Електронний пристрій розчеплення для автоматичного вимикача
Формула / Реферат
1. Электронное устройство расцепления для автоматического выключателя, содержащее
по меньшей мере один датчик тока для выработки вторичного тока, представляющего ток, протекающий в проводнике системы электропитания, защищаемой автоматическим выключателем,
блок обработки для приема сигналов, представляющих токи, протекающие в проводниках системы электропитания, защищаемой автоматическим выключателем, и подачи команды расцепления,
первую схему электропитания, содержащую вход, подсоединенный к датчику тока, выход, подсоединенный к шине электропитания для снабжения электропитанием электрических и электронных схем устройства расцепления и первое регулирующее средство, подсоединенное между входом и выходом первой схемы электропитания, и
вторую схему электропитания, содержащую вход, подсоединенный к внешнему источнику электроэнергии, и выход для подсоединения к шине электропитания,
отличающееся тем, что содержит второе регулирующее средство, содержащее вход, подсоединенный к выходу второй схемы электропитания, выход, подсоединенный к шине электропитания, и средство управления, подсоединенное к первому регулирующему средству, причем средство управления предназначено для управления вторые регулирующим средством для снижения среднего тока со второй схемы электропитания при увеличении тока, выдаваемого датчиком тока.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второе регулирующее средство содержит средство ограничения тока, подсоединенное между входом и выходом упомянутого регулирующего средства, причем средство ограничения тока выполнено управляемым с помощью средства управления.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первое регулирующее средство содержит первый регулятор амплитудного ограничения, второе регулирующее средство содержит второй регулятор амплитудного ограничения, а средство управления содержит средство синхронизации, подсоединенное между первым и вторым регуляторами амплитудного ограничения.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что первый регулятор амплитудного ограничения содержит средство отведения тока, подсоединенное ко входу первого регулирующего средства, и первое средство детектирования, подсоединенное между шиной электропитания и средством отведения, причем упомянутое средство детектирования обеспечивает короткое замыкание входа первого регулирующего средства, когда напряжение линии электропитания превышает первое заранее установленное пороговое значение, а второй регулятор амплитудного ограничения содержит средство прерывания тока, управляемое средством управления, причем средство управления обеспечивает прерывание тока, поступающего со второго регулятора, когда первое регулирующее средство вызывает короткое замыкание входа первого регулирующего средства.
5. Устройство по любому из пп. 1 - 4, отличающееся тем, что выход второго регулирующего средства подсоединен ко входу первого регулирующего средства.
6. Устройство по любому из пп. 1 - 4, отличающееся тем, что выход второго регулирующего средства подсоединен к выходу первого регулирующего средства.
7. Устройство по любому из пп. 1 - 6, отличающееся тем, что вторая схема электропитания содержит схему выпрямителя, подсоединенную к внешнему, источнику электроэнергии, ограничитель напряжения, подсоединенный к выходам схемы выпрямителя, и прерыватель, подсоединенный к выходам ограничителя, для подачи напряжения на вход второго регулирующего средства.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что прерыватель содержит трансформатор, имеющий первичную обмотку, запитываемую с помощью генератора, и вторичную обмотку, электрически изолированную от первичной обмотки и подсоединенную ко входу второго регулирующего средства.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что прерыватель выполнен в виде прерывателя обратного хода.
