Устройство для защиты индуктивно-емкостного преобразователя

, 14292 19) 7/10 5) 4 Н ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 565388, кл. Н 03 К 3/53, 1977.Авторское свидетельство СССР 9 855961, кл. Н 03 К 3/53, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ИНДУКТИВНО-ЕМКОСТПОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение. функциональных воэможностей путем обеспечения защиты от несимметричных режимов работы, При возникновении аварийного режима форматока нагрузки выпрямителя изменяется,что фиксируется насыщающимся трансформатором. Блок идентификации аварийных режимов, включающий в себя формирователи коротких положительных иотрицательных импульсов, формирователь стробирующих импульсов, узел блокировки стробирующих импульсов, цепьзадержки, два индикационных элементас исполнительным органом, в зависимости от характера импульсов трансформатора, зависящих от вида аварии(пробоя вентиля или обрыва фазы), позволяет выявить и определить вид аварии. Контактор при поступлении на не- Иго сигнала от исполнительного органа у уотключает индуктивно-емкостной преоб- Ы Фразователь от сети, 2 нл.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты устройств, выполненных на основе источника тока, например устройств для зарядки накопительных конденсаторовЦелью изобретения является расширение Функциональных возможностей путем обеспечения защиты от несиммет- О ричных режимов работы.На фиг 1 представлена приниципи,альная схема предлагаемого устройства; на Фиг.2 - временные диаграммы .работы. .5Устройство содержит трехфазный контактор 1, к выходу которого подключен индуктивна-емкостный преобразователь 2, к выходным зажимам преобпазователя подключен трехфазный мос гавай выпрямитель 3, в цепь нагрузки д которого включен насыщающнйСяя,"грансформатор 5, к вторичной обмотке трансформатора параллельно подключены формирователь 6 коротких положительных и Формирователь 7 коротких отрицательных импульсов, их выходы подключены к логическому узлу, состоящему из трех элементов И-НЕ 8 - 1 О и однонибратора 1, при этом выход фор мирователя 6 подключен к одному из входов элемента И-НЕ 9, а выход Формирователя 7 - к одному из входов элемента И-НЕ 8, выход которого соединен с запускающим нходом аднонибратара 1,35 Выходы элемента И-НЕ 9 и однавибратора 11 подключаются к соответствующж входам элемента И-НЕ 1 О, а свободные входы элементов И-НЕ 8 и 9 объединены между собой. Р-вход Р-триггера 12 со единен с выходом элемента И-НЕ 9. Прямой выход Р-триггера 13 соединен с одними из входов элементов И-НЕ 14 и 15, а выход Р-триггера 12 подключен к второму нходу элемента И-НЕ 14 45 и входу инвертора 16, выход которого связан с вторым входом элемента И-НЕ 15, Выходы элементов И-НЕ 14 и 5 соединены с входами соответствующих иннерторов 17 и 18, С-входы Р-триггеров 12 и 13 объединены и подключены к выходу формирователя 19 стробирующих импульсов, вход которого объединен с выходом элемента И-НЕ 9 и Р- входом Р-триггера 12, выходы инверто рон 17 и 18 соединены с входами соответствующих ключей 20 и 21, а также , с входами элемента ИЛИ-НЕ 22 узла 23 блокировки стробирующих импульсов,включающего в себя дна элемента ИЛИ-НЕ 22 и 24, инвертор 25 и два клю" ча 26 и 27. При этЬм выход элемента ИЛИ-НЕ 22 соединен с входом инвертора 25, выход которого подключен к одному из входов элементта ИЛИ-НЕ 24 и входу первого блокирующего ключа 26. Выходы первого 26 и второго 27 блокирующих ключей объединены и подключены параллельно выходу формирователя 19 страбирующих импульсов. Вход ключа 27 соединен с входом элемента ИЛИ-НЕ 24 и с выходом цепи 28 задержки, Последняя содержит последовательно соединенные инвертор 29, элемент ИЛИ-НЕ 30, КБ-триггер 31, первый однонибратор 32, первую дифференцирующую цепочку 33 второй однонибратор 34, вторую дифференцирующую цепочку 35 и ключ 36. При этом адин из входов элемента ИЛИ-НЕ 30 соединен с выходом формирователя 7 отрицательных импульсов, а другой вход через инвертор 29 - с выходом формирователя б положительных