PL46329B1 - - Google Patents

Description

*?£% Opubljk^waiDO dnia 27 grudnia 1962 r.* BIBLIOTEKA POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 46329 Zaklad Energetyczny Gliurice*) Przedsiebiorstwo Panstiroiue Gliwice, Polska KI. 21 c, 68/60 KI. internat. H 02 A Tranzystorowy przekaznik czasowy z wlasnym zasobnikiem pojemnosciowym na pomocniczy prad zmienny Patent trwa od dnia 20 grudnia 1961 r.Przedmiotem wynalazku jest tranzystorowy przekaznik czasowy, stanowiacy czlon nieza¬ leznie regulowanej zwloki czasowej w ukla¬ dach elektroenergetycznych zabezpieczen prze¬ kaznikowych. Stosowane dotychczas przekazni¬ ki czasowe o niezaleznej charakterystyce typu mechanicznego lub synchronicznego wymagaja dla niezawodnego dzialania zródla energii pra¬ du stalego lub zmiennego, przy czym przekaz¬ niki synchroniczne nie gwarantuja dokladnego odmierzania krótkich zwlok czasowych ze wzgledu na bezwladnosc ukladu ruchomego.Tranzystorowy przekaznik czasowy wedlug wynalazku odpowiada wymaganiom przepisów odnosnie dokladnosci odmierzania czasu, jak *)Wlasciciel patentu . oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa mgr inz. Jerzy Cwienk, inz. Andrzej Zembala, mgr inz. Jerzy Saferna i mgr inz. Albin Trybus. równiez szybkosci powrotu do stanu wyjscio¬ wego w razie zaniku przyczyny zaburzenia przed uplywem nastawionej zwloki czasowej.Tranzystorowy przekaznik czasowy z wlas¬ nym zasobnikiem pojemnosciowym wedlug wynalazku zawiera uklad elektronowy zlozo¬ ny z elementów pólprzewodnikowych, tj. tran¬ zystorów i diod germanowych.Energia niezbedna dla funkcjonowania prze-, kaznika jest zmagazynowana w kondensatorze elektrolitycznym.W obwodzie zasobnika kondensatorowego (stale naladowanego) znajduje sie uzwojenie przekaznika teletechnicznego, polaczone w sze¬ reg z tranzystorami, który w . stanie niepobu- dzonym przekaznika spelnia role bezstykowej przerwy obwodu.Do pomiaru czasu wykorzystano wlasciwos¬ ci obwodu R-C. Uzyskano wieksza dokladnosc pomiaru czasu dzieki zmianie biegunowoscikondensatora w galezi pomiarowej. Zmiane, biegunowosci kondensatora pomiarowego jak równiez natychmiastowy powrót przekaznika do stanu wyjsciowego zapewnia uklad styków czynnych, polaczonych równolegle oto&z bier¬ nych, polaczonych szeregowo.Tymi stykami przekazniki j&GfoudzajAce ste¬ ruja przekaznik czasowy. Dzieki zmianie bie¬ gunowosci punkt pomiarowy znajduje sie na czesci prostoliniowej funkcji wykladniczej, stanowiacej czasowa funkcje przejsciowa „przeladowania" kondensatora pomiarowego.Zwloka czasowa jest regulowana zmiana stalej czasowej RG galezi pomiarowej, uzyskiwana dzieki zmianie oporu Rr w galezi pomiarowej.Przekaznik jest przystosowany do zasilania pradem zmiennym z przekladników napiecio¬ wych o napieciu wtórnym 100V lub innym.Elementem wejsciowym przekaznika jest trans- lormatorek 100/16 V, z którego poprzez diody prostownicze sa ladowane kondensatory ma¬ gazynujace energie elektryczna, potrzebna i