема (цепь) нагрузочного тока или ток, определяемый сопротивлением обмотки 4, предохранительным сопротивлением 18 и сопротивлением регулировочного транзистора

15, сокращается. Повышение напряжения в обмотке 4 и вызванное тем самым в ней повышение тока приводит к размыканию автоматического выключателя перегрузки и разъединению контакта выключателя 5.

Конденсатором 16 блокируется на опреде5

35 0 ленное время регулировочный транзистор 15 при включении общего тока цепи, так что становится возможным открытие регулировочного транзистора 17 и мощного полупроводникового транзистора 20. Мощность конденсатора 16 должна быть настолько велика, чтобы при включении тока по величине параметра при самой высокой установке отвода 13 потенциометра 12 давалась блокировка регулировочного транзистора 15 собственным временем мощного полупроводникового транзистора 20.

Конденсатор 16 и связанное с ним предохранительное сопротивление 14 служат для подавления порога реагирования при включении общего тока цепи. Достигнутое при этом время блокировки для регулировочного транзистора 15 конденсатором 16 определяется постоянной времени электрической цепи, которая исходит из объема конденсатора 16 и протекающего через предохранительное сопротивление 14 тока цепи управления. Управляющий ток зависит от падения напряжения в системе управления.

При включении конденсатор 16 заряжается через цепь: 12, 13, 14. Цепь 11, 12, 14 обеспечивает получение различных режимов заряда конденсатора в зависимости от заданных условий применения схемы.

Устройство предназначено прежде всего для отключения высоких номинальных токов.

При меньших номинальных токах могут выйти из строя второй регулировочный транзистор 17 и предохранительное сопротивление

19, так что при этом соединяется основание мощного полупроводникового транзистора 20 с предохранительным сопротивлением 18 и коллектором регулировочного транзистора 15.

Вместо p — n — р-транзисторов могут естественно применяться и и — р — п-транзисторы.

Формула изобретения

Устройство для защиты электрической цепи от перегрузки, содержащее автоматический коммутатор тока, обмотка которого включена последовательно с его коммутирующими контактами и параллельно с мощным транзистором, отличающееся тем, что, с целью у меньшения потребляемой мощности, параллельно обмотке автоматического коммутатора тока включен делитель напряжения, состоящий из потенциометра и резистора, причем отвод потенциометра через резистор подключен к базе дополнительного управляющего транзистора, между базой и эмиттером которого включен конденсатор,. а коллектор дополнительного транзистора соединен с базой второго дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к базе упомянутого мощного транзистора.

Редактор В. Левятов

Составитель Л. Корнеева

Техред Е. Подурушина

Корректор Е. Рожкова

Заказ 1590/14 Изд. № 1487 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2