Устройство для защиты электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени

Устройство для защиты электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ф9—

Союз Советских

Социалист имвских

Республик

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН Ия

И АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 17, 1. 1.76(2l) 2420289/24-0 с присоединением заявки №

Хееударстевниы9 еенатет ссср ее делам еэебретене» и етермтей (23) Приоритет

Опубликовано 15.04. 795юллетень %

Дата опубликования описания 18.04

Э. B. Партугимов, Ю. M. Дороднов, Е. Н. Рунич, P. А. Астапов, В. И. Турченков и А. Г. Романова

{72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙ

ОТ МИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ

Известно устройство для зашиты электропотребите лей от минимального напряжения с выдержкой времени, содер- . жащее электромагнитное универсальное реле с контактом катушки контактора, конденсатор с запасом энергии для включения и удержания репе в течение заданного промежутка времени, переключатель сопротивлений и тумблер для настройки выдержки времени в условиях эксплуатации, автотрансформатор для заряда конденсатора от сети, а также кнопку"Пуск и кнопку Стоп контактора, имеющую один замыкающий и один размыкающий контакты. Однако. такое устройство недостаточно надежно при кратковременных исчезновениях напряжения питания, следуюших одно за другим в течение времени большего, чем установленная выдержка, а также из-за наличия™мбольшого количества механических контактов; э нетехнологично в изготовлении из-за наличия автотрансформатора; потребляет значительную электрическую энергию в рабочэм режиме; имеет сложную схему.

Кроме того, указанное устройство не уни-. версально при подключении его к источникам напряжения питания из-за необходимости изменения отводов автотрансфор% матора при подключении к другому источнику пигаюшего напряжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для зашиты электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее элемент пуска и элемент отключения эпектропотребителя, включенные последовательно с катушкой силового репе, последовательно включенные рези стор и времязадакеций кондеясатор, параллельно которому вктпочены стабилитрон и обмотка удерживаюшего реле, замыкаклпий контакт которого шунтирует элемент пуска, а между обмоткой удерживаюшего реле и времязадаюшим конденсатором включен размыкаюший блок-контакт силового реле, параллельно кото657509 рому подкпючены удерживающий конденсатор и кнопка контроля. Недостатками этого устройства являются невозможность подключения его к действующему потребителю без останова технологического производства. и сложность бесконтактного выполнения элемента отключения электропотребителя, заключающаяся в том, что этот эпемент должен содержать два кпюча, один из которых должен быть нор- 10 мально замкнут, а другой разомкнут, и при замыкании второй кпюч должен пропус-, кать значительный по веничине ток разряда времязадакицего конденсатора.

Цепью изобретения явпяется расширение функционапьных возможностей устройства. Это достигается тем, что предпагаемое устройство дополнительно снабжено двумя резисторами, транзистором и тиристором, подключенным параппепьно стаби- питрону, при этом управпяющий эпектрод тиристора соединен с коппектором транзистора, база-эмиттерный переход которого. через второй допопнитепьный резистор подключен параллельно элементу отключения эпектропотребитепя, а первый допойнитепьный резистор вкпючен между времязадающим конденсатором и тиристором.

На чертеже дана схема описываемого устройства.

Устройство содержит сиповое репе 1 с раэмыкающим.2 и замыкающим 3 бпокконтактами и. контактом. 4 дпя управпения эпектропотребитепем 5, источник 6

35 управпения отключением эпектропотребителя, резистор 7, времязадающий конденсатор 8, стабипитрон 9, обмотку удерживающего репе 10 с замыкающими контактами ll и 12, удерживающий конденсатор 13, элемент 14 контроля, кнопку 15 контроля, эпемент 16 пуска и эпемент 17 отключения эпектропотребитепя, первый допопнитепьный резистор 18, соединительный разъем 19, тиристор 20, тран43 зистор 21 и второй дополнительный резистор 22.

Устройство работает следующим образом.

