Устройство для формирования тока возбуждения реле

Союз Советских Соцналистических РеспублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ по 743067(22) Заявлено 190977 (21) 2525530/24-07 с присоединением заявки М Н 01 Н 47/32Н 02 Н 3/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТОКА ВОЗБУ)ЩЕНИЯ РЕЛЕ Изобретение относится к автоматике и предназначено для применения в . различных схемах автоматического управления и контроля, а также защиты различных электроустановок от перегрузки.Известно устройство для формирования тока возбуждения реле, выполненное на транзисторах, содержащее датчик тока с выпрямителем, ВС-контур в цепи базы транзистора и источник питания постоянного тока (1) .Однако известное устройство характеризуется недостаточной надежностью работы и чувствительностью. Наиболее близким по технической сущности является устройство для формирования тока возбуждения реле, содержащее датчик входного сигнала, к, 2 О которому подсоединен ВС-контур, к конденсатору последнего подключен.вход порогового элемента, выполненного на однопереходном транзисторе, первая базакоторого соединена с управ ляющим электродом тиристора, включенного последовательно с реле, а вторая подключена через резистор к плюсовой клемме источника питания постоянного тока, и разделительный диод 2) . ЗО Известное устройство обладает недостаточной надежностью работы, так как в нем не обеспечивается автоматический возврат схемы в исходное состояние.Цель изобретения - повышение надежности работы путем обеспечения автоматического возврата в исходное состояние. Для достижения этой цели устройство для формирования тока возбуждения реле, содержащее датчик входного сигнала, к которому подсоединен НС-контур, к конденсатору последнего подключен вход порогового элемента, выполненного на однопереходвом транзисторе, первая база которого соединена с управляющим электродом тиристора, включенного последовательно с реле, а вторая база подключена через резистор к плюсовой клемме источ" ника питания постоянного тока, и разделительный диод, снабжено блоком возврата в исходное состояние и блоком снижения напряжения срабатывания, нри этом блок возврата в исходное состояние выполнен на однопереходном транзисторе, эмиттер которого через первый коммутирующий конденсатор ирезистор подключен к плюсовой клеммеисточника питания постоянного тока,к точке соединения которых через второй коммутирующий конденсатор подсоединен анод тиристора и эмиттеры транзисторов соединены разделительнымдиодом, блок снижения срабатываниявыполнен в виде последовательно соединенных разделительного диода и резистора, включенных между анодом тиристора и резистором в цепи второй базыоднопереходного транзистора порогового элемента, а блок снижения напряжейия срабатывания выполнен в видетретьего однопереходного транзистора с ВС-контурам в цепи эмиттера,при этом ВС"контур. подключен к датчику входного сигнала, а эмиттероднопереходного транзистора соединенразделительными диодами с эмиттерамиоднопереходных транзисторов блоковвозврата в исходное состояние и снижения напряжения срабатывания.На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройствадля формирования тока возбуждения реле; на фиг. 2 - схема устройства сболее широким диапазоном регулировки коэффициента возврата.Устройство (фиг. 1) содержит датчик входного сигнала, например датчик тока, образованный трансформатором.тока 1, выпрямительным мостом 2и конденсатором фильтра 3, к которому подключен потенциометр 4, пороговый элемент, выполненный на однопереходном транзисторе 5 с ВС контуром б, 7 в цепи змиттера, перваябаза которого соединена с управляющим электродом тиристора 8, включенного последовательно с реле 9, источник питания постоянного тока, образованный трансформатором 10, выпрямительным мостом 11, конденсатором 12 фильтра и стабилитроном 13,разделительный диод 14,блок возврата устройства в исходное состояние,составленный однопереходным транзистором 15, коммутирующими конденсаторами 16, 17 и резисторами 18 и 19,и блок снижения напряжения срабатывания порогового элемента, выполненный в виде последовательно соединенных диода 20 и резистора 21, Блокснижения напряжения срабатывания,выполненный в виде однопереходноготранзистора 22, ВС-контура 23, 24,второго потенциометра 2.5 и разделительного диода 26 (фиг. 2),Устройство работает следующим образом.