Текст
1. Электронное устройство расцепления для автоматического выключателя, содержащее по меньшей мере один датчик тока (Т1,Т2,Т3) для выработки вторичного тока, представляющего ток, протекающий в проводнике системы электропитания (1), защищаемой автоматическим выключателем, блок обработки (4) для приема сигналов, представляющи х токи, протекающие в проводниках системы электропитания (1), защищаемой автоматическим выключателем, и подачи команды расцепления, первую схему электропитания (7), содержащую вход, подсоединенный к датчику тока, выход, подсоединенный к шине электропитания (10) для снабжения электропитанием электрических и электронных схем (4,5,8) устройства расцепления и первое регулирующее средство (15,16), подсоединенное между входом и выходом первой схемы электропитания, и вторую схему электропитания (9), содержащую вход, подсоединенный к внешнему источнику электроэнергии (11), и выход для подсоединения к шине электропитания (10), отличающееся тем , что содержит вто рое регулирующее средство (17), со держащее вход, подсоединенный к выходу второй схемы электро питания (9 ), вы хо д, подсоединенный к шине электро питания (10), и средство упра вления (20), подсоединенное к первому ре гулир ующему средству (15 ,16), причем средство упра вления (20) предназначено для управления вторым регули рующим средством (17) для снижения среднего тока со второй схемы электропи тания при увели чении тока, выда вае мого датчиком тока. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вто рое регулирующее средство (17) содержит средство ограничения тока (18,22,47,48,49), подсоединенное между входом и выходом упомяну C2 (54) ЕЛЕКТРОННИЙ ПРИСТРІЙ РОЗЧЕПЛЕННЯ ДЛЯ АВТОМАТИЧНОГО ВИМИКАЧА 39140 8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что прерыватель (26) содержит трансформатор (27), имеющий первичную обмотку (28), запитываемую с помощью генератора (30), и вторичную обмотку (29), электрически изолированную от первичной обмотки и подсоединенную ко входу второго регулирующего средства (17). 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что прерыватель (26) выполнен в виде прерывателя обратного хода. ______________________________ Изобретение относится к электронному расцепляющему устройству для автоматического выключателя, содержащему по меньшей мере один датчик тока для получе ния вторичного тока, представляющего ток, протекающий в проводнике систе мы электропитания, защищенной автоматическим выключателем, блок обработки для приема сигналов, представляющи х ток, протекающий в проводниках системы электропитания, защи щенной автоматическим выключателем, и подачи команды расцепления, первую схе му электропитания, содержащую вход, подсоединенный к упомянуто му датчику тока, выход, подсоединенный к шине электропитания, снабжающей энергией электрические и электронные схемы устройства расцепления, и первое регулирующее средство, подсоединенное между вхо дом и выходом упомянутой первой схе мы электропитания, и вто рую схе му электропитания, содержащую вход, подсоединенный к внешнему источнику электрической энергии, и выход, подсоединенный к шине электропитания. Электронные устройства расщепления известных типов содержат схемы электропитания, предназначенные для подачи электроэнергии, необхо димой для работы электронных схем и реле отключения. Схемы электропитания обычно подсоединяют к трансформаторам тока, смонтированным на мощных проводниках защищае мой системы электропитания. Обеспечиваемые трансформаторами токи выпрямляются и затем подаются на схему электропитания, которая подает напряжения постоянного тока в различные схемы выключателей. Известные из предшествующего уровня техники схемы электропитания содержат регуля торы амплитудного ограничения, которые закорачивают ток вторичной обмотки трансфор маторов, когда вырабатываемое напряжение превышает заранее установленное пороговое значение. Ток, обеспечиваемый трансформаторами тока, в принципе достаточен для обеспечения возможности нормальной работы устройства расцепления. Устройства расцепления могут со держать вспомогательные цепи, предназначенные для функций, связанных с электрической защитой, например, измерения электрической мощности, контроля нагрузки, изоляции или контроля тока утечки. Если в устройстве расцепления имеются вспомогательные цепи, поступающий с трансформаторов ток может оказаться недостаточным для питания всех це пей. Главной функцией электронных устройств расцепления является защита мощных электрических систем, причем электрическая энергия, вы рабатываемая трансформаторами, резервируется заранее для схем, осуществляющи х та кую защиту. В некоторых