CS219956B1 - Zapojení obvodu jistícího zařízení s kondenzátorem a tyristorem - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (19) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ /219956 (Bl) (51) Int. Cl.’ H 02 H 3/06 (22) Přihlášeno 16 04 81(21) (PV 2923-81) L^J (40) Zveřejněno 27 08 82 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydáno· 15 10 85 (75)

Autor vynálezu TEICHMAN MIROSLAV ing. CSc., PRAHA, JIRCHOVSKY JOSEF ing.,KOSTELEC nad Labem, NOSEK ANTONÍN, PRAHA (54) Zapojení obvodu jistícího zařízení s kondenzátorem a tyristorem 1

Vynález se týká zapojení obvodu jistícíhozařízení s kondezátorem a tyristorem, kterésamočinně obnovuje svou jistící funkci poodstranění příčiny jistícího zásahu.

Elektrickým jistícím zařízením je takovézařízení, které má jeden nebo více paralel-ních nezávislých logických vstupů, na kterése přivádějí výstupy z elektrických snímačůfyzikální veličiny přímo nebo přes kompa-rátor, případně přes usměrňovač a kompa-rátor. Na výstupu jistícího zařízení je relé,elektromagnet nebo stykač, které tvoří vý-konový člen a které pracují tak, že reagujína poruchu libovolného vstupu, přičemž pře-ruší nebezpečnou činnost nebo nebezpečnýstav jištěného zařízení. Při požadavku na velmi krátké doby reak-ce jistícího zařízení, na malé rozměry a ma-lou hmotnost výkonového členu, se používájistící zařízení založené na principu vybíje-ní elektrické energie akumulované v kon-denzátoru přes tyristor do výkonového čle-nu. Kondenzátor bývá trvale nabíjen ze zdro-je stejnosměrného napájecího napětí s vel-kým vnitřním odporem. Hodnota odporuurčuje spolu s hodnotou kondenzátoru ča-sovou konstantu regenerace pracovního na-pětí na kondenzátoru po odstranění příčinyjistícího zásahu a zavření tyristoru. Časovákonstanta je v praxi požadována kratší, než 2 je časová konstanta odpovídající nabíjecímuproudu menšímu, než je přídržný proud ty-ristoru za extrémních provozních teplot. Ztohoto důvodu protéká otevřeným tyristo-rem a výkonovým členem trvale malý proud,který neumožní samočinné zavření tyristorupo odstranění příčiny jistícího zásahu u jiš-těného zařízení.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojeníobvodu jistícího zařízení s kondenzátorema tyristorem podle vynálezu. Podstata vyná-lezu spočívá v tom, že ke spojnici katodyprvního tyristoru a výkonového členu jistí-cího zařízení je připojena katoda druhéhotyristoru, jehož anoda je připojena na vý-stup ze zdroje pomocného napájecího napětís velkým vnitřním odporem a přes druhýkondenzátor na kostru jistícího zařízení.Řídicí elektroda druhého tyristoru je připo-jena na výstup logického invertoru, jehožvstup je připojen na výstup řídicího napětíz logického obvodu ovládaného přes elek-tronický obvod elektrickým snímačem fyzi-kální veličiny z jištěného zařízení. Výstupřídicího napětí je připojen na řídicí elektro-du prvního tyristoru. Výhodou zapojení podle vynálezu je samo- činná funkce vzájemného střídavého zavírá- ní a otvírání obou tyristorů podle hodnoty řídicího napětí z logického obvodu ovláda- 219956 213356 něho pres elektronický obvod elektrickýmsnímačem fyzikální veličiny z jištěného za-řízení a tím samočinné obnovení funkce jis-tícího zařízení po odstranění příčiny jistí-cího zásahu u jištěného zařízení. Příkladné provedení vynálezu je schema-ticky znázorněno na výkrese. Výstup ze zdroje stejnosměrného napětíU2 s velkým vnitřním odporem je na kost-ru jistícího zařízení 1 připojen jednak přesprvní kondenzátor Cl, a jednak přes v kas-kádě zapojený první tyristor TI a výkonovýčlen 3. Na řídicí vstup prvního tyristoru TIje připojen výstup řídicího napětí U1 z lo-gického obvodu ovládaného přes elektronic-ký obvod elektrickým snímačem fyzikálníveličiny z jištěného zařízení.

