Przedmiotem wynalazku jest uklad zabezpiecza- jacy^ a zwlaszcza uklad przeznaczony do zabezpie¬ czania silników elektrycznych przed nadmiernym nagrzewaniem sie, który to uklad moze byc zreali¬ zowany w postaci ukladu scalonego, odznaczaja¬ cego sie duza niezawodnoscia.Znane sa róznorodne uklady zabezpieczajace pra¬ cujace na zasadzie wykorzystania zjawiska zalez¬ nosci rezystancji pewnych elementów o dodatnim wspólczynnikiu temperaturowym rezystancji od tem¬ peratury.Znane sa, na przyklad, uklady zabezpieczajace, w których podobny element o zaleznych tempera¬ turowo parametrach zalaczony jest w jednej z ga¬ lezi rezystancyjnego mostka. O warunkach, w któ¬ rych sie znajduje element, o parametrach, zalez¬ nych od temperatury, sadzi sie w takich przypad¬ kach wedlug stopnia niezrównowazenia mostka, identyfikowanego z wartoscia napiecia w przekat¬ nej pomiarowej mostka. Takie uklady wymagaja zastosowania ukladów progowych dokonujacych po¬ równywania biezacego stanu nierównowagi mostka z uprzednio ustalonymi warunkami krytycznymi.Gdy stan nierównowagi mostka przekracza uprzed¬ nio ustalony próg rozdzielania ukladu, uruchomiony zostaje zespól wykonawczo-alarmujacy, powoduja¬ cy odlaczenie ukladu zabezpieczanego od zródla za¬ silania.Znane uklady dzialajace zgodnie z powyzsza za¬ sada zasadniczo spelniaja zadanie, jednakze odzna- czaja sie one stosunkowo duzyzmi rozmiarami, a poza tym sa rozbudowane ukladowo, gdyz wyma¬ gaja zastosowania obwodów zapewniajacych pod¬ grzewanie czujników.Celem wynalazku jest skonstruowanie ukladu za¬ bezpieczajacego zbudowanego calkowicie na ukla¬ dach scalonych eliminujacego koniecznosc zasto¬ sowania obwodów, zapewniajacych podgrzewanie elementów czujnikowych o dodatnim wspólczynni¬ ku temperaturowym rezystancji.Cel zostal osiagniety w wynijcu zaprojektowania ukladu zabezpieczajacego zapewniajacego bardziej skuteczne zabezpieczenie urzadzenia zabezpieczane¬ go przed skutkami nadmiernego nagrzewania sie.Wedlug wynalazku równolegle do rezystora za¬ laczonego do igalezi mostka rezystancyjnego przy¬ leglej do tej galezi, w której zalaczony jest zespól czujnikowy o dodatnim wspólczynniku temperatu¬ rowym rezystancji zalaczony jest obwód zlozony z rezystorów i diody normalnie spolaryzowanej w kierunku zaporowym i spolaryzowanej w kierunku przewodzenia przy przejsciu mostka w stan nie¬ równowagi, zapewniajacy przejscie ukladu zabez¬ pieczajacego, po jego zadzialaniu, w stan rózniacy sie zarówno od stanu odpowiadajacego warunkom alarmowym, jak i od stanu odpowiadajacego wa¬ runkom pracy tak, iz po zadzialaniu ukladu za¬ bezpieczajacego zespól czujnikowy i równolegle za¬ laczone rezystory zalaczony w przyleglej galezi, obwód z dioda tworza dzielnik napiecia. Natomiast 9129091290 do przekatnej pomiarowej mostka jako obwód re¬ agujacy na stan nierównowagi mostka rezyStan¬ cyjnego jest zalaczony przerzutnik Schmitfa, zre¬ alizowany na dwóch tranzystorach.Przy tym do przekatnej pomiarowej mostka re- 5 zystancyjnego zalaczone jest zlacze emiter — baza pierwszego tranzystora przerzutnika Schmitfa, a szeregowo w obwód emitera drugiego tranzystora przerzutnika zalaczona jest elektroda sterujaca triaka, (którego obwód pradowy jest zalaczony sze- 10 regowo z elementem przelaczajacym i dolaczony do zródla zasilania ukladu zabezpieczajacego.Korzystnym jest, igdy zespól cztginikowy sklada sie z wielu czujników o dodatnim wspólczynniiteu temperaturowym rezystancji, zalaczonych szerego- 15 wo w jednej z tgalezi mostka rezystancyjnego.Korzystnym jesit równiez, gdy zespól czujnikowy sklada sie z wielu czujników o dodatnim wspól¬ czynniku temperaturowym rezystancji polaczonych równolegle i zalaczonych za pomoca elementu lo- 20 gicznego LUB z wejsciem pizerzutarka Schmitfa zalaczonym w przekatnej pomiarowej mostka.Przedmiot wynalazku jest blizej obj-asniony w przykladzie jego realizacji