SU1534617A1

SU1534617A1 - Устройство дл защиты N нагрузок

Info

Publication number: SU1534617A1
Application number: SU874393231A
Authority: SU
Inventors: Валерий Викторович Михайлов; Владимир Миронович Прусак; Юрий Александрович Лонский; Евгений Иванович Ковалихин
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике. Целью изобретени вл етс обеспечение индивидуальной защиты нагрузок при аномальных услови х и одновременном расширении допустимых токов нагрузки. Если по каким-либо причинам общий ток превысит предельно допустимую величину, т.е. напр жение, поступающее с датчика 6 общего тока, превысит напр жение уставки поступающего с задатчика 8 максимального общего тока, происходит переключение компаратора 9. На выходе этого компаратора по вл етс логическа единица, дающа разрешение на переключение одного из элементов И-НЕ 12, соответствующего той нагрузке, ток в которой в данный момент времени максимален. В результате переключаетс триггер 18, вход которого св зан с данным элементом И-НЕ 12, что приводит к выключению соответствующего ключевого элемента 3 исполнительного блока 2. Неисправна нагрузка отключаетс , о чем сигнализирует индикатор 19, относ щийс к данной нагрузке. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания нескольких нагрузок от одного источника питания с одновременной защитой источника питания и нагрузок от повышенного значения тока нагрузки.

Цель изобретения - обеспечение индивидуальной ' защиты нагрузок при аномальных условиях и одновременное расширение допустимых токов нагрузки.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для защиты нагрузок, предназначенного для подключения трех нагрузок.

Устройство содержит источник 1 питания, исполнительный блок 2, выходы управляемых ключей 3 которого подключены к нагрузкам 4, включенным последовательно с соответствующими датчиками 5 тока нагрузок. Информация с датчиков 5 тока нагрузок, а также с датчика 6 общего тока нагрузок поступает в блок. 7 сравнения, в состав которого входит задатчик 8 максимального общего тока, напряжение уставки которого пропорционально предельно допустимому суммарному току источника 1 питания, компаратор 9, сравнивающий текущее значение общего тока с напряжением уставки; компараторы 10, сравнивающие между собой текущие значения токов нагрузок; инверторы 11 и трехвходовые элементы И-НЕ 12. Блок 7 сравнения определяет, в какой из нагрузок ток имеет наибольшее значение, и в случае превышения суммарным током нагрузок предельно допустимой величины вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на соответствующий вход. Блок 13 управления осуществляет управление исполнительным блоком 2 и источником 1 питания. В состав блока 13 управления входят задатчик 14 максимального тока подключаемой нагрузки, напряжение уставки которого пропорционально величине т.е. 2/3 1_максдля нашего случая, элемент 15 сравнения, сравнивающий напряжение уставки задатчика 14 максимального тока нагрузки с текущим значением общего тока, двухвходовые элементы И-НЕ 16, один из входов которых подключен к выходу элемента 15 сравнения, а другой вход каждого из двухвходовых элементов И-НЕ - к соответствующей пусковой кнопке 17, триггеры 18, осуществляющие включение и выключение соответствующих им управляющих ключей 3 исполнительного блока 2, а также включение соответствующих индикаторов неисправных нагрузок 19, одновибратор 20, обеспечивающий бестоковую паузу в момент срабатывания защиты любой из нагрузок и облегчающий тем самым режим работы управляющего ключевого элемента 3. Одновибратор 20 выполнен на четырехвходовом элементе И-НЕ 21, конденсаторе 22, резисторе 23 и инверторе 24,

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим работу устройства при подключении трех нагрузок.

•При номинальных значениях сопротивления нагрузок можно последовательно включить все.три нагрузки пусковыми кнопками 17, при этом на выходах двухвходовых элементов И-НЕ 16 появляется сигнал логического нуля, что приводит к переключению триггеров 18 и включению управляемых ключей 3 исполнительного блока 2. Если по какимлибо причинам при последовательном включении нагрузок суммарный ток нагрузок превысит напряжение уставки задатчика 14 тока, равного 2/3 1_маКС, происходит срабатывание элемента 15 сравнения, в результате чего на его выходе и входах двухвходовых элементов И-НЕ 16 появляется сигнал логического нуля, тем самым дается запрет на включение невключенных до этого момента нагрузок, так как при нажатии любой пусковой кнопки 17 переключения триггеров 18 не происходит, Схема защиты от превышенного значения тока и тока короткого замыкания работает следующим образом.

