УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЯ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (ВАРИАНТЫ)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЯ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (ВАРИАНТЫ)


RU (11) 2079201 (13) C1

(51) 6 H02H3/20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94029858/07 
(22) Дата подачи заявки: 1994.08.08 
(45) Опубликовано: 1997.05.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР № 1582256, кл. Н О2 Н 3/20, 1990. Авторское свидетельство СССР N 1350735, кл. Н 02 Н 3/20, 1987. Авторское свидетельство СССР N 664023, кл. Н 02 Н 3/20, 1961. 
(71) Заявитель(и): Талалаев Николай Юрьевич 
(72) Автор(ы): Талалаев Николай Юрьевич 
(73) Патентообладатель(и): Талалаев Николай Юрьевич 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЯ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (ВАРИАНТЫ) 

Использование: для защиты электропотребителей от перенапряжения в целях электропитания переменным током. Сущность: в первом варианте устройство содержит два тиристора, два транзистора, два вентиля, генератор включения, генератор отключения и управляющий блок, содержащий пороговый элемент. Каждый тиристор включен между коллектором и базой соответствующего транзистора, между эмиттером и коллектором транзистора включен соответствующий вентиль. Генератор включения управляет двумя тиристорами, генератор отключения управляет двумя транзисторами. Управляющий блок осуществляет в зависимости от входного напряжения управление генераторами включения и отключения. Во втором варианте каждый тиристор включен между коллектором и базой соответствующего транзистора, последовательно с каждым транзистором включен соответствующий вентиль. В третьем варианте устройство содержит тиристор, транзистор, четыре вентиля, образующих двухполупериодный мостовой выпрямитель. Тиристор включен между коллектором и базой транзистора, транзистор подключен к выходным выводам мостового выпрямителя. 3 с. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электропотребителей от перенапряжения в цепях электропитания переменным током.

Известно устройство для защиты нагрузки от перенапряжения, содержащее токоограничительные резисторы, реле, блоки контроля напряжения [1] Недостатком данного устройства является низкое быстродействие, обусловленное наличием реле, которое коммутирует токоограничительные резисторы.

Известно также устройство, содержащее два симистора, два конденсатора и резистор [2] Недостатком данного устройства является реакция на изменение напряжения, а не на его значение.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для защиты электропотребителя от перенапряжения, содержащее пороговый элемент, исполнительный орган, выполненный на тиристорах, согласующие тиристоры, четыре диода, три резистора, согласующий трансформатор [3] Недостаток данного устройства заключается в пропускании повышенного напряжения к потребителю в течение некоторого времени, обусловленное применением незапираемых защитных тиристоров.

Задачей на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение быстродействия устройства, для исключения прохождения повышенного напряжения к потребителю. Данная задача может быть решена с использованием трех изобретений.

Сущность первого предлагаемого изобретения заключается в том, что в устройство для защиты электропотребителя от перенапряжения сети электропитания, содержащее:

управляющий блок, включающий в себя пороговый элемент, каждый из двух входов управляющего блока подключен к соответствующему входному полюсу всего устройства,

генератор включения, входы управления которого подключены к выходам управляющего блока,

два тиристора, выводы управления которых подключены к выходам генератора включения,

введены два транзистора, между коллектором и базой каждого из которых включен магистральными выводами соответствующий тиристор,

введен генератор отключения, входы управления которого подключены к выходам управляющего блока, а каждый из двух выходов к базе соответствующего выходу транзистора,

введены два вентиля, каждый из которых включен между эмиттером и коллектором соответствующего транзистора, два одноименных вывода вентилей подключены к указанным выше двум входным полюсам, а два других к двум выходным полюсам всего устройства, причем каждый вывод вентилей подключен к соответствующему полюсу.

В первом частном случае выполнения дополнительно введен блок определения асимметрии, имеющий две пары входов, один из входов каждой пары подключен к аноду, а другой к катоду соответствующего паре вентиля, выход блока определения асимметрии является вторым выходом всего устройства.

