|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Automatischer Schutz elektrischer Geräte vor Überspannungen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen Das vorgeschlagene Gerät trennt die Last vom Netzwerk, wenn die Netzspannung den angegebenen Bereich verlässt. Die Maschine wurde als integraler Bestandteil der Vibrationspumpensteuerung entwickelt. Die Gerätelast kann jedoch jedes beliebige elektrische Gerät sein. Ähnliche Geräte werden in der Literatur beschrieben [1, 2, 3]. Diese Maschine ist in jeder Hinsicht, mit Ausnahme der Anzahl der verwendeten Teile, den oben genannten nicht unterlegen, übertrifft sie jedoch in den meisten Punkten. Die Maschine verfügt über die folgenden Fähigkeiten und Merkmale. Separate Einstellung der oberen und unteren Spannungsschwellen (im Bereich von 170–260 V). Galvanische Trennung des Steuerteils des Stromkreises vom Netzwerk; Dies ermöglicht die Verwendung des beschriebenen Geräts zur Steuerung eines Netzwerks mit einer Spannung von 380 V und mehr. Anzeige des Gerätestatus mittels farbgesteuerter LED. Das Gerät trennt die Last nach der ersten Halbwelle der Netzspannung außerhalb des spezifizierten Bereichs. Einstellbare Verzögerung vor dem Einschalten des Geräts, wobei die Zeit nicht ab dem Moment des Ausschaltens der Last gezählt wird, sondern ab der letzten „abgelehnten“ Halbwelle der Netzspannung (die Spannung wird auch während der Verzögerung geregelt). Die Maschine verfügt über eine offene Architektur, sodass sie leicht in andere Geräte integriert werden kann. Zu den Nachteilen gehört die irrationale Verwendung von Logikschaltungsgattern. Die automatische Maschine arbeitet mit der Pumpe „Strumok“ der Produktion der Open Society „Elektromashina“ (Kharkov) zusammen. Sinkt die Spannung unter 205 V, sinkt die Wasserversorgung an der Pumpe stark, wodurch diese schlecht kühlt und durchbrennen kann. Wenn die Spannung 235 V übersteigt, werden die Vibrationen der Pumpe abnormal und der erzeugte Lärm erhöht sich um etwa das Doppelte. Das Schema des Leistungsschalters ist in Abb. 1 dargestellt.
Der Eingangsteil ist durch einen Transistor-Optokoppler VE1 galvanisch vom Messkreis getrennt. Die Netzspannung wird durch den Widerstand R1 begrenzt und erzeugt Stromimpulse über die LED des Optokopplers VE1. Die VD1-Diodenbrücke lässt jeweils die Hälfte der Netzspannung in Durchlassrichtung durch die LED des Optokopplers fließen. Am Punkt A hat die Spannung die in Abb. 2, a dargestellte Form. Der Widerstand R3 begrenzt den Strom durch den Optokoppler-Transistor auf einen akzeptablen Wert. Wenn die Netzspannung normal ist, dann an den Eingängen der Logikelemente (LE) DD1.1 und DD1.2 - niedrige Logikpegel und dementsprechend am Ausgang von DD1.3 - Log-Pegel. „0“.
