Устройство для тепловой защиты электрического аппарата

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ду 4 Н 02 Н 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1гл Гд

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3839693/24-07 (22) 02. 01. 85 (46) 30. 11.86. Бюл. Р 44 (71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства (72) К.К.Намитоков, В.Г.Брезинский, И.Л.Пащенко, В.Н.Терешин и Ю.А.Фролов (53) 621.316. 925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 843087, кл. Н 02 Н 7/085, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1100679, кл. Н 02 Н 5/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для тепловой защиты электрических аппаратов. Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

По мере увеличения температуры сопротивление термодатчика 9 растет, возрастает также напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 20. Когда оно достигает напря—

„„SU„„1274056 А1 жения генерации, на выходе операционного усилителя 20 скачком устанавливается высокий уровень напряжения, открывается транзистор 22, запитывая обмотку реле 24, контакты которого обесточивают сеть защищаемого объекта. Сопротивление резистора 25 определяет диапазон между температурой срабатывания и возврата. Источник 13 дополнительного опорного питания, являясь генератором стабильного тока, обеспечивает стабильность делителя 7 опорного напряжения, высокую точность установки температуры возврата устройства. Наличие транзистора 15 в диодном включении идентично транзистору 14 повышает термостабильность дополнительного источника опорного питания. Включение дополнительного компенсационного термодатчика 12 последовательно опорному резистору 11 обеспечивает срабатывание устройства в случае превышения температуры термодатчика 9 над окружающей средой.

1 э и, ф лы 1 ил °!

274056

Изобретение относится к устройствам для тепловой защиты и может быть использовано для защиты от тепловых и токовых перегрузок в электрических аппаратах, в частности в качестве теплового реле максимального токовогч ,расцепителя.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемо.го устройства.

Устройство тепловой защиты содержит основной источник 1 питания, подсоединенный к питающей сети, содержащий ограничительный конденсатор 2, диодный мост 3, стабилитрон 4, сглаживающий конденсатор 5 и разрядный резистор 6. Кроме того, устройство содержит делители 7 напряжения, один из которых образован резисто ром 8 и термодатчиком 9, а,другой резисторами 10 и 11 и компенсационным термодатчиком 12, включенными между положительным выводом основного источника 1 питания и выходом дополнительного источника 13 опорного питания, выполненного на транзисторах 14 и .15. Коллектор транзистора 14, являясь выходом дополнительного источника 13 опорного питания, соединен с общей точкой делителей напряжения 7, эмиттер через резистор 16 — с отрицательным выводом основного источника 1 питания, а база соединена с коллектором и базой транзистора 15, эмиттер которого через стабилитрон 17 соединен с отрицательным выводом основного источника питания, а коллектор через резистор 18 — с положительным выводом того же источника питания. Блок 19 управления выполнен на операционном усилителе 20 с цепью обратной положительной связи на резисторе 21 и представляет собой компаратор, причем неиннентирующий вход операционного усилителя 20 соединен с термодатчиком 9, а иннертирующий — с опорным потенциометром 11, выход — с .базой транзистора 22, на котором собран исполнительный орган 23. Эмиттер транзистора 22 через обмотку реле 24 соединен с минусовым выводам основного источника питания и по цепи дополнительной обратной положительной связи иэ резистора 25 и диода 26 — с неинвертирующим входом операционного усилителя 20.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сетевого напряжения на основной источник питания, в случае если температура термодатчика 9 меньше установленной величины, на неинвертирующем входе операционного усилителя 20 устанавливается напряжение, меньшее, чем на инвертирующем, а вы ходное напряжение усилителя оказывается близко к нулевому уровню относительно минусового вывода основного источника 1 питания. Транзистор 22, который включен по схеме эмиттерного повторителя, закрыт и обмотка реле 24 обесточена. По мере увеличения температуры. термодатчика 9 его сопротивление растет, напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя также возрастает и при условии, когда последнее достигает напряжения генерации, на выходе операционного усилителя 20 скачком устанавливается высокий уровень напряжения, близкий к величине положительного напряжения основного источника 1 питания, открывается транзистор 22, эапитыная обмотку реле 24, контакты которого обесточивают сеть защищаемого объекта, либо подают команду на следующий исполнительный орган. Напряжение генерации при унеличении сопротивления термодатчика 9 определяется резистором 21 обратной связи. Охлаж3S дение термодатчика 9 недет к уменьшению напряжения на неннвертирующем входе операционного усилителя 20.