Во втором частном случае выполнения дополнительно введены в управляющий блок согласующий элемент, элемент определения перехода напряжения через ноль и режимный процессор, выходы порогового элемента и элемента определения перехода напряжения через ноль подключены ко входам режимного процессора, входы согласующего элемента являются входами управляющего блока, а выходы подключения ко входам порогового элемента и элемента определения перехода напряжения через ноль, выходы режимного процессора являются выходами согласующего блока.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении первого изобретения заключается в том, что в нем

исключается прохождение повышенного напряжения к потребителю

включение питания нагрузки осуществляется в момент перехода питающего напряжения через ноль,

реализуются режим бессрочного отключения, режим повторного включения и режим стабилизации.

Сущность второго предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство для защиты электропотребителя от перенапряжения в сети электропитания, содержащее

управляющий блок, включающий в себя пороговый элемент, каждый из двух входов управляющего блока подключен к соответствующему входному полюсу всего устройства,

генератор включения, входы управления которого подключены выходам управляющего блока,

два тиристора, выводы управления которых подключены к выходам генератора включения,

введены два транзистора, между коллектором и базой каждого из которых включен магистральными выводами соответствующий транзистору тиристор,

веден генератор отключения, выходы управления которого подключены к выходам управляющего блока, а выходы к базам транзисторов,

введены два вентиля, через каждый из которых между одним входным из указанных выше входных и одним выходным полюсами всего устройства включен магистральными выводами соответствующий вентилю транзистор, причем в контуре, включающем в себя два вентиля, коллекторные и эмиттерные переходы двух транзисторов, вентили включены согласно, другой входной полюс, из сказанных выше входных полюсов, соединен с другим выходным полюсом всего устройства.

В первом частном случае выполнения дополнительно введен блок определения асимметрии, два входа которого подключены к входному и выходному полюсам всего устройства, между которыми включены указанные выше транзисторы, выход блока определения асимметрии является вторым выходом всего устройства.

Во втором частном случае выполнения дополнительно введены в управляющий блок согласующий элемент, элемент определения перехода напряжения через ноль и режимный процессор, выходы порогового элемента и элемента определения перехода напряжения через ноль подключены ко входам режимного процессора, входы согласующего элемента являются входами управляющего блока, а выходы подключены ко входам порогового элемента и элемента определения перехода напряжения через ноль, выходы режимного процессора являются выходами согласующего блока.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении второго изобретения, аналогичен техническому результату, который может быть получен при осуществлении первого изобретения.

Сущность третьего предлагаемого изобретения заключается в том, что в устройство для защиты электропотребителя от перенапряжения в сети электропитания содержащее

управляющий блок, включающий в себя пороговый элемент, каждый из двух входов управляющего блока подключен к соответствующему входному полюсу всего устройства,

генератор включения, входы управления которого подключены к выходам управляющего блока,

тиристор, выводы управления которого подключены к выводам генератора включения,

введен транзистор, между коллектором и базой которого включен магистральными выводами тиристор,

введен генератор отключения, входы управления которого подключены к выходам управляющего блока, а выход к базе транзистора,

введены четыре вентиля, образующие двухполупериодный мостовой выпрямитель, подключенный входными выводами между одним входным из указанных выше входных и одним выходным полюсами всего устройства, а между выходными выводами мостового выпрямителя включен магистральными выводами транзистор, другой входной полюс из указанных выше входных полюсов всего устройства соединен с другим выходным полюсом всего устройства.

В первом частном случае выполнения дополнительно введен блок опор отделения асимметрии, два входа которого подключены к входному и выходному полюсам всего устройства, между которыми включен указанный выше мостовой выпрямитель, выход блока определения асимметрии является вторым входом всего устройства.

Во втором частном случае выполнения дополнительно введены в управляющий блок согласующий элемент, элемент определения перехода напряжения через ноль подключены ко входам режимного процесса, входы согласующего элемента являются входами управляющего блока, а выходы подключены ко входам порогового элемента и элементы определения перехода напряжения через ноль, выходы режимного процесса являются выходами согласуемого блока.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении третьего изобретения, аналогичен техническому результату, который может быть получен при осуществлении первого изобретения.

