RU11391U1

RU11391U1 - VARIABLE VOLTAGE CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU11391U1
Application number: RU99108313/20U
Authority: RU
Inventors: В.А. Плотников
Original assignee: Плотников Валерий Александрович
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 1999-09-16

Abstract

Устройство контроля величины переменного напряжения, содержащее последовательно соединенные трансформатор, выпрямитель, сглаживающий фильтр, выход которого соединен с одним из входов компаратора, второй вход которого соединен с выходом стабилизатора, и исполнительный орган, отличающееся тем, что в него дополнительно введены выпрямитель, триггеры, схема совпадения, элемент задержки, элемент управления исполнительным органом, световой индикатор и компенсирующий элемент, при этом входы триггеров соединены с выходами компаратора, а их выходы соединены со входом схемы совпадения, выход которой соединен со световым индикатором и элементом задержки, выход элемента задержки соединен со входом элемента управления исполнительным органом и со входом компенсирующего элемента, причем трансформатор выполнен с двумя вторичными обмотками, подключенными к соответствующим входам выпрямителей, а компаратор выполнен счетверенным, один из входов каждого соединен со стабилизатором, а другой - со сглаживающим фильтром.An AC voltage control device comprising a transformer, a rectifier, a smoothing filter in series, the output of which is connected to one of the inputs of the comparator, the second input of which is connected to the output of the stabilizer, and an actuator, characterized in that a rectifier, triggers, a circuit are additionally introduced into it coincidences, a delay element, an executive body control element, a light indicator and a compensating element, while the inputs of the triggers are connected to the outputs of the comparator, and their the strokes are connected to the input of the matching circuit, the output of which is connected to the light indicator and the delay element, the output of the delay element is connected to the input of the control element of the executive body and to the input of the compensating element, the transformer made with two secondary windings connected to the corresponding inputs of the rectifiers, and the comparator is made quad, one of the inputs of each is connected to a stabilizer, and the other to a smoothing filter.

Description

Устройство контроля величины переменного напряженияAC voltage control device

Полезная модель относится к устройствам защиты и автоматики, в частности, к устройствам контроля величины напряжения переменного тока для питания электроприборов и может быть использована для их защиты от превышения или снижения ниже заданного уровня эффективного напряжения.The utility model relates to protection and automation devices, in particular, to devices for monitoring the magnitude of AC voltage to power electrical appliances and can be used to protect them from exceeding or decreasing below a given level of effective voltage.

Известно реле напряжения, содержащее накопительный конденсатор и электромагнитное реле, соединенное последовательно с тиристором, в цепь управления которого включен стабилитрон, параллельно обмотке электромагнитного реле включены два последовательно согласно соединенных диода, к общей точке которых подключены конденсатор и стабилитрон (А.С. СССР № 530369, МКИ НО1Н 83/10, оп. 30.09.76 г.).A voltage relay is known that contains a storage capacitor and an electromagnetic relay connected in series with a thyristor, in which a zener diode is connected, in parallel with the electromagnetic relay winding, two diodes are connected in series according to the connected diodes, a capacitor and a zener diode connected to their common point (AS USSR No. 530369 MKI HO1N 83/10, op. 30.09.76).

Такое реле используется в схемах защитного отключения только при превышении напряжения сверх установленного значения, однако оно не осуществляет защиту сетей при снижении напряжения ниже установленного значения.Such a relay is used in protective shutdown circuits only when the voltage exceeds the set value, however, it does not protect the networks when the voltage drops below the set value.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство контроля величины переменного напряжения (реле напряжения), содержащее последовательно соединенные трансформатор, выпрямитель, сглаживающий емкостный фильтр, выход которого соединен с одним из входовкомпаратора, второй вход которого соединен с выходом стабилизатора, и исполнительный орган (Грейвулис Я.П. и др. Полупроводниковые реле тока и напряжения. М, Энергия, 1970 г. с. 12-41).The closest in technical essence to the claimed technical solution is a variable voltage control device (voltage relay) containing a series-connected transformer, a rectifier, a smoothing capacitive filter, the output of which is connected to one of the input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the stabilizer, and an executive body (Greyvulis Ya.P. et al. Semiconductor current and voltage relays. M, Energy, 1970, pp. 12-41).

Недостатком данного устройства является его возможность использования лишь для защиты электроприборов при изменении величины напряжения ниже допустимой нормы.The disadvantage of this device is its ability to be used only to protect electrical appliances when changing the voltage value below the permissible norm.

Задача, положенная в основу заявляемого технического решения, заключается в защите электроприборов сети переменного тока от выхода из строя при скачках питающего напряжения как выше, так и ниже допустимой нормы и повторном их включении при достижении напряжения требуемой величины.The task underlying the proposed technical solution is to protect electrical appliances of the AC network from failure when power surges are both higher and lower than the permissible norm and re-enable them when the voltage reaches the required value.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

единен с выходом стабилизатора, и исполнительный орган, согласно заявляемому техническому решению, в него дополнительно введены выпрямитель, триггеры, схема совпадения, элемент задержки, элемент управления исполнительным органом, световой индикатор и койлпенсирующий элемент, при этом входы триггеров соединены с выходами компаратора, а их выходы соединены со входом схемы совпадения, выход которой соединен со световым индикатором и элементом задержки, выход элемента задержки соединен со входом элемента управления исполнительным органом и со входом компенсирующего элемента, причем трансформатор выполнен с двумя вторичными обмотками, подключенными к соответствующим входам выпрямителей, а компаратор выполнен счетверенным, один из входов каждого соединен со стабилизатором, а другой со сглаживающим фильтром.it is single with the stabilizer output, and the executive body, according to the claimed technical solution, additionally includes a rectifier, triggers, a matching circuit, a delay element, an executive body control element, a light indicator and a coil-compensating element, while the trigger inputs are connected to the comparator outputs, and their the outputs are connected to the input of the matching circuit, the output of which is connected to the light indicator and the delay element, the output of the delay element is connected to the input of the control element of the executive organ m and with the input of the compensating element, and the transformer is made with two secondary windings connected to the corresponding inputs of the rectifiers, and the comparator is quad, one of the inputs of each is connected to the stabilizer, and the other with a smoothing filter.

Перечисленная совокупность признаков позволяет, по сравнению с прототипом, осуществлять защиту электроприборов сети переменного тока от выхода из строя при скачках питающего напряжения.The listed set of features allows, in comparison with the prototype, to protect electrical appliances of the AC network from failure during power surges.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение неизвестно из уровня техники, что свидетельствует о его соответствии критерию новизна.Analysis of the known technical solutions allows us to conclude that the claimed technical solution is unknown from the prior art, which indicates its compliance with the novelty criterion.

Возможность использования заявляемой полезной модели в промышленности позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию промышленная применимость.The possibility of using the claimed utility model in industry allows us to conclude that it meets the criterion of industrial applicability.

На чертеже приведена функциональная схема устройства контроля величины переменного напряжения.The drawing shows a functional diagram of a device for controlling the magnitude of an alternating voltage.

Понижающий трансформатор 1 имеет две вторичные обмотки, подключенные к входам выпрямителей 2 и 3. Выход выпрямителя 2 соединен со входом сглаживающего фильтра 4, выход которого подключен к первым входам компаратора 6 через весовые резисторы (не показаны). Вторые входы компаратора 6 соединены со стабилизатором 5. Выходы компаратора 6 соединены со входами триггеров 7, выходы которых соединень со входом схемы совпадения 8. Световой индикатор 10 и вход элемента задержки 9 подключены к выходу схемы совпадения 8. К выходу элемента задержки 9 подключен вход элемента управления 11 исполнительным элементом 13 и компенсирующий элемент 12. Вход стабилизатора напряжения 5 подключен к выходу выпрямителя 3 и обеспечивает напряжение питания для элементов схемы, а также опорное напряжение для компаратора 6. Компаратор 6 состоит из четырех блоков, первый и второй из которых настроены на максимальную вуличину напряжения сравнения выключеня/включения, а третий и четвертый - на минимальную величинуThe step-down transformer 1 has two secondary windings connected to the inputs of the rectifiers 2 and 3. The output of the rectifier 2 is connected to the input of the smoothing filter 4, the output of which is connected to the first inputs of the comparator 6 through weight resistors (not shown). The second inputs of the comparator 6 are connected to the stabilizer 5. The outputs of the comparator 6 are connected to the inputs of the triggers 7, the outputs of which are connected to the input of the matching circuit 8. The indicator light 10 and the input of the delay element 9 are connected to the output of the matching circuit 8. An input of the element is connected to the output of the delay element 9 control 11 of the actuating element 13 and the compensating element 12. The input of the voltage stabilizer 5 is connected to the output of the rectifier 3 and provides a supply voltage for circuit elements, as well as a reference voltage for the comparator 6. Comp Vector 6 consists of four blocks, the first and second of which are configured for the maximum value of the voltage of the on / off comparison, and the third and fourth for the minimum value