известных устройствах расцепления уп равления электропитанием блокируют работу или останавливают подачу энергии на вспомогательные цепи, когда поступающий с трансформаторов ток становится недостаточным. Кроме того, известно использование дополнительной схемы электропитания для восполнения недостатка тока,вырабатываемого трансформатором. Схема электропитания соединена с источником напряжения, внешним относительно автоматического выключателя, и осуществляет непрерывное снабжение автоматического выключателя электроэнергией, даже когда ток с трансформаторов весьма мал или равен нулю. Внешнее напряжение питания подаваемое в схе мы электропитания, может иметь высокие значения. Оно обычно соответствует напряжению защищае мой систе мы электропитания, например, 100 - 700 В. Однако, напряжение, вырабатываемое схемами электропитания, имеет низкое значение порядка 10 В - 20 В и предпочти тельно должно быть гальванически развязано от внешнего источника. Электроэнергия, рассеиваемая схемами электропитания, в этом случае обычно высока, следовательно, необхо димо использовать громоздкие электронные силовые элементы. Дополнительные схемы электропитания можно легко вводить в крупногабаритные автоматические выключатели. Для автоматических выключателей меньших размеров упомянутые схе мы обычно монтируют в виде модулей, внешних относительно автоматических выключателей. Объединение дополнительных схем электропитания вызывает сложности. Располагаемое пространство в автоматических прерывателях средних и малых размеров обычно очень мало, и протекание больших то ков в контактах и основных проводниках автоматических прерывателей приводит к повыше нию рабочей температуры. Высокая температура в автоматических прерывателях ве дет к увеличению габаритов компонентов схем. Увеличение объема, занимаемого такими компонентами, несовмести мо с небольшим пространством, имеющимся в автоматических прерывателях. Задачей изобретения является создание электронного устройства расцепления, содержащего встроенное дополнительное устройство электропитания. В соответствии с изобретением, устройство расцепления содержит второе средство регулирования, содержащее вход, подсоединенный к выходу вто рой схемы электропитания, выход, подсоединенный к шине электропитания, и средство уп равления, подсоединенное к первому средству 2 39140 регулирования амплитудного ограничения, причем средство управления предназначено для управления вторым средством регули рования для снижения среднего тока от второй схемы электропитания или возрастании тока, выдаваемого датчиком тока. В конкретном варианте осуществления второе средство регули рования содержит средство ограничения тока, подсоединенное между входом и выходом упомянуто го средства регули рования, причем упомянутое средство ограничения тока выполнено уп равляемым с помощью средства управления. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, первое средство регулирования содержит первый регулятор амплитудного ограничения, второе средство регулирования содержит второй регуля тор амплитудного ограничения, а средство уп равления содержит синхронизирующее средство, подсоединенное между первым и вторым регуляторами амплитудного ограничения. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, первый регулятор амплитудного ограничения содержит средство отведения тока, подсоединенное ко входу первого средства регули рования, и первое средство детектирования, подсоединенное между шиной электропитания и средством отведения, причем упомянутое средство детекти рования обеспечивает короткое замыкание входа первого средства регулирования, когда напряжение в шине электропитания превышает первое заранее установленное пороговое значение, а второй регулятор амплитудного ограничения содержит средство прерывания тока, управляемое средством управления, причем средство уп равления обеспечивает прерывание тока, поступающего со второго регуля тора, когда первое регулирующее средство подает команду короткого замыкания входа первого средства регули рования. В одном из вариантов осуществления изобретения выход второго средства регули рования подсоединен ко входу первого средства регулирования. В другом варианте осуществления изобретения выход второго средства регулирования подсоединен к выходу первого средства регулирования. Вторая схема электропитания предпочтительно содержит выпрямительную схе му, подсоединенную к внешнему источнику электроэнергии, ограничитель напряжения, подсоединенный к выходам выпрямительной схемы, и прерыватель, подсоединенный к выходам ограничителя и подающий напряжение на вход второго средства регули рования. Прерыватель содержит