Ke spojnici katody prvního tyristoru TIa výkonového členu 3 jistícího zařízení 1je připojena katoda druhého tyristoru T2,jehož anoda je připojena na výstup ze zdro-je pomocného napájecího napětí U1 s vel-kým vnitřním odporem, a přes druhý kon-denzátor C2 na kostru jistícího zařízení 1.Řídicí elektroda druhého tyristoru T2 je při-pojena na výstup logického invertoru 2, je-hož vstup je připojen na výstup řídicíhonapětí U3 z logického obvodu ovládanéhopřes elektronický obvod elektrickým sníma-čem fyzikální veličiny z jištěného zařízení.Výstup řídicího napětí U3 je připojen nařídicí elektrodu prvního tyristoru TI. Výkonový člen 3 může být představovánstykačem, elektromagnetem, případně ji-ným zařízením s obdobnou funkcí. Důležitéje, aby výkonový člen 3 měl co nejmenšívlastní indukčnost, aby přechodový jev připřipojení stejnosměrného napětí na budicívinutí výkonového členu 3 byl co nejkratší.Dosáhne se toho například navinutím malé-ho počtu závitů vodičem velkého průřezu.Připojené napětí na budicím vinutí výkono-vého členu 3 a tím i napájecí napětí U2zdroje stejnosměrného napětí s velkýmvstupním odporem musí být takové, abyproud protékající budicím vinutím výkono-vého členu 3 spolehlivě přitáhl pohyblivoučást výkonového členu 3. Kapacita prvníhokondenzátoru Cl se musí zvolit tak, abyenergie nabitého prvního kondenzátoru Cls ohledem na časový průběh vybíjecíhoproudu z prvního kondenzátoru Cl do vý-konového členu 3 zajišťovala bezpečné při-tažení pohyblivé části výkonového členu 3.

Vnitřní odpor zdroje stejnosměrného na-pájecího napětí U2 s velkým vnitřním od-porem musí být dimenzován tak, aby přizavřeném prvním tyristoru TI se první kon-denzátor Cl nabil na napětí přibližně shod-né s napájecím napětím U2 napájecího zdro-je za požadovaný čas a aby při otevřenémprvním tyristoru TI tekl výkonovým členem3 takový proud, který nezpůsobí zničení vý-konového členu 3 nadměrným oteplením.