wystarczajaca na wykonanie przez przekaz¬ nik jego funkcji, tj. odmierzanie czasu i poda¬ nie impulsu wyjsciowego. W ten sposób prze¬ kaznik jest niezalezny od obecnosci w ukla¬ dzie elektroenergetycznym napiecia w momen¬ cie swojego zadzialania. Wlasny zasobnik po¬ jemnosciowy jest wykes&ny % kon4ea*atorów elektrolitycznych o pojemnosci rzedu od 500 do 1000 jtF. Impuls wejsciowy czyli „pdtócettie za¬ dzialania" tranzystorowy przekaznik czasowy otrzymuje od przekaznika kontrolujacego da¬ ny parametr (praef, napiecie, kierunek itp.).Przekaznik kontrolujacy zadzialajac, podaje swoim stykiem czynnym napiecie ujemne na galaz pomiarowa ftC przekaznika czasowego, inicjujac przeladowanie pojemnosci pomiaro¬ wej uprzednio ladowanej potencjalem dodatnim + 14 V.Jednoczesnie przekaznik kontrolujacy przy cyklu zadzialania, rozwierajac swój styk bier¬ ny, przerywa polaczenie punktu pomiarowogo galezi petfniasrowej z potencjalem dodatnim.JezeK przed odmierzeniem nastawionej zwlo¬ ki czasowej zanika tnapials Wejsciowy pochodza¬ cy od przekaznika kontrolujacego, wtedy styk Merny tegd £rzefeazttika, zamykajac sie, przy¬ wraca bezzwlocznie stan wyjsciowy przekazni¬ ka czasowego. ttastawteitfe zwloki czasowej odbywa sie dwoma przelacznikami. Jeden przelacznik slu¬ zy do regulacji skokowej zwloki czasowej o wartosc skokowa 0,5 sek. przelacznikiem dru¬ gim jest regulowany czas skokami co 0,1 sek.Przekaznik wykonany jest dla zakresu po¬ miarowego od 0 do 3 sek. lub dla innego zakre¬ su. Elementy przekaznika sa umieszczone w o- budowie bakielitowej znanego przekaznika RJ4.Nakrywa czolowa posiada czesc oszklona, przez która widoczna jest skala czasowa wraz z przelacznikiem zwloki czasowej oraz prze¬ kaznik pomocniczy z klapka sygnalizacyjna.W warunkach pracy spoczynkowej widoczna jest czarna klapka, zas przy zadzialaniu prze¬ kaznika nastepuje opadniecie tej klapki i od¬ sloniecie bialego pola z czarna tarcza. Kasowa¬ nie klapki odbywa sie przy pomocy kasownika wbudowanego w dolnej scianie obudowy prze¬ kaznika.Fig. 1 przedstawia schemat ideowy prze¬ kaznika wedlug wynalazku. Tranzystory prze¬ kaznika sa zasilane z kondensatora elektroli¬ tycznego C3, ladowanego poprzez prostownik Prl. Kondensator elektrolityczny C2 jest lado¬ wany poprzez prostownik Pr2 napieciem do¬ datnim wzgledem przewodu s. Tranzystory zastosowane w ukladzie sa typu p-n-p. W ob¬ wodzie kolektora tranzystora Tr2 znajduje sie uzwojenie przekaznika pomocniczego Pp typu teletechnicznego o pradzie zadzialania okolo 15 mA.Emiter tranzystora Tri jest polaczony z baza tranzystora Tr2, natomiast baza tranzystora . Tfl Jest zasilana poprzez diode krystaliczna Pr3 i opór ochronny R3 napieciem z konden¬ satora Cl. Kolektor tranzystora Tri jest zasi¬ lany napieciem ujemnym z kondensatora C3 poprzez opór Ri.Stytki 1 oraz 2 przekazników pobudzajacych Rp sa rozwarte i kaadeafrsator Cl jest ladowany przez ich styki biernie Ib oraz 2b napieciem do¬ datnim w stcsunkti