Устройство защиты нагрузки в цепи переменного тока

, Кл,/08 Гвеударстаевкый камитат СССВевам изобретений и,еткрытий Опубликовано 07. 03. 83. Бюллетень М Дата опубликования описания 07. 03. 83 53) УДК 621. 316. 925(088.8)(71) Заявител УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в разработках вторичных источников питания радиоэлектронной аппаратуры.По основному авт. св. У 892556 известно устройство защиты нагрузки в ь цепи переменного тока, содержащее замыкающий контакт коммутатора, включенный между первой входной клеммой и первой клеммой для подключения нагрузки, статический выключатель пере менного тока, состоящий из двух силовых тиристоров, включенных встречно- параллельно друг другу, при этом анод первого силового тиристора соединен с катодом второго силового тиристора и второй клеммой для подключения нагрузки, катод первого силового тиристора соединен с анодом второго силового тиристора и второй входной клем 20 мой, транзистор, коллектор которого соединен с управляющим электродом второго силового тиристора, эмиттер с катодом первого диода и с одним из 2выводов первого конденсатора, второй вывод которого соединен с катодом второго силового тиристора, анод первого диода черезпервый резистор соединен с первой клеммой для подключе" ния нагрузки и через второй резистор с базой транзистора, стабилитрон и второй конденсатор, трансформатор, первая обмотка которого подключена между первой клеммой для подключения нагрузки и второй входной клеммой, второй транзистор которого соединен с управляющим электродом первого силового тиристора, эмиттер - с катодом указаннго тиристора и через второй конденсатор и третий резистор - с коллектором второго трайэистора, вторая обмотка трансформатора одним выводом через второй диод соединена с точкой соединения второго конденсато- . ра и третьего резистора, второй вывод первой вторичной обмотки трансформатора соединен- со средней точкой третьей :обмотки и второй входной клеммой, вы3 1003 воды второй вторичной обмотки соединены с анодами выпрямительных диодов, катоды которых соединены с выводами третьего конденсатора и потенциометра, вторые выводы которых соединены со второй входной клеммой, третий транзистор, база которого соединена с движком потенциометра, эмиттер - к источнику опорного напряжения на стабилитроне, коллекторы через четвертый 10 и пятый резисторы - к эмиттеру второго транзистора; база которого соединена с точкой соединения указанных резисторов1 3.Известное устройство предназначенодля защиты однофазной нагрузки в цепи переменного тока. Защиту многофазной нагрузки осуществит- невозможно из транзистора 29, диодного моста 30 переменного тока на диодах 31-34, раз. вязывающего трансформатора 35 с первой 36 и второй 37 обмотками, выпрямительный диод 38, конденсатор 39, резистор 40.Первичная обмотка 3 трансформатора 2 подключена между первой клеммой для подключения нагрузки и второй входной клеммой. Вторичная обмотка 4 первым выводом подключена к аноду диода 14, катод которого соединен с конденсатором 27 и резистором 22. Второй вывод обмотки 4 соединен со средним выводом обмотки 5, с конденсатором 17, потенциометром 25, резистором 19 и 24, эмиттером транзистора 9 и конденсатором 27. Выводы обмотки 5 соединены с конденсатором 17, потенциометром 25 и катодом стабилитрона 18. База транзистора 10 соединена с движком потенциометра 25, эмиттер соединен с анодом стабилитрона 18 и резистором 19, коллектор через резистор 23 соединен с-резистором 24 и ба,зой транзистора 9, коллектор которого соединен с резистором 22. База и эмиттер транзистора 29 соединены с коллектором и эмиттером транзистора 9 соответственно. Диодный мост 30 переменного тока общими точками соединения катодов диодов 31 и 33 и анодов диодов 32 и 34 подключен к коллектору и эмиттеру транзистора 29 соответственно, Общая точка соединения анода диода 31 и катода диода 32 подключена к второй входной клемме. Общая точка соединения анода диода 33 и катода диода 34 подключена к концу первичной обмотки 36 трансформатора 35, начало которой подключено к первому выводу нагрузки, Конец вторичной обмотки 37 подключен к аноду диода 38, катод которого соединен с конденсатором 39, резистором 40 и управляющим электро,дом первого силового тиристора 11. Начало вторичной обмотки 37 подключено к другим выводам конденсатора 39,Цель - расширение функциональных щ возможностей путем защиты многофазной нагрузки.Поставленная цель достигается тем, что в устройство защиты нагрузки в цепи переменного тока, введен блок развязки, включенный между переходом коллектор - эмиттер второго транзистора и переходом управляющий электрод - катод первого силового тиристора, и состоящий из транзистора, диод- З ного моста переменного тока, общая точка соединения катодов которого подключена к коллектору, а общая точка соединения анодов - к эмиттеру транзистора и развязывающего трансформатора, первичная обмотка которого одЭЗ ним выводом подключена к первой клемме для подключения нагрузки, а другим выводом, через диагональ диодного моста соединена с второй входной клеммой, при этом один вывод вторичной об-; мотки развязывающего трансформатора подключен к аноду выпрямительного диода, катод которого соединен с однимиз выводов конденсатора и резистора, другие выводы которых подключены к45 другому выводу вторичной обмотки развязывающего трансформатора.