SU1462447A1

SU1462447A1 - Arrangement for thermal protection and control units

Info

Publication number: SU1462447A1
Application number: SU864081804A
Authority: SU
Inventors: Кемаль Кадырович Намитоков; Владимир Георгиевич Брезинский; Игорь Леонидович Пащенко; Виктор Николаевич Терешин; Юрий Александрович Фролов; Виктор Александрович Чернов
Original assignee: Харьковский институт инженеров коммунального строительства
Priority date: 1986-07-03
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1989-02-28

Abstract

Изобретение относитс к устройства защиты от недопустимого нагрева и может быть применено в Ka4ecTBje задающего элемента в автоматическом выключателе с независимым расцепите- лем дл осуществлени защиты оборудовани от недопустимого нагрева. Целью изобретени вл етс повьшш- ние точности и стабильности. Цель достигаетс введением в устройство .-. согласующего блока, позвол ющего посредством одного исполнительного механизма (в частности, независимого расцепител в автоматическом выключателе ) осуществл ть тепловую защиту по сигналу с любого из нескольких датчиков, установленных в разных участках защищаемого оборудовани , причем эти участки могут иметь g различную предельно допустимую температуру . 1 ил. S С/)The invention relates to a device for protection against unacceptable heating and can be applied to the Ka4ecTBje driver element in a circuit breaker with an independent release to protect equipment from unacceptable heating. The aim of the invention is to improve accuracy and stability. The goal is achieved by introducing into the device .-. a matching unit that allows, through a single actuator (in particular, an independent release in an automatic switch), to provide thermal protection for a signal from any of several sensors installed in different parts of the equipment to be protected, and these sections can have g different maximum allowable temperatures. 1 il. S С /)

Description

1one

. Изобретение относитс к устройствам тепловой заидаты и может быть использовано в качестве задающего элем&нта в автоматическом выключении с независимым расцепителем, выполн ющим функции защиты оборудовани от недопустимого перегрева.. The invention relates to thermal devices and can be used as a reference element & nta in automatic shutdown with an independent release, which performs the functions of protecting equipment from unacceptable overheating.

Целью изобретени вл етс повышение точности стабильности работы устройства.The aim of the invention is to improve the accuracy of the stability of the device.

На чертеже приведена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства.The drawing shows the principal electrical circuit of the proposed device.

Устройство тепловой защиты содерл жит основной источник 1 питани , сое-, диненный с питающей сетью, состо щий f из ограничительного конденсатора 2,The thermal protection device contains the main power source 1, connected to the power supply, consisting of f of the limiting capacitor 2,

диодного моста 3, стабилитрона 4, транзистора 5, резисторов 6 и 7, диода 8 и сглаживающего конденсатора 9. Кроме того, устройство содержит дополнительный источник Ю опорного, питани , собранньй на транзисторе 11, коллектор которого соединен с отрицательным выводом основного источника 1 питани , база - со средней точкой делител , образованного стабилитроном 12 и резистором 13 и включенного между положительным и отрицательным вьшодами основного источника 1 питани , эмиттер транзистора 11 вл етс выходом дополнительного источника 10 опорного питани .. Согласующий блок 14 собран на транзисторе 15,diode bridge 3, zener diode 4, transistor 5, resistors 6 and 7, diode 8 and smoothing capacitor 9. In addition, the device contains an additional source U of reference, power, assembled on transistor 11, whose collector is connected to the negative terminal of the main power source 1, the base is with the midpoint of the divider formed by the zener diode 12 and the resistor 13 and connected between the positive and negative outputs of the main power source 1, the emitter of the transistor 11 is the output of the additional source 10 of the reference power .. The matching unit 14 is assembled on the transistor 15,

коллектор которого соединен с положительным выводом основного источника 1 питани , база соединена со средней точкой дополнительного делител напр жени , включенного между выходо дополнительного источ шка 10 опорного питани и положительным выводом основного источника 1 питани и обрааованного резисторами 16, 17 и транзистором 18, вьтолн ющим функции териостабилизирующего элемента, а эмиттер соединен с выходом дополнительного исто11ника опорного питани через управл ющий делитель напр жени 19, включаюпщй три параллельные цепи, с термодатчиками 20-22 и на- строечными потенциометрами 23-25, причем термодатчики 20-22 подключены к анодам диодов 26-28 соответственно Катоды этих диодов соединещ 1, образу среднюю точку управл ющего делител 19, котора подключена к неин- , вертирующему входу операционного усилител 29 блока 30 управлени и через конденсатор 31 к отрицательному выводу основного источника 1 питани Инвертирующий вход опс рациоиного усилител соединен со средней точкой опорного делител 32 напр жени , состо щего из резистора 33, потенциометра 34 и компенсационного термодатчика 35, выход - через резистор 36 обратной св зи с базой транзистора 15 согласующего блока 14 и базой транзистора 37 исполнительного орга- на 38, Коллектор транз1истора 37 соединен с положительным выводом основного источника 1 питани , а змиттер через последовательно соединенные потенциометр 39 и диод 40 с базой транзистора 15 согласующего блока 14 и через обмотку pejEe 41 с отрицательным выводом основного источника 1 питани .the collector of which is connected to the positive terminal of the main power source 1, the base is connected to the middle point of an additional voltage divider connected between the output of the additional source of the reference power supply 10 and the positive terminal of the main power source 1 and formed by the resistors 16, 17 and the transistor 18 a stabilizing element, and the emitter is connected to the output of an additional source of reference power through a control voltage divider 19, including three parallel circuits, with a thermal sensors 20-22 and tuning potentiometers 23-25, with temperature sensors 20-22 connected to the anodes of diodes 26-28, respectively. The cathodes of these diodes, connector 1, form the midpoint of the control divider 19, which is connected to the non-spinning input of the operational amplifier 29 of the control unit 30 and through the capacitor 31 to the negative terminal of the main power supply 1; The inverting input of the radio amplifier is connected to the midpoint of the voltage divider 32 consisting of a resistor 33, a potentiometer 34 and a compensation thermo 35, the output is through a feedback resistor 36 with the base of the transistor 15 of the matching unit 14 and the base of the transistor 37 of the actuator 38, the collector of the transistor 37 is connected to the positive terminal of the main power source 1, and the emitter through the serially connected potentiometer 39 and diode 40 with the base of the transistor 15 of the matching unit 14 and through the winding pejEe 41 with a negative terminal of the main power source 1.

45 операционного усилител начинает возрастать, возрастает и напр жение на базе транзистора 15, что приводит к увеличению напр жени на -управл ющем делителе 19 напр жени , а следоУстройство тепловой защиты работает следующим образом.45, the operational amplifier begins to increase, the voltage at the base of the transistor 15 also increases, which leads to an increase in the voltage on the control voltage divider 19, and the thermal protection device works as follows.

После подачи сетевого напр жени на основной источник f питани выход- 50. термодатчиках и неинвер- ное напр жение операционного усилите- тирующем входе операционного усилили , вл ющегос компаратором, может иметь два устойчивых уровн : единичный , соответствующий напр жению, близтел . Таким образом возникает регенеративный процесс, в результате которого напр жение на выходе операционному по величине к напр жению поло- 55 усилител скачком переходит на жительного вывода основного источни- единичный уровень. База транзистора ка питани , и нулевой, близкий по вел личине к напр жению отрицательного вывода того же источника питани .After supplying the mains voltage to the main power source f of the output is 50. thermal sensors and non-inverting voltage of the operational amplifying input of the operational amplifying force, which is a comparator, can have two stable levels: single, corresponding to voltage, is close. Thus, a regenerative process arises, as a result of which the output voltage of the operational magnitude to the voltage of the amplifier 55 abruptly goes to the positive output of the main source — a single level. The base of the power transistor is zero and close in magnitude to the voltage of the negative output of the same power source.

15 оказьшаетс подключенной к положительному выводу основного источника 1 питани через резистор 36 и паралВ случае, если температура термодат ;. - чиков 20-22 ниже установленной величины , то на инвертирующем входе операционного усилител 29 напр жение будет больше, чем на неинвертирующем входе, а на выходе установитс нулевой уровень напр жени , транзистор 37 исполнительного органа 3815 turns out to be connected to the positive terminal of the main power source 1 via a resistor 36 and in the event that the temperature is thermal; - 20-22 below the set value, the voltage at the inverting input of the operational amplifier 29 will be greater than that at the non-inverting input, and the output will have a zero voltage level, the transistor 37 of the actuator 38

0 закрыт и обмотка реле 41 обесточена. По мере увеличени температуры в зоне хот бы одного из термодатчиков, например 20, его сопротивление растет , напр жение на неинвертирующем0 is closed and the relay coil 41 is de-energized. As the temperature increases in the zone of at least one of the thermal sensors, for example, 20, its resistance increases, the voltage across the non-inverting

5 входе операционного усилител 29 также возрастает и, когда последнее достигает напр жени генерации на выходе операционного усилител 29, скачком установитс единичньш уро0 вень напр жени , открываетс транзист тор 37, запитыва обмотку реле 41, контакты которого подают команду на отключение защищаемого обьекта от питающей сети. Напр жение генерации,The 5 input of the operational amplifier 29 also increases, and when the latter reaches the generation voltage at the output of the operational amplifier 29, a single voltage level is suddenly established, the transistor 37 opens, energizing the relay 41, the contacts of which command to disconnect the protected object from the mains . Generation voltage

5 соответствующее переходу операцион- ; ного усилител 29 с нулевого уровн ; в единичный, определ етс резистором 36 обратной св зи. Температура установки в. каждом канале контрол темпер5 corresponding to the transition operation-; power amplifier 29 s zero level; in unit, determined by feedback resistor 36. Installation temperature in each channel control tempera

0 ратуры регулируетс автономно потенциометрами 23-25, Передача сигнала по цепи положительной обратной св зи операционного усилител осуществл етс через согласующий блокThe settings are controlled autonomously by potentiometers 23-25. The signal is transmitted over the positive feedback circuit of the operational amplifier via the matching unit.

с 14. При нулевом уровне напр жени на выходе операционного усилител 29 база транзистора 15 подключена через резистор 36 к отрицательному выводу основного источника 1 питани 14. At the zero level at the output of the operational amplifier 29, the base of the transistor 15 is connected via a resistor 36 to the negative terminal of the main source 1 of the power supply.

0 и имеет минимально возможное напр жение , В момент, когда напр жение на каком-либо термодатчике возрастаг ет до напр жени напр жение генера- ции), при котором сигнал на выходе0 and has the lowest possible voltage, At the moment when the voltage at any temperature sensor increases to the voltage of the generation voltage) at which the output signal

5 операционного усилител начинает возрастать, возрастает и напр жение на базе транзистора 15, что приводит к увеличению напр жени на -управл ющем делителе 19 напр жени , а следо0 . термодатчиках и неинвер- тирующем входе операционного усили ° термодатчиках и неинвер- тирующем входе операционного усилител . Таким образом возникает регенеративный процесс, в результате которого напр жение на выходе операцион ° ° усилител скачком переходит на единичный уровень. База транзистора 5, the operational amplifier begins to increase, and the voltage at the base of the transistor 15 rises, which leads to an increase in the voltage on the control voltage divider 19 and the trace 0. thermal sensors and non-inverting input of operating force; ° thermal sensors and non-inverting input of operational amplifier. Thus, a regenerative process arises, as a result of which the output voltage of the operating unit ° ° amplifier jumps to a single level. Transistor base

15 оказьшаетс подключенной к положительному выводу основного источника 1 питани через резистор 36 и параллельную ему цепь из потенциометра 39 и диода 40. Напр жение на базе транзистора 15 при этом будет максимально возможное. Охлаждение термодатчика , вызвавшего срабатывание устройства ведет к уменьшению напр жени на неинвертирующем входе операционного усилител 29. Уровень этого напр жени , при котором произойдет установка операционного усилител в нулевое состо ние, определ етс шириной петли гистерезиса, котора , в свою очередь, при переходе с единичного уровн на нулевой обусловлена величиной потенциометра 39 положительной обратной св зн - исполнительного органа 38. Диод 40 исключает вли ние этой обратной св - зм на процесс перехода операционного усилител 29 из нулевого состо ни в единичное. Таким образом, согласующий блок 14 обеспечивает передачу сигналов по цеп м положительных обратных св зей на неинвертирующий вход операционного усилител 29, исключа вли ние каналов контрол температуры друг на друга, что позвол ет контролировать несколько зон защищаемого объекта с независимой регулировкой температур уставок каждой зоны потенциометрами 23-25 и изменением диапазона между температурой срабатывани и возврата потенциометром 39. Транзистор 18 обеспечивает необходимую термостабильность согласующего блока 14, Высока точность срабатывани устройства обеспечиваетс дополнительным источником15 is connected to the positive terminal of the main power supply 1 via a resistor 36 and a parallel circuit from potentiometer 39 and diode 40. The voltage at the base of the transistor 15 will be as high as possible. The cooling of the thermal sensor that triggered the device leads to a decrease in the voltage at the non-inverting input of the operational amplifier 29. The level of this voltage, at which the operational amplifier will be set to zero, is determined by the width of the hysteresis loop, which, in turn, when switching from one the zero level is due to the magnitude of the 39 potentiometer of the positive feedback link of the executive body 38. Diode 40 eliminates the influence of this feedback on the transition process of the operational amplifier item 29 from zero to one. Thus, the matching unit 14 provides for the transmission of signals along the positive feedback circuits to the non-inverting input of the operational amplifier 29, eliminating the influence of the temperature control channels on each other, which allows controlling several zones of the protected object with independent adjustment of the temperature of the settings of each zone with potentiometers 23 -25 and a change in the range between the response temperature and the return potentiometer 39. Transistor 18 provides the necessary thermal stability of the matching unit 14, High accuracy The operation of the device is provided by an additional source