На фиг.1 приведена электрическая схема устройства, соответствующего первому изобретению; на фиг.2 временные диаграммы работы устройства; на фиг.3 электрические схемы блоков определения асимметрии; на фиг.4 - электрические схемы генератора включения и генераторов отключения; на фиг.5 - электрическая схема режимного процессора; на фиг.6 электрическая схема устройства, соответствующего второму изобретению; на фиг.7 приведена электрическая схема устройства, соответствующего третьему изобретению.

Устройство для защиты электропотребителя от перенапряжения (фиг.1) содержит генератор включения 1, генератор отключения 2, блок определения асимметрии 3, управляющий блок 4, выход которого подключен ко входам управления генератора включения 1 и генератора отключения 2, содержит тиристоры 5 и 6, первый выход генератора включения 1 подключен к выводу управления тиристора 5, а второй к выводу управления тиристора 6, содержит диоды 7 и 8, катод диода 7 подключен к аноду тиристора 5, а катод диода 8 к аноду тиристора 6, содержит транзисторы 9 и 10, первый выход генератора отключения 2 подключен к базе транзистора 9 и катоду тиристора 5, а второй к безе транзистора 10 и катоду тиристора 6, коллектор транзистора 9 соединен с катодом диода 7, а коллектор транзистора 10 с катодом диода 8, эмиттер транзистора 9 соединен с анодом диода 7, а эмиттер транзистора 10 с анодом диода 8, первый вход блока определения асимметрии подключен к аноду диода 7, второй к катоду диода 7, третий к катоду диода 8, четвертый к аноду диода 8. Управляющий блок 4 включает в себя: пороговый элемент 11, компаратор 12 как элемент определения перехода напряжения через ноль, режимный процессор 13, выход которого является выходом управляющего блока 4, и согласующий элемент 14, входы которого являются входами управляющего блока 4, а выходы подключены ко входам элемента 11 и компаратора 12, выход порогового элемента 11 подключен к первому входу режимного процессора 13, а выход компаратора 12 ко второму входу режимного процессора 13. Первый вход управляющего блока 4 подключен к первому входному полюсу 15 и к эмиттеру транзистора 9, а второй - ко второму входному полюсу 16 и к эмиттеру транзистора 10, коллектор транзистора 9 подключен к первому выходному полюсу 17, а коллектор транзистора 10 ко второму выходному полюсу 18, к выходным полюсам 17, 18 подключена нагрузка 19.

Устройство работает следующим образом.

Если напряжение на втором входном полюсе 16 положительно относительно первого полюса 15 и не превышает заданного уровня (фиг. 2,а), то на выходах генератора включения 1 присутствуют импульсы (фиг. 2,д), при этом если нагрузка 19 резистивная, то тиристор 5 открыт, а следовательно открыт и транзистор 9, при этом ток течет через второй входной полюс 16, диод 8, второй выходной полюс 18, нагрузку 19, первый выходной полюс 17, транзистор 9 и тиристор 5, первый входной полюс 15. Импульсы генератора включения 1 появляются на его выходах с некоторого момента перехода входного напряжения через ноль по сигналу с выхода управляющего блока 4 (фиг. 2,г) через некоторое время от момента подачи входного напряжения, которое задается режимным процессором 13. Момент перехода входного напряжения через ноль определяется компаратором 12.

Если напряжение на входе устройства превышает пороговое, то по сигналу с порогового элемента 11 (фиг. 2,в) режимный процессор 13 выдает команду на отклонение, при этом по сигналу с управляющего блока 4 пропадают импульсы на выходах генератора включения 1, а на выходах генератора отключения 2 появляются одиночные импульсы отклонения, при этом транзистор 9 открывается до насыщения и таким образом выключает тиристор 5, после окончания импульса отклонения транзистор 9 закрывается и обеспечивает нагрузку 19.

