Устройство для защиты электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени

Союз СоеетскмоциалистицаскикРеспублик свкд-в ополнительное к 22) Зв 7, 11.7 02 исоединением заявкирстевниый еенатетСССРлем еэееретенми етернте) Приорите Опубликовано 15,04. 79 Гюллетень % Дата опубликования описания 18,04 В. Партугимов, Ю. М. Дороднов, Е. Н. Рунич, А. Астапов, В. И. Турченков и А, Г. Романова 2) Авторы изобрет я(71) Заявитек УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ЗЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙМИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕН(54 ой удержи элемент пуска, а между обм ваюшего реле и времязадаюш сатором включен размыкаюш такт силового реле, паралле кондеяблок-ко нсформатора; потребляе ктрическую энергию в наля автот значи ную о кот Известно устройство для зашиты электропотребите лей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее электромагнитное универсальное реле с контактом катушки контактора, конденсатор с запасом энергии для включения и удержания репе в течение заданного промежутка времени, переключатель сопротивлений и тумблер для настройки выдержки времени в условиях эксплуатации, автотрансформатор для заряда конденсатора от сети, а также кнопку"Пуск" и кнопку Стоп контактора, имеющую один замыкающий и один размыкающий контакты. Однако. такое устройство недостаточно надежно при кратковременных исчезновениях напряжения питания, следующиходно за другим в течение времени большего, чем установленная выдержка, а также из-за наличия большого количества механических контактов; нетехнологично в изготовлении из-за рабочэм режиме; имеет сложную схему. Кроме того, указанное устройство не универсально при подключении его к источникам напряжения питания из-за необходимости изменения отводов автотрансформатора при подключении к другому источнику питающего напряжения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для зашиты электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее элемент пуска и элемент отключения эпектропотребителя, включенные последовательно с катушкой силового репе, последовательно включенные рези стор и времязадаккций кондеясатор, параллельно которому включены стабилитрон и обмотка удерживающего реле, замыкакюпий контакт которого шунтируетрому подкпючены удерживающий конденсатор и кнопка контроля. Недостатками этого устройства являются невозможность подключения его к действующему потребителю без останова технологического 5 производства. и сложность бесконтактного выполнения элемента отключения электро- потребителя, заключающаяся в том, что этот эпемент должен содержать два кпюча, один из которых должен быть нор О мально замкнут, а другой разомкнут, и при замыкании второй кпюч должен пропус-, кать значительный по веничине ток разряда времязадающего конденсатора.Цепью изобретения явпяется расширение функционапьных возможностей устройства, Это достигается тем, что предпагаемое устройство дополнительно снабжено двумя резисторами, транзистором и тиристором, подключенным параппепьно стаби-питрону, при этом управпяющий эпектрод тиристора соединен с коппектором транзистора, база-эмиттерный переход которого. через второй допопнитепьный резистор подключен параллельно элементу отключения эпектропотребитепя, а первый допойнитепьный резистор вкпючен между время- задающим конденсатором и тиристором.На чертеже дана схема описываемого устройства.36Устройство содержит сиповое репе 1 с раэмыкающим,2 и замыкающим 3 бпокконтактами и контактом. 4 дпя управпения эпектропотребитепем 5, источник 635 управпения отключением эпектропотребителя, резистор 7, времязадающий конденсатор 8, стабипитрон 9, обмотку удерживающего репе 10 с замыкающими контактами 11 и 12, удерживающий конденсатор 13, элемент 14 контроля, кнопку 15 контроля, эпемент 16 пуска и эпемент 17 отключения эпектропотребитепя, первый допопнитепьный резистор 18, соединительный разъем 19, тиристор 20, тран 45 зистор 21 и второй дополнительный резистор 22.Устройство работает следующим образом.