Obvod podle vynálezu pro zavírání první-ho tyristoru TI má obdobné zapojení jakoobvod jistícího zařízení 1, pouze jeho jed- notlivé prvky mohou být dimenzovány napodstatně nižší výkon. Stejnosměrné pomoc-né napájecí napětí U1 a vnitřní odpor zdro-je tohoto stejnosměrného napájecího napětís velkým vnitřním odporem, druhý konden-zátor C2 a druhý tyristor T2 musí být navr-ženy tak, aby průběh napětí na výkonovémčlenu 3 po otevření druhého tyristoru T2byl takový, aby došlo k bezpečnému zavře-ní prvního tyrostoru TI. Úrovně napětí na jednotlivých prvcíchobvodu jsou následující: V klidovém stavu, kdy je jistící zařízení 1připraveno k jištění, je na prvním konden-zátoru Cl napájecí napětí U2, první tyristorTI je zavřen a neprotéká jím proud, řídicínapětí U3 je menší než zapínací napětí prv-ního tyristoru TI a má úroveň logické nulypro logický invertor 2, jehož výstupní napě-tí je větší, než je zapínací napětí druhéhotyristoru T2. Druhý tyristor T2 je otevřena výkonovým členem 3 protéká malý prouddaný pomocným napájecím napětím U1 ajeho vnitřním odporem, úbytkem na ote-vřeném druhém tyristoru T2 a odporem vý-konového členu 3. Tento proud musí býtmalý, aby byl menší, než je pracovní proudvýkonového členu 3 a aby byl co nejmenšíz hlediska úspory energie a případně nezpů-sobil nadměrné oteplení elektronického vi-nutí výkonového členu 3. V okamžiku poruchy zvýší se řídicí na-pětí U3 tak, aby bylo větší, než je zapínacínapětí prvního tyristoru TI, který se otevřea umožní vybití prvního kondenzátoru Clpřes otevřený první tyristor TI do výkono-vého členu 3, který vykoná příslušnou jistí-cí funkci. V okamžiku otevření prvního ty-ristoru TI se napětí na výkonovém členu 3rovná napětí na prvním kondenzátoru Clzmenšenému o úbytek napětí na otevřenémprvním tyristoru TI, který je zpravidla men-ší než 2 V. Napětí na výkonovém členu 3s časem klesá až na úroveň danou napáje-cím napětím U2 a jeho vnitřním odporem,úbytkem na otevřeném prvním tyristoru TIa odporem výkonového členu 3. Řídicí napě-tí U3 se zároveň zvýší na úroveň logickéjednotky pro logický invertor 2, na jehožvýstupu bude napětí menší, než je zapínacínapětí druhého tyristoru T2; toto snížené na-pětí na řídicí elektrodě druhého tyristoru T2spolu s krátkodobým zvýšením napětí navýkonovém členu 3 a na katodě druhéhotyristoru T2 způsobí zavření druhého tyristo-ru T2. V okamžiku odstranění poruchy se zmen-ší řídicí napětí U3 na hodnotu menší, nežje zapínací napětí prvního tyristoru TI ana úroveň logické nuly pro logický inver-tor 2, jehož výstupní napětí se zvětší nahodnotu větší, než je zapínací napětí dru-hého tyristoru T2. Druhý tyristor T2 se ote-vře a druhý kondenzátor C2 se přes otevře-ný druhý tyristor T2 vybije do výkonovéhočlenu 3. Vzniklý výboj musí mít tak malou

Claims (1)

1. 5 219956 energii, aby výkonový člen 3 zůstal v kli-dovém stavu, ale průběh napětí na něm mu-sí být takový, aby došlo k 'zavření prvníhotyristoru TI. Po nabití prvního kondenzáto-ru Cl na napájecí napětí U2 je jističi zaří-zení 1 připraveno k jištění a úroveň napě-tí odpovídají popsanému klidovému stavu. Zapojení podle vynálezu je možno použítvšude tam, kde je výše popsaný princip jistí-cího zařízení používán a kde je z provoz-ních důvodů výhodné nebo žádoucí, aby poodstranění příčiny jistícího zásahu na jiš-těném zařízení se samočinně obnovila jistí-cí funkce jistícího zařízení. předmEt Zapojení obvodu jistícího zařízení s kon-denzátorem a tyristorem, kde výstup zezdroje stejnosměrného napájecího napětí svelkým vnitřním odporem je na kostru jistí-cího zařízení připojen jednak přes konden-zátor, a jednak přes v kaskádě zapojený ty-ristor a výkonový člen, přičemž na řídicívstup tyristoru je připojen výstup z logic-kého obvodu ovládaného přes elektronickýobvod elektrickým snímačem fyzikální ve-ličiny z jištěného zařízení, vyznačené tím,že ke spojnici katody prvního tyristoru (TI)a výkonového členu (3) jistícího zařízení(1) je připojena katoda druhého tyristoru YNALEZU (T2), jehož anoda je připojena na výstupze zdroje pomocného napájecího napětí (Ul)s velkým vnitřním odporem, a přes druhýkondenzátor (C2) na kostru jistícího zaří-zení (1), přičemž řídicí elektroda druhéhotyristoru (T2) je připojena na výstup logic-kého invertoru (2), jehož vstup je připojenna výstup řídicího napětí (U3) z logickéhoobvodu ovládaného přes elektronický obvodelektrickým snímačem fyzikální veličiny zjištěného zařízení, a výstup řídicího napětí(U3) je připojen na řídicí elektrodu první-ho tyristoru (TI). 1 list výkresů