Устройство для управления и защиты электроустановки

: Энер ожет ис- управленой или го тока, тором, и,ЬЭ О СУДА Р СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЗАЩИТЫ ЭЛ Е КТРОУСТАН О В КИ(57) Использование; изобретение мпользоваться для дистанционногония электроустановкой с активреактивной нагрузкой переменнонапример электромагнитом, конта ее нулевой защиты. Сущность изобретения: с целью расширения области использования и снижения потребляемой мощности в устройство введены второй 13 и третий 16 конденсаторы, конденсатор 10 фильтра, шесть резисторов 9, 11, 14, 16, 21, 23, одно- переходный транзистор 8, транзистор 18 и стабилитрон 6. В устройстве исключается самопроизвольное включение нагрузки 1, например, электродвигателя при появлении напряжения, т.е, устройство осуществляет нулевую защиту. Устройство коммутирует нагрузку любой мощности, т.к, для отпирания транзистора 18 требуется невысокое напряжение, на стабилитроне 6 выделяется незначительная мощность. 1 ил,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дистанционного управления электроустановкой с активной илиреактивной нагрузкой переменного тока,например электромагнитом, контактором, иее нулевой защиты,Известно устройство для управления изащиты электроустановки, содержащее симистор, через который к клеммам питанияподключены выводы электроустановки,дроссель, соединяющий управляющийэлектрод симистора с катодом, и кнопки управления.Известная схема характеризуется ограниченной функциональной возможностью:в ней может быть применена лишь активнаянагрузка.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройстводля управления и защиты электроустановки, содержащее тиристор, подключенныйчерез балластное сопротивление к однойдиагонали диодного моста, через другую диагональ которого к клеммам сети подключена нагрузка, к балластному сопротивлениючерез диод подсоединен конденсатор, соединенный с управляющим электродом тиристора, и кнопки управления "Пуск" и "Стоп".Известное устройство обладает ограни. ченной областью использования, так какобеспечивает управление и нулевую защитулишь нагрузки, ток потребления которойлишь незначительно превышает максимальныйй ток отпирания тиристора. Поскольку напряжение отпирания тиристорасоставляет несколько вольт, то на балластном сопротивлении выделяется значительНдя МОЩНОСТЬ,Цель изобретения - расширение области использования и снижение потребляемой мощности.На чертеже приведена схема устройства,Устройство содержит нагрузку 1, например магнитный пускатель, контактор и т,п.,диодный мост 2, через который нагрузкаподключена к клеммам 3 и 4 сети; тиристор5 через стабилирон б с параллельно подключенным конденсатором 7 подсоединенк выходным клеммам диодного моста 2, Управляющий электрод тиристора 5 соединенс нижней базой однопереходного транзистора (ОПТ) 8, которая через резистор 9 подсоединена к катоду тиристора. Верхняябаза ОПТ 8 подключена к одному. выводуконденсатора фильтра 10, который черезвключенные последовательно резистор 11 идиод 12 подключен к клемме 3 сети, Эмиттер ОПТ 8 соединен с первым выводом конденсатора 13 и через резистор 14 подключен к первому выводу конденсатора фильтра 10. Параллельно тиристору 5 подключен ВС-контур, составленный резистором 15 и конденсатором 16. Второй вывод конденсатора фильтра 10 непосредственно соединен с минусовым выходом диодного моста 2, к которому через встречно-параллельно включенные диод 17 и транзистор 18 подключен второй вывод конденсатора 13. К клемме сети 4 через кнопку 19 управления "Стоп" подсодеинен один вывод моста, который через кнопку 20 управления "Пуск" подключен к управляющему электроду тиристора 5. Катод тиристора 5 соединен с базой транзистора 18 через резистор 21, Параллельно эмиттер-базе транзистора 18 подключен резистор 22, а последовательно с кнопкой "Пуск" 20 включен резистор 23, В качестве балластного сопротивления вместо стабилитрона б может быть использован диод или резистор,Устройство работает следующим образом. При включении устройства в сеть, когдаконтакты кнопки 20 разомкнуты, нагрузка 1 отключена. Через диод 12, резистор 11 и один из диодов моста 2 под действием напряжения на клеммах 3 - 4 заряжается конденсатор фильтра 10 до падения напряжения на переходах ОПТ 8, резисторе 9 и стабилитроне 6, Так как транзистор 18 закрыт, то конденсатор 13 через него не заряжается и тиристор 5 и нагрузка 1 отключены, При замыкании контактов 20 кнопки "Пуск" по цепи, образованной контактами 19 кнопки "Стоп", контактами 20, резистором 23, переходом управляющий электродкатодтиристора 5, стабилитроном