Betrachten Sie den Betrieb eines Kanals, der auf einen Abfall der Netzspannung reagiert. Der Kanal wird auf den Elementen DA1.1, R6, VD2, R8, C1 montiert. Solange die Netzspannung hoch genug ist, sinkt die Spannung am Punkt A in jeder Halbwelle der Netzspannung unter den am invertierenden Eingang DA1.1 über den Abstimmwiderstand R4 eingestellten Spannungspegel. Beide Gates des DA1-Chips sind als Spannungskomparatoren enthalten. Auf Frequenzkorrekturkondensatoren kann verzichtet werden. In jeder Halbwelle erscheinen am Ausgang DA1.1 negative Spannungsimpulse (siehe Abb. 2, b), die über die Kette R6, VD2 den Kondensator C1 nahezu auf Null entladen. Dann wird der Kondensator C1 über den Widerstand R8 aufgeladen, bis in der nächsten Halbwelle der Netzspannung ein neuer Impuls auftritt. Der Wert von R8 ist so gewählt, dass sich die Spannung an C10 während der Halbwelle der Netzspannung von 1 ms der Schaltschwelle des Triggers DD1.1 nähert, diese jedoch nicht überschreitet (siehe Abb. 2, c ). Der Widerstand R6 begrenzt den Ausgangsstrom des Operationsverstärkers. Die Diode VD2 verhindert die Ladung des Kondensators durch den Ausgangsstrom des Operationsverstärkers, wenn sein Ausgang logarithmisch ist. „1“. Wenn also die Netzspannung nicht unter den durch den Widerstand R4 eingestellten Wert fällt, entspricht die Spannung am Eingang des Wechselrichters DD1.1 dem logarithmischen Wert. „0“ und daher erfolgt die Ausgabe auf Protokollebene. „1“. Sinkt die Spannung im Netzwerk unter den zulässigen Wert, sinkt das Signal am Punkt A nicht unter die durch den Widerstand R4 eingestellte Spannung, es bildet sich kein negativer Impuls am Ausgang des Operationsverstärkers DA1.1, wie z Dadurch lädt sich der Kondensator C1 auf eine Spannung auf, die ausreicht, um den Trigger DD1.1 zu schalten (Abb. 2, b, c). Darüber hinaus erfolgt diese Umschaltung vor dem Ende der aktuell „defekten“ Halbwelle der Netzspannung. Die erste nächste „normale“ Halbwelle der Netzspannung bringt diesen Knoten wieder in seinen ursprünglichen Zustand, da der Kondensator C270 durch den 1-Ohm-Widerstand fast augenblicklich im Vergleich zur Netzfrequenz entladen wird. Der Kanal, der auf den Überschuss der Netzspannung reagiert, der durch den Trimmerwiderstand R5 eingestellt wird, ist auf den Elementen DA1.2, R7, VD3, C2, R9 aufgebaut. Solange die Spannung im Netzwerk den angegebenen Wert nicht überschreitet, fällt das Signal am Punkt A nicht unter den durch den Widerstand R5 am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1.2 eingestellten Wert (Abb. 2, A). Da die Spannung am invertierenden Eingang DA1.2 größer ist als am nichtinvertierenden Eingang, erfolgt der Ausgang logarithmisch. „0“ (Abb. 2, f). Kondensator C2 ist vollständig geladen. Am Eingang des Wechselrichters DD1.2 - log. „0“, und die Ausgabe ist ein Log. „1“. Für diesen Kanal bestand die Aufgabe darin, während des Zeitraums, in dem die Netzspannung über der Norm liegt, ein konstantes Signal zu empfangen, das für den normalen Betrieb der Anzeige-LED erforderlich ist. Sobald die Netzspannung den vorgegebenen Wert überschreitet, wird am Ausgang des Komparators DA1.2 ein positiver Impuls erzeugt. Der Kondensator C2 wird über die Kette R7, VD3 entladen (Abb. 2, e, f). Am Eingang des Wechselrichters DD1.2 erscheint ein Protokoll. „1“, und seine Ausgabe ist ein Protokoll. „0“, was einem Anstieg der Netzspannung über den Schwellwert entspricht. Bis der nächste positive Impuls am Ausgang des Komparators DA1.2 erscheint, wird der Kondensator C2 über den Widerstand R9 aufgeladen. Der Wert des Widerstands R9 ist so gewählt, dass die Spannung am Eingang des Triggers DD1.2 nicht unter den dem Log entsprechenden Pegel abfällt. „1“, für eine Zeit von 10 ms, d.h. bis zum nächsten Halbzyklus des Netzwerks (Abb. 2e). Wenn also mehrere Halbwellen der Netzspannung hintereinander den angegebenen Wert