трансформатор, содержащий первичную обмотку, запитываемую посредством генератора, и вторичную обмотку, электрически изолированную от первичной обмотки и подсоединенную ко вхо ду вто рого средства регули рования. Прерыватель предпочтительно представляет устройство ти па обратного хо да. Преимущества и признаки изобретения поясняются в последующем описании возможных вариантов осуществления изобретения, приведен ных в качестве примеров и иллюстрируемых чертежами, на которых представлено следующее: Фиг. 1 - электрическая блок-схема известного устройства расцепления, связанного с автоматическим выключателем. Фиг. 2 - электрическая блок-схе ма устройства расцепления, соответствующего первому варианту осуществления изобретения. Фиг. 3 - электрическая блок-схе ма устройства расцепления, соответствующего вто рому варианту осуществления изобретения. Фиг. 4а - 4d - электрические сигналы, иллюстрирующие режим регули рования в устройстве по фиг. 2 или 3. Фиг. 5 - принципиальная электрическая схема устройства расцепления по фиг. 3. На фиг. 1 представлен автоматический выключатель известного типа. Защищае мая система электропитания 1 содержит электрические проводники, подсоединенные к контактам 2, дающим возможность уста навливать или прерывать ток. Датчики тока Т1, Т2, Т3, связанные с разными проводниками системы электропитания, преобразуют первичные токи высокого уровня во вторичные токи, совмести мые с электронными устройствами расцепления. Вторичные токи подаются на вход схе мы 3 выпрямления и детектирования. Эта схема подает сигналы, соответствующие токам, на электронный блок обработки 4, а ток электропитания в первую схе му 7 электропитания устройства расцепления. Команда расцепления, вырабатываемая блоком обработки 4, подается на вход реле уп равления 5, которое приводит в действие механизм размыкания 6 контактов 2 автоматического выключателя. Схема электропитания 7 обеспечивает электропитанием электрические и электронные схемы устройства расцепления, а именно: блок обработки 4, реле 5 и вспомогательные цепи 8 через шину электропитания 10. Вторая схема электропитания 9, подсоединенная между внешним источником электроэнергии 11 и шиной электропитания 10, обеспечивает электропитанием электрические и электронные схемы 4, 5 и 8 устройства расцепления, когда ток, поступающий с датчиков, уже недостаточен. На фиг. 1 первая схе ма электропитания 7 преобразует ток Itc, поступающий с датчиков, в одно или более напряжений постоянного тока, поступающи х в ши ну электропитания 10. Вторая схема электропитания 9 преобразует первое напряжение постоянного или переменного то ка VL, поступающее из источника 11, во второе напряжение постоянного тока, поступающее в шину 10. Шина электропитания предпочтительно гальванически изолирована от внешнего источника 11. В электронном устройстве расцепления, представленном на фиг. 2, трансформаторы тока Т1, Т2 и Т3 подсоединены ко входам переменного тока трех мостовых выпрямительных схем, 3а, 3b и 3с, соответственно. Положительные выходы мостовых выпрямительных схем подсоединены к шине 12, а отрицательные выходы упомянутых мостовых схем подсоединены к опорной шине 0. Шина 12 соединяет положительные выходы мостовых схем со входом первой схе мы электропитания 7. Вторичные токи, вырабатываемые транс 3 39140 форматорами тока, выпрямляются с помощью мостовых схем 3а, 3b и 3с, затем подаются на вход первой схе мы электропитания 7. Первая схе ма электропитания 7 содержит диод 13, подсоединенный между вхо дом, соединенным с шиной 12, и выходом, соединенным с шиной электропитания 10, конденсатор 14, подсоединенный между вы ходом и опорной шиной 0, транзистор 15, подсоединенный между вхо дом и опорной шиной 0, и первый регулятор 16 амплитудного ограничения, подсоединенный между шиной электропитания 10 и опорной шиной 0 и содержащий выход, подсоединенный к управляющему электроду транзистора 15. Поступающий с трансформаторов Т1, Т2 или Т3 ток выпрямляется с помощью мостовых схем 3а, 3b или 3с. Затем, пока транзистор 15 заперт, упомянутый ток те чет через диод 13, заряжает конденсатор 14 и снабжает электропитанием схемы, подсоединенные к шине 10. Когда напряжение между ши ной 10 и опорной шиной 0, то есть напряжение Vс на клеммах конденсатора 14, превышает заранее установленное пороговое значение напряжения, регуля тор амплитудного ограничения 16 отпирает транзистор 15. После этого ток с трансформаторов отво дится в опорную шину 0 и больше не течет по ши не электропитания 10. Диод 13 препятствуе т разрядке конденсатора через транзистор 15. Регуля тор амплитудного ограничения 16 управляет отпиранием и запиранием транзистора 