Это позволяет расширить функциональные возможности устройства защиты нагрузки в цепи переменного тока за счет применения гальванической развязки между переходом коллекторэмиттер второго транзистора и перехо. дом управляющего электрода - катода первого силового тиристора статичес-фф кого выключателя.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. 223 4Устройство содержит замыкающий контакт 1 коммутатора, трансформаторс первой 3, второй 4, третьей 5 обмотками, выпрямительные диоды 6 и 7, первый 8, второй 9, третий 1 О транзисторы, первый 11, второй 12 силовые тиристоры; диоды 13 и 14, конденсатор15, нагрузку 16, конденсатор 17, стабилитрон 18, резисторы 19-24, потенциометр 25, входные клеммы 26, конденсатор 27, блок 28 развязки, состоящий5 10032резистора 40 и катоду тиристора 11.Анод тиристора 11 соединен с катодомтиристора 12 и второй клеммой для подклочения нагрузки. Катод тиристора 11соединен с анодом тиристора 12 и второй входной клеммой. Коллектор транзистора 8 соединен с управляющим электродом второго силового тиристора 12,катод через конденсатор 15 соединенс эмиттером транзистора 8 и катодом 10диода 13, анод которого соединен с общей точкой резисторов 20 и 21. Второйконец резистора 20 соединен с первойклеммой подключения нагрузки.Устройство работает следующим образом,Исходный режим характеризуется темчто напряжение в цепи питания имеетноминальное значение. В обмотках 4 и5 трансформатора 2 также установившиеся номинальные напряжения. Напряжение с обмотки 5 выпрямляется диодами6 и 7 и поступает на потенциометр 25,с движка которого снимается входноенапряжение, которое меняется пропорционально изменениям сети и подаетсяна базу транзистора 10. На стабилитроне 18, включенном параллельно потенциометру 25 через резистор 19, образуется опорное напряжение, которое 50остается всегда постоянным независимо от напряжения сети, На переходебаза-эмиттер транзистора 10 происходит сравнение входного и опорного напряженийВ результате на базе относительно эмиттера появляется напряжение рассогласования, полярность которого зависит от величины входного напряжения.Порог срабатывания устройства защиты устанавливается потенциометром25, поэтому при номинальном значениинапряжения сети отрицательное входноенапряжение всегда меньше положительного опорного напряжения. Таким образом, на базе транзистора 10 при номинальном значении напряжений сети будет преобладать напряжение со знакомплюс, при этом транзистор 10 закрыт,транзистор 9 также закрыт..трансформатора 35 оказывается подкло-23 6ценной между первым выводом нагрузкии второй питающей клеммой. Напряжение,снимаемое с вторичной обмотки 37, выпрямляется диодом 38 и подается.науправляющий электрод тиристора 11. Тиристоры 11 и 12 открываются.Повышение напряжения на клеммахпитания до величины установленногопорога срабатывания вызовет на движке потенциометра 25 пропорциональноеувеличение входного напряжения. В результате на базе транзистора 10 произойдет увеличение отпирающего напряжения, транзистор 10 открывается, вбазе транзистора 9 появляется ток,транзистор открывается. Напряжениена базе транзистора 29 уменьшится донуля, транзистор закрывается, В результате происходит разрыв диодныммостом 30 цепи питания первичной обмотки 36. На управляющем электродетиристора 11 исчезает. управляющий сигнал и тиристоры 11 и 12 закрываются.В закрытом состоянии тиристоры будут находиться до тех пор, пока напряжение сети на питающих клеммах неуменьшится до допустимого рабочегозначения.Предлагаемое устройство расширяетего функциональные возможности путем,защиты многофазной нагрузки достигается за счет применения гальванической развязки между выходом пороговойсхемы коллектор-змиттер второго транзистора) и переходом управляющий электрод - катод первого силового тиристора статического выключателя,формула изобретенияУстройство защиты нагрузки в цепи переменного тока по авт. св. У 892556, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен блок развязки, включенный между переходом коллек. тор - эмиттер второго транзистора и пеоеходом упоавляющий электрод-катод первоо силового тиристора и состоящий из транзистора, диодного моста переменного тока, общая точка соединения катодов которого подключена к коллектору, а общая точка соединения анодов - к эмиттеру транзистора, и развязывающего трансформатора, первичная обмотка которого одним выводом подключена к первой клемме для подключения нагрузки, а другим выво, д Подп венного комитета ретений и открыт 35, Раушская наб Тираж б ВНИИПИ Государ по делам иэ 13035, Москва, Филиал ППП нПатентф,жгород, ул. Проектна 1003223 8дом через диагональ диодиого моста гие выводы которых подключены к друсоединена с второй входной клеммой гому выводу вторичной обмотки развяврк злом один вывод вторичной обмот- эывающего трансформатора.н рлзвязывающего трансформатора под- Источники информации, ключен к аноду выпрямительного диода,принятые во внимание при экспертизе катод которого соединен с одним иэ 1. Авторское свидетельство СССР выводов конденсатора и резистора, дру- У 892566., кл. Н 02 Н 3/08, 1980,