напряжения включения/выключения, при этом напряжение сравнения прямо пропорционально напряжению на входе трансформатора 1, а четвертый блок установлен таким образом, что не реагирует на кратковременное уменьшение напряжения сравнения. Стабилизатор 5 обеспечивает напряжение питания требуемой величины с установленной амплитудой пульсации в диапазоне от максимального напряжения на входе трансформатора 1 до напряжения, соответствующего немногим ниже настройки срабатывания четвертого блока компаратора 6. При дальнешем уменьшении напряжения на входе трансформатора 1 напряжение питания на выходе стабилизатора 5 будет уменьшаться, но при этом опорное напряжение остается выше напряжения сравнения на входе четвертого блока компаратора 6. Элемент задержки 9 выполняет функцию задержки времени повторного включения устройства. Это необходимо для устойчивой работы самого устрййства, например, при скачкообразном увеличении напряжения на входе трансформатора 1, когда оно при этом остается ниже напряжения настройки четвертого блока компаратора 6, напряжение на входе стабилизатора 5 меньше напряжения минимального входного для него, и поэтому напряжение сравнения возрастает быстрее опорного за счет подзаряда емкостей конденсаторов в цепи питания.on / off voltage, while the comparison voltage is directly proportional to the voltage at the input of the transformer 1, and the fourth block is installed in such a way that it does not respond to a short-term decrease in the comparison voltage. The stabilizer 5 provides a supply voltage of the required value with a set ripple amplitude in the range from the maximum voltage at the input of the transformer 1 to a voltage corresponding to a little lower than the response of the fourth unit of the comparator 6. With a further decrease in the voltage at the input of the transformer 1, the supply voltage at the output of the stabilizer 5 will decrease, but the reference voltage remains above the comparison voltage at the input of the fourth block of the comparator 6. The delay element 9 performs the function delay reclosing device. This is necessary for the stable operation of the device itself, for example, when the voltage at the input of the transformer 1 abruptly increases, while it remains below the setting voltage of the fourth unit of the comparator 6, the voltage at the input of the stabilizer 5 is less than the minimum input voltage for it, and therefore the comparison voltage increases faster reference due to recharging the capacitors of the capacitors in the power circuit.

Принцип работы данного устройства основан на сравнении стабилизированного опорного напряжения, снятого со второй обмотки понижающего трансформатора 1, с напряжением, поступающим со сглаживающего фильтра 4, снятым с третьей обмотки трансформатора 1. При сравнении два блока компаратора 6 работают на выключение, а два - на включение. Два триггера 7, подключенные к выходам компаратора 6 и нагруженные на схему совпадения 8, информируют о верхнем или нижнем значении напряжения выключения/включения. С выходом схемы совпадения 8 соединен световой индикатор 10, отображающий информацию о том, в допустимых пределах находится напряжение сети или нет своим свечением (зеленым или красным). С выхода схемы совпадения 8 поступает сигнал для запуска схемы задержки 9. На выходе элемент задержки 9 имеет два устойчивых состояния. По одному из них срабатывает элемент управления 11 исполнительным элементом 13, по другому компенсирующий элемент 12.The principle of operation of this device is based on comparing the stabilized reference voltage taken from the second winding of the step-down transformer 1 with the voltage coming from the smoothing filter 4, taken from the third winding of the transformer 1. When comparing, two comparator 6 units work to turn off, and two to turn on . Two flip-flops 7 connected to the outputs of the comparator 6 and loaded on the coincidence circuit 8 inform about the upper or lower value of the on / off voltage. An indicator light 10 is connected to the output of coincidence circuit 8, which displays information on whether the mains voltage is within acceptable limits or not by its glow (green or red). The output of the matching circuit 8 receives a signal to start the delay circuit 9. At the output, the delay element 9 has two stable states. In one of them, the control element 11 is activated by the actuating element 13, in another, the compensating element 12.

На практике для данного типа устройства минимальная величина времени повторного включения составляет несколько секунд.In practice, for this type of device, the minimum value of the reclosing time is a few seconds.

Claims

An AC voltage control device comprising a transformer, a rectifier, a smoothing filter connected in series, the output of which is connected to one of the inputs of the comparator, the second input of which is connected to the output of the stabilizer, and an actuator, characterized in that a rectifier, triggers, a circuit are additionally introduced into it coincidences, a delay element, an executive body control element, a light indicator and a compensating element, while the inputs of the triggers are connected to the outputs of the comparator, and their moves are connected to the input of the matching circuit, the output of which is connected to the light indicator and the delay element, the output of the delay element is connected to the input of the control element of the executive body and to the input of the compensating element, the transformer made with two secondary windings connected to the corresponding inputs of the rectifiers, and the comparator is made quad, one of the inputs of each is connected to a stabilizer, and the other to a smoothing filter.