SU1372412A2 - Коммутационное устройство переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  защиты контрол  и управлени , работающим в функции тока нагрузки , и может быть использовано в низковольтных электроустановках переменного и посто нного тока Цель изобретени  - повышение чувствительности , коэффициента возврата и расшиг рение диапазона контролируемых токов Импульсное подмагничивание на двух уровн х, блиаких срабатыванию и отпусканию геркона, реализуетс  с помощью генератора пр моугольных импульсев, источника посто нного напр жени , потенциометров и диодов. Это обеспечивает значительное повышение чувствительности и установку высоких значений коэффициента возврата устройства независимо от коэффициента возврата геркона, а встречное включение по посто нному току с помощью переключател  токоведущей шины и обмотки подмагничивани  геркона позвол ет вдвое расширить диапазон контролируемых токов. 3 ил. i СЛ

Description

оо to

4

to

N)

Изобретение относитс  к устройствам защиты, контрол  и управлени , работающим в функции тока нагрузки, может быть использовано в низковольтных электроустановках переменного и посто нного тока и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1206859

Цель изобретени  - повышение чувствительности, коэффициента возврата и расширение диапазона контролируемых токов о

На-фиг,1 представлена схема коммутационного устройства; на фиг«2 - временные диаграммы включени  - выключени  геркона коммутационного устройства , где а - при совпадении намагничивающей силы (НС) переменного тока с НС импульса подмагничивани ; сГ - при сдвиге по фазе между НС перменного тока и НС импульса подмагничивани ; 6 - при наличии НС контролируемого посто нного тока в случа присоединени  устройства к шине пос- то нного тока; на фиг.З - пределы установки повышенного коэффициента возврата устройства по отношению к коэффициенту возврата геркона К 0,6 при присоединении к шине пос- то нного тока, где а первой ступени регулировки по контролируемому току дл  согласного включени  шины и обмотки подмагничивани  геркона; - на второй ступени регули- ровки по контролируемому току дл  встречного включени  шины и обмотки подмагничивани  геркона с,

На фиго2 и 3 геркона; Н - потенциалы формировател  напр жени ; F| - НС контролируемого тока; F , „- НС импульсно-потенциального подмагничивани ; F - суммарна  НС контролируемого тока и импульсно-потенциального подмагничивани ; F , - НС им- пульса одновибратора; F,., - НС триггера включени .

Коммутационное устройство переменного тока содержит токоведущую шину 1, последовательно соединенные геркон 2, формирователь 3 напр жени  интегрирующее звено А, пороговый элемент 5 и реле 6 управлени , переключающий контакт 7 которого присоединен к входам триггера 8с, Выходы триггера 8, источника 9 посто нного напр жени  и генератора 10 пр моугольных импульсов соединены соотвественно с потенциометрами 11 - 13,

скольз пие контакты которых, а также выход одновибратора 14 присоединены к анодам соответствующих диодов 15 - 18, катоды которых объединены и подключены к переключателю 19,который соединен с выводами обмотки 20 подмагничивани , а также подключен между выходом формировател  3 напр жени  и входом одновибратора 14,

Коммутационное устройство работает следующим образом,

В исходном состо нии устройства в случае присоединени  к шине переменного тока при максимальной чувствительности по контролируемому току напр жение на обмотке 20 подмагничивани  установлено на уровне, близком к уровню срабатывани  геркона 2, Установка производитс  через диод 16 потенциометром 11, на который напр жение поступает с выхода триггера 8, наход щегос  в единичном состо нии. Потенциометром 12, подключенным к источнику 9 посто нного напр жени , после диода 17 устанавливаетс  напр жение на уровне, меньшем напр жени  отпускани  геркона 2 При этом диод 16 открыт, а диоды 15,17 и 18 закрыты. Потенциометром 13 через диод 18 на обмотке 20 импульс генератора 10 по величине устанавливаетс  примерно на уровне напр жени  после диода 16, при максимум импульса диод 18 открыт. Суммарна  HCF геркона 2 образуетс  взаимодействием НС контролируемого тока F и намагничивающей силы обмотки 20 подмагничивани . Ток в ,контролируемой цепи меньше тока срабатывани  коммутационного устройства Геркон 2 разомкнут.

При достижении переменным током установленного значени  срабатывани  геркон 2 под действием суммарной НС замыкаетс  по первой полуволне тока. По фронту напр жени  на выходе формировател  3 при замыкании геркона 2 одновибратор 14 образует импульс заданной длительности по величине, большей напр жени  срабатывани  геркона 2, Диод 15 открываетс , а диоды 16 - 18 закрываютс . Импульс одновибратора 14 поступает через диод 15 в обмотку 20, что позвол ет сохранить замкнутое состо ние геркона 2 в течение интервала времени, меньшего периода переменного тока, но достаточного дл  полного зар да конденсатора интегрирующего звена 4, При дос тижении напр жением на выходе интегрирующего звена 4 величины срабатывани  пороговый элемент 5 включает реле 6 управлени , переключающий контакт 7 которого измен ет состо ние триггера 8 из единичного в нулевое . На выходе триггера 8 напр жение измен етс  до нул . Диоды 16- 18 остаютс  закрытыми напр жением на катоде диода 15, Изменение напр жени  на обмотке 20 происходит только после окончани  импульса одновибратора При этом на обмотке 20 напр жение устанавливает либо на уровне импульса после диода 18, тогда диод 17 закрыт, либо на уровне источника 9 после диода 17, тогда диод 18 закрыт Отключение геркона 2 происходит в интервале времени при отсутствии импульса подмагничивани .

Таким образом, геркон 2 под действием импульса одновибратора 14 находитс  во включенном состо нии не только в полупериод положительной полуволны переменного тока, но и в течение части полупериода отрицательной полуволны тока о Разр д коьаденса- тора интегрирующего звена 4 при выключении геркона 2 происходит до уровн , большего напр жени  отпускани  порогового элемента 5. Поэтому напр жение на выходе порогового элемента 5 не измен етс  и реле 6 остаетс  во включенном состо нии При уменьшении величины переменного тока до значени  отпускани  геркон 2 размыкаетс  во врем  отсутстви  импульса подмагничивани  Коммутационное устройство выключаетс  при разр де конденсатора интегрирз/ющего звена 4 до уровн  отпускани  порогового элемента 5 При этом выключаетс  реле 6.

В случае присоединени  коммутационного устройства к щине посто нного тока оно функционирует аналогично в качестве реле тока В зависимости от положени  переключател  19 устройство имеет две ступени регулировки по контролируемому току, определ емые согласным или встречным включением НС токоведущей шины 1 и обмотки 20 подмагничивани .

На первой ступени регулировки (при согласном включении) на нижнем пределе тока срабатывани  в обмотке

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

i 20 устанавливаетс  потенциометром 13 величина импульса напр жени  генератора 10 после диода 18 на уровне, несколько меньшем напр жени  срабатывани  геркона 2, Потенциометром 12 величина посто нного напр жени  источника 9 устанавливаетс  после диода 17 на уровне, несколько меньшем напр жени  отпускани  геркона 2, Включение устройства (замыкание геркона 2) на нижнем пределе происходит при достижении величины срабатывани  суммарной НС, создаваемой минимальным током срабатывани  в токоведущей шине 1 и максимумом тока подмагничивани  в обмотке 20„ Напр жение и ток в обмотке 20 измен ютс  с частотой генератора 10 от одного уровн  до другого. Диоды 17 и 18 оказываютс  поочередно в открытом или закрытом состо нии.

