Устройство для тепловой защиты электрического аппарата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5/04 504 Н ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН еров кий,Фроло С 8 1 Гфъ:В ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(7 1) Харьковский институт инжекоммунального строительства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА(57) Изобретение относится к областиэлектротехники, в частности к устройствам для тепловой защиты электрических аппаратов. Цель изобретения - повышение точности работы устройства.По мере увеличения температуры сопротивление термодатчика 9 растет, возрастает также напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 20. Когда оно достигает напря,801274056 жения генерации, на выходе операционного усилителя 20 скачком устанавливается высокий уровень напряжения,открывается транзистор 22, запитываяобмотку реле 24, контакты которогообесточивают сеть защищаемого объекта. Сопротивление резистора 25 определяет диапазон между температуройсрабатывания и возврата. Источник 13дополнительного опорного питания, являясь генератором стабильного тока,обеспечивает стабильность делителя 7опорного напряжения, высокую точностьустановки температуры возврата устройства. Наличие транзистора 15 в диодном включении идентично транзистору 14 повышает термостабильность дополнительного источника опорного питания. Включение дополнительного компенсационного термодатчика 12 последовательно опорному резистору 11 обеспечивает срабатывание устройства вслучае превышения температуры термодатчика 9 над окружающей средой.1 З.п, ф-лы 1 илИзобретение относится к устройствам для тепловой защиты и может быть использовано для защиты от тепловых и токовых перегрузок в электрических аппаратах, в частности в качестве теплового реле максимального токовогц ,расцепителя.Цель изобретения - повышение точности работы устройства.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемо.го устройства.Устройство тепловой защиты содержит основной источник 1 питания, подсоединенный к питающей сети, содержащий ограничительный конденсатор 2, диодный мост 3, стабилитрон 4, сглаживающий конденсатор 5 и разрядный резистор 6, Кроме того, устройство содержит делители 7 напряжения, один из которых образован резистором 8 и термодатчиком 9, а,другой резисторами 1 О и 11 и компенсационным термодатчиком 12, включенными между положительным выводом основного источника 1 питания и выходом дополнительного источника 13 опорного питания, выполненного на транзисторах 14 и .15. Коллектор транзистора 14, являясь выходом дополнительного источника 13 опорного питания, соединен с общей точкой делителей напряжения 7, эмиттер через резистор 16 - с отрицательным выводом основного источника 1 питания, а база соединена с коллектором и базой транзистора 15, эмиттер которого через стабилитрон 17 соединен с отрицательным выводом основного источника питания, а коллектор через резистор 18 - с положительным выводом того же источника питания. Блок 19 управления выполнен на операционном усилителе 20 с цепью обратной положительной связи на резисторе 21 и представляет собой компаратор, причем неиннентирующий вход операционного усилителя 20 соединен с термодатчиком 9, а иннертирующий - с опорным потенциометром 11, выход - с .базой транзистора 22, на котором собран исполнительный орган 23. Эмиттер транзистора 22 через обмотку реле 24 соединен с минусовым выводом основного источника питания и по цепи дополнительной обратной положительной связииэ резистора 25 и диода 26 - с неинвертирующим входом операционного усилителя 20. Устройство работает следующим образом.При подаче сетевого напряжения наосновной источник питания, в случаеесли температура термодатчика 9 меньше установленной величины, на неинвертирующем входе операционного усилителя 20 устанавливается напряжение,меньшее, чем на инвертирующем, а выходное напряжение усилителя оказывается близко к нулевому уровню относительно минусового вывода основного источника 1 питания. Транзистор 22, который включен по схеме эмиттерного повторителя, закрыт и обмотка реле 24 обесточена, По мере увеличения температуры. термодатчика 9 его сопротивление растет, напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя также возрастает и при условии, когда последнее достигает напряжения генерации, на выходе операционного усилителя 20 скачком устанавливается высокий уровень напряжения,близкий к величине положительного напряжения основного источника 1 питания, открывается транзистор 22, эапитыная обмотку реле 24, контакты которого обесточивают сеть защищаемого объекта, либо подают команду на следующий исполнительный орган. Напряже.ние генерации при унеличении сопротивления термодатчика 9 определяется резистором 21 обратной связи. Охлаждение термодатчика 9 недет к уменьшению напряжения на неннвертирующем входе операционного усилителя 20, Уровень этого напряжения, при котором происходит установка операционного усилителя в исходное (нулевое) состояние, определяется шириной петли гистерезиса компаратора, которая, в свою очередь, при переходе с высокого ныходного уровня (единичное состояние) на нулевой обусловлена величиной резистора 25, включенного в цепь дополнительной обратной положительной связи. Диод 26 исключает влияние дополнительной обратной положительной связи на процессе перехода операционного усилителя 20 из нулевого состояния н единичное. Таким образом, сопротивление резистора 25 определяет диапазон между температурой срабатывания и возврата, Источник 13 дополнительного опорного питания, являясь генератором стабильного тока, обеспечивает стабильность опорногоз 1274056 формула изобретения Составиудць О.МуратовРедактор Н.Киштулинец Техуед Л.Олейник Корректор Т.Колб Заказ 6485/53 Тираж 612 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4 напряжения делителей 7, высокую точность установки температуры возвратаустройства и позволяет расширить диапазон между температурой срабатывания и возврата. Наличие транзистора 15 в диодном включении идентичнотранзистору 14 повьппает теумостабильность дополнительного источника опорного питания,Включение дополнительного компен Осационного теумодатчика 12 последовательно опорному резистору 11 обеспечивает срабатывание устройства в случае превышения температуры теумодатчика 9 иад окружающей средой, Пуи 15этом источником тепла для компенсационного термодатчика 12 является окружающая среда,Фиксация тока делителей напряженияна стабильном уровне, построение исполнительного органа на транзисторепо схеме эмиттеуного повторителя ивведение дополнительной обратной положительной связи, охватывающей исполнительный орган и блок управления,25позволяют плавно изменять диапазонмежду температурой срабатывания и возврата защитного устройства в широкихпределах с высокой точностью и стабильностью. Включение дополнительно- ЗОго компенсационного термодатчика обес.печивает контроль превышения температуры теумодатчика над окружающейсредой. Э 5Предлагаемое устройство рационально использовать в автоматических выключателях в качестве максимального уасцепителя тока, в частности для защиты от токов перегрузки с компенса О цией изменений температуры окружающей среды. 451. Устройство для тепловой защитыэлектрического аппарата, содержащее основной источник питания, блок управления выполненный на операционномРусилителе с цепью положительной обратной связидополнительный источник опорного питания, включающий транзистор, исполнительный орган и делители напряжения, один из которых содержит термодатчик, а другой - опорный резистор, причем неинвертиуующий вход операционного усилителя блока управления подсоединен к средней точке делителя напряжения с теумодатчиком, а инвеутирующий - к средней точке де" лителя напряжения с опорным потенциометром, выход операционного усилителя соединен с входом исполнительного органа, делители напряжения включены между положительным выводом основного источника питания и положительным выводом дополнительного источника опорного питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в работе, в него дополнительно введены последовательно соединенные переменный резистор и диод, катод которого подключен к неинвеутирующему входу операционного усилителя, а вывод переменного резистора - к выходу исполнительного органа, пуи этом дополнительный источник опорного питания выполнен на двух транзисторах, коллек" тоу одного из них соединен с общей точкой делителей напряжения, эмиттеу через резистор - с отрицательным выводом основного источника питания, а база - с коллектором и базой второго транзистора и через резистор - с положительным выводом основного источника питания, причем эмиттер второго транзистора через стабилитуон соединен с отрицательным выводом того же источника питания.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что последовательно. опорному резистору делителя напряжения включен дополнительный компенсационный термодатчик.