В режиме номинальной нагрузки, когда текущее значение общего тока не превышает предельно допустимой величины, т.е. 1_0ВЩ ^1_06ц._макс, на выходе компаратора 9 поддерживается состояние логического нуля, которое дает запрет на переключение трехвходовых элементов И-НЕ 12. На двух входах одного из трехвходовых элементов И-НЕ 12, соответствующего нагрузке, ток в которой в данный момент максимален, поддерживается сигнал логической единицы. Если по каким-либо причинам общий ток превысит предельно допустимую величину, т.е. напряжение, 'ч поступающее с датчика 6 общего тока нагрузок, превысит напряжение уставки, поступающее с задатчика 8 макси-‘ мапьного общего тока, происходит пе~. реключение компаратора 9 и на его выходе появляется логическая единица, рузки, отличающееся тем^ что, с целью обеспечения индивидуальной защиты нагрузок при аномальных условиях и одновременного расширения .допустимых значений тока нагрузки, в него введен датчик общего тока нагдаклцая разрешение на переключение одного из трехвходовых элементов И-НЕ 12, соответствующего той нагрузке, ток в которой в данный момент времени максимален, при этом на выходе трехвх-одового элемента И-НЕ 12 появляется сигнал логического нуля, в результате чего происходит переключе- ,5 ние триггера 18, вход которого связан с данным трехвходовым элементом И-НЕ 12, что приводит к выключению соответствующего ключевого элемента 3 исполнительного блока 2, отключающего 20 неисправную нагрузку, и включению индикатора 19, относящегося к данной нагрузке. С целью облегчения режимов коммутации исполнительного элемента 2 и повышения за счет этого надежности 25 работы устройства в целом целесообразно дополнить устройство одновйбратором 20, подключенным к выходам элементов 12, при этом выход одновибратора 20 подключен к управляющему вхо- 3Q ду источника 1 Питания, При появлении логического нуля на выходе одного из трехвходовых элементов И-НЕ 12 срабатывает одновибратор 20, в результате , чего на его выходе в течение несколь- 35 ких долей секунды поддерживается сигнал логического нуля, выключающий источник J литания. В результате создается бестоковая пауза, длительность которой достаточна для коммутации до ключей 3. Использование изобретения позволяет повысить надежность защиты нагрузки, расширить эксплуатационные возможности устройства.

Claims

Формула изобретения рузок, при этом исполнительный блок выполнен из N управляемых ключей, каждый из которых предназначен для подключения между источником питания и соответствующим выходным выводом для подключения соответствующей наг-* рузки, блок сравнения включает в себя задатчик максимального общего тока, ! ₊ n<n_₌_12 инверторов и

N(N - 1) компараторов,

N(N - 1) ² „ „„ —---элементов И-НЕ, каждый из которых имеет N входов, а блок управления включает в себя за датчик максимального тока нагрузки, элемент сравнения, N элементов И-НЕ, каждый из которых имеет два входа, N триггеров и N пусковых кнопок, причем входы одного компаратора блока сравнения подключены к задатчику максимального общего тока и к датчику общего тока нагрузок соответственно, а выход этого компаратора подключен к одному из N входов каждого элемента И-НЕ блока сравнения, к входам каждого из остальных компараторов блока сравнения подсоединена одна из дар датчиков тока нагрузок в неповторяющейся последовательности, а выход каждого из остальных компараторов ' блока сравнения подключен к входу соответствующего инвертора блока сравнения, при этом остальные входы элементов И-НЕ блока сравнения подключены к выходам тех осталцнь1х компараторов и инверторов блока сравнения, логические единичные уровни на выходах. которых соответствуют максимальному значению тока соответствующей нагрузки, входы элемента сравнения блока

1. Устройство для защиты N нагрузок, содержащее исполнительный блок, предназначенный для включения между источником питания и выходными выводами устройства, управляющий вход исполнительного блока подключен к выходу блока управления, входом подключенного к выходу блока сравнения, входы которого соединены с датчиками тока нагрузок, каждый из которых предназначен для включения последовательно в цепь соответствующей нагуправления соединены соответственно ι

с задатчиком максимального тока наг5θ рузки и с датчиком общего тока нагрузок, а выход - с одними входами элементов I1-I1E блока управления, к другим входам которых подсоединены соответствующие пусковые кнопки, выход 55 каждого из элементов И-НЕ блока управления подсоединен к одному из входов соответствующего триггера блока управления, к второму входу которого подключен соответствующий выход элемента И-НЕ блока сравнения, а выход каждого триггера блока управле ния подсоединен к управляющему входу соответствующего управляемого ключа исполнительного блока.
2. Устройство по п. ^отличающееся тем, что оно снабжено одновибратором, входы которого соединены соответственно с выходами элементов И-НЕ блока сравнения, а выход предназначен для подключения к управляющему входу источника питания.
3. Устройство по п. ^отличающееся тем, что оно снабжено N индикаторами неисправных нагрузок, каждый из которых подключен к выходу соответствующего триггера.