Полупроводниковое реле постоянного тока с регулируемым коэффициентом возврата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 3(50 Н 01 Н 47 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ НИЯ,Ц ИСА Е ИЗОБРЕ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К(21) (22) во СССР972,ое опис ие. ЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ ПООКА С РЕГУЛИРУЕМЫМ КОЭФОЗВРАТА, содержащее входвухкаскадный транзисторль постоянного тока, исорган, выводы для подточника питания, причем д входного узла соединен водом для подключения итания,.второй выход входоединен с входом усилитеого тока, коллектор выходстора которого через исй орган соединен с вторым подключения источника ллектор входного транзис(,54) 57) ПО СТОЯННОГО Т ФИЦИЕНТОМ В ной. узел, д ный усилите полнительный ключения ис первый выхо с первым вы источника п ного узла с .ля постоянн ного транзи полнительны выводом для питания, ко тора усилителя постоянного тока через резистор соединен с третьим выводом для подключения источника питания, эмиттеры транзисторов усилителя постоянного тока соединены с первым выводом для подключения источника питания, о т л и ч а ю щ е ес я . тем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей, в него введен коммутатор на двух транзисторах, двух постоянных и двух пе- ременных резисторах, причем база первого транзистора коммутатора соединена с коллектором выходного транзистора усилителя постоянного тока, ба.за второго транзистора коммутатора подключена к коллектору входного Я транзистора усилителя постоянного тока, коллектор каждого транзистора коммутатора через постоянный резистор соединен с третьим выводом для подключения источника питания, а змиттер каждого транзистора коммутатора через переменный резистор со-. единен с вторым выходом входного узла.Изобретение относится к автоматике и может бь.ть использовано в различных системах автоматического регулирования и управления, в частности в системах электроснабжения прирегулировании мощности двухтрансформаторных подстанций для автоматического отключения ненагруженных аппаратов (трансформаторов или генераторов) и автоматическом включении резервных аппаратов при возрастании 0тока нагрузки.ПИзвестно полупроводниковое релепостоянного тока, содержащее дифференциальный усилитель постоянноготока на транзисторах, к одному из 15входов кОторого подключен резисторный делитель напряжения, а к другому - источник опорного напряжения,кроме того, к коллектору каждоготранзистора дифференциального усили Отеля подключены одноименные электроды полупроводниковых стабилитронов,другие электроды которых объединеныи соединены с управляющим электродомтиристора, катод которого соединен 25с общей шиной, а анод - с обмоткойисполнительного реле, другой конецкоторой подсоединен к положительномуполюсу источника питания,Данное реле постоянного тока пред- Зоназначено для контроля верхнего инижнего пределов напряжения и позволяет регулировать в некоторых пределах коэффициент возврата 1 .Однако это реле не позволяет регулировать раздельно ток включенияи ток отключения, Действительно,при изменении одного иэ сопротивлений сбалансированного моста изменяется чувствительность реле, а коэффициент возврата практически остается неизменным, так как установкатока включения влечет за собой изменение тока отключения реле,Все это не позволяет использо вать данное реле в системах автоматического регулирования мощности двухтрансформаторных подстанций,Наиболее близким к предлагаемому по общности структурных признаков является реле токовой защиты РТЗ(серийно выпускаемое), содержащее входное устройство, блок питания, усилитель постоянного тока на транзисторах, исполнительный орган и регулировочный резистор, служащий для установки тока срабатывания 2 . Реле РТЗпредназначено для защиты от замыкания на землю и не по" зволяет регулировать ток отпускания, 60 т.е. коэффициент возврата реле не изменяется. Это не позволяет использовать известное реле для автоматического поддержания оптимальной нагрузки системы электроснабжения,В настоящее время для поддержанияоптимальной нагрузки системы электроснабжения создаются сложные ступенчатые схемы с множеством реле,так как коэффициент возврата известных реле лежит в пределах 0,8-;0,9,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигаетсятем, что в полупроводниковое релепостоянного тока, содержащее входнойузел, двухкаскадный транзисторныйусилитель постоянного тока, исполнительный орган, выводы для подключения источника питания, причем первый выход входного узла соединен с первым выводом для подключения источника питания, второй выход входного узла соединен с входом усилителя.постоянного тока, коллектор выходного транзистора которого через исполнительный орган соединен с вторым выводом для подключения источника питания, коллектор входного транзистора усилителя постоянного тока через резистор соедин .