überschreiten, weist der DD1.2-Ausgang einen konstanten logarithmischen Wert auf. „0“. Beim Einschalten des Geräts wird der Kondensator C4 nicht sofort aufgeladen. Dadurch wird am Ausgang von DD6.3 ein positiver Impuls erzeugt, der den Trigger DD4.1 und den Zähler DD7 auf den anfänglichen Nullzustand setzt. Der auf dem LE DD6.2, DD6.4 montierte Generator beginnt sofort nach dem Anschluss des Geräts an das Netzwerk zu arbeiten und arbeitet ständig. Während die Netzspannung normal ist, bleibt der Trigger DD4.1 im Nullzustand. An beiden Eingängen loggt sich DD5.1 ein. „0“, seine Ausgabe ist ebenfalls ein Protokoll. „0“. Dadurch wird am Eingang R des Zählers DD7 der Log-Pegel „1“ gespeichert und der Zähler reagiert nicht auf die Impulsfolge am Eingang C. Der Log-Pegel. „1“ vom Ausgang DD1.4 geht an die Basis des Transistors VT3 und die Netzspannung wird an die Last angelegt. Die Logik des Automaten ist in der Zustandstabelle der Elemente DD5.1, DD6.1 angegeben (siehe Tabelle 1). Tabelle 1
Wenn die Ausgabe eines der Elemente DD1.1, DD1.2 log. „0“, am Ausgang von DD1.3 erscheint ein Protokoll. „1“ (Abb. 2, d), wodurch der Trigger DD4.1 in einen einzelnen Zustand versetzt wird. In diesem Fall wird der Transistor VT3 geschlossen. Bis zum Ende der aktuellen Halbwelle der Netzspannung ist noch Strom in der Last vorhanden, in der nächsten Halbwelle öffnet der Triac VS1 jedoch nicht mehr. Trigger DD4.1 merkt sich den Zustand des Automaten. Der DD7-Zähler erzeugt eine Verzögerung, bevor die Last in das Netzwerk eingeschaltet wird. Bis die Netzspannung wieder normal ist, bleiben beide Eingänge von DD5.1 log. „1“, daher zählt der DD7-Zähler die Generatorimpulse immer noch nicht. Wenn die Netzspannung wieder normal ist, erscheint am Eingang S des Triggers DD4.1 ein Protokoll. „0“. Jetzt haben die DD5.1-Eingänge unterschiedliche Logikpegel und der DD7-Zähler beginnt mit dem Zählen der Generatorimpulse (siehe Tabelle). Tritt zu diesem Zeitpunkt erneut ein Spannungsstoß auf, führt dies zu einem positiven Impuls am Eingang R DD7, wodurch der Zähler in den Nullzustand zurückgeführt wird. Die Elemente C3, R2 stellen die Generatorfrequenz auf etwa 1 Hz ein. Die Verzögerungszeit vor dem Einschalten der Last kann durch Auswahl eines der Ausgänge des Zählers DD7 angepasst werden. Bei Auswahl des Ausgangs Q5 beträgt die Verzögerung 32 s. Andere Ausgänge verringern bzw. erhöhen diesen Wert um ein Vielfaches von 2. Nachdem der 7. negative Spannungsabfall am Eingang C DD32 eintrifft, erscheint an seinem Ausgang Q5 ein hoher Logikpegel. Über DD3.1 gelangt dieser Pegel zum Eingang R des Triggers DD4.1 und setzt ihn auf Null. Danach öffnet der Transistor VT3 und die Last wird mit Netzspannung versorgt. Die drei Zustände des Leistungsschalters werden durch eine farbgesteuerte Leuchtdiode angezeigt. Wenn sich die Maschine in der Einschaltverzögerung befindet, leuchtet die LED orange, da beide Übergänge leuchten. Gleichzeitig liegt an allen vier Eingängen der LE DD2.1, DD2.2 ein hoher Logikpegel an. Wenn die Netzspannung den zulässigen Wert unterschreitet oder überschreitet, erscheint am Eingang 8 DD2.1 bzw. 12 DD2.2 ein Log-Pegel. „0“, und einer der Kristalle hört auf zu leuchten. Wenn die Spannung außerdem unter der Norm liegt, erlischt die rote LED und wir haben ein grünes Leuchten. Bei hoher Spannung leuchtet HL1 rot. Wenn die Netzspannung normal ist und die Last mit dem Netzwerk verbunden ist, leuchtet HL1 nicht, da die Eingänge 9 DD2.1, 13 DD2.2 einen Log-Pegel haben. „0“. Das Gerät verwendet eine importierte LED mit einem Durchmesser von 10 mm und einer milchigen Linse. Die überwiegende Mehrheit der importierten LEDs mit einem Linsendurchmesser von 8 mm oder mehr hat einen maximalen Konstantstrom durch eine Kontaktstelle von 30 mA. Bei der beschriebenen Maschine werden die Übergangsströme durch die Widerstände R20 und R11 auf 12 mA