Если устройство работает в режиме бесстрочного отклонения, то повторное включение осуществляется пользователем (фиг. 2,ж).

Если устройство работает в режиме повторного включения, то с некоторого момента перехода входного напряжения ноль через некоторое время от момента отключения, задаваемое режимным процессором 13, устройство повторно подключает нагрузку 19 к сети.

Если устройство работает в режиме стабилизации, то с момента, когда входное напряжение становится ниже порогового, то сигналу с порогового элемента 11 (фиг. 2,в) режимный процессор 13 подает команду на включение, при этом по сигналу с управляющего блока 4 появляются импульсы на выходах генератора включения 1 (фиг. 2,д), таким образом нагрузка 19 снова подключается к сети.

Если напряжение на втором входном полюсе 16 отрицательно относительно первого входного полюса 15, а нагрузка 19 резистивная, то работу устройства определяют тиристор 6, транзистор 10 и диод 7. Работа устройства при этом аналогична изложенной выше.

Блок определения асимметрии 3 (фиг. 3,а) содержит дифференциальный усилитель 20, пороговый элемент 21, триггер 22, включенные каскадно, содержит конденсатор 23, включенный между входами дифференциального усилителя, содержит четыре резистора 24, 25, 26, 27. Один из выводов резистора 24 подключен к плюсовому входу дифференциального усилителя 20, а второй вывод является первым входом блока 3, один из выводов резистора 25 подключен к минусовому входу дифференциального усилителя 20, а второй вывод является вторым входом блока 3, один из выводов резистора 26 подключен к плюсовому входу дифференциального усилителя 20, а второй вывод является третьим входом блока 3, один из выводов резистора 27 подключен к минусовому входу дифференциального усилителя 20, а второй вывод является четвертым входом блока 3. Выход блока определения асимметрии 3 является вторым выходом всего устройства.

Если среднее значение напряжения между первым и вторым входами блока 3 отличается от среднего значения напряжения между четвертым и третьим входами блока 3 на величину модуль которой больше заданного значения, то на выходе порогового устройства 21 появляется сигнал переключающий триггер 22 в другое состояние.

Генератор включения 1 (фиг. 4,а) содержит мультивибратор 28 и два конденсатора 29 и 30. Один из выводов каждого конденсатора подключен к выходу мультивибратора 28, второй вывод конденсатора 29 является первым выходом генератора включения 1, а второй вывод конденсатора 30 вторым выходом генератора включения 1. Вход управления мультивибратора является входом управления генератора включения 1.

Генератор включения 2 (фиг. 4,б) содержит одновибратор 31 и два конденсатора 32 и 33. Один из выводов каждого конденсатора подключен к выходу одновибратора 31, второй вывод конденсатора 32 является первым выходом генератора отключения 2, а второй вывод конденсатора 33 вторым выходом генератора отключения 2. Вход запуска одновибратора 31 является входом управления генератора отключения 2.

Мультивибратор 28 и одновибратор 31 могут быть расcчитаны по методике, изложенной в [4]

Пороговый элемент 11 и пороговый элемент 21 могут быть выполнены с использованием двух компараторов.

В качестве согласующего элемента 14 может быть использован резистивный или емкостной делитель, а также трансформатор.

Режимный процессор 13 (фиг.5) включает в себя четыре логических элемента 2 ИЛИ-НЕ 34-37, два логических инвертора 38 и 39, элемент Исключающее ИЛИ 40, один логический элемент 3 ИЛИ-НЕ 41, два RS-триггера 42 и 43, счетчик 44, три резистора 45-47 и три конденсатора 48-50.

В зависимости от состояния вторых входов элементов 34 и 41 реализуются три режима работы в соответствии с приведенной ниже таблицей.

На элементе 41, резисторе 45, и конденсаторе 48 выполнено устройство, которое вырабатывает короткие импульсы по фронту и сразу импульсов на него входе (Вх.2). На триггере 42, резисторе 46 и конденсаторе 49 выполнено устройство начального запуска. При включении питания триггер 42 устанавливается в состояние при котором напряжение на его выходе соответствует логической 1.