н с третьим выводом для подключения источникапитания, эмиттеры транзисторов усилителя постоянного тока соединены с первым выводом для подключения источника питания, введен коммутатор надвух транзисторах двух постоянных и двух переменных резисторах, причем база первого транзистора коммутатора соединена с коллектором выходного транзистора усилителя постоянного тока, база второго транзистора коммутатора подключена к коллектору входного транзистора усилителя постоянного тока, коллектор каждого транзистора коммутатора через постоянный резистор соединен с третьим выводом для подключения источника питания, а эмиттер каждого транзистора коммутатора через переменный резистор соединен с вторым выходом входного узла.На фиг.1 дана схема предлагаемого реле; на фиг.2 - схема автоматического регулирования мощности двух- трансформаторных подстанций.Реле содержит входной узел 1, состоящий из трансформатора тока и выпрямителя с емкостным фильтром, блок 2 питания, коммутатор 3, содержащий транзисторы 4 и 5 и резисторы 6 - 11; усилитель 12 постоянного тока, содержащий резисторы 13 - 15, транзисторы 16 и 17,.конденсатор 18 и стабили трон 19, исполнительный орган 20,Входное устройство 1 через выпрямитель и емкостный фильтр подключено к переходу база-эмиттер транзистора 16, в цепь коллектора которого включена база транзистора 17, а в цепь коллектора .транзистора 17 - исполнио тельный орган 20, Для более четкогосрабатывания исполнительного органав цепь эмиттера транзистора 17 включен стабилитрон 19, База транзистора 16 подключена к отрицательномуполюсу источника питания через сопротивление 15 и транзисторы коммутатора 4 и 5, В цепь эмиттеров транзисторов коммутатора 4 и 5 включенырегулировочные резисторы 7 и 9. Указанные элементы подключены к блоку2 питания.Реле работает следующим образом,В исходном состоянии при отсутствии сигнала на входе транзисторы4 и 16 открыты, а транзисторы 5 и17 закрыты, исполнительный орган 20отключен, Чувствительность (токвключения) регулируется резистором7. Резистор 9 в этом случае не оказывает влияния на схему, так как онотделен от источника закрытым транзистором 5.При повышении тока нагрузки вышеустановленного значения к базе транзистора. 16 прикладывается положительный потенциал и закрывает его. Транзисторы 5 и 17 открываются, исполнительный орган 20 включается и тран-.зистор 4 закрывается, Теперь ток исполнительного органа 20 зависит только от величины резистора 9 так как .резистор 7 отключен закрытым.транзистором 4 и может регулироваться в широких пределах.Чтобы схема не реагировала накратковременные скачки тока, в схе-:.ме предусмотрен конденсатор 18, отвеличины которого зависит выдержка,времени на включение исполнительногооргана 20,При уменьшении величины контролируемого тока меньше заданного значения происходит включение транзисторов 4 и 16. При этом транзисторы 5и 17 закрываются и исполнительныйорган 20 отключается,Таким образом, минимальный контролируемый ток, при котором происходит отключение исполнительного органа 20, задается с помощью резистора9 а максимальный контролируемый токпри котором срабатывает исполнительный орган 20, задается резистором 7.Указанное реле для регулированиямощности двухтрансформаторных подстанций фиг.2) используется следующим образом. Схема содержит распределительноеустройство 21, от которого через выключатели 22 и 23 запитаны трансформаторы 24 и 25 трансформаторной подстанции 26. Секционный автомат 27 5 включен. На питающей станции 21 че. рез трансформаторы 28 и, 29 тока включено предлагаемое реле 30 тока, исполнительные контакты которого через ключ 31 выбора работающего трансфор- .10 матора включены в цепь катушек включения и отключения выключателей 22 и 23Схема работает следующим образом.15 Дается. нагрузка более 105 наодин трансформатор, выключатели 22и 23 включены, в работе находятсяоба трансформатора, При снижении нагрузки до 100 Ъ на трансформатор отпадает реле 30 тока и отключает одиниз выключателей .22 или 23, Отключив-шийся выключатель своими контактамиотключает один из автоматов 32 или. 33. Таким образом трансформатор отключается, а оставшийся в работепринимает на себя всю нагрузку.При повышении нагрузки свыше 105номинальной включается реле 30, выключатель 22 или 23, а затем автомат32 или 33. В работе находятся обатрансформатора.30По сравнению с известным предлагаемое реле позволяет раздельно задавать ток срабатывания и отпусканияисполнительного реле, При этом срабатывание и отпускание исполнительного реле происходит при изменениитока нагрузки в системах электроснабжения в пределах 0,1-1,4 от нормального тока.40 Предлагаемое устройство может бытьиспользовано в системах электроснабжения для автоматического отключения недостаточно нагруженных трансформаторов или генераторов. и авто матического включения резервных аппаратов при возрастании тока нагрузки.Использование изобретения в укаэан-ных системах позволит сэкономитьзначительное количество электроэнергии за счет исключения потерь электроэнергии в недогруженном трансформаторе потерь на намагничивание илипотерь холостого хода, или нагрузочных потерь) .1096712 оставитель А.К ехред А.Бабине ретни косов Корректор дактор Н. Лазарен писно Эаказ 3835/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект 40 Тираж б 83 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Ра