Устройство для времятоковой защиты электродвигателей переменного тока

)4 Н 02 Н 7/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ коротких ия являе(56) Авторское свидетельХд 1096727, кл. Н 02 Н 7/Паперно Л,Б. Бесконтавые защиты электроустаноЭнергоиздат, 1983, с. 73 щен ороговь вательнора 4 и тво8,тны а блок корсостоит из токоМ.: рис. 37-76,го эле ного с е -дногорезкалнениявеличи РОЙС КТРО вретект ени, не счетчик аннаяной. ие относится к област имущественн и, пр ля за(54) УСТ ЩИТЫ ЭЛЕ ТОКА (57) Изобре электротехн устройствам ТВО ДЛЯ ВРЕМЯТОКОВОИ ЗАДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО двигателеи от перегрузокзамыканий. Целью изобретеся повышение надежности иЦель достигается тем, что элемент 3 состоит из послсоединенных ждущего генефильтра высоких частот 5 рекции выдержки времени ширителя импульсов 1,мента И 9, И-разряд четчика 10 и амплит ора 8. Длительность о обходимая для зап а 10, определяется тролируемого тока. Ука имость является нелине50740 50 55 1 13Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к устройствам для защиты электрических двигателей от перегрузок и коротких замыканий,Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства для времятоковой защиты электродвигателей переменного тока.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3диаграммы, поясняющие его работу.Устройство для времятоковой защитыэлектродвигателей переменного токасодержит датчик тока, выполненный ввиде трансформатора 1 тока, соединенный с входом линейного преобразователя, выполненного в виде резистора 2, ограничитель напряжения навстречно-параллельно соединенных диодах, пороговый элемент 3, образованный ждущим генератором 4 и фильтромвысоких 5 частот, соединенный черезусилитель 6 с первым входом блока 7коррекции выдержки времени, образованного амплитудным детектором 8,логическим элементом 2 И, 9, И-разрядным двоичным счетчиком 10 и расширителем 11 импульсов. Второй входблока коррекции выдержки времени соединен с выходом кварцевого генератора12, а выход блока - с исполнительнымэлементом 13.Ждущий генератор 4 порогового элемента 3 образован переменным резистором 14, конденсатором 15 и последовательной цепью, содержащей встречнопоследовательно соединенные туннельные диоды 16 и 17 и дроссель 18. Рас -ширитель 11 импульсов блока 7 коррекции выдержки времени образован генератором пилообразного напряжениятранзистором 19, резистором 20, конденсатором 21, и формирователем 22,Временные диаграммы, показанныена фиг. 2 и 3, иллюстрируют работупредлагаемого устройства при различных значениях контролируемого тока,Устройство работает следующим образом.Контролируемый ток измеряетсятрансформатором 1 тока и преобразуется на резисторе 2 в пропорциональноеему напряжение (фиг, 2,а). Получаемоенапряжение ограничивается по амплитуде диодным ограничителем, ток черезкоторый ограничен резистором. Такимобразом, на входе порогового элемента 5 10 15 20 25 30 35 40 45 напряжение не превышает величины порядка одного вольта при любых значениях тока в первичной обмотке трансформатора 1 тока. Параллельно диодному ограничителю присоединен переменный резистор 14, регулирующий величину уставки, движок которого шунтируется конденсатором 15, предназначенным для фильтрации высших гармоникконтролируемого тока. Потенциометром14 устанавливается порог запуска ждущего генератора на туннельных диодах16 и 17, т.е, величины напряжения навходе порогового элемента 3, необходимого для перевода туннельных диодов16 и 17 на участок вольт-ампернойхарактеристики, обладающий отрицательным сопротивлением. При превышении входным напряжением указанногозначения ждущий генератор 4 запускается, т.е. в схеме возникают автоколебания, которые снимаются с дросселя 18. Так как напряжение на дросселе 18 явгяется суммой высокочастотныхколебаний и низкочастотной составляющей входного сигнала, то для отделения высокочастотного сигнала дроссельсоединен с фильтром 5 высоких частот,В результате в кажцый полупериод сетевого напряжения при превышениивходным напряжением указанного порогас выхода усилителя 6 снимается пачкавысокочастотных импульсов, длительность которой определяется величиной входного сигнала порогового элемента, При дальнейшем росте входногосигнала длительность указанной пачкиимпульсов возрастает и приближаетсяк длительности полупериода. Непрерывность генерации в течение полупериода обеспечивается диодным ограничителем. Таким образом, при возрастании входного сигнала от значенияуставки, выбранной переменным резистором 14, до максимального значенияна выходе порогового элемента появляются пачки высокочастотных импульсов, длительность которых изменяется от нуля до длительности полупериода входного напряжения.Указанные пачки импульсов подаются на первый вход блока коррекции выдержки времени (фиг, 2, Е и фиг.3,5) на вход амплитудного детектора 8. На второй вход блока коррекции выдержки времени подаются импульсы с выхода кварцевого генератора 12 (фиг. 2, ь и фиг. З,ь). Амплитудныйз 1 З 50 детектор 8 формирует огибающую импульсов порогового элемента (фиг,2,ь и фиг, З,г) и затем получаемые импульсы подаются на вход элемента 2 И5 9. В результате на выходе логического элемента 2 И в каждый полупериод сетевого входного напряжения при превышении мгновенным значение напряжения уставки появляются импульсы квар цевого генератора 12. Причем количество импульсов указанного генератора (при заранее заданном значении его частоты), поступивших на информационный вход счетчика 10 в течение полупериода контролируемого тока с выхода логического элемента 2 И, определяется длительностью пачки импульсов, формируемой пороговым элементом, а следовательно, и амплитудой контролируемого тока. При таком режиме работы длительность времени, необходимая для переполнения счетчика 10 и запуска исполнительного элемента 13, также определяется толь ко амплитудой контролируемого тока.Для управления счетчиком 10, т.е. сброса его на нуль при снижении тока ниже уставки, используется расширитель 11 импульсов. Как только контролируемый ток превысит уставку и на выходе амплитудного детектора 8 возникнет импульс, транзистор 19 расширителя 11 импульсов отпирается и конденсатор 21, ранее заряженный через резистор 20, разряжается до нулевого уровня напряжения. При этом на выходе формирователя 22 устанавливается логический уровень, необходимый для перевода счетчика в режим приема ин 40 формации. При отсутствии импульса на выходе амплитудного детектора, например, при смене полярности полупериода входного сигнала при снижении тока ниже значения уставки транзистор 1945 запирается и начинается заряд конденсатора 21 через резистор 20. Постоянная времени заряда указанной цепи равна или больше длительности полу- периода входного сигнала устройства защиты. При этом сброс счетчика 10 на ноль осуществляется при формировании на выходе формирователя 22 соответствующего логического уровня (фиг. ., р и фиг. З,е) не ранее, чем сигнал на входе устройства защиты уменьшится до значения уставки. В то же время паузы между пачками импульсов, снимаемых с выхода порогово 7404го элемента, не оказывают на работу устройства никакого влияния.Таким образом, длительность отрезка времени, необходимая для заполнения счетчика 10, определяется величиной контролируемого тока, причем зависимость времени срабатывания устройства от тока нелинейна. Следовательно, устройство обладает зависимой выдержкой времени, имеет достаточно простую схему и обладает повышенной надежностью (ввиду простоты и отсутствия в схеме выпрямителей входного сигнала и емкостных фильтров).Формула изобретения1. Устройство для времятоковой защиты электродвигателей переменного тока, содержащее датчик тока, первичная обмотка которого имеет клеммы для подключения в сеть питания электродвигателя переменного тока, вторичная обмотка подключена параллельно линейному преобразователю, выход которого подключен к входу порогового органа, кварцевый генератор, блок коррекции выдержки времени, выход которого подключен к входу исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, пороговый орган выполнен в виде последовательно соединенных ждущего генератора и фильтра высоких частот, при этом вход ждущего генератора является входом порогового органа, а выход фильтра высоких частот - его выходом, к которому через вновь введенный усилитель подключен первый вход блока коррекции выдержки времени, второй вход которого подсоединен к выходу кварцевого генератора.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ждущий генератор состоит из первого и второго встречно-последовательно включенных туннельных диодов, дросселя, конденсатора и переменного резистора, при этом первый и второй выводы переменного резистора являются входами порогового органа, движок переменного резистора соединен с первым выводом конденсатора и с анодом первого туннельного диода, анод второго туннельного диода через дроссель подключен к второму выводу конденсатора, втоТираж б 18 ПодписнИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская наб., д,Про еское предприятие, г, Ужгор оизводственно г я,рому вьводу переменного резистора ик общей точке схемы, а выводы дросселя являются выводами ждуще оенера - / тора.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок коррекции выдержки времени состоит изамплитудного детектора, вход которо 4го является первьм входом блока коррекции выдержки времени, логическогоэлемента 2 И, расширителя импульсов иК-разрядного двоичного счетчика,выход которого является выходом блокакоррекции выдержки времени, при этомвыход амплитудного детектора подключен к первому входу логического элемента 2 И и к входу расширителя импульсов, выход которого подключен кустановочному входу 3-разрядного двоичного счетчика, к информационномувходу последнего подключен выход логического элемента 2 И, второй входкоторого является вторым входом блока коррекции выдержки времени,