Переключение триггера в другое состояние осуществляется импульсами с элемента 40, выход которого подключен ко входу R триггера 42 через некоторое время от момента подачи напряжения питания. При наличии на выходе триггера 42 напряжения, соответствующего логической 1 происходит установка через элементы 36 и 38 состояния триггера 43 при котором напряжение на его инверсном выходе соответствует логической 1, одновременно с помощью элемента 37 блокируется прохождение сигнала на выход от триггера 43.

При наличии напряжения соответствующего логическому 0 на втором входе элемента 41, после переключения триггера 43 сигналом с первого входа процессора 13, счетчик 44 начинает считать импульсы, которые поступают на его вход С с элемента 40. Счет происходит до появления на выходе счетчика 44 напряжения соответствующего логической 1, после этого коротким импульсом, длительность которого определяется резистором 47 и конденсатором 50, через элементы 39 и 41 происходит сброс счетчика 44 в исходное состояние. Если при этом на втором входе элемента 35 и на S входе триггера 43 напряжение соответствует логическому 0, то указанным выше импульсом с выхода счетчика 44 через элементы 35, 34, 36, 38 происходит обратное переключение триггера 43. Таким образом реализуется режим повторного включения.

При наличии напряжения соответствующего логической 1 на втором входе элемента 41 и соответствующего логическому 0 на втором входе элемента 35 обратное переключение триггера 43 может произойти только при повторном включении источника питания. Таким образом реализуется режим бессрочного отключения.

При наличии напряжения соответствующего логической 1 на втором входе элемента 35 обратное переключение триггера 43 происходит входным сигналом с первого входа режимного процессора 13 через элементы 34, 36, 38. Таким образом реализуется режим стабилизации.

Устройство для защиты электропотребителя от перенапряжения (фиг. 6) содержит генератор включения 1, генератор отключения 2, блок определения асимметрии 3, управляющий блок 4, выход которого подключен ко входам управления генератора включения 1 и генератора отключения 2, содержит тиристоры 5 и 6, первый выход генератора включения 1 подключен к выводу управления тиристора 5, а второй к выводу управления тиристора 6, содержит диоды 7 и 8, катод диода 7 подключен к аноду тиристора 5, а анод диода 8 к катоду тиристора 6, содержит транзисторы 9 и 10, первый выход генератора отключения подключен к базе транзисторов 9 и к катоду тиристора 5, а второй - к базе транзистора 10 и к аноду тиристора 6, коллектор транзистора 9 соединен с катодом диода 7, а коллектор транзистора 10 с анодом 8, эмиттер транзистора 9 соединен с эмиттером транзистора 10 и с первым входом блока определения асимметрии 3, анод диода 7 соединен с катодом диода 8 и со вторым входом блока определения асимметрии 3.

Управляющий блок 4 включает в себя: пороговый элемент 11, компаратор 12, как элемент определения перехода напряжения через ноль, режимный процессор 13, выход которого является выходом управляющего блока 4 и согласующий элемент 14, входы которого являются входами управляющего блока 4, а выходы подключены ко входам элемента 11 и компаратора 12. Выход порогового элемента 11 подключен к первому входу режимного процессора 13, а выход компаратора 12 ко второму входу режимного процессора 13. Первый вход управляющего блока 4 подключен к первому входному полюсу 15 и к эмиттеру транзистора 9, а второй ко второму входному полюсу 16, анод диода 7 подключен к первому выходному полюсу 17, а второй входной полюс 16 соединен со вторым выходным полюсом 18, к выходным полюсам 17, 18 подключена нагрузка 19.

Устройство работает следующим образом.

