Устройство для температурной защиты электроустановки

07 4 3 5012Изобретение относится к электротехнике и предназначено для отключения нагрузки, например, электронагревательного элемента при превышении в зоне контроля заданной температуры.Цель изобретения - упрощение конструкции путем уменьшения числа проводов, соединяющих схему управленияс датчиком и нагревательным элементом.На чертеже приведена схема устройства для температурной защиты.На схеме обозначены симистор 1,через который нагрузка 2, выполненная, например, в виде электронагревательного элемента с выходными выводами 3,4, подключена к клеммам 5,6,соединенным с источником переменноготока, делитель напряжения, образованный первым 7 и вторым 8 резисторами,терморезистор 9 и третий резистор 10,транзисторы 11, 12, образующие пороговый элемент, первый конденсатор 13,диодный мост 14, первый 15, второй 2516, третий 17 и четвертый 18 стабилитроны, конденсатор фильтра 19, резисторы 20-22, диод 23 и конденсаторы24 и 25Устройство защиты работает следующим образом,При подаче напряжения питаниячерез последовательную цепь, образованную конденсатором 13, встречновключенными стабилитронами 15, 16и переходом управляющий электродкатод симистора 1, проходит переменный ток, вызывающий отпираниесимистора 1 по силовой цепи и включение нагрузки 2, например, нагревательного элемента. До амплитудногозначения падения напряжения на стабилитронах 15, 16 через выпрямительный мост 14 и резистор 22 эарядится конденсатор фильтра 19. Еслитемпература в зоне установки терморезистора ниже заданной температурыперегрева защищаемого электрооборудования, сопротивление термореэистора 9 велико и, следовательно, напряжение, падающее на резисторе 10,меньше напряжения отпирания порогового элемента на транзисторах 11 и12, задаваемого соотношением резисторов 7 и 8. Напряжение пробоя стабилитроиа 17 устанавливается ниженапряжения стабияизации стабилитронов 15 и 16, но выше напряжения, идающего на резисторе 7, поэтому чс -рез стабилитрон 17 и транзисторы 11, 12 ток также не проходит. Поэтому весь ток, ограниченный конденсатором 13, проходит через стабилитроны 15 и 16 и цепь управления симпстора 1. За счет этого симистор 1 отпирается в начале каждого полупериода напряжения на сети и все напряжение сети выделяется в нагрузке. Так как ток управления симистором ограничивается конденсатором 13, он опережает анодный ток симистора на 90 , что позволяет надежно отпирать симистор по цепи управления меньшим значением тока, чем постоянным или активным током. Это позволяет уменьшить мощность, потребляемую предлагаемой схемой. Кроме того, симистор 1 отпирается в начале каждого полупериода сети,и все ее напряжение выделяетсяв нагрузке. Терморезистор 9 образует с резисторами 21 и 1 О делитель напряжения, Нижнее плечо этого делителя подключено к входу порогового элемента, образованного транзисторами 11 и 12, а верхнее плечо этого делителя напряжения, составленное термореэистором 9 и резистором 21, через открытый симистор 1 и один из диодов моста 14 подключено к плюсовому выводу диодного моста 14, Подключение терморезистора к аноду симистора позволяет уменьшить число проводов, соединяющих термодатчик, находящийся в зоне, например, электронагревательного элемента, со схемой устройства защиты, с четырех проводников до трех;Когда термореэистор 9 прогревается до температуры, превышающей аварийное значение, падение напряжения на резисторе 1 О превысит напряжение отпирания порогового элемента. Транзисторы 11, 12 откроются. Через стабилптрон 17, резистор 20 и диодный мост 14 эти транзисторы шунтируют последовательно включенные стабилитроны 15 и 16 и цепь управления симистора 1. Поскольку напряжение, падающее на стабилитроне 17 и открытых транзисторах 11, 12, меньше напряжения пробоя стабилитронов 15 и 16, то весь ток, протекающий через конденсатор 13, теперь проходит через шунтирующую стабилитроны 15, 16 и цепь управления симистора цепь, образованную диодным мостом 14, стабилитроном 17 и транзисторами 11, 12,1501207 6Таким образом, введение в схемуустройства диода, резисторов и стабилитрона, подключенного параллельно5терморезистору, который соединенс резистором первого делителя напряжения через введенные диод и первыйрезистор, а с источником питаниячерез включенные последовательно симистор и диод выпрямительного моста,позволяет существенно упростить схему устройства за счет снижения числапроводов, соединяющих схему с термодатчиком и электронагревательным элементомдо трех, обеспечивая при этомтребуемую точность и надежность защиты. Это позволит предложенному устройству найти применение для защитыразличных электроустановок как в про 20 мышленности так и в быту,5Поэтому симистор 1 закрывается, и нагрузка 2 отключается, За счет протекания постоянного тока по цепи, составленной стабилитроном 17, резистором 20 и транзисторами 11 и 12, под действием напряжения на конденсаторе Фильтра 19 транзисторы удерживаются в открытом положении и после снижения температуры в зоне терморезистора 9, обеспечивая выключенное состояние электронагревателя 2Поэтому для повторного включения электронагревателя в работу необхо.