импульсон. Выход эле,мента ИЛИ-НЕ 30 соединен с Я-входом КЯ-триггера 31, при этом его К-вход подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 24 узла 23 блокировки стробирукпщих импульсов. Выход КЯ-триггера 31 соединен с запускающим входом однонибратора 32, выход которого через дифференцирующую цепочку 33 подкгпочен к запускающему входу второго однонибратора 34, выход которого, н свою очередь, связан с дифференцирующей цепочкой 35 и с объединенными входами элементов И-НЕ 8 и 9, Выход дифФеренцирующей цепочки 35 соединен с ключом 3, выход которого подключен к входу элемента ИЛИ-НЕ 24 и входу блокирующего ключа 27 узла 23 блокировки стробирующих импульсов. Выход элемента ИЛИ-НЕ 30 соединен с Б- входом КБ-триггера 3, кнопка 38 подключена к К-входу триггера 37, прямой выход которого соединен с объединенными К-входами Р-триггерон 12 и 13. Ключи 20 и 21 подключены к соответствующим индикационным элементам 39 и 40, общая точка соединения которых включена в цепь снетоизлучателя оптрона 41, а реагирующий элемент оптрона нключен в цепь управления исполнительного органа 42, воздействующего на цепь управления кантактара 1.Устройство работает следующим образом.После включения контактора 1 к.входным зажимам индуктинно-емкостного преобразователя 2 подводится напряжение, которое преобразуется втрехфазную систему неизменного тока,питающего нагрузку 4 постоянного тока, через мостовой выпрямитель 3. Насьпцающийся трансформатор 5 контроли"рует форму тока нагрузки. Наиболеехарактерными несимметричными режимамиработы цепей с индуктивно-емкостнымипреобразователями постоянного тока фявляются обрыв фазы питающего напряжения или пробой вентилей силовоговыпрямителя 3.Рассмотрим три характерных режимаработы: один нормальный с моментамивключения и режимом регулирования идна аварийные (обрыв фазы и пробойвентиля), 14, (фиг2) - кривая токанагрузки при различных режимах работы еАмплитудное значение величины тока 1 не зависит от величины сопро4тивления нагрузки, поэтому насыщающийся трансформатор 5 с постояннымуровнем насыщения 1 дс выполняетфункции дифференцирующего звена. Навторичной обмотке трансформатора 5 по Оявляются импульсы в моменты переходакривой тока через границу насыщения1магнитопровода, при этом соответствующие форма и последовательностьположительных и отрицательных импуль"сов при различных режимах (фиг.2,0 ),35В нормальном режиме работы импульсына выходе трансформатора 5 появляютсятолько в момент включения и отключения тока нагрузки 4, что не является 40аварийным состоянием. В аварийных режимах возникает перйодичная последовательность отрицательных и положительных импульсов, Причем в случаеобрыва фазы положительные импульсы.практически без паузы проходят вследза отрицательными, тогда как при пробое вентиля между ними существуетпауза,Эта информация поступает одновременно на входы формирователей 6 и 750положительных и отрицательных импульсов, где преобразуется до соотнетст"вующего уровня напряжения (фиг,2,06 иБ ). Выходной сигнал с формирователей6 и 7 одновременно поступает на вхо"ды элементов И-НЕ 8 и 9 с выхода фор-,мирователя 6 на входы инвертора 29:;цепи 28 задержки, Информация с инвер тора 29 (О , фиг.2) и формирователя 7 (О ,фиг.2) поступает на соответ" ствующие нходы элемента ИЛИ-НЕ 30, выходной сигнал 11 с которого поступает на Я-входы КЯ-триггера 31 цепи 28 задержки и КЯ-триггера 37. Первый же пришедший информационный импульс (момент времени 1 ) нулевого уровня переключает КВ-триггеры 31 и 37 в соответствующее состояние (Б , и У, фиг.2), Сигнал единичного уровня, появившийся на выходе КБ-триггера 37 и, соответственно, на К-входах Р-триггеров 12 и 13, подготавливает их к приему информации.Спадающий фронт выходного напряжения КЯ-триггера 31 запускает одчовибратор.32, на выходе которого формируется импульс заданной длительности с (фиг.2; Бз ), который определяет время задержки до начала приема информации, После дифференцирования этого импульса цепочкой 33 (У ,фиг.2)33 выделенный отрицательный импульс запускает одновибратор 34, формирующий на выходе информацию заданной длительности с 4 (фиг.2,0 ). Этот сигнал дает разрешение на прием информации посредством подачи единицы на объединенные входы элементов И-НЕ 8 и 9.