Устройство для защиты электропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени

(56) Авторское свидетельство СССРУ 355608, кл. Н 02 Н 3/04, 1970.Авторское свидетельство СССР9 661673, кл. Н 02 Н 3/23, 1976.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭТРОПОТРЕБИТЕЛЯ ОТ МИНИМАЛЬНОГОЖЕНИЯ С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ, содержащкнопки "Пуск" и "Стоп", включенные последовательно 1 с обмоткои силовогореле, кнопку контроля, последовательно соединенные резистор, выпрямитель и первый вывод первого конденсатора, удерживающее реле, первый вывообмотки которого соединен с первымвыводом второго конденсатора и блокинг-генератор, первичная обмоткакоторого подключена параллельно клопке "Стоп", а вторичная подключена куправля мому ключу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения надежности в работе, в него дополнительно введены транзистор, диодтретий конденсатор, размыкающий контакт в кнопке контроля и разрядноереле с двумя контактнами - замыкающим и,размыкающим, а управляемыйвыполнен в виде транзистора, прибаза первого транзистора соединенпервым выводом дополнительного диода с первым выводом обмотки силового реле и с первым выводом замыкающего контакта кнопки контроля, эмиттер этого транзистора соединен с вторым выводом первого конденсатора, с вторым выводом дополнительного дИода и с первым выводом третьего конденсатора, второй вывод которого подключен к месту соединения резистора с выпря:мителем, коллектор первого транзистора соединен с первым выводом второ" го конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом обмотки удерживающего реле и с первым выводом размыкающего контакта разрядного реле, второй вывод этого контак" та соединен с первым выводом первого конденсатора, с первым выводом замыкающего контакта разрядного реле, с выводом вторичной обмотки блокинггенератора и с эмиттером второго транзистора, база которого соединена с вторым выводом выхода блокинг-генератора, коллектор этого транзистора соединен с вторым выводом замыкающего контакта разрядного реле и с первым выводом обмотки разрядного реле, второй вывод которой соединен с эмиттером первого транзистора, причем второй вывод замыкающего контакта кнопки контроля соединен с ее размыкающим контактом и с резистором, а второй вывод размыкающего контакта этой кнопки соединен с вторым выводом обмотки силового реле.Изобретение относится к энергетике и предназначено для автоматического повторного включения потребителяпри кратковременном исчезновенииили глубокой посадке напряжения сети с целью предотвращения отключениянапряжения сети ответственных токоприемников.Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства, а также обеспечение возможности регулирования времени замкнутого состояниявыходного контакта, удерживающего реле путем изменения сопротивления резистора малой мощности. 5На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит источник 1 силового напряжения постоянного тока,кнопки "Стоп" 2 и "Пуск" 3, обмотку 20силового реле 4, нормально разомкнутый контакт 4-1 силового реле, кнопку 5 контроля, резистор 6, выпрямитель 7, дополнительный диод 8, конденсатор 9, удерживающее реле 10, 25замыкающие контакты 10-1 и 10-2удерживающего реле, транзистор 11,конденсаторы 12 и 13, сигнальную лампу 14, ограничительный резистор 15,разрядное реле 16, размыкающий 16-1 и З 0замыкающий 16-2 контакты разрядногореле, транзистор 17, блокинг-генератор 18 с первичной обмоткой и еевыводами 19 и 20 и вторичной обмоткой с выводами 21 и 22,35Устройство работает следующим образом.