Устройство для температурной защиты электроустановки

 

Устройство предназначено для отключения электроустановки, например, электронагревательного элемента при превьппении в зоне контроля заданной температуры. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит симистор 1, через который к клеммам сети переменного тока подключена нагрузка 2, делители напряжения, образованные терморезисторами 7 и 8 и резисторами 9 и 10, пороговый элемент выполненный на двух транзисторах 11 и 12 разной проводимости, тиристор 17, диодный мост 22. Когда любой из терморезисторов 7 или 8 прогревается до предельной заданной температуры падение напряжения на резисторе 9 или 10 превышает напряжение отпирания порогового элемента и, следовательно, транзисторы 11 и 12 открываются. Открытые транзисторы через стабилитрон 18 шунтируют Цепь управления тиристора 17, Разрывается цепь управления симистора 1, симистор закрывается и отключается нагрузка 2, 1 ил. (Л

СО(ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4077674/24-07 (22) 23.06.86 (46) 15.10.88. Бюл. У 38 (75) Л.П,Дмитренко (53) 62!.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1111222, кл. Н 02 Н 5/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У !095263, кл. Н 02 Н 5/04, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ

ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ (57) Устройство предназначено для отключения электроустановки, например, электронагревательного элемента при превышении в зоне контроля заданной температуры. Цель изобретения — повышение надежности. Устройство содержит симистор 1, через который к клем(51) Н 02 Н 5/04 Н 01 Н 47/00 мам сети переменного тока подключена нагрузка 2, делители напряжения, образованные терморезисторами 7 и 8 и резисторами 9 и 10, пороговый элемент . выполненный на двух транзисторах 11 и 12 разной проводимости, тнристор

17, диодный мост 22. Когда любой из терморезисторов 7 или 8 прогревается до предельной заданной температуры, падение напряжения на резисторе 9 или 10 превьппает напряжение отпирания порогового элемента и, следовательно, транзисторы 11 и 12 открываются. Открытые транзисторы через стабилитрон

18 шунтируют цепь управления тиристора 17.. Разрывается цепь управления симистора 1, симистор закрывается и отключается нагрузка 2, 1 ил.

1431000

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для отключения нагрузки, например электронагревательного элемента, при превышении в зоне контроля заданной температуры.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит симистор 1, через который нагрузка 2, выполненная, например, в виде электронагревательного элемента с выходными вы- 15 водами 3, 4, подключена к входным выводам 5, 6 сети переменного тока; делители напряжения, составленные, например, двумя терморезисторами 7 и

8 и резисторами 9, 10; пороговый эле- 20 мент, составленный двумя транзисторами 11, 12 разной проводимости, третьим делителем напряжения, составленным резисторами 13, 14,и конденсаторами 15, 16; тиристор 17, стаби- 25 литроны 18, 19, конденсаторы 20, 21, диодный мост 22, диоды 23 — 25, RCконтур 26, 27 и резисторы 28 — 33.

Терморезисторы 7 и 8 устанавливаются в зоне контролируемой температуры 30 электроустановки, например, в зоне трубчатого электрического нагревателя (ТЭН).

Устройство работает следующим образом, 35

При подаче напряжения питания по цепи, составленной конденсатором 21, резистором 32, одними диодами моста

22, конденсатором 27, резистором 30, 4 переходом управляющий электрод - катод тиристора 17, диодом 23, конденсатором 20, другими диодами моста 22, переходом управляющий электрод †кат симистора 1, проходит импульс тока, вызывающий отпирание тиристора 17,л симистора 1 и включение нагревательного элемента 2. Хотя конденсатор 27 заряжается и ток через цепь управления тиристора 17 не проходит последУ

50 ний удерживается в открытом состоянии следующим образом. Сразу после отпирания тиристора 17 под действием падения напряжения на резисторе 28 и стабилитроне 19 через диод 23 до этого падения напряжения заряжается кон- 55 денсатор 20. Последний через резистор

29 разряжается на переход управляющий электрод — катод тиристора 17, резистор 28 и стабилитрон 19 в паузах между импульсами выпрямленного диодным мостом 22 синусоидального тока, поддерживая тиристор открытым.

Удерживающийся открытым тиристор 17 шунтирует одну диагональ моста 22, и при этом через цепь управления симистора l протекает ток, практически ограниченный сопротивлением конденсатора 21, вызывающий отпирание симистора и включение нагревательного элемента 2. К конденсатору 20 через резистор 29 подключены три делителя напряжения, составленные терморезисторами 7 и 8 и резисторами 9, 10 и резисторами 13, 14, а также через стабилитрон 18 пороговый элемент, составленный транзисторами 11 и 12.