Если напряжение на втором входном полюсе 16 положительного относительно первого полюса 15 и не превышает заданного уровня (фиг. 2,а), то на выходах генератора включения 1 присутствуют импульсы (фиг. 2,д). При этом если нагрузка 19 резистивная, то тиристор 5 открыт, а следовательно открыт и транзистор 9, при этом ток течет через второй входной полюс 16, второй выходной полюс 18, нагрузку 19, первый выходной полюс 17, диод 7, транзистор 9 и тиристор 5, первый входной полюс 14. Импульсы генератора включения 1 появляются на его входах с некоторого момента перехода входного напряжения через ноль по сигналу с выхода управляющего блока 4 (фиг. 2,г) через некоторое время от момента подачи входного напряжения, которое задается режимным процессором 13. Момент перехода входного напряжения через ноль определяется компаратором 12.

Если напряжение на входе устройства превышает пороговое, то по сигналу c порогового элемента 11 (фиг. 2,в) режимный процессор 13 выдает команду на отклонение, при этом по сигналу с управляющего блока 4 пропадают импульсы на выходах генератора включения 1, а на выходах генератора отключения 2 появляются одиночные импульсы отключения, при этом транзистор 9 открывается до насыщения и таким образом выключается тиристор 5, после окончания импульса отключения транзистор 9 закрывается и обесточивает нагрузку 19.

Если устройство работает в режиме бессрочного отключения, то повторное включение осуществляется пользователем (фиг. 2,ж).

Если устройство работает в режиме повторного включения, то с некоторого момента перехода входного напряжения через ноль через некоторое время от момента отключения, задаваемое режимным процессором 13, устройство повторно подключает нагрузку 19 к сети.

Если устройство работает в режиме стабилизации, то с момента когда входное напряжение становится ниже порогового, по сигналу с порогового элемента 11 (фиг. 2,в) режимный процессор 13 подает команду на включение, при этом по сигналу с управляющего блока 4 появляются импульсы на выходах генератора включения 1 (фиг. 2, д), таким образом, нагрузка 19 снова подключается к сети.

Если напряжение на втором входном полюсе 16 отрицательно относительно первого входного полюса 15, а нагрузка 19 резистивная, то работу устройства определяют тиристор 6, транзистор 10 и диод 8. Работа устройства при этом аналогична изложенной выше.

Блок определения асимметрии (фиг. 3,б) содержит дифференциальный усилитель 20, пороговый элемент 21, триггер 22 включенные каскадно, содержит конденсатор 23, включенный между входами дифференциального усилителя 20, содержит два резистора 24, 25, один из выводов резистора 24 подключен к плюсовому входу дифференциального усилителя 20, а второй вывод является первым входом блока 3, один из выводов резистора 25 подключен к минусовому входу дифференциального усилителя 20, а второй вывод является вторым входом блока 3. Выход блока определения асимметрии 3 является вторым выходом всего устройства.

Генератор выключения 1 устройства (фиг. 6) аналогичен генератору включения 1 устройства (фиг. 1), описанного выше.

Генератор отключения 2 (фиг. 4,в) содержит одновибратор 31 и два конденсатора 32 и 33. Один из выводов конденсатора 32 подключен к выходу одновибратора 31, а второй вывод является первым выходом генератора отключения 2, один из выводов конденсатора 33 подключен к инверсному выходу одновибратора 31, а второй вывод является вторым выходом генератора отключения 2.

Одновибратор 31 может быть рассчитан по методике, изложенной в [4]

Согласующий элемент 14, пороговые элементы 11, 23 и режимный процессор 13 устройства (фиг. 6) аналогичны согласующему элементу 14, пороговым элементам 11, 23 и режимному процессору 13 устройства (фиг. 1), описанного выше.