При напичии напряжения питания и откпюченном состоянии силового реле 1 все эпементы устройства обесточены за счет того, что эпемент 16 разомкнут, а шунтирующие его блок-контакт 3 силового репе и контакт 11 реле 10 также разомкнуты. При этом обмотка реле 10 через размыкающий блок-контакт 2 силового репе 1 шунтирована бопьшой по вепичине емкостью конденсатора 8, который делает невозможным вкпючениерепе 10 при любом уровне электрическихнаводок во внешних цепях и нажйгии кнопки 15 контроля, Это обеспечивает отсутствие вкпючений реле 10, а следоватепьно, и всего устройства в укаэанном режиме работы, Кроме того, этот режимработы характеризуется тем, что всеэлементы, входящие в схему устройства,обесточены. Это обеспечивает максимапь-но высокую надежность всех элементовсхемы и устройства в целом и дает максимально возможную экономию электроэнергии.В момент включения элемента 16пуска через катушку сипового репе 1протекает ток, поскольку элемент 17 отключения замкнут (транзистор насыщен). При этом сиповое реле 1 срабатывает и своим блок-контактом 3 шунтирует элемент 16 пуска и далее приего отпускании происходит самоудержание силового реле во вкпюченном состоянии током, протекающим через блокконтакт 3. При срабатывании сиповогореде 1 блок-контакт 2 размыкается, аконтакт 4 включает электропотребитель 5,Напряжением с катушки сиповогореле 1 .через резистор 7 времязадающий8 и удерживающий 13 конденсаторы заряжаются до напряжения стабипизациистабипитрона 9.Емкость времязадающего конденсатора 8 бопее чем на два порядка превышает емкость удерживающего конденсатора 13 так как назначение конденсатора 8 состоит в том, что он должен удерживать реле 10 во вкпюченном состояниипри исчезновении напряжения сети в течение заданного времени, например,равного 5 с, а конденсатор 13 предназначен дпя удержания репе 10 во вкпюченном состоянии на время перехода силового реле 1 из отключенного состоя-.ния во вкпюченное. Это время примерносоставпяет сотые доли секунды.Включение реле 10 током заряда конденсатора 13 невозможно в виде бопьшой величины сопротивления резистора 7. ИОсобенностью описываемого устройства является возможность использования резистора 7 с очень бопьшой величиной сопротивпения. Это сопротивление в основном опредепяется по верхнему предепу величинами токов утечки конденсаторов 8 и 13,Указанная возможность обеспечивает малое потребление устройством электрической энергии в рабочем режиме (на порядок меньше, чем в известных устройствах аналогичного назначения); высокую надежность устройства в работе за счет малых токов, протекающих через элементы схемы, и малого рассеяния нв них электрической мощности; универсальность подключения к источникам питания, которая выражается в том, что устройство можно подключать к различным номиналам без изменения номиналов элементов схемы.При исчезновении питающего напряжения силовое репе 1 отключается. При этом блок-контакт 3 и контакт 4 силового реле 1 размыкаются, а блок-контакт 2 замыкается, Удерживающий конденсатор 13 разряжается через бпокконтакт 2, а репе 10 подключается параллельно заряженному конденсатору 8. Срабатывание репе 10 вызывает замыкание его контакта 11, включенного параллельно элементу 16 пуска, Это состояние реле 10 сохраняется в течение вполне определенного времени задержки (например; 5 с), определяемого.емкостью времязадаюшего конденсатора 8 и сопротивлением обмотки реле 10.Если в течение заданного времени напряжение питания восстановится, то силовое реле 1 автоматически включается без элемента 16, поскольку катушка этого реле остается подключенной к напряжению питания через контакт 11 реле 10.Если напряжение питания восстщтовится после заданного времени, то силовое реле 1 не сможет автоматически включиться; из-зв того, что контакт 11 реле 10/ к этому времени окажется разомкнутым.При кратковременном исчезновенийнапряжения питания времязадаюший конденсатор 8 разряжается частично. Потеря энергии, запасенной конденсатором 8,определяется временем обесточенногосостояния катушки силового реле 1. Чемменьше время исчезновения напряженияпитания, тем меньше потери энергии, запасенной времязадаюшим конденсатором 8,и тем меньше требуется времени дпя еевосстановления.