Устройство для защиты цепи постоянного тока

 

ФИТЭи Tнo- -тgi, Ю IT - È"Ñ А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

1 оюз Советскйх

Социалистических

Республик 1 1, 788254

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.02.79 (21) 2728674/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 02 Н 3/20

Государственный камитет па делам изобретений и аткрытий (53 ) У Д К 621.316..925 (088.8) Опубликовано 15.12.80. Бюллетень X 46

Дата опубликования описания 25.12.80 (72) Авторы изобретения

Л. М. Животовский и А. И. Кацнельсон (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ЗАЩИТЫ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобрс1сние относится к электротехнике и может быть использовано для защиты цепей постоянного тока or повышения или понижения ппгаюшего напряжения.

Известно устройство за шиты питаемой от аккумулятора цепи постоянного тока, которое содержит автоматический выключатель с электронным расцепителем и дифференциальный усилитель, к которому подводится опорное и фактическое напряжение.

При понижении фактического напряжения до значения ниже заданного дифференциальный усилитель выдает управляющий сигнал, который выключает расцепитель сети.

Однако этот управляющий сигнал выдается на одном заданном уровне порогового значения напряжения (1) .

В случае использования такого устройства защиты с недостаточно стабильным источником, питания, у которого напряжение может изменяться за счет пульсаций или нестабильности, это устройство будет входить в режим «генерирования» сигнала управления, что приведет к ненормальному режиму включения и выключения нагрузки.

Наиболее близким к изобретению является устройство защиты, имеющее опорный источник, два пороговых элемента, входы которых соединены с выходами двух делителей входного напряжения питания, логический блок управления и коммутируюший питание элемент. Устройство имеет два порога выключения — нижний и верхний. В случае превышения одного из заданных граничных значений входного напряжения пороговый элемент выдает сигнал превышения в логический блок управления, который выдает управляющий сигнал на коммутируюший элемент, выключающий подачу питания на нагрузку (2).

Недостатком данного устройства зашиты является невысокая надежность из-за фиксированного значения порогов включения и выключения питания, что при наличии изменения выходного напряжения вблизи одного из заданных пороговых значений за счет пульсаций или нестабильности питающего напряжения приводит к режиму «генерирования» коммутирующего элемента.

2о Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для зашиты цепи постоянного тока, содержащем два делителя входного

788254 напряжения, причем выход первого соединен с входом первого порогового элемента, а выход второго — с входом второго порогового элемента, логический блок управления, подключенный к выходам пороговых элементов, коммутирующий элемент, включенный в защищаемую цепь последовательно с нагрузкой, причем выход логического блока управления соединен с входом коммутирующего элемента, и опорный источник, подключенный к пороговым элементам, упомянутые делители входного напряжения выполнены управляемыми, а их управляющие входы подключены к точке соединения коммутирующего элемента с нагрузкой.

На фиг. 1 представлена -диаграмма работы устройства, где U „ — напряжение включения коммутирующего питание элемента по нижнему уровню; Ц»ч — напряжение выключения по верхнему уровню; Бвхз — напряжение Включения по верхнему уровню; — напряжение выключения по нижнему уровню; 110ы 0с — остаточное напряжение на нагрузке при включенном питании, это напряжение практически равно нулю;

1- вы 1 1-1вым 1 выход " 1- вых ч — выходные

t напряжения, соответствующие входным согласно диаграмме.

Г1ри увеличении входного напряжения от нуля до какого-то максимального значения

U0„, в соответствии с диаграммой, устройство защиты обеспечивает прохождение вход ного напряжения на выходе только в диапазоне Uq» — U>„<, заданные пороги обеспечиваются соответствующими состояниями входных делителей. В случае превышения входным напряжением значения U0„< прохождение этого напряжения на выход приводит к изменению коэффициента деления первого входа делителя, и выключение коммутирующего элемента происходит при меньшем значении напряжения U>„< (V» .