15 в соответствии с напряжением, имеющимся в шине электропитания 10. Часто та прерывания и интенсивность цикла меняется в соответствии с током от транзисторов и током, поглощае мым подсоединенными к шине 10 схемами. Если ток от трансфор маторов возрастает, средний период времени, в те чение которого транзистор 15 открыт, увеличивается, а время, в те чение которого транзистор заперт, уменьшается, ток зарядки конденсатора возрастает. В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, показанное на фиг. 2 устройство расцепления Содержит схему регулирования тока 17, подсоединенную между второй схе мой электропитания 9 и шиной электропитания 10. Схема 17 содержит вход, на который поступает напряжение постоянного то ка или выпрямленное напряжение, поступающее из схемы электропитания 9, и выход, с которого регулируе мый ток подается в шину 10. Регулирование тока в схеме 17 осуществляется таким образом, что он уменьшает среднее значение тока, подаваемого схе мой 17 в шину 10, когда возрастает вто ричный ток трансформаторов Т1, Т2 или Т3. Схе ма регули рования 17 содержит транзистор 18 и диод 19, подсоединенные последова тельно между ее вхо дом и выходом, и устройство уп равления 20, подсоединенное к базе тран зистора 18 для уп равления подачей то ка в ши ну 10 . Устройство управления 20 уп равляет тран зистором 18 при прерыва нии. Оно содержит вход, подсоединенный с помощью линии синхронизации S к ре гуля тор у амплитудного ограничения 16. В данном варианте осуществления изобретения устройство управления синхронизировано регулятором амплитудного ограничения 16. Когда регулятор выявляет увеличение сетевого напряжения, он отпирает транзистор 15 для отведения входного тока схемы электропитания 7 и посылает сигнал в устройство 20 для блокирования выходного то ка схемы регулирования 17. Поступающий со схе мы регулирования 17 ток синхронизирован с зарядкой конденсатора 14. Когда транзистор 15 заперт, ток с трансформаторов и ток со схемы 17 складываются для зарядки конденсатора 14 и повышают напряжение шины 10. Во время разрядки конденсатора ток с трансфор маторов отводится в шину 0, а ток, поступающий со схем 9 и 17, оказывается равным нулю. Время, в те чение которого заряжается конденсатор 14, зависит от величины тока, поступающего с трансформаторов тока, и от ве личины тока, поступающего со схе мы 17. Средняя величина тока, поступающего со схемы 17, зависит от частоты цикла, соответствующего вре мени зарядки и разрядки конденсатора 14. Схема 17 обеспечивает ток для шины 10 только во время зарядки конденсатора. Когда ток, поступающий с трансформаторов, возрастает, время зарядки конденсатора снижается, и средняя величина тока, поступающего со схе мы 17, уменьшается. На фиг. 3 показан другой вариант осуществления устройства расцепления соответствующего изобретению. Выход схе мы регули рования 17 подсоединен ко входу первой схемы электропитания 7. Регулятор 16 содержит первый компаратор 21 с гистерезисом, предназначенный для сравнения напряжения шины 10 с опорным напряжением и уп равления транзисто ром 15. Схема 17 содержит уп равляемый ограничитель тока 22, подсоединенный между вхо дом и выходом схе мы 17. Схема управления 20 содержит вто рой компаратор 23, имеющий первый вход, подсоединенный к выходу схемы 17, второй вход, подсоединенный к опорному напряжению, и выход, подсоединенный к ограничителю тока 22 для управления выходным током схемы 17. Синхронизация схемы управления 20 с регуля тором амплитудного ограничения 16 осуществляется с помощью подсоединения между выходом схе мы 17 и входом схемы 7. Когда конденсатор должен заряжаться, компаратор 21 запирает транзистор 15. Ток с трансформаторов Т1, Т2 или Т3 в этом случае направляется к конденсатору 14 и в шину 10. Компаратор 23 схемы 20 выявляет высокое напряжение Vt на выходе схе мы 17 (напряжение на выводах транзистора 15, который заперт) и дает команду подавать ток со схемы 17 на вход схемы 7. Ток, поступающий со схемы 17, складывается с током, поступающим с трансфор маторов тока. Как только напряжение Vc на выводах конденсатора 14, то есть напряжение в шине 10, достигнет заранее установленного порогового значения, компаратор 21 отпирает транзистор 15 для отведения входного тока схемы 7. Короткое замыкание, достигаемое с помощью транзисто ра 15, обеспечивает падение напряжения Vt на входе схе мы 7 и на выходе схе мы 17. Компаратор 23 обнаруживает это низкое напряжение, обусловленное коротким замыканием, и отключает ограничи 4 39140 тель тока 22 для прерывания подачи тока на вход схе мы 7. Как и в первом варианте осуществления изобретения, схема 17 подает ток в шину 10 только