Поскольку порог отпирания транзистора 15 устанавливается ниже порогасрабатывания транзистора 5, при подаче напряжения питания отпираетсятранзистор 15 и через него и резистор 18 заряжается конденсатор 16практически до напряжения питания.Если напряжение на выходе датчика 65 входного сигнала, например напряжение на выходе потенциометра 4 и, следовательно, напряжение на конденсаторе 7 ниже порога отпирания транзистора 5, тиристор 8 заперт, а реле 9.отключено. При возрастании напряжения на потенциометре 4, вызванного,например, увеличением контролируемого тока выше заданной величины, напряжение на конденсаторе 7 достигнетнапряжения отпирания транзистора 5 ион отпирается, а конденсатор 7 разряжается на резистор 27. Под действием падения напряжения на резисторе27 от разрядного импульса тока отпирается тиристор 8, вызывая включениереле 9. Под действием постоянного выпрямленного тока, протекающего черезрезистор 18, реле 9 и тиристор 8, последний удерживается в открытом состоянии и после запирания транзистора 5, а коммутирующий конденсатор 16заряжается. На резисторы 18 и 19 начинает разряжаться конденсатор 16,Для создания дифференциала междунапряжением включения и отключенияустройства служат последовательносоединенные диод 20 и резистор 21.До отпирания тиристора 8 диод 20 заперт потенциалом на аноде тиристора 8После включения тиристора потенциал анода тиристора уменьшаетсяпрактически до нуля и диод 20 отпирается, шунтируя резистором,21 резистор 28. За счет этого уменьшается порог срабатывания транзистора 5. Поэтому напряжение отключения транзистора 5 и, следовательно, значениеконтролируемого тока на соответствующую величину будет меньше токавключения реле,До тех пор пока напряжение на выходе датчика будет превышать уменьшенный на величину дифференциала пороготпирания транзистора 5, конденсатор7 будет периодически через резисторб заряжаться и разряжаться черезтранзистор 5 на резистор б, вызываяпериодическое отпирание транзистора 5.Этот транзистор через диод 14 вызывает периодический подзаряд конденсатора 16, не давая ему резрядитьсядо напряжения отпирания транзистора15. Когда контролируемый ток уменьшится до велйчины, меньшей заданной,напряжение на потенциометре 4 станетменьше порога отпирания транзистора5. Следовательно, транзистор 5 не отпирается и конденсатор 16 разрядитсяна величину напряжения отпираниятранзистора 15, который отпирается.Через резистор 18, конденсатор 16 итранзистор 15 проходит импульс. тока,заряжающий конденсатор 16. Посколькуконденсатор 17 при этом заряжен засчет падения напряжения на резисторе 18 при заряде конденсатора 16 тиристор 8 запирается, отключая реле 9.Поскольку порог отпирания транэистора 15 при помощи резисторов 29 и 30 устанавливается меньше порога срабатывания транзистора 5, диод 14 будет заперт до тех пбр, пока напряжение на потенциометре 4 ниже порога отпирания транзистора 5,и через него тран 5 зистор 5 отпираться не будет.В дальнейшем работа устройства повторяется.В устройстве с блоком снижения напряжения срабатывания, выполненным в виде однопереходного транзистора 22 (фиг. 2), значение тока срабатывания устройства задается при помощи потенциометра 4, а потенциометром 25 задается ток отключения реле.