begrenzt. Die Transistoren VT1, VT2 sind Verstärker für die Ausgangsströme der LE DD2.1, DD2.2. Die Lastschaltung im 220-V-Netz erfolgt durch einen Triac VS1. Zur galvanischen Trennung vom Netz dienen Thyristor-Optokoppler VE2, VE3. Wenn die Last mit dem Netzwerk verbunden ist, erscheint am Ausgang des LE DD1.4 ein hoher Logikpegel. Der Ausgangsstrom DD1.4 wird durch den Widerstand R14 begrenzt und durch den Transistor VT3 auf 27 mA verstärkt. Wenn ausreichend Strom durch die LEDs der Optokoppler fließt, öffnen die Photothyristoren zu Beginn jeder Halbwelle der Netzspannung. Zu Beginn jedes Halbzyklus verursacht die zunehmende Netzspannung einen Strom durch die Kette: Kontakt 8, Diodenbrücke VD4, Photothyristoren der Optokoppler VE2, VE3, Diodenbrücke VD4, R18, Triac-Steuerübergang VS1. Letzteres führt dazu, dass VS1 öffnet, wodurch der Strom in der Last weiter ansteigt und durch den offenen Triac VS1 fließt. In der nächsten Halbwelle des Netzwerks öffnet der Triac VS1 mit einem Impuls entgegengesetzter Polarität, der Strom fließt jedoch dank der Diodenbrücke VD4 durch die Photothyristoren in Vorwärtsrichtung. Die Widerstände R16, R17 gleichen die Spannungen an geschlossenen Photothyristoren aus. Dies ist notwendig, da sich die Leckströme verschiedener Optokoppler um ein Vielfaches unterscheiden können. Wenn die Last vom Netz getrennt wird, wird die Spannung auf die geschlossenen Photothyristoren umverteilt, sodass die Spannung auf dem einen 250 V und auf dem anderen 89 V beträgt (bei einer effektiven Netzspannung von 240 V beträgt der Amplitudenwert 240x2 = 339). V), während bei dieser Art von Optokopplern die maximale Ausgangsdurchlassspannung im geschlossenen Zustand 200 V beträgt. Aus diesem Grund müssen auch zwei Optokoppler verwendet werden. Der Wert der Widerstände R16, R17 sollte so gewählt werden, dass der Strom durch die Widerstände etwa das Zehnfache des Stroms durch die geschlossenen Photothyristoren beträgt (Leckstrom AOU10V beträgt 103 mA). Der Widerstand R18 begrenzt den Strom durch VE2, VE3 und die Steuerelektrode des Triacs. Dies ist notwendig, da der Triac VS1 erst bei einer bestimmten Spannung zwischen Anode und Kathode öffnet, bei der der durch die Optokoppler VE2, VE3 und den Steuerübergang VS1 fließende Strom über den zulässigen Wert ansteigen kann. Der Widerstand R19 sorgt für eine galvanische Verbindung zwischen der Steuerelektrode und der Triac-Kathode, was die Stabilität des Triacs im geschlossenen Zustand (insbesondere bei erhöhten Temperaturen) erhöht. Bei Verwendung eines Triac TS106-10 sollte die Lastleistung 2,2 kW nicht überschreiten. Eine weitere Variante eines galvanisch getrennten Lastschalters in einem 220-V-Netz kann auf Basis eines Optothyristormoduls VS2 realisiert werden (siehe Abb. 1 in RE10). Wenn Strom durch die LEDs des Moduls fließt, durchläuft jede Halbwelle der Netzspannung die Last und den in Durchlassrichtung geschalteten Photothyristor. In Bezug auf das Preis-Leistungs-Verhältnis sind beide Optionen zum Knotenwechsel gleich, wenn wir jedoch die Herstellungszeit berücksichtigen, gewinnt die zweite Option deutlich. MTOTO80-Module werden für Ströme ab 60 A hergestellt, daher kann die Schaltleistung sehr groß sein. Modulgröße 92x20x30 mm. Bei einer Belastung von bis zu 1 kW ohne Kühlkörper überhitzt das Modul nur um 5°C gegenüber der Umgebungstemperatur. Neuerdings wird zum Schalten der Last eine Triac-Impulssteuerung eingesetzt. Dadurch wird der Stromverbrauch des Geräts reduziert. Solche technischen Lösungen verkomplizieren die Schaltung unnötig, da die Energieeinsparung bei einer Belastung von 0,5 W weniger als 100 % beträgt (der schlechteste Triac verbraucht weniger als 0,5 W im Steuerkreis). Mit zunehmender Belastung sinkt die Energieeinsparung noch mehr. Bevor Sie den beschriebenen Automaten sowie ähnliche Geräte aus [1-3] verwenden, empfehle ich