б, диодом моста 2 и нагрузкой 1 протекает ток, вызывающий падение напряжения незначительной величины на стабилитроне б, до которого заряжается конденсатор 7. Под действием этого напряжения, поступающего на базу транзистора 18 через резистор 21, транзистор 18 отпирается. Через открытый транзистор 18 конденсатор 13 периодически заряжается до порога отпирания ОПТ 8 и после заряда через диод 17 разряжается на резистор 9, Под действием импульсов напряжения, выделяемых на резисторе 9, отпирается тиристор 5, Тиристор 5 шунтирует диагональ диодного моста 2, и включается нагрузка 1. Частота импульсов, генерируемых ОПТ, более чем на порядок превышает частоту сети. За счет этого тири- стор 5 отпирается в начале каждого полупериода напряжения сети, а практически все напряжение сети выделяется на нагрузке 1,Для надежного включения индуктивной нагрузки с помощью тиристора 5, отпираемогоЗаказ 1822 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 по цепи управления с помощью сравнительно коротких импульсов тока, служит ВСконтур 15, 16. За счет этого контуратиристор 5 поддерживается открытым поанодной цепи при разряде конденсатора 16 5через резистор 15 на тиристор 5, когда онкратковременно отпирается по цепи управления. При отпирании тиристора 5 под действием протекающего через него тока настабилитроне 6 выделяется напряжение, которое через резистор 21 поступает в цепьбазы транзистора 18. Поэтому когда контакты кнопки "Пуск" 20 разомкнутся, транзистор 18 остается открытым под дейсвиемнапряжения на стабилитроне 6 и конденсаторе 7,Для отключения нагрузки достаточноразомкнуть контакты кнопки 19. При этомконденсатор 7 разряжается на резисторы21, 22, транзистор 18 запирается, и цепь 20заряда конденсатора 13 через транзистор18 разрывается. Поэтому при возвращенииконтактов 19 в исходное состояние тиристор 5 остается закрытым, а нагрузка отключеннойй. 25Предложенное устройство исключаетсамопроизвольное включение нагрузки 1,например электродвигателя, при появлениинапряжения на клеммах 3, 4, т.е, осуществляет нулевую защиту нагрузки, что необходимо из условий техники безопасности,В предлагаемом устройстве может бытьприменена как индуктивная, так и активнаянагрузка практически любой мощности, Поскольку для отпирания транзистора 18 требуется невысокое напряжение, настабилитроне 6 выделяется незначительнаямощность, что обуславливает небольшуюмощность, потребляемую устройством в целом. Схема устройства надежна в работе, 40что позволяет найти ей широкое применение в качестве усилительно-релейного икоммутирующего устройства в различныхустройствах автоматизации.Формула изобретения 45Устройство для управления и защитыэлектроустановки, содержащее исполнительный элемент с первым выводом для соединения с клеммой для соединения с первым проводом сети, вторым выводом для соединения с первым входом диодного моста, второй вход которого через кнопку "Стоп" соединен с клеммой для соединения с вторым проводом сети, тиристор, анодом соединенный с плюсовым выводом диодного моста, кнопку управления "Пуск", одним выводом соединенную с вторым входом диодного моста, два диода, конденсатор, резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования и снижения потребляемой мощности, оно дополнительно снабжено вторым и третьим конденсаторами, конденсатором фильтра, шестью резисторами, однопереходным транзистором, биполярным транзистором и стабилитроном, при этом катод тиристора через стабилитрон, зашунтированный первым конденсатором, соединен с первым выводом первого резистора, эмиттером биполярного транзистора, анодом первого диода, первым выводом конденсатора фильтра и минусовым выводом диодного моста, управляющий электрод тиристора соединен с первыми выводами второго и третьего резисторов, и первой базой однопереходного транзистора, вторая база которого соединена с первыми выводами четвертого и пятого резисторов и вторым выводом конденсатора фильтра, второй вывод пятого резистора через второй диод соединен с клеммой для соединения с первым проводом сети, второй вывод четвертого резистора соединен с эмиттером однопереходного транзистора и первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с точкой соединения катода первого диода и коллектора биполярного транзистора, база которого соединена с вторым выводом первого резистора и первым выводом шестого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора и первым выводом третьего конденсатора, второй вывод которого через седьмой резистор соединен с анодом тиристора, а второй вывод третьего резистора соединен с вторым выводом кнопки "Пуск".