При напичии напряжения питания и откпюченном состоянии силового реле 1 все эпементы устройства обесточены за счет того, что эпемент 16 разомкнут, а шунтирующие его блок-контакт 3 силового репе и контакт 11 реле 10 также разомкнуты. При этом обмотка реле 10 через размыкающий блок-контакт 2 силового репе 1 шунтирована бопьшой по вепичине емкостью конденсатора 8, который делает невозможным вкпючение репе 10 при любом уровне электрических наводок во внешних цепях и нажагии кнопки 15 контроля. Это обеспечивает отсутствие вкпючений реле 10, а следоватепьно, и всего устройства в укаэанном режиме работы, Кроме того, этот режим работы характеризуется тем, что все элементы, входящие в схему устройства, обесточены. Это обеспечивает максимапь- но высокую надежность всех элементов схемы и устройства в целом и дает максимально возможную экономию электроэнергии.

В момент включения элемента 16 пуска через катушку сипового репе 1 протекает ток, поскольку элемент 17 отключения замкнут (транзистор насыщен). При этом сиповое репе 1 срабатывает и своим блок-контактом 3 шунтирует элемент 16 пуска и далее при его отпускании происходит самоудержание силового реле во вкпюченном состоянии током, протекающим через блокконтакт 3. При срабатывании сипового реце l блок-контакт 2 размыкается, а контакт 4 включает электропотребитель 5.

Напряжением с катушки сипового реле 1 .через резистор 7 времязадающий

8 и удерживающий 13 конденсаторы заряжаются до напряжения стабипизации стабипитрона 9.

Емкость времязадающего конденсатора 8 бопее чем на два порядка превышает емкость удерживающего конденсатора 13 так как назначение конденсатора 8 состоит в том, что он должен удерживать реле 10 во вкпюченном состоянии при исчезновении напряжения сети в течение заданного времени, например, равного 5 с, а конденсатор 13 предназначен дпя удержания репе 10 во вкпюченном состоянии на время перехода силового реле 1 из отключенного состоя ния во включенное. Это время примерно составляет сотые доли секунды.

Включение реле 10 током заряда конденсатора 13 невозможно в виде бопьшой величины сопротивления резистора 7.

jt

Особенностью описываемого устройся ва является возможность использования резистора 7 с очень бопьшой величиной сопротивпения. Это сопротивление в основном опредепяется по верхнему предепу величинами токов утечки конденсаторов 8 и 13.

657500

Указанная возможность обеспечивает малое потребление устройством электрической энергии в рабочем режиме (на порядок меньше, чем в известных устройствах аналогичного назначения); высокую надежность устройства в работе за счет малых токов, протекающих через элементы схемы, и малого рассеяния на них электрической мощности; универсальность подключения к источникам питания, которая выражается в том, что устройство можно подключать к различным номиналам без изменения номиналов элементов схемы.

При исчезновении питающего напряжения силовое репе 1 отключается. При этом блок-контакт 3 и контакт 4 силового реле 1 размыкаются, а бпок-контакт 2 замыкается. Удерживающий конденсатор 13 разряжается через бпокконтакт 2, а репе 10 подключается параллельно заряженному конденсатору 8.

Срабатывание репе 10 вызывает замыкание его контакта 11, включенного параллельно элементу 16 пуска. Это состояние реле 10 сохраняется в течение вполне определенного времени задержки (например; 5 с), определяемого.емкостью времязадающего конденсатора 8 и сопротивлением обмотки реле 10.

Если в течение заданного времени напряжение питания восстановится, то сиповое реле 1 автоматически включается без элемента 16, поскольку катушка этого реле остается подключенной к напряжению питания через контакт 1 1 реле 10.

Если напряжение питания восстановится после заданного времени, то силовое реле 1 не сможет автоматически включиться; из-за того, что контакт 11 реле 10

/ к этому времени окажется разомкнутым.

При кратковременном исчезновений напряжения питания времязадающий конденсатор 8 разряжается частично. Потеря энергии, запасенной конденсатором 8, определяется временем обесточенного состояния катушки силового реле 1. Чем меньше время исчезновения напряжения питания, тем меньше потери энергии, запасенной времязадающим конденсатором 8, и тем меньше требуется времени дпя ее восстановления.