Ihnen, den Artikel in [4] zu lesen. Der beschriebene Leistungsschalter kann zur Steuerung eines Netzes mit einer Spannung von 380 V und mehr verwendet werden. Wählen Sie dazu das MTOTO80-Modul für die erforderliche Spannung und den erforderlichen Strom aus und wählen Sie den Widerstandswert des Widerstands R1 aus. Zur Stromversorgung des Leistungsschalters ist eine stabilisierte Spannungsquelle von 9 V bei einem Strom von bis zu 100 mA erforderlich. Sie können eine Quelle verwenden, die auf dem Mikroschaltungsstabilisator KR142EN8A(G) im Standardumfang basiert [5]. Den Pads 10, 11 auf der gedruckten Schaltungsplatine wird Strom zugeführt. Einzelheiten. In der beschriebenen Maschine werden feste Allzweckwiderstände vom Typ MLT, S2-23, S2-33 verwendet. Trimmerwiderstände R4, R5 Typ SP5-14, SP5-22. Kondensatoren C1, C2 Typ K73-17 für eine Spannung von 63 V oder mehr, C3, C4 Typ K10-17V oder andere Keramik geeigneter Größe. Es können Mikroschaltungen der Serien K176, K561, KR1561 verwendet werden. Transistor KT315 mit Buchstabenindizes B, G, E. Optokoppler AOT128 mit beliebigem Buchstabenindex. Dioden VD2, VD3 Typ KD522, KD521 mit beliebigem Buchstabenindex. Gerätedesign. Das Gerät ist auf einer Leiterplatte aus doppelseitigem Fiberglas montiert. Abbildung 3-5 zeigt die Anordnung der Elemente auf der Leiterplatte bzw. der Leiter auf der Ober- und Unterseite der Leiterplatte.
Die Größe der Platine beträgt 85x85 mm, zur Befestigung der Platine sind 4 Löcher mit einem Durchmesser von 2,8 mm vorhanden. Die Leistungselemente VS1 bzw. VS2 werden außerhalb der Platine verbaut. Sie sind über die Kontaktpads 1, 8, 9 (VS1) bzw. 6, 7 (VS2) mit dem Stromkreis verbunden. Bei der Herstellung einer Leiterplatte kann einseitiges Fiberglas verwendet werden, während die Verbindungen von der obersten Schicht der Platine durch einen flexiblen Montagedraht, beispielsweise MGTF, ersetzt werden. Beim Entwurf einer Leiterplatte wurde die Anzahl der Leiter auf der obersten Schicht minimiert. Zwischen den unter Netzspannung betriebenen Elementen und den Niederspannungselementen auf der Leiterplatte besteht ein Sicherheitsabstand, der Spannungen bis 500 V standhält. Einstellung. Zum Einrichten des Leistungsschalters benötigen Sie einen Labor-Spartransformator (LATR) und ein Wechselspannungsmessgerät. Vor dem Einstellen wird der Schieber des variablen Widerstands R4 gemäß Diagramm in die obere Position und der Schieber des Widerstands R5 in die untere Position gebracht. Die Maschine wird zusammen mit der Last an den LATR-Ausgang angeschlossen. Es ist nicht notwendig, ein leistungsstarkes Gerät als Last zu verwenden – es kann eine 100-W-Lampe sein. Am Ausgang des LATR stellt sich eine Spannung ein, die der oberen Spannungsgrenze entspricht. Dann sorgen sie durch Drehen des Motors des Widerstands R5 dafür, dass die Last ausgeschaltet wird. Anschließend überprüfen sie durch Ändern der „Netzwerkspannung“ mit LATR die Richtigkeit der Einstellung. Die untere Grenzspannung wird auf die gleiche Weise eingestellt. Литература:
Autor: A. A. Rudenko
Das höchste astronomische Observatorium der Welt wurde eröffnet
04.05.2024 Steuern von Objekten mithilfe von Luftströmungen
04.05.2024 Reinrassige Hunde werden nicht häufiger krank als reinrassige Hunde
03.05.2024
▪ Multifunktionale Überlastrelais der Serie EMT6 von EATON ▪ Autonom angetriebene Marine-Roboterdrohne ▪ Mini-Ionen-Triebwerk im Orbit getestet ▪ Logitech Zone Wireless 2-Headset
▪ Site-Bereich Und dann erschien ein Erfinder (TRIZ). Artikelauswahl ▪ Artikel Die Russen kommen! Populärer Ausdruck ▪ Artikel Was ist Jazz? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Gewerbeimmobilienmakler. Standardanweisung zum Arbeitsschutz ▪ Artikel Leder mit Eisen und Holz verbinden. Einfache Rezepte und Tipps ▪ Artikel Mixer für symmetrische Linien. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite