RU119537U1

RU119537U1 - Mains circuit breaker with overvoltage protection

Info

Publication number: RU119537U1
Application number: RU2011145545/07U
Authority: RU
Inventors: Валерий Алексеевич Кузьмин; Виктор Павлович Михеев; Ротефан Николаевич Дятлов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Факел" им. Академика П.Д. Грушина"
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2012-08-20

Abstract

Выключатель сети с защитой потребителя от перенапряжения, содержащий замыкающие силовые контакты и электромагнитное реле, входом подключенные к первой клемме питания, выходом - к первой клемме потребителя, вторую клемму питания, соединенную со второй клеммой потребителя, кнопку «Пуск», механически соединенную с якорем электромагнитного реле, диод, конденсатор и схему управления тиристором, включающую тиристор, резистор и переменный резистор, отличающийся тем, что он снабжен одно- или двухобмоточным дросселем и двумя последовательно включенными стабилитронами, при этом первая клемма потребителя через анод диода подключена к первому выводу электромагнитного реле, катоду тиристора и первому выводу переменного резистора, а вторая клемма потребителя подключена ко второму выводу дросселя и переменного резистора, средний вывод которого через катоды стабилитронов и резистор соединен с выводом управляющего электрода тиристора, анод которого подключен к первому выводу дросселя, второму выводу электромагнитного реле, а конденсатор шунтирует последовательно соединенные обмотки дросселя и электромагнитного реле. A circuit breaker with consumer protection against overvoltage, containing closing power contacts and an electromagnetic relay, input connected to the first power terminal, output to the first consumer terminal, the second power terminal connected to the second consumer terminal, the "Start" button, mechanically connected to the electromagnetic armature a relay, a diode, a capacitor and a thyristor control circuit, including a thyristor, a resistor and a variable resistor, characterized in that it is equipped with a one- or two-winding choke and two series-connected zener diodes, while the first consumer terminal is connected through the diode anode to the first output of the electromagnetic relay, the thyristor cathode and the first terminal of the variable resistor, and the second terminal of the consumer is connected to the second terminal of the choke and the variable resistor, the middle terminal of which is connected through the cathodes of the zener diodes and the resistor to the terminal of the thyristor control electrode, the anode of which is connected to the first terminal of the choke, the second terminal of the electric electromagnetic relay, and the capacitor shunts the series-connected windings of the choke and the electromagnetic relay.

Description

Анализ запроса от 06.09.2011 по заявке №201.1113552/07 (020075) показал следующее: «Выключатель сети с защитой потребителя от перенапряжения» в том виде, как он охарактеризован в первом независимом пункте формулы - патентоспособен. Второй независимый пункт, представленный заявителем дополнительными материалами - к рассмотрению не принят.The analysis of the request dated September 6, 2011 by application No. 2011.1113552 / 07 (020075) showed the following: “Network circuit breaker with consumer overvoltage protection”, as described in the first independent claim, is patentable. The second independent item, submitted by the applicant with additional materials, was not accepted for consideration.

Но если заявитель в 3-х месячный срок с даты получения запроса, оформит самостоятельную заявку, то ее приоритет может быть установлен по дате получения материалов запроса.But if the applicant, within 3 months from the date of receipt of the request, draws up an independent application, then its priority can be established by the date of receipt of the materials of the request.

Сердечники реле применяемых в полезных моделях «Выключатель сети с защитой потребителя от перенапряжения» изготавливаются из магнитомягких материалов. В них можно получить высокое значение магнитной индукции при сравнительно небольших напряженностях намагничивающего поля. В них наблюдается очень небольшой остаточный магнетизм. Намагничивание и размагничивание происходит по кривой называемой петлей гистерезиса. Как показывает опыт, для однотипных реле, но разных лет выпуска, размеры между прямой и обратной кривой гистерезиса несколько отличаются. В реле старого типа такое отличие больше чем в реле более позднего типа. Поэтому если для уменьшения дребезга якоря применение двухполупериодного мостового выпрямителя оправдано, то при отпускании якоря реле возникают броски тока нагрузки потребителя, диоды моста приходится увеличивать по мощности. В этом случае может быть применена обычная схема на диоде в комплекте с конденсатором, сглаживающим пульсации.Relay cores used in utility models “Mains circuit breaker with consumer overvoltage protection” are made of soft magnetic materials. They can be used to obtain a high value of magnetic induction at relatively low magnetizing field strengths. They exhibit very little residual magnetism. Magnetization and demagnetization occurs along a curve called a hysteresis loop. As experience shows, for the same type of relay, but with different years of production, the sizes between the forward and reverse hysteresis curves are somewhat different. In the relay of the old type, this difference is greater than in the relay of the later type. Therefore, if to reduce the bounce of the armature, the use of a half-wave bridge rectifier is justified, then when the relay arm is released, surges of the consumer load occur, the bridge diodes must be increased in power. In this case, a conventional diode circuit can be applied complete with a capacitor that smooths the ripple.

Принципиальная электрическая схема полезной модели «Выключатель сети с защитой потребителя от перенапряжения» для новой полезной модели остается неизменной, за исключением двухполупериодного выпрямителя заменяемого диодом и добавлением конденсатора, шунтирующего последовательно соединенные обмотки дросселя и электромагнитного реле.The circuit diagram of the utility model “Mains circuit breaker with consumer overvoltage protection” for the new utility model remains unchanged, with the exception of a half-wave rectifier replaced by a diode and the addition of a capacitor, which shunts the connected windings of the inductor and electromagnetic relay.

Результат технической сущности предлагаемого устройства достигается тем, что выключатель сети с защитой потребителя от перенапряжения содержит замыкающие силовые контакты электромагнитного реле входом подключенные к первой клемме питания, выходом к первой клемме потребителя, кнопку «Пуск» механически соединенную с якорем электромагнитного реле, диод, конденсатор и схему управления тиристором включающую тиристор, резистор и переменный резистор, и дополнительно одно или двухобмоточный дроссель, два последовательно включенных стабилитрона, при этом первая клемма потребителя через анод диода подключена к первому выводу электромагнитного реле, катоду тиристора и первому выводу переменного резистора средний вывод которого через катоды стабилитронов и резистор соединены с управляющим электродом тиристора, анод которого подключен к первому выводу дросселя и второму выводу электромагнитного реле, вторая клемма потребителя подключена ко вторым выводам дросселя и переменного резистора, а конденсатор шунтирует последовательно соединенные обмотки дросселя и электромагнитного реле.The result of the technical essence of the proposed device is achieved by the fact that the network switch with consumer overvoltage protection contains the closing power contacts of the electromagnetic relay with an input connected to the first power terminal, an output to the first consumer terminal, the Start button mechanically connected to the electromagnetic relay armature, a diode, a capacitor and thyristor control circuit including a thyristor, a resistor and a variable resistor, and additionally one or two-winding inductor, two series-connected stab an itron, while the first consumer terminal is connected through the anode of the diode to the first terminal of the electromagnetic relay, the cathode of the thyristor and the first terminal of the variable resistor, the middle terminal of which is connected through the zener diodes and the resistor to the control electrode of the thyristor, the anode of which is connected to the first terminal of the inductor and the second terminal of the electromagnetic relay , the second consumer terminal is connected to the second terminals of the inductor and the variable resistor, and the capacitor shunts the series connected windings of the inductor and the electron relay relay.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства «Выключатель сети с защитой потребителя от перенапряжения» содержащая: кнопку «Пуск» - 1, клеммы питания - 2, клеммы потребителя - 3, диод - 4, электромагнитное реле - 5 с силовыми замыкающими контактами - 5.1, одно или двух обмоточный дроссель - 6, тиристор - 7, два последовательно соединенных стабилитрона - 8, резистор - 9, переменный резистор - 10 и конденсатор - 11.The drawing shows a circuit diagram of the device "Network switch with consumer overvoltage protection" containing: the "Start" button - 1, power terminals - 2, consumer terminals - 3, diode - 4, electromagnetic relay - 5 with power closing contacts - 5.1, one or two winding chokes - 6, thyristor - 7, two zener diodes connected in series - 8, resistor - 9, variable resistor - 10 and capacitor - 11.

Кнопка «Пуск» - 1 механически соединена с якорем электромагнитного реле 5 (конструкция не показана). Путем нажатия через кнопку «Пуск» на якорь электромагнитного реле происходит его срабатывание и самоподхват. Диод - 4 должен выдерживать возможно максимальное напряжение сети.Button "Start" - 1 is mechanically connected to the armature of the electromagnetic relay 5 (design not shown). By pressing the "Start" button on the anchor of the electromagnetic relay, it triggers and self-pickup. Diode - 4 must withstand the maximum voltage possible.

Стабилитроны 8 являются пороговыми элементами. При напряжении на стабилитронах выше напряжения стабилизации, ток срабатывания стабилитронов резко возрастает, положительное напряжение снимается с переменного резистора 10 и через стабилитроны 8 и резистор 9 воздействует на управляющий электрод тиристора 7.Zener diodes 8 are threshold elements. When the voltage at the zener diodes is higher than the stabilization voltage, the response current of the zener diodes sharply increases, the positive voltage is removed from the variable resistor 10 and through the zener diodes 8 and resistor 9 acts on the control electrode of the thyristor 7.

Выключатель сети с защитой потребителя от перенапряжения работает следующим образом:A network circuit breaker with consumer overvoltage protection operates as follows:

После подсоединения к сети клемм питания и нажатия кнопки «Пуск», реле 5 срабатывает, через контакты 5.1 подключит потребителя и схема будет подготовлена к режиму ожидания перенапряжения.After connecting the power terminals to the network and pressing the "Start" button, relay 5 is activated, through the 5.1 contacts it will connect the consumer and the circuit will be prepared for overvoltage standby mode.

Напряжение выпрямленное диодом 4 подается на делитель напряжения образованный переменным резистором 10, которым регулируется открытие тиристора 7 при различных заданных перенапряжениях сети. При открытии тиристора 7, в случае перенапряжения происходит шунтирование обмотки электромагнитного реле 5 тиристором 7, происходит отпускание реле 5, размыкание контактов 5.1 и отключение потребителя.The voltage rectified by the diode 4 is supplied to a voltage divider formed by a variable resistor 10, which controls the opening of the thyristor 7 at various given overvoltages of the network. When the thyristor 7 is opened, in case of overvoltage, the winding of the electromagnetic relay 5 is bypassed by the thyristor 7, the relay 5 is released, the contacts 5.1 open and the consumer is turned off.

Изготовлен опытный образец предложенного технического решения «Выключатель сети с защитой потребителя от перенапряжения», показавший свою работоспособность.A prototype of the proposed technical solution “Network circuit breaker with consumer overvoltage protection” was manufactured, which showed its performance.

Claims

Mains switch with consumer overvoltage protection, containing short-circuit power contacts and an electromagnetic relay, connected to the first power terminal with an input, output to the first customer terminal, a second power terminal connected to the second consumer terminal, the "Start" button, mechanically connected to the electromagnetic armature a relay, a diode, a capacitor and a thyristor control circuit, including a thyristor, a resistor and a variable resistor, characterized in that it is equipped with a single or double winding inductor and two in series zener diodes, while the first consumer terminal is connected through the anode of the diode to the first terminal of the electromagnetic relay, the thyristor cathode and the first terminal of the variable resistor, and the second consumer terminal is connected to the second terminal of the inductor and the variable resistor, the middle terminal of which is connected through the zener diodes and the resistor to the terminal thyristor control electrode, the anode of which is connected to the first output of the inductor, the second output of the electromagnetic relay, and the capacitor shunts the series-connected voltages quipment and choke solenoid.