do przewodu s.Dioda Pr3 przy tej biegunowosci nie prze¬ wodzi i w obwodzie bazy tranzystora Tri nie plynie prad, a wiec tranzystor Tri nie przewo¬ dzi.Poniewaz emiter tranzystora Tri jest pola¬ czony 2 baza tranzystora Tr2t wiec tranzystor Tr2 równiez nie przewodzi, to znaczy, ze prze¬ kaznik pomocniczy Pp Jest w stanie bezprado- wym. - 2 -2 chwila zamkniecia sie styków 1 oraz 2 przekaznika nadpradowego wzglednie jednego z tych styków, kondensator Cl laduje sie po¬ przez opory Rrl oraz Rr2 regulowane skokowo.Sa to dwa opory regulacyjne polaczone w sze¬ reg. Czas ladowania sie kondensatora Cl o- kreslony jest stala czasowa T = Cl. Rr.Opóznienie czasowe, nastawione na oporach regulacyjnych, jest funkcja stalej czasowej T = Cl. Rr. Przekaznik jest tak skonstruowa¬ ny, ze pozwala na nastawienie opóznienia cza¬ sowego w granicach od 0 do 3 sek. z do¬ kladnoscia nastawienia 0,1 sek.W momencie, gdy w punkcie P napiecie wzgledem przewodu 5 staje sie mniejsze od zera czyli ujemne, dioda Pr3 przechodzi ze sta¬ nu zaporowego w stan przewodzenia.W obwodzie bazy tranzystora Tri plynie prad, który po wzmocnieniu przez niego zasila baze tranzystora Tr2, powodujac przeplyw pradu przez niego i natychmiastowe zadziala¬ nie przekaznika Fp, którego styki zamykaja obwód wyzwalajacy wylacznika. Przekaznik pomocniczy Pp zamyka swoje styki na okres o- kolo jednej sekundy — wystarczajacy do pew¬ nego wyzwolenia lacznika. Uklad pracuje bez¬ blednie równiez w przypadku, gdy na skutek bliskiego zwarcia napiecie na przekladniku na¬ pieciowym znacznie sie obniza lub zanika cal¬ kowicie. Przekaznik czasowy dziala prawidlowo nawet po okolo 1 minucie od zaniku napiecia zmiennego. Natychmiastowy powrót przekazni¬ ka do stanu wyjsciowego jest realizowany od¬ powiednim ukladem polaczen styków czyn¬ nych i biernych przekazników pobudzajacych.Zasade dzialania tego ukladu styków przedsta¬ wiono na fig. 2 oraz fig. 3.W przypadku zamkniecia sie styków* 1 oraz 2 lub jednego z nich rozwieraja sie jednoczesnie styki bierne Ib oraz 2b lub jeden z nich. Za pomoca wbudowanego przycisku Pk przekaznik moze byc uruchomiony niezaleznie od przekaz ników pobudzajacych Rp.Kondensatoir Cl, którego potedcjal Vp w punkcie P ksztaltowal sie wedlug fig. 4, podle¬ ga wtedy zmianie biegunowosci wedlug wykre¬ su, przedstawionego na fig. 5. Potencjal punk¬ tu P galezi pomiarowej R—C zmienia sie przy' tym wedlug funkcji expotencjalnej Vp = 2Uo Czas tz miarodajny dla nastawionej zwloki czasowej odpowiada czasowi, w którym po¬ tencjal Vp osiaga wartosc zero. Jezeli przed uplywem tego czasu tz, tj. przed uplywem na¬ stawionej zwloki czasowej, przekazniki pobu- dziajace Rp powracaja do pozycji wyjsciowej, wtedy bezzwlocznie równiez potencjal Vp na kondensatorze Cl powraca do wartosci wyj¬ sciowej. Gdy przekazniki pobudzajace Rp po¬ wracaja do stanu wyjsciowego, wtedy za- .mykaja sie ich styki bierne Ib i 2b, zas roz¬ wieraja sie ich styki czynne 1 i 2 przez