во время зарядки конденсатора. В этом случае ток течет че рез первую схе му электропитания 7. Показанный на фиг. 3 конкретный вариант осуществления второй схемы электропитания 9 содержит выпрямительную схе му 24, подсоединенную к внешнему источнику 11, ограничитель напряжения 25, подсоединенный к выходам выпрямительной схемы, и прерыватель 26, подсоединенный к выходам ограничителя 25 и подающий напряжение на вход схе мы 17. Выпрямитель 24 содержит вхо ды, подсоединенные к внешнему источнику 11, и выходы, выдающие постоянный ток или поляризованное напряжение. Источник 11 может быть источником постоянного или переменного тока, однофазным или трехфазным. Схема 25 ограничивает максимальное значение напряжения постоянного тока, подаваемое на входы прерывателя 26. Прерыватель 26 содержит трансфор матор 27, имеющий первичную обмотку 28 и вторичную обмотку 29. Первичная обмотка подсоединена ко вхо дам прерывателя и запитывается посредством электронного генератора 30. Вторичная обмотка подсоединена к схеме 17 с помощью выпрямительного диода 31. Трансформатор 27 гальванически изолирует источник 11 от расцепляющего устройства. Прерыватель предпочтительно функционирует по методу обратного хода. На фиг. 4 а - 4с представлены сигналы, иллюстрирующие электропитание устройства расцепления, соответствующего изобретению. На фиг. 4а показан ток Itс, подаваемый трансформаторами тока. Между моментами времени t0 и t1 ток равен нулю. Между моментами времени t1 и t2 ток имеет небольшую амплитуду, а между моментами времени t2 и t3 ток имеет большую амплитуду. На фиг. 4b показан режим работы транзистора 15 и соответствующее напряжение на его выводах Vt. Состояние 1 означает, что транзистор 15 заперт, и что напряжение Vt имеет высокий уровень, примерно соответствующий напряжению в шине 10. Состояние О означает, что транзистор 15 открыт, и что напряжение Vt очень низкое, близкое к нулю. На фиг. 4с показан сигнал Vc, отображающий напряжение в шине 10, или напряжение на выводах конденсатора 14. Изменения напряжения Vc представляют зарядку и разрядку конденсатора 14. На фиг. 4 d показан ток IS, поступающий со схе мы регулирования 17. Между моментами времени t0 и t1 ток Itc равен нулю, и устройство расцепления снабжается только током, поступающим со схемы 17. Время зарядки конденсатора велико, и в каждом цикле зарядки-разрядки конденсатора время подачи тока IS больше, чем время, в те чение которого упомянутый ток Is отключен. В представленном варианте осуществления изобретения в момент времени t0 конденсатор 14 уже зарядился до напряжения, близкого к пороговому напряжению, управ ляющему отпиранием транзистора 15, внешнее электропитание уже функционирует. Между моментами времени t1 и t2 ток Itс слабый, устройство расцепления запитывается током IS и током Itс. Продолжительность питания током IS на цикл меньше, чем между моментами времени t0 и t1. Следовательно, средний ток, поступающий со схе мы 17 в шину 10, уменьшается. Между моментами времени t2 и t3 ток Itс большой, время зарядки снижается, продолжительность питания током IS на цикл меньше, чем продолжительность отключения упомянуто го тока IS, и короче, чем между моментами времени t1 и t2. Следовательно, средний ток, подаваемый схемой 17 в ши ну 10, снижается еще больше. На фиг. 5 показана подробная схе ма конкретного варианта осуществления источника электропитания устройства расцепления по фиг. 3. На этом черте же показан только трансфор матор T1. Выпрямитель За представлен четырьмя диодами 32, 33, 34 и 35, соединенными в виде двухполупериодного вып рямителя. Катоды диодов 32 и 33 обеспечивают положительный ток в шинe 12, подсоединенной к транзисто ру 15 и диоду 13. Аноды диодов 34 и 35 принимают ток обратной связи через измерительный резистор 36 и опорную ши ну 0. Регули рующая схема 16 содержит компаратор 21, работающий в соответствии с циклом гистерезиса. Резисторы 37, 38 и 39 подсоединены между неинвертирующим входом и, соответственно, выходом компаратора, ши ной 0 и шиной 10, таким образом определяя пороговое значение и окно гистерезиса. Стабилитрон 40, подсоединенный между инвертирующим вхо дом и шиной 0, устанавливает опорное напряжение компаратора. Полярность напряжения на диоде 40 определяется резистором 41, подсоединенным между шиной 10 и катодом упомянутого диода. Конденсатор 42, подсоединенный параллельно диоду 40, улучшает работу при включении электропитания. Полярность выходного сигнала компаратора определяется резистором 43, соединяющим выход упомянуто го компаратора с шиной 10. Стабилитрон, подсоединенный между вы ходом компаратора 21 и затвором транзистора 15, ограничивает уп равляющее