В это время на других входах этих элементов присутствует информация с формирователей 6 и 7. Результирующий сигнал появляется на выходах И-НЕ элементов 8 и 9 (Б и Б ,фиг.2), Причем н нормальном режиме какие-либо изменения сигнала У отсутствуют, н отличие от аварийных. Спадающие фронтыЪ импульсов с выхода И-НЕ элемента 8 являются запускающими для одновибра тора 11, где формируется сигнал заданной длительности 1(Б,фиг.2). Сигнал с прямого выхода одновибратора 11 подается на один из входов элемента И-НЕ 10, а на другой вход пода- ется информация непосредственно с выхода элемента И-НЕ 9, где и происхо- дит суммиронание входных сигналов (У,о,фиг.2) Одновременно с этим импульсы с элемента И-НЕ 9 поступают на вход формирователя 19 стробирующих импульсов, на выходе которого после дифференцирования формируются короткие импульсы У,9, разрешающие считывание информации с Л-входов Ю- триггеров 12 и 13, При этом на выходе 0-триггеров 12 и 13 появляется инфор"1429216 мация, соответствующая каждому режиму работы (О, и Бфиг,2). В случае обрыва фазы происходит переключение Р-триггера 12, а при пробое вентиля срабатывают Р-триггеры 12 и 13, что является информацией к распознанию причины аварии. Преобразованная бло ками 14 - 18 информация поступает насоответствующие ключи 20 и 21. Приэтом включается один из индикационныхэлементов 39 или 40, соответствующий одному из аварииных режимов, Одновренменно информация с выходов инверторов 17 и 18 поступает на элемент ИЛИ-НЕ 22 узла 23 блокировки строби" рующих импульсов. Проинвертированный блоком 25 сигнал поступает на вход блокирующего ключа 26, который после открывания блокирует дальнейшее формирование стробирующих импульсов (Б,фиг,2) и фиксирует состояние В-триггеров 12 и 13 анализатора. Сфор" мированный одновибратором 34 прямоугольный сигнал (Р,фиг.2) дифференцируется цепочкой 35 (О ,фиг.2), и отрицательный импульс поступает на вход ключа 36, где преобразуется в сигнал единичного уровня (Рзб,фиг.2), который, в свою очередь, поступает на вход блокирующего ключа 27, производящего операцию, аналогичную ключу 26, а также на один из входов элемента ИЛИ-НЕ 24 на второй вход которого подается информация с инвертора 25При наличии сигнала единичного уровня на одном из входов элемента ИЛИ-НЕ 24 КЯ-триггер 31 устанавливается в нулевое состоение (Бзфиг,2), дальнейшее прохождение сигналов в цепи 28 задержки при этом прекращается до прихода очередной информации с выхода трансформатора (момент времени е ).После включения одного из индикационных элементов 39 или 40 через светоизлучатели оптрона 41 проходит ток, что вызывает включение реагирующего 1элемента оптрона и вместе с этим срабатывание исполнительного органа 42. При этом цепь катушки контактора 1 обесточивается и он отключается в момент времени 1: (П,фиг.2). Так как состояние Р-триггеров 12 и 13 заФиксировано, то после отключения контактора 1 информация о причине аварии визуально наблюдается по сведению соответствующего индикационного элемента 39 или 40. Приведение системы в исход" ное состояние осуществляется посредством нажатия на кнопку 38. При этом КЯ-триггер 37,устройства сброса переводится в нулевое состояние и, в свою очередь, переводит в такое же состояние Р-триггеры 2 и 13.нПредлагаемое устройство позволяет своевременно отключить силовую цепь в случае возникновения несимметричного режима работы и указать причину отключения. 5 1 ОФормула изобретения Устройство для защиты инцуктивноемкостного преобразователя, подключенного к нагрузке через трехфазный мостовой выпрямитель, соДержащее блок 20 идентификации аварийных режимов, выходом подключенный к управляющему входу трехфазного контактора, предназначенного для включения между входом индуктивно-емкостного преобразователя 25 и сетью, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты от несимметричных режимов работы, в него введен насыщающийся тран сформатор, первичная обмотка которогопредназначена для включения в цепь нагрузки, а вторичная обмотка подключена к входу блока идентификации аварийных режимов, включающего в себя З 5 формирователь коротких положительныхимпульсов, формирователь коротких отрицательных импульсов, формирователь стробирующих импульсов, цепь задержки, узел блокировки стробирующих импульсов, КБ-триггер, кнопку, одновибратор, пять элементов И-НЕ, три инвертора, два Р-триггера, два ключа, два индикационных элемента, оптрон и исполнительный орган, причем входы фор мирователя коротких положительных импульсов,и формирователя коротких отрицательных импульсов объединены и использованы в качестве входа блока идентификации аварийных режимов, а выходы указанных формирователей соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с запускающим входом одновибратора, выход которого подключен к одному извходов третьего элемента И-НЕ, а выход второго элемента И-НЕ - к второму входу третьего элемента И-НЕ кЬувходу формирователя стробирующих им,14292пульсов и 0-входу первого 0-триггера, 0-вход второго 0-триггера соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, С- входы обоих 0-триггеров соединены с5 выходом формирователя стробирующих импульсов, прямой выход второго 0- триггера соединен с одним из входов четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом 10 первого 0-триггера и входом первого инвертора, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго О-триггера, выходы чет- . 15 вертого и пятого элементов И-НЕ соединены соответственно с входами вто" рого и третьего инверторов, выходы ко. которых соединены с входами ключей и с входами элемента ИЛИ-НЕ узла блоки ровки стробирующих импульсов, включающего два элемента ИЛИ-НЕ , два блокирующих ключа и инвертор, при этом выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с входом инвертора, выход которо го подключен к входу первого блокирующего ключа, и с одним из входоввторого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход ко" торого соединен с входом второго блокирующего ключа, выходы обоих блоки- ЗО рующих ключей объединены и подсоединены параллельно выходу формирователя стробирующих импульсов, выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с К-входом запускающего КБ-триггера цепи задержки, включающей инвертор, элементИЛИ-НЕ, запускающий КБ-триггер, две дифференцирующих цепочки, ключ и два одновибратора, при этом вход инверто 16 8ра подключен к выходу формирователякоротких положительных импульсов, авыход - к первому входу элемента,ИЛИ-НЕ, второй вход элемента ИГП 1-НЕподключен к выходу формирователя коротких отрицательных импульсов, а выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с Явходом запускающего КЯ-триггера, инверсный выход которого соединен с запускающим входом первого одновибратора, прямой выход которого соединен спервой дифференцирующей цепочкой, выход которой соединен с запускающимвходом второго одновибратора, прямойвыход которого соединен с объединенными вторыми входами первог и второго элементов И-НЕ, и с входом второйдифференцирующей цепи, к выходу которой подключен вход ключа, выход которого соединен с входом второго блокирующего ключа узла блокировки стробирующих импульсов, при этом к Я-входузапускающего КЯ-триггера цепочки задержки подсоединяется Я-вход КБтриггера, кнопка подключена к К-входу КЯ-триггера, прямой выход КБ-триггера соединен с объединенными К-входами первого и второго О-триггеров,выходы ключей подключены к соответствующим индикационным элементам, общаяточка соединения которых включена вцепь светоизлучателя оптрона, при этомсветоприемник оптрона включен к цепьуправления исполнительного органа, выход которого использован в качествевыхода блока идентификации аварийныхрежимов, 14292 65136/51ВНИИП 113035,роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная Тираж 6 Государс делам изо осква, ЖПодписновенного комитета СССРретений и открытий5, Раушская наб., д, 4/