В связи с тем, что потеря энергиизаряженного конденсатора 8 при кратковрЕменных спедуюших одно за другим исчезновениях напряжения питания происходит частично с последующим ее восствновпением при появлении напряжения сети, устройство способно удержать силовое репе во включенном состоянии в течение значительно большего времени, чем заданное время задержки.При появлении сигнала "Стоп с источника 6 управления отключением эпектропотребитепя элемент 17 отключенияпереходит в состояние низкой проводимости, а через база-эмиттерный переходтранзистора 21 и резистор.22 начинаетпротекать ток. Током коллектора этоготранзистора включается тиристор 20,15 через который полностью разряжаетсявремязадвюший конденсатор 8. Резистор18 предназначен дпя ограничения токаразряда конденсатора 8 до величины тока, допустимой через тиристор 20. Од 20 новременно вследствие уменьшения токачерез силовое репе 1 до величины, определяемой резистором 22, контакт 3 силового реле размыкается и устройствовозврашается в исходное состояние.В устройстве предусмотрен периодический контроль исправности схемы. Вкачестве элемента 14 контроля могутиспользоваться, например, накальная пампа, стрелочный прибор., сигнальная пюминесцентная пампа и т.п. В данное случаев качестве элемента 14 контроля использована накальная пампа, включеннаяпоследовательно с контактом 12 репе 10.Этотконтакт реле может быть замыкающим ипи размыкаюшим в зависимости отвыбранного режима контроля - темный,еили светлый, Например, при замыкающемконтакте 12 элемент 14 контроля включен при включенном состоянии катушкисилового реле 1,При нажатии кнопки 15 контроля репе10 включается, его контакт 12 замыка- .ется и через элемент 14 контроля проте 45кает ток за счет приложенного к катушкесилового реле 1 напряжения в течениевремени удержания реле 10 во включенном состоянии.Предлагаемое устройство позволяетупростить элемент отключения электропотребитепя и обеспечить возможность подключения устройства к действующему потребителю электроэнергии без остановатехнологического производства.Упрощение элемента отключения эпектропотребитепя достигается за счет того,что в стройстве кнопка "Стоп можетбыть использована с одним нормально .замкнутым контактом или же при бес"контактном управлении отключением эпектропотребитепя используется один транзистор на токи, не превышающие ток через обмотку силового репе.Возможность подключения устройства к действующему потребителю электроэнергии без останова технологического производства достигается тем, что при подкпючении предложенного устройства не нарушается целостность эпектрической цепи управпения силовым реле, не требуется замены кнопки "Стоп" с одной парой контактов, установленных ранее на технопогических пиниях, на кнопки с двумя парами контактов, что необходимо в прототипе, а также не требуется ,изменения общепринятого порядка расположения пусковых кнопок и силового реле, при котором элемент 17 отключения соединен с плюсовой шиной источни ка питания, обмотка силового репе 1 с минусовой шийой источника питания, а эпемент 16 пуска расположен между элементом отключения эпектропотребителя и вторым выводом силового репе.Формула изобретенияУстройство дпя зашиты эпектропотребитепей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее эпемент пуска и элемент отключения эпектропотребитепя, включенные поспедовсттепьно с катушкой силового репе, поспедоватепь- З но включенные резистор и времязадающий конденсатор, параллельно которому включены стабипитрон и обмотка удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует элемент пуска, а между 1 О обмоткой удерживающего репе и времязадаюшим конденсатором включен размыкающий блок-контакт силового реле, параллельно которому подключены удерживающий конденсатор и кнопка контроля, 13 о т и и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено двумя резисторами, транзистором и тиристором, подкпюченным параппепьно 20 стабипитрону, при этом управляющийэпектрод тиристора соединен с коллектором транзистора, база-эмиттерный переход которого через второй допопнитепьный резистор подключен параппепьно эпеф менту откпючения эпектропотребитепя, апервый допопнитепьный резистор включен между времязадаюшим конденсатором и тиристором. ЦНИИПИ Заказ 1816/52Тираж 856 Подписное филиал ППП "Патент,Ужгород, ул, Проектная,