Устройство для защиты электропотребителя от перенапряжения (фиг.7) содержит генератор включения 1, генератор отключения 2, блок определения асимметрии 3, управляющий блок 4, выход которого подключен ко входам управления генератора включения 1 и генератора отключения 2, содержит тиристор 5, к выводу управления которого подключен выход генератора включения 1, содержит транзистор 10, к базе которого подключен выход генератора отключения 2 и катод тиристора 5, содержит четыре диода 6 9, образующих двухполупериодный мостовой выпрямитель, катоды диодов 6 и 7 соединены и подключены к аноду тиристора 5 и коллектору транзистора 10, аноды диодов 9 и 8 соединены и подключены к эмиттеру транзистора 10. Первый вход блока определения асимметрии 3 подключен к катоду диодов 9 и к аноду диода 6, второй вход блока определения асимметрии 3 подключен к катоду диода 8 и аноду диода 7. Управляющий блок 4 включает в себя: пороговый элемент 11, компаратор 12, как элемент определения перехода напряжения через ноль, режимный процессор 13, выход которого является выходом управляющего блока 4 и согласующий элемент 14, входы которого являются входами управляющего блока 4, а выходы подключены ко входам элемента 11 и компаратора 12, выход порогового элемента 11 подключен к первому входу режимного процессора 13, а выход компаратора 12 ко второму входу режимного процессора 13. Первый вход управляющего блока 4 подключен к первому входному полюсу 15 и к аноду диода 6, второй ко второму входному полюсу 16, анод диода 7 подключен к первому выходному полюсу 17, а второй входной полюс соединен со вторым выходным полюсом 18, к выходным полюсам 17 и 18 подключена нагрузка 19.

Устройство работает следующим образом.

Если напряжение на втором входном полюсе 16 положительно относительно первого полюса 15 и не превышает заданного уровня (фиг. 2,а), то на выходе генератора включения 1 присутствуют импульсы (фиг. 2,д), тиристор 5 открыт, а следовательно открыт и транзистор 10, при этом если нагрузка 19 резистивная, то ток течет через второй входной полюс 16, второй выходной полюс 18, нагрузку 19, диод 7, транзистор 10 и тиристор 5, диод 9, первый входной полюс 15. Импульсы генератора включения появляются на его выходе с некоторого момента перехода входного напряжения через ноль по сигналу с выхода управляющего блока 4 (фиг. 2,г) через некоторое время от момента подачи входного напряжения, которое задается режимным процессором 13. Момент перехода входного напряжения через ноль определяется компаратором 12.

Если напряжение на входе устройства превышает пороговое, то по сигналу с порогового элемента 11 (фиг. 2,в) режимный процессор 13 выдает команду на отключение, при этом по сигналу с управляющего блока 4 пропадают импульсы на выходе генератора включения 1, а на выходе генератора отключения 2 появляется одиночный импульс отключения, при этом транзистор 9 открывается до насыщения и таким образом выключает тиристор 5, после окончания импульса отключения транзистор 9 закрывается и обеспечивает нагрузку 19.

Если устройство работает в режиме бессрочного отключения, то повторное включение осуществляется пользователем.

Если устройство работает в режиме повторного включения, то с некоторого момента перехода входного напряжения через ноль через некоторое время от момента отключения, задаваемое режимным процессором 13, устройство повторно подключает нагрузку 19 к сети.

Если устройство работает в режиме стабилизации, то с момента когда входное напряжение становится ниже порогового, по сигналу с порогового элемента 11 (фиг. 2,в) режимный процессор 13 подает команду на включение, при этом по сигналу с управляющего блока 4 (фиг. 2,г) появляются импульсы на выходе генератора включения (фиг. 2,д). Таким образом нагрузка 19 снова подключается к сети.

Если напряжение на втором входном полюсе 16 отрицательно относительно первого входного полюса 15, а нагрузка 19 резистивная, то работу устройства определяют диод 6, тиристор 5, транзистор 10 и диод 8. Работа устройства при этом аналогична изложенной выше.

Блок определения асимметрии 3 устройства (фиг. 7) аналогична блоку определения асимметрии устройства (фиг. 6), описанного выше.

Генератор включения 1 и генератор отключения 2 устройства (фиг.7) аналогичны генератору включения 1 и генератору отключения 2 устройства (фиг. 1), описанного выше.

Вторые входы генератора включения 1 и генератора отключения 2 в устройстве (фиг. 7) не используются.