Порог срабатывания этих транзисторов по напряжению определяется соотношением резисторов 13 и 14 и в сумме с напряжением стабилизации (пробоя) стабилитрона 18 превышает напряжение на конденсаторе 20. Через разделительные диоды 24 и 25 средние точки делителей напряжения 7, 9 и

8, 10 подключены к эмиттеру транзистора 12, являющемуся входом порогового элемента.

Когда температура в зоне установки терморезисторов 7 и 8 ниже предельно допустимой, основная часть напряжения, до которого заряжен конденсатор 20, падает на этих терморезисторах, напряжение на резисторах

9 и 10 ниже порога отпирания транзисторов 11 и 12, поэтому они заперты. Когда любой из терморезисторов

7 или 8 прогревается до предельной заданной температуры, падение напряжения на резисторе 9 или 10 превысит напряжение отпирания порогового элемента, и следовательно, транзисторы 11 и 12 открываются. Открытые транзисторы через стабилитрон 18 шунтируют цепь управления тиристора 17.

Поскольку напряжение стабилизации стабилитрона 18 устанавливается меньшим, чем значение напряжения пробоя стабилитрона 19, цепь управления тиристора 17 надежно шунтируется отпирающимися транзисторами и тиристор

17 запирается. Разрывается цепь управления симистора 1, симистор закрывается и отключается ТЭН 2. Через открытые транзисторы 11 и 12 после запирания тиристора 17 конденсатор

27 RC-контура заряжается до ампли1431000 тудного значения напряжения сети, и ток заряда через него и цепь управления тиристора 17 не проходит. Тиристор 17, симистор 1 и нагрузка 2 остаются в отключенном состоянии.

Для повторного включения электронагревателя в работу необходимо обесточить схему устройства, с целью разряда конденсатора 27 на резистор 26, 10 а затем снова подать напряжение сети на клеммы 5 и 6. В последнем случае конденсатор 27 разрядится на резистор 26 и при повторной подаче напряжения питания током заряда конденса- 15 тора 27 отопрется тиристор 17. В дальнейшем процесс работы устройства повторяется, Конденсатор 15, соединяющий эмиттер транзисторов одновременно с кон- 20 денсатором 16 и резистором 31, осуществляет помехозащиту схемы.

В схеме коммутирующий симистор соединяется с нагревательным элементом и схемой управления лишь с помощью трех проводов, подключаемых к клеммам 3, 4 и 34, что позволяет в случае значительной мощности электронагревателя и большой рассеивае. мой симистором мощности выполнять 30 устройство с вынесенным вне схемы управления симистором, располагаемым на охладителе.

Таким образом, обеспечивается выделение в нагрузке максимальной мощности и практически исключаются радиопомехи в сети. Это позволит устройству найти применение для защиты различных электроустановок как в промышленности, так и в быту. 40

Формула изобретения

Устройство для температурной защиты электроустановки, содержащее си- 45 мистор, подключенный первым выводом к первой клемме сети питания и вторым выводом к второй клемме для подключения нагрузки, первый конденсатор и резистор, включенные параллельно,под- 50 соединены первым выводом к третьей клемме сети питания и подключения нагрузки, первый делитель напряжения, образованный терморезистором и резистором, первый стабилитрон, первый и 55 второй диоды, первый транзистор, первый, второй и третий резисторы, первый, второй, третий и четвертый конденсаторы, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, введены тиристор, второй транзистор, нторон стабилитрон, пятый конденсатор, четвертый, пятый, шестой и седьмой резисторы, третий диод, второй и третий делители напря:сения, диодный мост, первый вывсд которого через второй резистор подключен к второму выводу первого конденсатора,второй вывод диодного моста соединен с управляющим электродом симистора, третий вывод диодного моста подключен к аноду тиристора, катод которого через третий резистор соединен с катодом первого стабилитрона, анод которого подключен к четвертому выводу диодного моста, параллельно третьему резистору и первому стабилитрону включены первый диод в прямом направлении и второй конденсатор, анод тиристора через последовательно включенные четвертый и пятый резисторы подсоединен к управляющему электроду тиристора, параллельно четвертбму резистору включен третий конденсатор, между управляющим электродом тиристора и катодом первого диода включен шестой резистор, между управляющим электродом тиристора и четвертым выводом диодного мос.га включены первый и вновь введенный второй делитель напряжения, образованныи терморезистором и резистором, третий делитель напряжения, образованный резисторами, средние точки первого и второго делителей напряжения соединены через второй и третий диоды с эьыттером первого транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора и средней точкой третьего делителя, выводы которого подключены соответственно к катоду второго стабилитрона и к эмиттеру второго транзистора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого подключен к четЪертому выводу диодного моста, между эмиттером и базой первого транзистора включен четвертый конденсатор, между эмиттером и базой второго транзистора включены параллельно седьмой резистор и пятый конденсатор, второй стабилитрон в прямом направлении включен между эмиттером первого транзистора и управляющим электродом тиристора,