В связи с тем, что потеря энергии заряженного конденсатора 8 при кратковременных следующих одно за другим исчезновениях напряжения питания происходит частично с последующим ее восствновпением при появлении напряжения сети, устройство способно удержать силовое репе во включенном состоянии в течение значительно большего времени, чем заданное время задержки.

При появлении сигнала Стоп с источника 6 управления отключением эпектропотребитепя элемент 17 отключения переходит в состояние низкой проводимости, а через база-эмиттерный переход транзистора 21 и резистор 22 начинает протекать ток. Током коллектора этого транзистора включается тиристор 20, 3$ через который полностью разряжается времязвдающий конденсатор 8. Резистор

18 предназначен дпя ограничения тока разряда конденсатора 8 до величины тока, допустимой через тиристор 20. Од20 новременно вследствие уменьшения тока через силовое репе 1 до величины, определяемой резистором 22, контакт 3 силового реле размыкается и устройство возвращается в исходное состояние.

В устройстве предусмотрен периодический контроль исправности схемы. В качестве элемента 14 контроля могут использоваться, например, накальная пампа, стрелочный прибор., сигнальная пюминесцентная пампа и т.п. В данное случае в качестве элемента 14 контроля использована наканьная пампа, включенная последовательно с контактом 12 репе 10.

Этот контакт реле может быть замыкающим ипи размыкающим в зависимости от выбранного режима контроля — темный, v ипи светлый. Например, при замыкающем контакте 12 элемент 14 контроля включен при включенном состоянии катушки силового реле 1.

При нажатии кнопки .15 контроля репе

10 включается, его контакт 12 замыка- . ется и через элемент 14 контроля проте45 кает ток за счет приложенного к катушке силового реле 1 напряжения в течение времени удержания реле 10 во включенном состоянии.

Предлагаемое устройство позволяет упростить элемент отключения эпектропотребитепя и обеспечить возможность подключения устройства к действующему потребителю электроэнергии без останова технологического производства.

Упрощение элемента отключения эпектропотребитепя достигается за счет того, что в устройстве кнопка "Стоп может быть использована с одним нормально . замкнутым контактом или же при бесг

ФУ » / Г". Ф () 57509 г У 7 .raw . г контактном управлении отключением электропотребитепя используется один транзистор на токи, не превышающие ток через обмотку силового репе.

Возможность подкпючения устройства к действующему потребитепю электроэнергии без останова технологического производства достигается тем, что при подкпючении предпоженного устройства не нарушается целостность эпектрической цепи управпения силовым реле, не требуется замены кнопки "Стоп" с одной парой контактов, установленных ранее на технопогических пиниях, на кнопки с двумя парами контактов, что необходимо в прототипе, а также не требуется .изменения общепринятого порядка расположения пусковых кнопок и сипового реле, при котором элемент 17 отключения соединен с плюсовой шиной источни ка питания, обмотка силового репе 1 с минусовой шийой источника питания, а эпемент 16 пуска распопожен между элементом отключения эпектропотребителя и вторым выводом силового репе.

Формула изобретения

Устройство дпя защиты эпектропотребитепей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее эпемент пуска и. элемент отключения электропотребителя, включенные поспедовй?епьно с катушкой силового репе, поспедоватепьно включенные резистор и времязадающий конденсатор, параллельно которому включены стабипитрон и обмотка удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует элемент пуска, а между

10 обмоткой удерживающего репе и времязадающим конденсатором включен размыкающий блок-контакт силового реле, параллельно которому подкпючены удерживающий конденсатор и кнопка контроля, 1$ о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено двумя резисторами, транзистором и тиристором, подкпюченным параплепьно 0 стабипитрону, при этом управляющий эпектрод тиристора соединен с коппектором транзистора, база-эмиттерный переход которого через второй допопнитепьный резистор подключен параппельно эле менту откпючения электропотребителя, а первый дополнитепьный резистор включен между времязадающим конденсатором и тиристором.

UHHHHH Заказ 1816/52

Тираж 856 Подписное

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