Устройство для времятоковой защиты электродвигателей переменного тока

 

Изобретение относится к области электротехники, преимущественно к устройствам для защиты электрических двигателей от nepei pysoK и коротких замыканий. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение. Цель достигается тем, что пороговый элемент 3 состоит из последовательно соединенных ждущего генератора 4 и фильтра высоких частот 5, а блок коррекции вьщержки времени 7 состоит из расширителя импульсов 11, логического элемента И 9, N-разрядного двоичного счетчика 10 и амплитуднох о детектора 8. Длительность отрезка времени , необходимая для заполнения счетчика 10, определяется величиной контролируемого тока. Указанная зависимость является нелинейной. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. iO сл со СП О Nfii Pui.f .-Я II

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Н 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3888454/24-07 (22) 22.04.85 (46) 07.11.87. Бюл. ¹ 41 (75) Л.И.Гитман (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1096727, кл. H 02 Н 7/08, 1981.

Паперно Л,Б. Бесконтактные токо— вые защиты электроустановок. — М.:

Энергоиздат, 1983, с. 73-76, рис. 37 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕМЯТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к области электротехники, преимущественно к устройствам для защиты электрических

ÄÄSUÄÄ 1350740 А1 двигателей от перегрузок и коротких замыканий. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение.

Цель достигается тем, что пороговый элемент 3 состоит из последовательно соединенных ждущего генератора 4 и фильтра высоких частот 5, а блок коррекции выдержки времени 7 состоит из расширителя импульсов 11, логического элемента И 9, N ðàçðÿäíîãî двоичного счетчика 10 и амплитудного детектора 8. Длительность отрезка времени, необходимая для заполнения счетчика 10, определяется величиной контролируемого тока. Указанная зависимость является нелинейной. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

CD

50740

1 13

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к устройствам для защиты электрических двигателей от перегрузок и коротких замыканий.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства для времятоковой защиты электродвигателей переменного тока.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для времятоковой защиты электродвигателей переменного тока содержит датчик тока, выполненный в виде трансформатора 1 тока, соединенный с входом линейного преобразователя, выполненного в виде резистора 2, ограничитель напряжения на встречно-параллельно соединенных диодах, пороговый элемент 3, образованный ждущим генератором 4 и фильтром высоких 5 частот, соединенный через усилитель 6 с первым входом блока 7 коррекции выдержки времени, образованного амплитудным детектором 8, логическим элементом 2И, 9, N-разрядным двоичным счетчиком 10 и расширителем 11 импульсов. Второй вход блока коррекции выдержки времени соединен с выходом кварцевого генератора

12, а выход блока — с исполнительным элементом 13.

Ждущий генератор 4 порогового элемента 3 образован переменным резистором 14, конденсатором 15 и последовательной цепью, содержащей встречнопоследовательно соединенные туннельные диоды 16 и 17 и дроссель 18. Рас— ширитель 11 импульсов блока 7 коррекции выдержки времени образован генератором пилообразного напряжения транзистором 19, резистором 20, конденсатором 21, и формирователем 22.

Временные диаграммы, показанные на фиг. 2 и 3, иллюстрируют работу предлагаемого устройства при различных значениях контролируемого тока.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый ток измеряется трансформатором 1 тока и преобразуется на резисторе 2 в пропорциональное ему напряжение (фиг. 2,a). Получаемое напряжение ограничивается по амплитуде диодным ограничителем, ток через который ограничен резистором. Таким образом, на входе порогового элемента

45 напряжение не превышает величины порядка одного вольта при любых значениях тока в первичной обмотке трансформатора 1 тока. Параллельно диодному ограничителю присоединен переменный резистор 14, регулирующий величину уставки, движок которого шунтируется конденсатором 15, предназначенным для фильтрации высших гармоник контролируемого тока. Потенциометром

14 устанавливается порог запуска ждущего генератора на туннельных диодах

16 и 17, т.е. величины напряжения на входе порогового элемента 3, необходимого для перевода туннельных диодов

16 и 17 на участок вольт-амперной характеристики, обладающий отрицательным сопротивлением. IIpH превышении входным напряжением указанного значения ждущий генератор 4 запускается, т.е. в схеме возникают автоколебания, которые снимаются с дросселя 18. Так как напряжение на дросселе 18 явгяется суммой высокочастотных колебаний и низкочастотной составляющей входного сигнала, то для отделения высокочастотного сигнала дроссель соединен с фильтром 5 высоких частот.

В результате в кажцый полупериод сетевого напряжения при превышении входным напряжением указанного порога с выхода усилителя 6 снимается пачка высокочастотных импульсов, длительность которой определяется величиной входного сигнала порогового элемента. При дальнейшем росте входного сигнала длительность указанной пачки импульсов возрастает и приближается к длительности полупериода. Непрерывность генерации в течение полупериода обеспечивается диодным ограничителем. Таким образом, при возрастании входного сигнала от значения уставки, выбранной переменным резистором 14, до максимального значения на выходе порогового элемента появляются пачки высокочастотных импульсов, длительность которых изменяется от нуля до длительности полупериода входного напряжения.