Уровень этого напряжения, при котором происходит установка операцион40 ного усилителя в исходное (нулевое) состояние, определяется шириной петли гистерезиса компаратора, которая, в свою очередь, при переходе с высо45 кого ныходного уровня (единичное состояние) на нулевой обусловлена величиной резистора 25, включенного в цепь дополнительной обратной положительной связи. Диод 26 исключает влияние дополнительной обратной положительной связи на процессе перехода операционного усилителя 20 из нулевого состояния н единичное. Таким образом, сопротивление резистора 25 определяет диапазон между температурой срабатывания и возврата. Источник 13 дополнительного опорного питания, являясь генератором стабильного тока, обеспечивает стабильность опорного з 1274056

Формула изобретения

Составиудць О. Муратов

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.0лейиик Корректор Т.Колб

Заказ 6485/53 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 напряжения делителей 7, высокую точность установки температуры возврата устройства и позволяет расширить диапазон между температурой срабатывания и возврата. Наличие транзистора 15 в диодном включении идентично транзистору 14 повьппает термостабильность дополнительного источника опорного питания.

Включение дополнительного компен- 1О сационного термодатчика 12 последовательно опорному резистору 11 обеспечивает срабатывание устройства в случае превышения температуры термодатчика 9 иад окружающей средой. При 15 этом источником тепла для компенсационного термодатчика 12 является окружающая среда, Фиксация тока делителей напряжения на стабильном уровне, построение ис- 2О полнительного органа на транзисторе по схеме эмиттерного повторителя и введение дополнительной обратной положительной связи, охватывающей исполнительный орган и блок управления,25 позволяют плавно изменять диапазон между температурой срабатывания и возврата защитного устройства в широких пределах с высокой точностью и стабильностью. Включение дополнительно- 3О

ro компенсационного термодатчика обеспечивает контроль превышения температуры термодатчика над окружающей средой.

3S

Предлагаемое устройство рационально использовать в автоматических выключателях в качестве максимального расцепителя тока, в частности для защиты от токов перегрузки с компенса- щ цией изменений температуры окружающей среды.

1. Устройство для тепловой защиты электрического аппарата, содержащее основной источник питания, блок управления выполненный на операционном

Р усилителе с цепью положительной обратной связи,,дополнительный источник опорного питания, включающий транзистор, исполнительный орган и делители напряжения, один из которых содержит термодатчик, а другой — опорный резистор, причем неинвертирующий вход операционного усилителя блока управления подсоединен к средней точке делителя напряжения с термодатчиком, а инвертирующий — к средней точке делителя напряжения с опорным потенциометром, выход операционного усилителя соединен с входом исполнительного органа, делители напряжения включены между положительным выводом основного источника питания и положительным выводом дополнительного источника опорного питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в работе, в него дополнительно введены последовательно соединенные переменный резистор и диод, катод которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а вывод переменного резистора — к выходу исполнительного органа, при этом дополнительный источник опорного питания выполнен на двух транзисторах, коллек" тор одного из них соединен с общей точкой делителей напряжения, эмиттер через резистор - с отрицательным выводом основного источника питания, а база — с коллектором и базой второго транзистора и через резистор — с положительным выводом основного источника питания, причем эмиттер второго транзистора через стабилитрон соединен с отрицательным выводом того же источника питания.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что последовательно. опорному резистору делителя напряжения включен дополнительный компенсационный термодатчик.