Пока контролируемый ток будет выше значения тока отключения реле, напряжение на выходе потенциометра 25 будет выше порога отпирания транзистора 22, и конденсатор 24, заряжаясь через резистор 23 до напряжения на потенциометре 25, будет периодически разряжаться на эмиттер-базу транзистора 22, При этом через диод 31 будет периодически подзаряжаться конденсатор 16. Когда контролируемый ток уменьшится до величины, меньшей заданной потенциометром 25, напряжение на потенциометре 25 станет меньше порога отпирания транзистора 22. Следовательно, транзистор 22 не отпирается и конденсатор 16 разрядится на величину напряжения отпирания транзистора 15. При этом транзистор 15 отпирается отключая реле. Поскольку порог отпирания транзистора 22 при помощи резисторов 29 и 30 устанавли вается меньше порога срабатывания транзистора 15, диод 31 будет до тех пор заперт, пока напряжение на потенциометре 25 ниже порога отпирания тиристора 8, и через него транзис О тор 15 отпираться не будет. В дальнейшем работа реле тока повторяется.Для того, чтобы при напряжении на выходе датчика выше заданного значения происходил периодический заряд конденсатора 16, постоянная времени ВС-контуров 6, 7 и 23, 24 выбирается не менее чем .на порядок меньше величины постоянной времени ВС-контура, образованного конденсатором 16 и резисторами 18 и 19. Для компенсации разброса порога отпирания транзисторов 5, 22 служат подстроечные потенциометры 32 и 33-. Конденсатор 34 обеспечивает помехозащищенность схемы устройства.55Предложенное устройство характеризуется высокой точностью работы при колебаниях в широких пределах напряжения питания и температуры окружающей среды, его схема проста и бес контактна, что обусловливает надежность в работе, наличие подстроечных резисторов позволяет без изменения шкалы реле использовать различные датчики электрических и неэлектричес ких величин с значительными отклонениями по номиналу, Устройство характеризуется высокой чувствительностью.Все это обеспечит применение устройства в различных схемах контроля, защиты и автоматического управления.Формула изобретения1. Устройство для формирования тока возбуждения реле, содержащее датчик входного сигнала, к которому подсоединен ВС-контур, к конденсаторупоследнего подключен вход пороговогоэлемента, выполненного на однопереходном транзисторе, первая база которого соединена с управляющим электродом тиристора, включенного последовательно с реле, а вторая подключеначерез резистор к плюсовой клемме источника питания постоянного тока, иразделительный диод, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем обеспечения атоматического возврата в исходное состояние, оно снабжено блокомвозврата в исходное состояние и блоком снижения напряжения срабатывания,при этом блок возврата в исходное состояние выполнен на однопереходномтранзисторе, эмиттер которого черезпервый коммутирующий конденсатор ирезистор подключен к плюсовой клеммеисточника питания постоянного тока,кточке соединения которых через второйкоммутирующий конденсатор подсоединенанод тиристора,а эмиттеры транзисторов соединены разделительным диодом.2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок снижения напряжения срабатывания выполнен в виде последовательно соединенных разделительного диода и резисто-ра, включенных между анодом тиристора и резистором в цепи второй базыоднопереходного транзистора порогового элемента.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения диапазона регулировкикоэффициента возврата, блок снижениянапряжения срабатывания выполнен ввиде однопереходного транзистора сВС-контуром в цепи эмиттера при этомВС-контур подключен к датчику входного сигнала, а эмиттер однопереходного транзистора соединен разделительными диодами с эмиттерами однопереходных транзисторов блоков возврата в исходное состояние и снижения напряжения срабатывания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Федосеев А.М. Релейная защитаэлектрических систем. М., Энергияф1976, с. 119, рис2-52.2. Тиристоры. Технический справочник.Пер,с англ.под ред.Лабунцова В.А.и др. Изд. 2-е, доп.М.,Энергия, 1971, с. 202-203, рис. 8-27.743067 Составитель Л, ВаськоваТехред Ж, Кастелевич Корректор М. Пожо актор О. Колеснико Заказ 3627/1 иал ППП Патент Патен , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тира ЦНИИПИ Госуд по делам и 035, Москва, 844 рственного обретений и -35, Раушск Подписноеомитета СССРоткрытийя йаб., д, 4/5