При разомкнутой кнопке 3 обмоткасилового реле 4 и, следовательно,все детали, входящие в схему устрой- щства, обесточены. При этом срабатывание устройства защиты при любых неблагоприятных условиях исключено,При нажатии кнопки 3 срабатываетсиловое реле 4 и своим контактом4-1 шунтирует кнопку 3. Создающеесяпадение напряжения на обмотке силового реле 4 прикладывается через размыкающий контакт кнопки 5, резистор6, выпрямитель 7 и диод 8 к конденса торам 12 и 13, которые через некоторое время (время подготовки устройства к работе) заряжаются до напряжения источника 1 питания. Если этонапряжение имеет значительную величину, то для его ограничения параллельно конденсатору 12 включаетсястабилитрон (не показан),Зарядный ток конденсатора создает на диоде 8 падение напряжения, которое прикладывается к базоэмиттерному переходу транзистора 11 в обратном направлении и надежно запирает этот транзистор.На выводах 21 и 22 обмотки блокинг-генератора напряжение отсутствует, поскольку его выходные выводы 19 и 20 закорочены раэмыкающим контактом/кнопки 2 "Стоп".После завершения переходных процессов потребление энергии самой схемой устройства защиты отсутствует. Этоявляется одним из преимуществ схемыпредлагаемого устройства, так как онорассчитано на длительное время работы, а количество таких устройств напроизводсвте, например на предприятиях химическои промышленности, достигает нескольких сотен.При исчезновении напряжения с выхода источника 1 силового напряжения происходит отключение удерживающего реле 4. Контакт 4-1 реле замыкается.Конденсатор 13 начинает разряжаться через резистор 6, размыкающий контакт кнопки 5, обмотку удерживаницегореле 4 и базоэмиттерный переход транзистора 11. Протекание разрядного тока конденсатора 13 через базоэмиттерную цепь транзистора 11 вызывает протекание аналогичного по величине тока коллектора. Источником этого тока является ток разряда конденсатора 12. Этот ток, протекая также через эмиттер транзистора 11, влечет за собой дальнейшее увеличение величины входного тока транзистора, который в свою очередь приводит к возрастанию тока в цепи коллектора этого транзистора и т.д. Максимальная величина тока коллектора транзистора 11ограничена резистором 15 и сопротивлением обмотки удерживающего реле 10, которое включается за счет протекания через его обмотку разрядного тока конденсатора 12. Срабатывание удерживающего реле 10 вызывает замыкание его контакта 10-1, включенного параллельно кнопке 3 "Пуск", Это состояние реле 10 сохраняется в течение вполне определенного времени задержки (например, 5 с), определяемого емкостью времязадающего конденсатора 13 и сопротивлением резистора 6.Если в течение заданного временинапряжение от источника 1 восстанавливается, то силовое реле 4 автоматически включается без нажатия кнопки3, поскольку его обмотка остаетсяподключенной к напряжению источника,1 через контакт 10-1 реле 10.Если напряжение восстанавливаетсяпосле заданного времени, то релевключиться автоматически не может 0из-за того, что контакт 10-1 реле 10к этому оказывается разомкнут.В связи с тем, что потеря энергиизаряженного конденсатора 13 при кратковременных, следующих одно за другим, исчезновениях напряжения сетипроисходит частично с последующимее восстановлением при появлении напряжения, то устройство способноудержать реле 4 во включенном состоянии в течение значительно большеговремени, чем заданное время. Это является одним из преимуществ предлагаемого устройства.Оперативное отключение силового 25реле 4 осуществляется кнопкой 2"Стоп". При нажатии последней квходным выводам 19 и 20 блокинггенератора 18 прикладывается напряжение от источника 1 напряжения через 30обмотку силового реле 4 и его замкнутый контакт 4-1 в течение времени,равного времени выключения силовогореле 4. На выходе блокинг-генератора 18 (выводы 21 и 22) формируютсяимпульсы, отпирающие транзистор 17.При этом напряжение заряженного конденсатора 12 через открытый транзистор 17 прикладывается к обмотке разрядного реле 16, вызывая его срабатывание,Вследствие уменьшения тока черезобмотку силового реле 4 до малой величины, определяемой высокоомнымвходным сопротивлением блокинг-генератора 18, силовое реле 4 выключается и его контакт 4-1 замыкается.