Указанные пачки импульсов подаются на первый вход блока коррекции выдержки времени (фиг. 2, Е и фиг.

3,5) на вход амплитудного детектора 8. На второй вход блока коррекции выдержки времени подаются импульсы с выхода кварцевого генератора 12 (фиг. 2, в и фиг. З,e,). Амплитудный з 1350 детектор 8 формирует огибающую импульсов порогового элемента (фиг.2,ь и фиг. З,z) и затем получаемые импульсы подаются на вход элемента 2И

9. В результате на выходе логического элемента 2И в каждый полупериод сетевого входного напряжения при превышении мгновенным значение напряжения уставки появляются импульсы квар- 10 цевого генератора 12. Причем количество импульсов указанного генератора (при заранее заданном значении его частоты), поступивших на информационный вход счетчика 10 в течение полупериода контролируемого тока с выхода логического элемента 2И, определяется длительностью пачки импульсов, формируемой пороговым элементом, а следовательно, и амплитудой контролируемого тока. При таком режиме работы длительность времени, необходимая для переполнения счетчика 10 и запуска исполнительного элемента 13, также определяется толь- 25 ко амплитудой контролируемого тока.

Для управления счетчиком 10, т.е. сброса его на нуль при снижении тока ниже уставки, используется расширитель 11 импульсов. Как только контролируемый ток превысит уставку и на выходе амплитудного детектора 8 возникнет импульс, транзистор 19 расширителя 11 импульсов отпирается и конденсатор 21, ранее заряженный через резистор 20, разряжается до нулевого уровня напряжения. При этом на выходе формирователя 22 устанавливается логический уровень, необходимый для перевода счетчика в режим приема ин40 формации. При отсутствии импульса на выходе амплитудного детектора, например, при смене полярности полупериода входного сигнала при снижении тока ниже значения уставки транзистор 19

45 запирается и начинается заряд конденсатора 21 через резистор 20. Постоянная времени заряда указанной цепи равна или больше длительности полупериода входного сигнала устройства защиты. При этом сброс счетчика 10 на ноль осуществляется при формировании на выходе формирователя 22 соответствующего логического уровня (фиг. ?, e и фиг. З,e) не ранее, чем сигнал на входе устройства защиты уменьшится до значения уставки. В то же время паузы между пачками импульсов, снимаемых с выхода порогово740

4 го элемента, не оказывают на работу устройства никакого влияния.

Таким образом, длительность отрезка времени, необходимая для заполнения счетчика 10, определяется величиной контролируемого тока, причем зависимость времени срабатывания устройства от тока нелинейна. Следовательно, устройство обладает зависимой выдержкой времени, имеет достаточно простую схему и обладает повышенной надежностью (ввиду простоты и отсутствия в схеме выпрямителей входного сигнала и емкостных фильтров).

Формула и з обретения

1. Устройство для времятоковой защиты электродвигателей переменного тока, содержащее датчик тока, первичная обмотка которого имеет клеммы для подключения в сеть питания электродвигателя переменного тока, вторичная обмотка подключена параллельно линейному преобразователю, выход которого подключен к входу порогового органа, кварцевый генератор, блок коррекции выдержки времени, выход которого подключен к входу исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, пороговый орган выполнен в виде последовательно соединенных ждущего генератора и фильтра высоких частот, при этом вход ждущего генератора является входом порогового органа, а выход фильтра высоких частот — его выходом, к которому через вновь введенный усилитель подключен первый вход блока коррекции выдержки времени, второй вход которого подсоединен к выходу кварцевого генератора.

2. Устройство по п. 1, о т л и чающее с я тем, что ждущий генератор состоит из первого и второго встречно-последовательно включенных туннельных диодов, дросселя, конденсатора и переменного резистора, при этом первый и второй выводы переменного резистора являются входами порогового органа, движок переменного резистора соединен с первым выводом конденсатора и с анодом первого туннельного диода, анод второго туннельного диода через дроссель подключен к второму выводу конденсатора, вто1350740

Фиг. Z

Сос.тавитель К. Шилан

Редактор С.Пекарь Техред M.Moðãåíòàë Корректор Л.Патай

Заказ 5291/52 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 рому выводу переменного резистора и к общей точке схемы, а вывоцы дросселя являются выводами ждуще о енера—

/ тора.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок коррекции выдержки времени состоит из амплитудного детектора, вход которо4 го является первым входом блока коррекции выдержки времени, логического элемента 2Vi, расширителя импульсов и

К-разрядного двоичного счетчика,выход которого является выходом блока коррекции выдержки времени, при этом выход амплитудного детектора подключен к первому входу логического элемента 2И и к входу расширителя импульсов, выход которого подключен к установочному входу N разрядного цвоичного счетчика, к информационному входу послецнего подключен выход логического элемента 2И, второй вход которого является вторым входом блока коррекции выдержки времени.