димо обесточить схему устройства с целью снятия напряжения с транзисторов 11 и 12, а затем снова подать напряжение сети на клеммы 5 и 6, Конденсаторы 24 и 25, соединяющие змиттеры транзисторов 11 и 12 с их базами, обеспечивают релейное переключение транзисторов и помехозащиту схемы еПоскольку после запирания симистора 1 на терморезисторе 9 и резисто ре 21 выделяется напряжение сети, для ограничения мощности, рассеиваемой на нагретом терморезисторе, и предотвращения выхода его из строя параллельно терморезистору подсоеди нен стабилитрон 18, снижающий напряжение на нем до напряжения, равного напряжению пробоя стабилитрона 18. При этом на реэсторе 21 выделяется основная часть мощности, рассеиваемой делителем напряжения, Для снижения этой мощности в два раза служит последовательно включенный с терморезистором 9 и резистором 21 диод 23. Так как благодаря предложенному подключе.40 нию терморезистора он имеет общую точку соединения с нагревательным элементом, для соединения нагревательного элемента и установленного в его зоне терморезистора со схемой управления требуется всего лишь45 трехжильньп провод, что позволяет существенно упростить предложенное устройство защиты и повысить надежность его работы.50Резистор 22, включенный в цепь конденсатора Фильтра 19, исключает шунтирование в момент подачи питания цепи управления симистора и ложное отпирание транзисторов 11 и 12, за счет поступления напряжения сети, когда закрыт симистор, через стабилитрон 18, диод 23резистор 21 на эмиттер транзистора 12. Формула и з обретения Устройство для температурной защиты электроустановки, содержащеевыпрямительный мост, симистор, четыре конденсатора, терморезистор, . три стабилитрона, четыре резистора, два транзистора, коллектор первого и база второго транзисторов подключены к средней точке делителя, образованного первым и вторым резисторами, первый и второй выводы которого соединены соответственно с первым и вторым выводами выпрямительного моста, третий вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора и через встречно включенные первый и второй стабилитроны с управляющим электродом симистора, первый вывод которого соединен с четвертым выводом выпрямительного моста и имеет клемму для подключения к первому выводу источника переменного тока, второй вывод симистора имеет клемму для подключения к первому выводу нагрузки, второй вывод первого конденсатора имеет клемму для подключения вторых выводов нагрузки и источника переменного тока, первый вывод второго конденсатора подключен к второму выводу выпрямительного моста, база первого и коллектор второго транзисторов через третий конденса" тор соединены с эмиттером первого транзистора, вторым выводом выпрями- тельного мостапервым выводом третьего резистора, оро вывод которого подключен к миттеру второго1501207 Составитель Ю.Постников -:д 1, Дпдык Корректор С. Черни Редактор М.Товтин Заказ 4884/52 Тираж Ь 07 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 транзистора, первому выводу четвертого резистора и через четвертыйконденсатор - к средней точке делителя, второй вывод четвертого реэис"тора через третий стабилитрон, включенный в прямом направлении, соединен с первым выводом выпрямительногомоста, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения конструкциипутем уменьшения числа проводов, соединяющих схему управления с датчиком и нагревательным элементом, дополнительно введены диод, пятый и шестой резисторы и четвертый стабилитрон, подключенный параллельно к терморезистору, первый вывод которого 5соединен с вторым выводом симистораФа второй вывод - через последовательно включенные диод в прямом направлении и пятый резистор с вторым выводом третьего резистора, первый вывод шестого резистора соединен с вторым выводом второго конденсатора, а второй вывод - с первым выводом выпрями- тельного моста.