но в каждом канале и осуществлени плавного изменени диапазона межд температурой срабатывани и воз врата одновременно по всем канала контрол температуры с высокой то ностью и стабильностью.but in each channel and making a smooth change in the range between the response temperature and the return temperature simultaneously in all the temperature control channel with high smoothness and stability.

10ten

1515

2020

2525

30thirty

3535

Claims

Formula invented

A device for thermal protection of an electrical installation, containing a control divider unit with a group of thermal sensors according to the number of controlled zones to be installed in the respective zones of the protected object, the first terminals of all those sensors are connected to a common point, each of the second terminals is connected to the first terminal of the corresponding belt resistors, the second ones, which are connected to a common point, the cathodes of the corresponding diodes by thermal sensors are connected to a common point, the anode of each diode is connected to the first terminal of the corresponding mode of the resistor, the coil of the actuator relay is connected with the transistor, the power supply input has terminals for connection to the network, characterized in that, in order to increase the accuracy and stability of operation, the common point of the cathodes of the diodes is connected to the non-inverting input of the operational amplifier, of the newly introduced control, the midpoint of the newly entered op is connected to the inverter in the op amp

10 reference power, which is a stabilizer voltage divider, the first

2447.

but in each channel and making a smooth change in the range between the response temperature and the return temperature simultaneously through all the temperature control channels with high accuracy and stability.

Invention Formula

A device for thermal protection of an electrical installation containing a control divider unit with a group of thermal sensors according to the number of monitored zones to be installed in the respective zones of the protected object, the first terminals of all thermal sensors are connected to a common point, and each of the second terminals is connected to the first terminal of the corresponding variable resistors, the second, the conclusions of which are connected to a common point, the cathodes of the respective diodes are connected by a number of thermal sensors to a common point, the anode of each diode is connected to the first terminal Because of the corresponding variable resistor, the actuator relay coil is connected in series with the transistor, the power supply input has terminals for mains connection, characterized in that, in order to improve the accuracy and stability of operation, the common point of the cathodes of the diodes is connected to the non-inverting input of the operational amplifier, the newly inserted control unit, the midpoint of the newly introduced support is connected to the inverting input of the operational amplifier

knows the voltage across the voltage dividers,

When the compensating thermal sensor 35 is turned on to the reference divider 32, the device controls the temperature in different zones of the protected object over OKpywa.o by the receiving medium, performs the function of a multi-pole maximum current release in automatic switches gQ of the control divider connected to

the output of the newly introduced matching unit, the first input of which is connected to the positive pole of the power source, and the second input

in particular, for protection against overcurrents with compensation for changes in ambient temperature.

Thus, the introduction of the matching unit provides control of the output to the cathode of the newly introduced unit of the protected object in several diodes of the feedback circuit, to the anode zones through independent channels with the ability to regulate within a wide range of the setpoint autonomic temperature of which the first output of the newly introduced adjustable resistor is connected whose second pod5

the pin of which is connected to the positive pole of the power source, and the second pin is connected to the common point of thermal sensors and the output of the newly introduced additional reference power source, the leads of which are connected to the output poles of the power source, the common point of the second terminals of variable resistors

control divider is connected to

exit of the newly introduced matching. unit, the first input of which is connected to the positive pole of the power source, and the second input

output - to the cathode of the newly introduced feedback circuit diode, to the anode

which is connected to the first output of the newly introduced adjustable resistor, the second output of which is connected to the output of the executive body, the input output of the executive body is connected to the output of the operational amplifier of the control unit, the outputs of the chain containing the series-connected transistor and the relay of the executive body are connected; output poles of the power supply, the output of the control unit is connected

through a newly introduced resistor with a cathode of the feedback diode, a capacitor is connected between the HeHHBepTHpyrou iM input of the operadion amplifier and the negative pole of the power supply, and the operational amplifier inputs connected to the power supply are connected to the poles of the power supply unit.