напряжение транзистора. Полярность напряжения на затворе транзистора 15 и стабилитрона 44 определяется резистором 45, соединяющим затвор транзистора 15 с шиной 0. Прерыватель 26, только часть которого представлена на фиг. 5, обеспечивает поляризованное напряжение. Это напряжение является напряжением постоянного тока или, обычно, в форме импульсов. Напряжение прерывателя подается на ограничитель тока 22 по шине 46. Ограничитель 22 содержит транзистор 47, имеющий эмиттер, подсоединенный к шине 46 через резистор 48. Напряжение базы транзистора 47 определяется стабилитроном 49, подсоединенным между упомянутой базой и шиной 46, и поляризующим резистором 50, подсоединенным между анодом диода 49 и шиной 0. Величина ограниченного тока определяется выражением: (V2-Vbe)/R, где V2 - напряжение стабилитрона 49, Vbe - напряжение между базой и эмитте ром транзистора 47, а R - величина сопротивления резистора 48. 5 39140 Выходной сигнал ограничителя тока подается на коллектор транзисто ра 47. Ограниченный ток протекает через диод 51 и затем суммируется с то ком от трансформаторов в ши не 12. Резистор 52, подсоединенный между коллектором транзистора 47 и шиной 46, обеспечивает запуск и регулировку напряжения в шине 10, когда ток питания обеспечивается только схемой 17. Управляющая схема 20 содержит компаратор 23 и управляющий транзистор 58. Инвертирующий вход компаратора подсоединен к общей точке мостовой схе мы резистивного делителя напряжения, образованной резисто рами 53 и 54. Резистор 53 подсоединен между общей точкой и шиной 10, а резистор 54 подсоединен между шиной 0 и общей точкой. Конденсатор 55 подсоединен к выводам резистора 54 для фильтрации напряжения мостовой схемы делителя напряжения. Мостовая схема резистивного делителя напряжения 53, 54 подает опорное напряжение на инвертирующий вход компаратора 23. Неинвертирующий вход компаратора 23 подсоединен к выходу ограничителя 22, другими словами, к коллектору транзистора 47. Выход компаратора 23 подсоединен к управляющему затвору транзистора 58 с помощью резистора 56. Поляризующий резистор 57 подсоединен между затвором и истоком транзистора 52. Когда транзистор 15 заперт, напряжение в шине 12 имеет высокое значение, неинвертирующий вход компаратора 23 находится под напряжением, превышающим опорное напряжение, при ложенное к его инвертирующему входу, и компаратор 23 не отпирает транзистор 58. Ограничитель тока 23 в этом случае подает ток, который суммируется с током трансфор матора T1. Если напряжение в шине 12 повышается, компаратор 21 отпирает транзистор 15. Напряжение неинвертирующего вхо да компаратора 23 становится ниже опорного напряжения, приложенного к его инверти рующему вхо ду. Тогда выходной сигнал компаратора 23 отпирает транзистор 58, который закорачивает ста билитрон 49. При этом транзистор 47 запирается и ограничитель тока обеспечивает только очень слабый ток, текущий через резистор 52. Соответствующее изобретению устройство расцепления содержит трансформаторы тока с магнитопроводами, которые обеспечивают как сигналы измерения тока, так и электропитание. В других вариантах осуществления соответствующее изобретению расцепляющее устройство может содержать воздушные трансфор маторы, типа трансфор маторов тороидального ти па Роговского, для измерения тока, и трансформаторы с магнитопроводом для обеспечения электроэнергии. В описанных вы ше ва риантах осуществления изобретения схе мы устройства расцепления снабжаются электропитанием посредством единственной шины электропитания 10, но возможны соответствующие изобретению устройства расцепления, содержащие несколько шин электропитания, предусмотренные для разных схем и имеющие разные напряжения. Фиг. 1 6 39140 Фиг. 2 Фиг. 3 7 39140 Фиг. 4a Фиг. 4b Фиг. 4c Фиг. 4d 8 39140 Фиг. 5 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 9
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюElectronic trip device for automatic switch
Автори англійськоюFerrasi Mark
Назва патенту російськоюЭлектронное устройство расцепления для автоматического выключателя
Автори російськоюФеррази Марк
МПК / Мітки
МПК: H02H 1/00, H02H 3/08, G05F 1/618
Мітки: автоматичного, електронний, розчеплення, вимикача, пристрій
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-39140-elektronnijj-pristrijj-rozcheplennya-dlya-avtomatichnogo-vimikacha.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електронний пристрій розчеплення для автоматичного вимикача</a>
Попередній патент: Спосіб утилізації металевих деталей, які радіоактивно заражені ураном
Наступний патент: Спосіб селекції винограду мелконяна
Випадковий патент: Спосіб виробництва шампанського