В момент срабатывания разрядногореле 16 его контакт 16-2 замыкается,а контакт 16-1 размыкается. При этом 50последний отключает обмотку удерживающего реле 10 и заряженного конденсатора 12, а контакт 16-2 разрядногореле 16 шунтирует переход эмиттерколлектор транзистора 17 и обеспечивает самоблокировку реле 16, котороеудерживается во включенном состояниидо тех пор, пока конденсатор 12 полностью не разрядится через сопротивление его обмотки. Далее срабатывание удерживающего реле 10 возможно при любом уровне наводок, чем обеспечивается высокая надежность оперативного отключения силового реле 4.При необходимости получения заданного времени задержки при меньшем значении величины емкости конденсатора 13 увеличивают величину сопротивления резистора 6 с применением составного транзистора или транзистора с большим коэффициентом усиления. Это дает возможность уменьшить ,габариты устройства, применить для реализации предлагаемого устройства интегральные схемы и уменьшить время оперативного отключения силового реле. Регулировка времени задержки осуществляется изменением сопротивления резистора 6.Конденсатор 9 предназначен для удержания реле 10 во включенном состоянии на время перехода реле 4 из включенного состояния во включенное. Это время примерно составляет сотые доли секунды.Резистор 15 предназначен для ограничения коллекторного тока транзистора 11 во время заряда конденсатора 9, который происходит в начальный момент разряда конденсатора 13.В предлагаемом устройстве предусмотрен периодический контроль исправности схемы. В качестве элемента контроля 14 можно использовать, например, накальную лампу, стрелочный прибор, сигнальную люминесцентную лампу и т.п. В предлагаемом варианте показано использование в качестве элемента контроля 14 сигнальной лам" пы, включенной последовательно с контактом 10-2 реле 10. Этот контакт ре" ле может быть замыкающим или размыкающим, в зависимости от выбранного контроля (темный или светлый режим),Контроль исправности предлагаемого устройства осуществляется только при включенном состоянии силового реле 4 путем нажатия кнопки 5, осуществляющей имитацию исчезновения контролируемого напряжения (напряжение на обмотке силового реле 4). После нажатия кнопки 5 происходит отключение резистора 6 от обмотки силового реле и его подключение к базе транзистора 11 Вследствие этого конденсатор 13 разряжается, реле 10 срабатывает,/едактор Н.Бобкова Техред З.Палий КорректоР Г,Решетни аказ 4110/52В 20 сно Под митета ССС ткрытий я наб., дНИИПИ Государственного к по делам изобретений и13035, Иосква, Ж, Раушс 4 5 лиап ППП Патент", г.ужгород, ул.Проекты его контакты 10-1 и 10-2 замыкаются и лампа 14 загорается. По времени ее горения можно судить о работоспособности устройства и о величине времени задержки. 5Поскольку величина сопротивления обмотки силового реле 4 значительно меньше величины сопротивления резистора 6, то величина сопротивления обмотки силового реле 4 практически не влияет на величину времени задержки.В связи с этим время задержки практически не изменяется и в процессе контроля работоспособности предлагаемого устройства, когана резистор 15 6 замыкается на базу транзистора 11, а конденсатор 13 разряжается через замыкающий контакт кнопки 5, минуя обмотку силового реле 4. Следует отметить, что замыкание контакта 10-1 удерживающего реле 10 в режиме контроля не вносит В работу силового реле 4 никаких изменений, поскольку контакт 10-1 включается параллельно замкнутому контакту 4-1 реле 4. Если момент оперативного отклю" чения силового реле 4 кнопкой 2 "Стоп" совпадает по времени с проверкой работоспособности предлагаемого устройства, осуществляемой нажатием кнопки 5 контроля, то задержка отключения силового реле 4 не происходит, поскольку конденсатор 12 разряжается через обмотку раэрядно - го реле 16, а контакт 16 - 1 этого реле отключает обмотку удерживающего реле 10 .от конденсатора 12.