co' punkt P przyjmuje bezzwlocznie potencjal do¬ datni.Przekaznik zadziala po czasie minimalnie wiekszym od 0,7 T. Tranzystor Tri uwidocz¬ niony na fig. 1 przechodzi w stan przewodze¬ nia, gdy potencjal punktu P osiaga wartosc niewiele mniejsza od Vp = O. Punkt P osiaga powyzsza wartosc zgodnie z równaniem: Vp = Uo = 2.Uo.exp (— 1 . Ostatnia równosc zachodzi dla: expi—)= 2 tzn. dla t= tz = 0,7 T gdzie T=Cl.Rr. Dokladnosc pomiaru czasu zalezna jest od dokladnosci doboru stalej czasowej.Nastawiona zwloke czasowa reguluje sie sko kowa zmiana opornosci regulacyjnej Rr, co jest jednoznaczne ze zmiana skokowa stalej czasowej T.Oporniki oraz kondensatory stanowiace o stalej czasowej obwodu pomiaru czasu produ¬ kowane sa z pewna klasa tolerancji metoda selekcji po wyrobie. Uwzglednienie tolerancji zwiekszonej z doborem pojemnosci kondensa¬ torów (AC1 = 5% Cl) oraz oporników regu¬ lacyjnych (ARr = 2% Rr) prowadzi do na¬ stepujacego równania na stala czasowa.T = (Cl + A Cl) . (Rr + A Rr) Blad w okresleniu stalej czasowej T wynosi: A T = A Cl . Rr + Cl . A Rr + A Cl. A Rr Czlon A Cl . A Rr jest o jeden rzad mniejszy od dwóch pierwszych i dlatego mozna go po¬ minac. Dla zmniejszenia wielkosci bledu na¬ lezy pojemnosc kondensatora Cl dobrac na to¬ lerancje zblizona do zera: wtedy blad w po¬ miarze czasu wyraza sie zaleznoscia: A T = Cl . ARr Pojemnosc kondensatora pomiarowego Cl nale¬ zy dobrac mozliwie mala. Przy doborze oporni¬ ków regulaminowych, pojemnosci kondensatora pomiarowego oraz przy strojeniu powykonaw¬ czym przekaznika kierowac sie nalezy relacja¬ mi podanymi wyzej. - 3 - PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Tranzystorowy przekaznik czasowy z wlas¬ nym zasobnikiem pojemnosciowym na po¬ mocniczy prad zmienny, wyposazony w transformatorek wejsciowy, uklad dwóch prostowników jednopolówkowych, dwustop¬ niowe tranzystorowe wzmocnienie pradu, przekaznik teletechniczny z sygnalizacja za¬ dzialania, znamienny tym, ze zawiera uklad dwóch kondensatorowych zasobników ener¬ gii (C2,CS), ladowanych róznoimiennie i sta¬ nowiacych niezaleznie zródlo energii, po¬ trzebnej dla jednokrotnego odmierzania czasu przez przekaznik oraz podanie przez niego impulsu wyjsciowego.

2. Tranzystorowy przekaznik czasowy z wlas¬ nym zasobnikiem pojemnosciowym na po¬ mocniczy prad zmienny wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera galaz R—C po¬ miaru czasu z ukladem dwóch lub wiecej styków czynnych (ftp—1, Rp 2), polaczonych równolegle oraz dwóch lub wiecej styków biernych (Rp—Ib, Rp—2b), polaczonych szeregowo, przy czym ten uklad styków zapewnia zmiane biegunowosci kondensato¬ ra pomiarowego (Ci) oraz natychmiastowy powrót przekaznika czasowego do stanu po¬ czatkowego przy zaniku impulsu pobudza¬ jacego. Zaklad Energetyczny Gliwice Przedsiebiorstwo Panstwowe —57— to 1Do opisu patentowego nr 46329 Bp-if ?/*V i- Rp-fi. Rp~2h ™* TT t»p-2 fig 2 fig J - _ _, -m fig 4. fi3S. 2077. RSW „Prasa", Kielce. PL