При минимуме тока подмагничивани  в обмотке 20 устройство остаетс  включенным дл  контролируемого тока, так как суммарна  НС токоведущей шины 1 и обмотки 20 превышает величину НС отпускани  геркона 2, Выключение устройства (размыкание геркона 2) происходит при величине отпускани  суммарной НС, создаваемой током отпускани  в токоведущей шине 1 и минимумом тока в обмотке 20 подмагничивани . Установка величины контролируемого тока производитс  с помощью потенциометров 12 и 13 при согласованном уменьшении максимума и минимума импульсного напр жени  в обмотке 20 о Соотношение между уровн ми подмагничивани  сохран етс  при уменьшении до нул  напр жени  на диоде 17. Дальнейша  регулировка тока срабатывани  производитс  уменьшением до нул  импульсного напр жени  на диоде 18, Функционирование триггера 8 и одновибратора 14 в схеме устройства одинаково как по переменному , так и по посто нному току на первой ступени регулировки , что обеспечивает максимальное быстродействие по току срабатывани 

Переход к второй ступени регулировки по посто нному току выполн етс  изменением пол рности обмотки 20 по отношению к шине 1 переключателем 19, НС обмотки 20 направлена встречно по отношению к НС шины 1, Одновременно переключателем 19 производитс  отключение цепи одновибратора 14,

Установка потенциометров 12 и 13 дл  второй ступени регулировки производитс  с заданной разностью уровней. При этом потенциометр 12 определ ет уровень срабатывани , а потенциометр 13 - уровень отпускани . Установка контролируемого тока производитс  согласованным увеличением минимума и максимума импульсного напр жени  потенциометрами 12 и 13, Верхний предел регулировки тока срабатывани  определ етс  максимальной величиной напр жени  на обмотке 20, несколько меньшей напр жени  срабатывани  геркона 2. Таким образом, встречное включение на второй ступени регулировки по посто нному току шины 1 и обмотки 20 подмагничивани  геркона 2 с помощью переключател  19 позвол - ет вдвое расширить диапазон контролируемых токов о

Минимальный ток срабатывани  может быть установлен по переменному или посто нному току одинаковым дл  всех коммутационных устройсв независимо от конкретной чувствительности каждого геркона, примененного в устройстве , за счет регулируемого подмагничивани  импульсами пр моуголь- ной формы, следующий с частотой не менее, чем вдвое, превьшающей частоту переменного тока, на уровне, близком НС срабатывани  каждого геркона

Регулируемое на двух уровн х им- пульсиое подмагничивание позвол ет значительно повысить коэффициент возврата устройства, так как отпускание устройства происходит при уменьшении контролируемого тока несколько ниже уровн  срабатывани  герконао

Значительное повьш1ение коэффициента возврата устройства по отношению к используемым герконам с низким коэффициентом возврата обеспечивает- с  в широком диапазоне контролируемы токов при согласованном уменьшении уровней максимума и минимума напр жени  подмагничивани  с сохранением соотношени  между этими уровн ми, соответствующего коэффициенту возврата геркона. Указанное повышение и регулировка коэффициента возврата

реализуютс  на переменном и первой ступени посто нного тока до величины минимума напр жени  подмагничивани , близкой к нулю, а на второй ступени посто нного тока - до максимума напр жени , близкого к уровню срабатывани  герконаg

Использование дл  подмагничивани  регулируемого на двух уровн х напр жени  импульсов пр моугольной формы повьпиает чувствительность и обеспечивает установку высокого коэффициента возврата коммутационного устройства независимо от коэффициента возврата герконов, что также полностью устран ет вли ние технологического разброса геркоНов в широком диапазоне контролируемых токов о

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Коммутационное устройство переменного тока по авт,св„ № 1206859, отличающеес   тем, что, с целью повьш1ени  чувствительности, коэффициента возврата и расширени  диапазона контролируемых токов, оно снабжено генератором пр моугольных импульсов, потенциометром, диодом и переключателем, причем генератор пр моугольных импульсов соединен с одним из выводов потенциометра, другой вывод которого соединен с отрицательным выводом источника посто нного напр жени , а скольз щий контакт потенциометра соединен с анодом диода, катод которого объединен с катодом трех диодов и соединен с одним из перекидных контактов переключател , второй перекидной контакт которого соединен с отрицательным выводом источника посто нного напр жени , а третий перекидной контакт переключател  соединен с входом од- новибратора, четьфе неподвижных контакта соединены попарно параллельно между собой и кажда  пара соединена- соответственно с одним из входов обмотки подмагничивани  геркона п тый неподвижный контакт переключател  соединен с выходом формировател  напр жени  ,

   ,f

   отп. -,.-.

   .j