Устройство для защиты электроустановки от перегрузок

 

576079

Союз Советских

Социалмстических

Респубпин (И) Дополнительный к патенту, 2

{51) М. Кл, Н 02 Н; 08 (22) ЗаЯвлено 12.12.73 (21) 1993976/24 -07 (23) Приоритет — (32) 13.12.72

Государственный комитет

Совета 1йинистров СССР оо делам изобретений и открытий (33) США (31) 314883

{43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 18.08,77 (53) УДК 621.316.92ч (088.8) Иностранцы

Ганс Готфрид Хиршбруннер, Лео Аматер Плоув и Лилл Эрвин Мак Брайд (США) Иностранная фирма

Тексас Инструментс Инкорпорейтед (США) (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

Изобретение относится к области электротехники.

Известно устройство для защиты электроустановок с мостовыми измерительными схемами, в одно из плеч которых включен терморезистор, а на выходе моста — ключ (1) . Однако такое устройство недостаточно надежно.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (2), содержащее термочувствительный элемент и токовый ключ, на выходе которого включен тиристор.

Это устройство также недостаточно надежно.

Целью изобретения является повышение надежности устройства для защиты электроустановки от перегрузок.

С этой целью в устройстве, содержащем источник питания, термочувствительный элемент, включенный в одно из плеч мостовой схемы, на выходе которой включен токовый ключ, и положительный полупроводниковый элемент, токовый ключ выполнен в виде триггера на n- — р — и- и р — n— - р транзисторах. Между базой первого и коллектором второго транзисторов включены последовательно соединенные диод и резистор, а исполнительный полупроводниковый элемент выполнен в виде симистора, силовые электроды которого присоединены к источнику оперативного питания, а управляющий электрод — к эмиттеру и — p — и — транзистора триггера.

На фиг. 1 и 2 даны варианты принципиальной схемы устройства для защиты электроустановки от перегрузок.

На фиг. 1 изображена схема устройства, включающая термочувствительный элемент 1, который с

1р резистором 2 образует делитель напряжения. При нормальной работе защитного устройства элемент 1 находится в режиме низкого сопротивления. В этом случае транзистор 3 открыт и поэтому открыт транзистор 4. При полностью открытых транзисторах 3 и

4 управляющий электрод симистора 5 находится в таком режиме, при котором обеспечивается прохождение тока через него к контактору 6. Транзисторы 3 и 4 поддерживаются в проводящем состоянии при нормальной работе с помощью резисто2О ров 7 и 8 мостовой схемы, соединенных сэлементом 1. Транзисторы 3 и 4 соединены по усовершенствованной схеме триггера Шмитта таким образом, что, когда транзистор 3 открыт, транзистор 4 тоже открыт, а когда транзистор 4 заперт, транзистор 4 также заперт. Транзисторы 3 и 4 работают

576079 либо в полностью открытом, либо в состоянии, близком к полностью открытому.

В аварийном состоянии, на которое реагирует элемент 1, нарушается баланс моста (при этом пороговое зна"сние аварийного сигнала определяется сопротивлениями резисторов 7 и 8) транзисторы 3 и 4 запираются, прерывая тем самым сигнал, поступающий на управляюпцй электрод симистс» ра 5, и последний запирается.

Когда транзисторы 3 и 4 открыты, на диод9 подано обратное смещение, в результате этого через резистор 10 и диод9 ток не проходит и эти элементы на работу цепи не влияют. Когда транзист ры 3 и 4 заперты, на диод 9 подается прямое смещение, при этом резисторы 10 и 11, ранее соединенные последовательно, теперь соединяются параллельно. При этом снижается пороговое значение порогового сигнала, сопротивление элемента 1 надает до еще меньших значений, и нарушается равновесие моста. Таким образом, создается различие между работой схемы в аварийных условиях и в условиях восстановления.

Резистор 12 предотвращает включение транзисторов 3 и 4 при случайном появлении высокого напряжения переменного тока, конденсатор 13 служит для гашения пиков переходных напряжений, которые могут возникать при работе и приводить к ложным аварийным выключениям. Конденсаюр 14, диод 15 и резистор 16 образуют фильтр источника питания, с помощью которого схема переключается с работы на переменном токе на работу на постоянном токе.

В схеме предусмотрена цепь защиты чувствительных элементов от короткого замь кания. При коротком замыкании транзисторы 3 и 4 запираются, поскольку напряжение базы и напряжение на коллекторе транзистора 3 в этом случае одинаковы.

При обрыве цепи чувствительного элемента транзисторы 3 и 4 также запираются.

Для обеспечения защиты большого числа устройств, например трех двигателей, вместо одного термочувствительного элемента 1, показанного на фиг. 1, применяют три таких чувствительных элемента, соединенных параллельно. При неидентичных чувствительных элементах схема работает так,как описано выше..

Схема устройства, показанного на фиг. 2, идентична схеме, представленной на фиг. 1, но чувствительньй элемент 1 заменен тремя чувствительными элементами 17, 18, 19, включенными параллельно между собой. Эти элементы могут иметь различную чувствительность, и при срабатывании одного из трех элементов через логический элемент ИЛИ на диодах 21 — 23 сигнал поступает на базу триода 3, и схема работает как описано выше.

В устройстве могут быть использованы элементы с крутой характеристикой или с положительным температурным коэффициентом.

Формула изобретения

Устройство для защиты электроустановки от перегрузок, содержащее источник оперативного питания, термочувствительный элемент, включенный в одно из плеч мостовой схемы, на выходе которой включен токовый ключ, и исполнительный полупроводниковый элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы токовый ключ выполнен в виде триггера на и-р-и- и р-п-ð- транзисторах, между базой первого и коллектором второго транзисторов включены последовательно соединенные диод и резистор, а исполнительный полупроводниковый элемент выполнен в виде симистора, силовые электроды которого присоединены к источнику оперативного

35 питания, в управляющий электрод — к эмиттеру и-р-и- транзистора триггера .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сапун II. А. Защита электродвигателей от

40 перегрузок, "Энергия, 1965 г., стр. 92 — 94.

2, Авторское свидетельство СССР N 357644, кл. H 02 Н 7/08 Н 02 Н 5/04, 18.01.71 r.

Составитель Л. Корнеева

Техред И. Асталош

Редактор Л. Утехина

Корректор П. Макаревич

Заказ 2754/50

Тираж 917 Поцписи ое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по цепам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4