Полупроводниковое реле

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Севетснии

С 1влистсиз

Рвсн ублик

<щ822360 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) м. кл.з (22) Заявлено 20.07.79 (21) 2800456/18-21.Н 0 3 К 17/00 с присоединением заявки М—

Государственный номнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет (5З) ПЖ 621. 374, 5 (088. 8) Опубликовано 1504.81.Бюллетень N9 14

Дата опубликования описания 1504.81 (72) Автор изобретения

Л.П. Дмитренко (71) Заявитель (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к автоматике и предназначено для контроля предельных значений переменного тока.

Известно полупроводниковое реле, содержащее однопереходный транзистор, первая:база которого через первичную обмотку трансформатора подключена к минусовой клемме источника питания, к которой через первый конденсатор подключен эмиттер транзистора, подключенный через параллельно соединенные встречно направленные диоды к средней точке резисторного делителя напряжения, параллельно нижнему плечу которого подключен второй кон- 15 денсатор и источник контролируемого сИгнала (1).

Однако известное реле не позволяет контролировать переменный ток незначительной величины. 20

Известно также полупроводниковое реле, содержащее однопереходный транзистор, эмиттер которого через первый конденсатор соединен с минусовой клеммой источника питания, к которому подсоединен резисторный делитель напряжения, параллельно одному плечу которого подключен второй конденсатор, первая база однопереходного транзистора подключена к уп- 30 равляющему электроду тиристора, через который к источнику питания подключена обмотка исполнительного аппарата, и источник контролируемого сигнала, подключенный одним выходом к средней точке делителя напряжения (2), Однако данное устройство не о6еспечивает достаточной точности при контроле переменного тока незначительной величины, например переменного тока нулевой последовательности.

Цель изобретения — повышение точности контроля предельного значения переменного тока.

Для достижения этой цели в полупроводниковое реле, содержащее однопереходный транзистор, эмиттер которого через первый конденсатор соединен с минусовой клеммой источника питания, к которому подсоединен резисторный делитель напряжения, параллельно одному плечу которого подключен второй конденсатор, первая база однопереходного транзистора подключена к управляющему электроду тиристора, через который к источнику питания подключена обмотка исполнительного аппарата, и источник контролируемого сигнала, подключен822360 ный одним выводом к средней точке делителя напряжения, введены второй делитель напряжения и встречно включенные стабилитроны, подсоединенные параллельно источнику контролируемого сигнала, второй вывод которого соединен с эмиттером однопереходного транзистора, а вторая база этого транзистора подключена к средней точке второго делителя напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема полупровод4ИКОВОГО РЕЛЕ.

Полупроводниковое реле содержит однопереходный транзистор 1 с конденсаторами 2 и 3 в цепи эмиттера, первый делитель напряжения на резисторах 4 и 5, подключенный к исто:лику питания постоянного тока, образованному балластным конденсатором

6, выпрямительным мостом 7, стабилитроном 8 и конденсатором 9 фильтра, источник контролируемого сигнала, образованный, например, трансформатором 10 тока нулевой последовательНосТН вторичная обмотка которогo соединяет эмиттер.транзистора 1 со средней точкой реэисторного делите- ля напряжения 4 и 5. Параллельно выходным клеммам источника контролируемого сигнала, вторичной обмотке трансформатора 10 тока подсоединены встречно включенные опорные диоды 11 и 12, Первая база транзистора 1 через резистор 13 соединена с минусом источника питания, а непосредственно - с управляющим электродом тиристора 14, анод которого через обмотку исполнительного аппарата 15 под-. ключен к плюсовой клемме источника питания - к обкладке положительно заряженного конденсатора 9 фильтра.

Вторая база транзистора 1 под" ключена к положительному выводу потенциометра 16, образующего с резистором 17 второй делитель напряжения. Параллельнб Резистору 5 подключен конденсатор 18. Размыкающие контакты 19 исполнительного аппарата (реле) 15 включены, например, в цепь коммутационного аппарата 20 (магнитного пускателя, автоматического выключателя и т.п.), через контакты 21 которого подсоединены к сети с глухозаэемленной нейтралью электроустановки. В качестве обмотки исполнительного реле может быть включена обмотка расцепителя автоматического выключателя. При значении .контролируемого тока нулевой последовательности,меньше заданного,напряжение на выходе трансформатора 10 невелико. Если значение контролируемого тока увеличится, увеличивается и индуктируемое во вторичной обмотке трансформатора 10 напряженке, которое складывается с напряжением, падающим иа резисторе 5 делителя напряжения.

Полупроводниковое реле работает следующим образом.

При нажатии на кнопку 22 одновременно с подачей питания на катушку магнитного пускателя 20 и подключением к сети через контакты 21 электроустановки подается напряжение на

,источник питания, образованный балластным конденсатором 6, выпрямительным мостом 7., стабилнтроном 8 и конденсатором 9 фильтра. При этом конденсатор 2 будет заряжаться до напряжения, подающего на резисторе 5 и равного напряжению на параллельно подключенном конденсаторе 18, близкого по величине порогу срабатывания

15 однопереходного транзистора 1. Когда в контролируемой цепи появляется ток нулевой последовательности (например ток утечки), равный или больший тока уставки, напряжение, воэни2() кающее во вторичной обмотке. трансформатора тока 10, складывается с напряжением на Резисторе 5 и конденсаторе 18 и превышает по величине напряжение отпирания транзистора 1.

ТРанзистоР 1 открывается, пРопуская через Резистор 13 и подключенный параллельно ему промежуток управляющий электрод-катод тиристора 1.4 импульс тока разряда конденсатора 2.

Реле 15 включается, размыкая свои контакты 19, и коммутационный аппарат 20 отключается.

Контакты 21 обесточивают электроустановку, а контактами 23 деблокируется катушка магнитного пускателя

20 и схема релейного устройства. Порог срабатывания транзистора 1 и, следовательно, значение тока срабатывания полупроводникового реле устанавливается при помощи потенцио40 метра 16, к подвижному контакту которого подключена вторая база транзистора 1. Подключенные параллельно вторичной обмотке трансформатора тока встречно соединенные опорные

45 диоды при малых значениях контролируемого тока обеспечивают выделение на конденсаторе 2 .максимального по напряжению сигнала управления. В случае же, когда контролируемий ток

50 достигнет аварийно большого значе-. ния, например при коротком заьыкании, опорные диоды пробиваются и на них (аунтируется вторичная обмотка трансформатора, что исключает возникновение в ней перенапряжений. Для защиты схемы от помех эмиттер транзистора 1 соединен со второй базой транзистора через конденсатор 3.

Конденсатор 18 исключает ложные срабатывания полупроводникового реле

60 при включении его в сеть прежде,чем зарядится конденсатор 9 источника питания.

Проверка работы полупроводникового реле осуществляется при помощи

65 кнопки 24, которой задается ток, пре822360

Формула изобретения

Составитель A.ТимоФеев

Техреду.БабинецКорректор М.Коста

Редактор М. Недолуженко

Заказ 1893/83 Тираж 988 Подписное

BHNHIIH Государственного комитета СссР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 вышающий уставку его срабатывания.

При нажатии кнопки 24 сигнальная лам-.. почка 25 должна погаснуть, а коммутационный аппарат 20 отключается.

Предложенное полупроводниковое реле обладает высокой точностью работы при колебаниях напряжения питания и температуры окружающей сре" ды в широких пределах. Его схема. проста, высоконадежна в работе и обладает высокой чувствительностью, что позволяет уменьшить габариты датчика тока. Bce это позволяет предложенному реле найти широкое применение в различных устройствах автоматики, там где требуется контроль предельной величины переменного тока. 5

Полупроводниковое реле, содержащее однопереходный,транзистор, эмит- 2п тер которого через первый конденса1 тор соединен с минусовой клеммой источника питания, к которому подсоединен реэисторный делитель напряжения, параллельно одному плечу которого подключен второй конденсатор, первая база однопереходного транэис-.

23! тора подключена к управляющему электроду тиристора, через который к источнику питания подключена обмотка исполнительного аппарата, и источник контролируемого сигнала, подключенный одним выводом к средней .точке делителя напряжения, о т л и ч а ющ е.е с я тем, что, с целью повышения точности контроля предельного значения переменного тока, в него введены второй делитель напряжения и встречно включенные стабилитроны, подсоединенные параллельно источнику контролируемого сигнала, второй вывод которого соединен с эмиттером однопереходного транзистора, а вторая база этого транзистора подключена к средней точке второго делителя напряжения.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Недолужко И.Г. и др. Однопереходные транзисторы; М., Энергия, 1974, с.93, рис.5-30.

2, Тиристс ры. Технический справочник. Пер. с англ. Под ред. В.A.Ëà.бунцова и др. Изд. 2-ое доп,М., Энергия, 1971, с.202, рнс.8-27.