При дальнейшем увеличении входного напряжения и превышении значения 110хч и рохождение напряжения на выход прекращается, что приводит к изменению коэффициента деления второго делителя, и включение коммутирующего элемента происходит при меньшем значении напряжения

11вхь < V0хч. Таким образом, работа устройства осуществляется по ветвям 1 и 2 диаграммы.

Изменение коэффициентов деления входных делителей позволяет осуществлять четырехуровневый режим переключения устройства, при этом первый входной делитель обеспечивает режим переключения по нижнему уровню, а второй входной делитель—

:по верхнему уровню.

На фиг. 2 представлена схема устройства для зашиты цепи постоянного тока.

Устройство содержит опорный источник 1 два пороговых элемента 2 и 3, входы которых соединены с выходами двух управля5S

Формула изобретения

Устройство защиты цепи постоянного тока, содержащее два делителя входного наемых делителей 4 и 5 входного напряжения, логический блок 6 управления и коммутирующий питание элемент 7.

Устройство работает следующим образом.

Входное напряжение через управляемые делители 4 и 5 подается на пороговые элементы 2 и 3. 3а счет управляемых делителей каждый пороговый элемент обеспечивает верхний уровень и нижний уровни выключения.

При достижении входным напряжением уровня U0xz срабатывает пороговый элемент 2, при этом логический блок 6 управления выдает сигнал включения на коммутирующий питание элемент 7, который вклю1S чает напряжение питания на выход. Это напряжение с выхода элемента 7 поступает на управляющий вход делителя входного напряжения 4 и изменяет его коэффициент деления таким образом, что пороговый элемент 2 выключается теперь при уменьшении

20 уровня входного напряжения до Uax< Таким образом создается гистерезисная характеристика нижнего уровня контроля напряжения.

При дальнейшем увеличении напряжения

И и достижения уровня ЬВхч срабатывает второй пороговый элемент 3, при этом сигнал включения порогового элемента 3 поступает в блок 6 управления, который выдает сигнал включения коммутирующему питание элементу 7, при этом с выхода элеменз0 та 7 на управляющий вход делителя 5 входного напряжения поступает сигнал уменьшения уровня выключения порогового элемента 3. Пороговый элемент 3 выключается при снижении входного напряжения до уровня 110„з, таким образом создается гистерезисная характеристика верхнего уровня контроля напряжения.

Логический блок 6 обеспечивает включение коммутирующего элемента 7 только при условии наличия включения порогового

40 элемента 2 и выключения порогового элемента 3. Пороговые уровни U», 11вх а- 1 1вхз и U» выбираются в соответствии с заданными требованиями. Выполнение входных делителей управляемыми с функциональными связями с выходом коммутирующего эле44 мента 7 позволяет исключить режим «генерирования» коммутирующего элемента, снизить влияние пульсаций и нестабильности напряжения источника питания на работу устройства защиты.

Использование двух пороговых элемен50 тов дополнительно позволяет снизить инерционность отработки устройства при больших скачках входного напряжения, превышающих пороговое значение Ьв„ч.

788254

Юб/Х 0

Составитель А. Обязуев

Редактор П. Бабич Техред А. Бойкас Корректор Л. Иван

Заказ 8368/63 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пряжения, причем выход первого соединен с входом первого порогового элемента, а выход второго с входом второго порогового элемента, логический блок управления, подключенный к выходам пороговых элементов, коммутирующий элемент, включенный в защищаемую цепь последовательно с нагрузкой, причем выход логического блока управления соединен с входом коммутирующего элемента, и опорный источник, подключенный к пороговым элементам, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения надежности, упомянутые делители входного напряжения выполнены управляемыми, а их управляющие входы подключены к точке соединения коммутирующего элемента с нагрузкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2400396, кл. Н 02 Н 7)18, 1978.

2. Устройство защиты. Информационная карточка № 586, № 8СИ 5910 СССР. 29.09.78