Согласующий элемент 14, пороговые элементы 11, 23 и режимный процессор 13 устройства (фиг. 7) аналогичны согласующему элементу 14 пороговым элементам 11, 23 и режимному процессору 13 (фиг. 1) устройства описанного выше. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Устройство для защиты электропотребителя от перенапряжения в сети электропитания, содержащее управляющий блок, включающий в себя пороговый элемент, каждый из двух входов управляющего блока подключен к соответствующему входному полюсу всего устройства, генератор включения, вход управления которого подключен к соответствующему выходу управляющего блока, два тиристора, выводы управления которых подключены к выходам генератора включения, отличающееся тем, что введены два транзистора, между коллектором и базой каждого из которых включен магистральными выводами соответствующий тиристор, генератор отключения, вход управления которого подключен к соответствующему выходу управляющего блока, а каждый из двух выходов к базе соответствующего транзистора, два вентиля, каждый из которых включен между эмиттером и коллектором соответствующего транзистора, два одноименных вывода вентилей подключены к двум входным полюсам, а два других к двум выходным полюсам всего устройства, причем каждый вывод вентилей подключен к соответствующему данному выводу полюса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что введен блок определения асимметрии, имеющий две пары входов, один из входов каждой пары подключен к аноду, а другой к катоду соответствующего паре вентиля из указанных выше вентилей, выход блока определения асимметрии является вторым выходом всего устройства.

3. Устройство для защиты электропотребителя от перенапряжений в сети электропитания, содержащее управляющий блок, включающий в себя пороговый элемент, каждый из двух входов управляющего блока подключен к соответствующему входному полюсу всего устройства, генератор включения, вход управления которого подключен к соответствующему выходу управляющего блока, два тиристора, выводы управления которых подключены к выходам генератора включения, отличающееся тем, что введены два транзистора, между коллектором и базой каждого из которых включен магистральными выводами соответствующий транзистору тиристор, генератор отключения, вход управления которого подключен к соответствующему выходу управляющего блока, а выходы к базам транзисторов, два вентиля, через каждый из которых между одним входным из указанных выше входных и одним выходным полюсами всего устройства включен магистральными выводами соответствующий вентилю транзистор, причем в контуре, включающем в себя два вентиля, коллекторные и эмиттерные переходы двух транзисторов, вентили включены согласно, другой входной полюс всего устройства из указанных выше двух входных полюсов соединен с другим выходным полюсом всего устройства.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что введен блок определения асимметрии, два входа которого подключены к входному и выходному полюсам всего устройства, между которыми включены указанные выше транзисторы, выход блока определения асимметрии является вторым выходом всего устройства.

5. Устройство для защиты электропотребителя от перенапряжения в сети электропитания, содержащее управляющий блок, включающий в себя пороговый элемент, каждый из двух входов управляющего блока подключен к соответствующему входному полюсу всего устройства, генератор включения, вход управления которого подключен к выходу управляющего блока, тиристор, вывод управления которого подключен к соответствующему выходу генератора включения, отличающееся тем, что введен транзистор, между коллектором и базой которого включен магистральными выводами тиристор, генератор отключения, вход управления которого подключен к соответствующему выходу управляющего блока, а выход к базе транзистора, четыре вентиля, образующие двухполупериодный мостовой выпрямитель, подключенный входными выводами между одним входным из указанных выше входных и одним выходным полюсами всего устройства, между выходными выводами мостового выпрямителя включен магистральными выводами транзистор, другой входной полюс из указанных выше входных полюсов всего устройства соединен с другим выходным полюсом всего устройства.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что введен блок определения асимметрии, два входа которого подключены к входному и выходному полюсам всего устройства, между которыми включен указанный выше мостовой выпрямитель, а выход блока определения асимметрии является вторым выходом всего устройства.

7. Устройство по п.1, или 3, или 5, отличающееся тем, что в управляющий блок введены согласующий элемент, элемент определения перехода напряжения через ноль и режимный процессор, выходы порогового элемента и элемента определения перехода напряжения через ноль подключены к входам режимного процессора, входы согласующего элемента являются входами управляющего блока, а выходы подключены к входам порогового элемента и элемента определения перехода напряжения через ноль, выходы режимного процессора являются выходами согласующего блока.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru