SU1096712A1

SU1096712A1 - Semiconductor d.c. relay with controlled reset ratio

Info

Publication number: SU1096712A1
Application number: SU823523913A
Authority: SU
Inventors: Леонид Иванович Кориненко
Original assignee: Предприятие П/Я В-8558
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1984-06-07

Abstract

ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА С РЕГУЛИРУЕМЫМ КОЭФФИЦИЕ НТОМ ВОЗ ВРАТА, содержащее входной .узел, двухкаскадный транзисторный усилитель посто нного тока, исполнительный орган, выводы дл подключени источника питани , причем Первый выход входного узла соединен с первым выводом дл подключени источника питани , второй выход входного узла соединен с входом усилите .л посто нного тока, коллектор выходного транзистора которого через исполнительный орган соединен с вторым выводом дл подключени источника питани , коллектор входного транзисb fcte ,.;.jrh;.A. тора усилител посто нного тока через резистор соединен с третьим выводом дл подключени источника питани , эмиттеры транзисторов усилител посто нного тока соединены с первым выводом дл подключени источника питани , отличаюцеес тем, что, с целью расширени его функциональных возможностей, в него введен коммутатор на двух транзисторах , двух посто нных и двух переменных резисторах, причем база первого транзистора коммутатора соединена с коллектором выходного транзистора усилител посто нного тока, база второго транзистора коммутатора подключена к коллектору входного g транзистора усилител посто нного тока, коллектор каждого транзистора ГЛ коммутатора через посто нный резистор соединен с третьим выводом дл подключени источника питани , а эмиттер каждого транзистора комму- 2 татора через переменный резистор со-.. единен с вторым выходом входного ;узла. SEMICONDUCTOR RELAY OF DIRECT CURRENT WITH ADJUSTABLE COEFFECTION OF THE WHO GATE GATE, containing an input node, a two-stage transistor DC amplifier, an actuator, leads for connecting a power source, the First output of the input node connected to the first output for connecting the power source, the second output of the power supply, the First output of the input node connected to the first output for connecting the power source, the second output of the power source, the First output of the input node connected to the first output for connecting the power source, the second output of the power source, and the First output of the input node is connected to the first output for connecting the power source, the second output of the power source, and the first output of the input node is connected to the first output for connecting the power source, the second output of the power source, and the first output of the input node is connected to the first output for connecting the power source, the second output of the power source, and the first output of the input node is connected to the first output for connecting the power source, the second output terminal is connected to the input of the amplifiers of direct current, the collector of the output transistor of which through the executive body is connected to the second output to connect the power source, Ktor of input transc fcte,.;. jrh; .A. the torus of the dc amplifier through a resistor is connected to the third output for connecting the power source, the emitters of the transistors of the dc amplifier are connected to the first terminal for connecting the power supply, which in order to enhance its functionality, a switch on two transistors is inserted into it , two constant and two variable resistors, with the base of the first transistor of the switch connected to the collector of the output transistor of the DC amplifier, the base of the second transistor the switch is connected to the collector of the input g of the transistor of the dc amplifier, the collector of each transistor GL of the switch is connected to the third output terminal to connect the power source, and the emitter of each switch transistor is connected to the second output via a variable resistor input; node.

Description

Изобретение относитс к автоматике и может 6ь.ть использовано в различных системах автоматического регулировани и управлени , в частности в системах электроснабжени при регулировании мощности двухтрансформаторных подстанций дл автоматического отключени ненагруженных аппаратов (трансформаторов или генераторов ) и автоматическом включении резервных аппаратов при возрастании тока нагрузки.The invention relates to automation and can be used in various systems of automatic control and control, in particular in power supply systems for power control of two transformer substations for automatic shutdown of unloaded devices (transformers or generators) and automatic switching on of backup devices with increasing load current.

Известно полупроводниковое реле посто нного тока, содержащее дифференциальный усилитель посто нного тока на транзисторах, к одному из входов которого подключен резисторный делитель напр жени , а к другому - источник опорного напр жени , кроме того, к коллектору каждого транзистора дифференциального усилител подключены одноименные электроды полупроводниковых стабилитронов, другие электроды которых объединены и соединены с управл ющим электродом тиристора, катод которого соединен с общей шиной, а анод - с обмоткой исполнительного реле, другой конец которой подсоединен к положительному полюсу источника питани .A semiconductor direct current relay is known, which contains a differential direct current amplifier on transistors, one of the inputs of which is connected to a resistor voltage divider and another to a source of reference voltage. In addition, the same-name semiconductor zener diodes are connected to the collector of each transistor of the differential amplifier. , the other electrodes of which are combined and connected to the control electrode of the thyristor, the cathode of which is connected to the common bus and the anode to the winding of the executive a relay, the other end of which is connected to the positive pole of the power source.

Данное реле посто нного тока предназначено дл контрол верхнего и нижнего пределов напр жени и позвол ет регулировать в некоторых пределах коэффициент возврата .This DC relay is designed to control the upper and lower limits of the voltage and allows the return coefficient to be adjusted within certain limits.

Однако это реле не позвол ет регулировать раздельно ток включени и ток отключени . Действительно, .при изменении одного из сопротивлений сбалансированного моста измен етс чувствительность реле, а коэффициент возврата практически остаетс неизменным, так как установка тока включени влечет за собой изменение тока отключени реле.However, this relay does not allow the switching current and the breaking current to be separately controlled. Indeed, when one of the resistances of a balanced bridge changes, the sensitivity of the relay changes, and the return coefficient almost remains the same, as the setting of the switching current causes a change in the switching current of the relay.

Все это не позвол ет использо вать данное реле в системах автоматического регулировани мощности двухтрансформаторных подстанций.All this prevents the use of this relay in the automatic power control systems of two transformer substations.

Наиболее близким к предлагаемому по общности структурных признаков вл етс реле токовой защиты РТЗ-50 (серийно выпускаемое), содержащее входное устройство, блок питани , усилитель посто нного тока на транзисторах , исполнительный орган и регулировочный резистор, служащий дл установки тока срабатывани 2 .The closest to the structural characteristics proposed by common features is the RTZ-50 current protection relay (commercially available), which contains an input device, a power supply unit, a transistor direct current amplifier, an actuator and a control resistor used to set the pickup current 2.

Реле РТЗ-50 предназначено дл защиты от замыкани на землю и не по звол ет регулировать ток отпускани , т.е. коэффициент возврата реле не измен етс . Это не позвол ет использовать известное реле дл автоматического поддержани оптимальной нагрузки системыэлектроснабжени .The RTZ-50 relay is designed to protect against earth fault and does not allow regulating the release current, i.e. the return coefficient of the relay does not change. This prevents the use of a known relay for automatically maintaining an optimal load on the power supply system.

в насто щее врем дл поддержани оптимальной нагрузки системы электроснабжени создаютс сложные стуйенчатые схемы с множеством реле, так как коэффициент возврата извест5 ных реле лежит в пределах 0,8тО,9.Nowadays, to maintain the optimal load of the power supply system, complex steyne schemes with a multitude of relays are created, since the return coefficient of the known relays lies within 0.8 to 9.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to expand the functionality.

Поставленна цель достигаетс тем, что в полупроводниковое реле 0 посто нного тока, содержащее входной узел, двухкаскадный транзисторный усилитель посто нного тока, исполнительный орган, выводы дл подключени источника питани , причем пер5 вый выход входного узла соединен с первым выводом дл подключени источника питани , второй выход входного узла соединен с входом усилител , посто нного тока, коллектор выQ ходного транзистора которого через исполнительный орган соединен с вторым выводом дл подключени источника питани , коллектор входного транзистора усилител посто нного тока 5 через резистор соединен с третьим выводом дл подключени источника питани , эмиттеры транзисторов усилител посто нного тока соединены с первым выводом дл подключени источл ;ника питани , введен коммутатор на ДВУХ транзисторах двух посто нных и двух переменных резисторах , причем база первого транзистора коммутатора соединена с колс , лектором выходного транзистора усилител посто нного тока, база второго транзистора коммутатора подключена к коллектору входного транзистора усилител посто нного тока, кол . лектор каждого транзистора коммута .тора через посто нный резистор соединен с третьим выводом дл подключени источника питани , а эмиттер каждого транзистора ком1 1утатора через переменный резистор соединен с 5 вторым выхбдом входного узла.This goal is achieved by the fact that in a semiconductor DC relay 0 containing an input node, a two-stage transistor DC amplifier, an actuator, leads for connecting a power source, the first output of the input node is connected to the first output for connecting a power source, the second the output of the input node is connected to the input of the amplifier, direct current, the collector of the output transistor of which is connected to the second output terminal through the actuator to connect the power supply the DC of the input transistor of the dc amplifier 5 is connected through a resistor to the third output for connecting a power source, the emitters of the transistors of the dc amplifier are connected to the first output for connecting a power source, a switch on two transistors and two variable resistors, and the base of the first transistor of the switch is connected to the cols, by the lecturer of the output transistor of the dc amplifier, the base of the second transistor of the switch is connected to the collector of the input transistor a DC amplifier, col. The lecturer of each transistor of the commutator is connected via a permanent resistor to a third terminal for connecting a power source, and the emitter of each transistor of a muteator is connected to a 5th output terminal of the input node via a variable resistor.

На фиг.1 дана схема предлагаемого реле, на фиг.2 - схема автоматического регулировани мощности двух- трансформаторных подстанций. 0 Реле содержит входной узел 1, состо щий из трансформатора тока и выпр мител с емкостным фильтром, блок 2 питани , коммутатор 3, содержащий транзисторы 4 и 5 и резисторы 6-11; 5 усилитель 12 посто нного тока, содержащий резисторы 13 - 15, транзисторы 16 и 17,.конденсатор 18 и стабили .трон 19, исполнительный орган 20.Figure 1 is a diagram of the proposed relay; figure 2 is a diagram of automatic control of power of two-transformer substations. 0 The relay contains an input node 1 consisting of a current transformer and a rectifier with a capacitive filter, a power supply unit 2, a switch 3 containing transistors 4 and 5 and resistors 6-11; 5 a DC amplifier 12 comprising resistors 13-15, transistors 16 and 17, capacitor 18 and a stabilizer. Tron 19, an actuator 20.

Входное устройство 1 через выпр 0 -митель и емкостный фильтр подключено к переходу база-эмиттер транзистора 16, в цепь коллектора которого включена база транзистора 17, а в цепь коллектора .транзистора 17 - исполнительный орган 20. Дл более The input device 1 through the rectifier 0 -motor and capacitive filter is connected to the base-emitter junction of transistor 16, into the collector circuit of which transistor 17 base is included, and into the collector circuit of transistor 17 - executive element 20. For more

срабатывани исполнительного органа в-цепь эмиттера транзистора 17 включен стабилитрон 19. База транэисто ра 16 подключена к отрицательному полюсуисточника питани через сопротивление 15 и транзисторы коммутатора 4 и 5. В цепь эмиттеров транзисторов коммутатора 4 и 5 включены регулировочные резисторы 7 и 9. Указанные элементы подключены к блоку 2 питани .actuator actuators in the emitter circuit of transistor 17 turn on a zener diode 19. The base of transistor 16 is connected to the negative power supply source through resistance 15 and switch 4 and 5 transistors. Switch resistors 4 and 5 are connected to the emitter circuit of these switches. These elements are connected to block 2 power.

Реле работает следующим образом,The relay works as follows

В исходном состо нии при отсутствии сигнала на входе транзисторы 4 и 16 открыты, а транзисторы 5 и 17 закрыты, исполнительный орган 20 отключен. Чувствительность (ток включени ) регулируетс резистором 7, Резистор 9 в этом случае не оказывает вли ни на схему, так как он отделен от источника закрытым транзистором 5.In the initial state, when there is no signal at the input, transistors 4 and 16 are open, and transistors 5 and 17 are closed, and the executive element 20 is turned off. Sensitivity (switch-on current) is regulated by resistor 7; Resistor 9 in this case does not affect the circuit, since it is separated from the source by a closed transistor 5.

При повышении тока нагрузки выше установленного значени к базе транзистора . 16 прикладываетс положительный потенциал и закрывает его. Транзисторы 5 и 17 открываютс , исполнительный орган 20 включаетс и транзистор 4 закрываетс . Теперь ток исполнительного органа 20 зависит только от величины резистора 9 так как резистор 7 отключен закрытым транзистором 4 и может регулироватьс в широких пределах.When the load current rises above the set value to the base of the transistor. 16, a positive potential is applied and closes it. The transistors 5 and 17 are opened, the actuator 20 is turned on and the transistor 4 is closed. Now the current of the actuator 20 depends only on the magnitude of the resistor 9, since the resistor 7 is disconnected by the closed transistor 4 and can be regulated within wide limits.

Чтобы схема не реагировала на кратковременные скачки тока, в схеме предусмотрен конденсатор 18, от . величины которого зависит выдержка .времени на включение исполнительного органа, 20.In order for the circuit not to react to short-term current surges, a capacitor 18 is provided in the circuit, from. the magnitude of which depends on the exposure. time to include the executive body, 20.

При уменьшении величины контролируемого тока меньше заданного значе:ни происходит включение транзисторов 4 и 16. При этом транзисторы 5 и 17 закрываютс и исполнительный . орган 20 отключаетс . . When reducing the value of the controlled current is less than the specified value: neither the transistors 4 and 16 turn on. At the same time, the transistors 5 and 17 are closed and the executive one. organ 20 is shut off. .

Таким образом, минимальный контролируемый ток, при котором происходит отключение исполнительного органа 20, задаетс с помощью резистора 9, а максимальный контролируемый ток при котором срабатывает исполнительный оргай 20, задаетс резистором 7.Thus, the minimum controlled current at which the actuator 20 is disconnected is set by resistor 9, and the maximum controlled current at which the actuator 20 is operated is set by resistor 7.

Указанное реле дл регулировани мощности двухтрансформаторных подстанций (фиг.2) используетс следующим образом.The indicated relay for controlling the power of the two-transformer substations (Fig. 2) is used as follows.

Схема содержит распределительное устройство 21, от которого через выключатели 22 и 23 запитаны трансформаторы 24 и 25 трансформаторной подстанции 26. Секционный автомат 27 включен. На питающей станции 21 через трансформаторы 28 и, 29 тока включено предлагаемое реле 30 тока, исполнительные контакты которого через ключ 31 выбора работающего трансфор матора включены в цепь катушек включени и отключени выключателей 22The circuit contains a switchgear 21, from which transformers 24 and 25 of a transformer substation 26 are energized through switches 22 and 23. A sectional switch 27 is switched on. At the supply station 21, the proposed current relay 30 is connected via the current transformers 28 and 29, whose executive contacts are connected via the selection switch 31 of the operating transformer to the circuit of the on and off coils of the switches 22

И 23. And 23.

Схема работает следукадим образом.The circuit works in the following way.

Даетс .нагрузка более 105% на один трансформатор, выключатели 22 и 23 включены, в работе наход тс оба трансформатора. При снижении нагрузки до 100% на трансформатор отпадает реле 30 тока и отключает один из выключателей 22 или 23. Отключившийс выключатель своими контакталш отключает один из автоматов 32 или 33. Таким образом трансформатор отключаетс , а оставшийс в работе принимает на себ всю нагрузку.A load of more than 105% per transformer is given, switches 22 and 23 are turned on, and both transformers are in operation. By reducing the load to 100% of the transformer, the current relay 30 drops off and turns off one of the switches 22 or 23. A switch that is turned off with its contact switches off one of the circuit breakers 32 or 33. Thus, the transformer turns off and the rest takes on the entire load.

При повышении нагрузки свыше 105% номинальной включаетс реле 30, выключатель 22 или 23, а затем автомат 32 или 33. В работе наход тс оба трансформатора.When the load increases above 105% of the nominal, the relay 30 switches on, the switch 22 or 23 turns on, and then the circuit breaker 32 or 33. Both transformers are in operation.

По сравнению с известным предлагаемое реле позвол ет раздельно задавать ток срабатывани и отпускани исполнительного реле. При этом срабатывание и отпускание исполнительного реле происходит при изменении тока нагрузки в системах электроснабжени в пределах 0,1-1,4 от.нормального тока.Compared to the known, the proposed relay allows setting the actuation and release current of the executive relay separately. In this case, the actuation and release of the actuating relay occurs when the load current in the power supply systems varies from 0.1 to 1.4 o. Normal current.

Предлагаемое устройство может быт использовано в системах электроснабжени дл автоматического отключени недостаточно нагруженных трансформаторов или генераторов, и автоматического включени резервных аппаратов при возрастании тока нагрузки .The proposed device can be used in power supply systems for automatically disconnecting insufficiently loaded transformers or generators, and automatically switching on backup devices with increasing load current.

Использование изобретени в указаных системах позволит сэкономить значительное количество электроэнергии за счет исключени потерь э эктроэнергии в недогруженном трансфор )1аторе (.потерь на намагничивание или дотерь холостого хода, или нагрузочКых потерь).;The use of the invention in these systems will save a significant amount of electricity by eliminating the loss of ectroenergy in an underused transformer) at a motor (magnetization loss or loss of idle or load loss) .;

Claims

SEMICONDUCTOR DC RELAY WITH ADJUSTABLE RETURN COEFFICIENT, comprising an input node, a two-stage transistor DC amplifier, an actuator, terminals for connecting a power source, the first output of the input node being connected to the first output for connecting the power source, the second output of the input node is connected to the input DC amplifier, the collector of the output transistor of which is connected through the executive body to the second output for connecting the power source, the collector one transistor of a DC amplifier through a resistor is connected to a third terminal for connecting a power source, emitters of transistors of a DC amplifier are connected to a first terminal for connecting a power source, characterized in that, in order to expand its functionality, a switch is inserted into it on two transistors, two constant and two variable resistors, the base of the first transistor of the switch connected to the collector of the output transistor of the DC amplifier, the base of the second the switch anistor is connected to the collector of the input § transistor of the DC amplifier, the collector of each switch transistor is connected to the third output via a constant resistor to connect a power source, and the emitter of each switch transistor is connected to the second output of the input node through a variable resistor.

SU „, 1096712