na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia achemat ideowy ukladu zabezpie*- 25 czajacego wedlug wynalazku, a fig. 2 — sejhetaat ideowy zmodyfikowanego ukladu zabezpieczajacego wedlug wynalazku, z'wielka liczba równolegle za¬ laczonych galezi z czujnikami temperaturowymi.Na fig. ii przedstawiajacej schemat ideowy ukla- 30 du wedlug wynalazku czujnik S o dodatnim wspól¬ czynniku temperaturowym zalaczony jest && jed¬ nej z galezi mostka. Do przyleglej galezi mostka zalaczony jest rezytor R2. Dwie pozostale galezie mostka sa utworzone z zalaczonych szeregowo ze 35 soba rezystorów R5 i R6, przy czym rezystor R5 tworzy trzecia galaz mostka, a rezyftor R6 — czwarta. Do jednej z przekatnych utworzonego w ten sposób mostka zalaczone jest zródla zasilania 24 V pradu przemiennego. Do diTUigtej: paszekajtned 40 tego mostka miedzy punktem A polaczeniai czuj¬ nika. S z pierwszym rezystorem R2 a punktem B polaczenia drugiego rezystora R5 z trzecim rezy¬ storem R6 zalaczone jest zlacze baza — kolektor pierwszego tranzystora Tl, którego kolektor jest 45 sprzezony z baze drugiego tranzystora T2. Tran¬ zystor Tl i drugi tranzystor T2 sa zalaczone w u- kladzie zmodyfikowanego przerzutnika Schmitfa.Emiter drugiego tranzystora T2 'polaczony jest z elektroda sterujaca triaka T zalaczonego szeregowo 50 ze stycznikiem SI tak, iz triak I i stycznik SI oka¬ zuja sie byc zalaczonymi do zródla zasilajacego 2'4 V pradu przemiennego. Miedzy baza pierwszego tran¬ zystora Tl i baza drugiego tranzystora T2 dola¬ czona poprzez czwarty rezystor R7 do drugiego 55 wierzcholka D mostka zalaczony jest piaty rezystor R4 szeregowo polaczony z dioda D& Miedzy kolek¬ torem pierwszego tranzystora Tl a baza druigiego tranzystora T2 zalaczony jest szósty rezystor R8.Kolektor pierwszego tranzystora Tl jest dolaczony ^ do pierwszego wierzcholka C mostka. Miedzy dru¬ gim wierzcholkiem- D mostka a zaciskiem zródla napiecia zasilajacego polaczonego ze stycznikiem SI zalaczone sa polaczone szeregowo dioda Dl i ósmy rezystor Rl. Równolegle do pierwszego rezy- ^ toca R2 zalaczonego w drugiej galezi mostka za¬ laczony jest kondensator C2, natomiast równolegle do przekatnej mostka C D zalaczony jest drugi kondensator Cl.Czujnik S ma dodatni wspólczynnik temperatu¬ rowy. Lacznie z pierwszym rezystorem R2 tworzy on dzielnik napiecia. W normalnych warunkach roboczych rezystancja czujnika S jest niewielka. W takiej sytuacji tranzystory Tl i T2 przewodza, prze¬ wodzi równiez triak T, którego elektooda sterujaca dolaczona jest do emitera przewodzacego prad elektryczny drugiego tranzystora T2. Dzieki temu przeplywa prad w cewce wzbudzaj acej stycznika SI.Gdy temperatura czujnika S zwieksza sie do war¬ tosci przewyzszajacej wartosc, wyznaczajaca warun¬ ki alarmowe, rezystancja czujnika S wzrasta na tyle, ze mostek zostaje wytracony ze stanu rów¬ nowagi, tranzystory Tl i T2 przestaja przewodzic.W 'wyniku tego triak T równiez przestaje przewo¬ dzic, a w obwodzie cewki wzbudzajacej stycznika SI zanika prad. Wówczas nastepuje wylaczenie urzadzenia zaibezpieczajacego.Gdy tranzystory Tl i T2 znajduja sie w stanie przewodzenia, diada D2, zalaczona miedzy baza pierw&zjego tranzystora i kolektorem drugiego tran¬ zystora, jest spolaryzowana w kierunku zaporowym i w obwodzie utworzonym z itej diody B2 i zala¬ czonego szeregowo z ta dioda rezystora R4 prad nie plynie. W takich warunkach obwód dioda D2 — rezystor R4 nie obciaza ukladu.Gdy tranzystory Tl i T2 znajduja sie w stanie nieprzewodzenia, dioda D2 jesf spolaryzowana w kierunku przewodzenia, jej rezystancja w takich warunkach jest mala i rezystor R4 okazuje sie byc polaczonym szeregowo z rezystorem R7 i te dwa rezystory R£ i Rl okazuia sie byc zalaczonymi rów¬ nolegle do pierwszego rezystora R2 zalaczonego w drugiej 'galezi mostka.Rezystancja, wynikowa drugiej galezi mostka w tych 'wmisunfcach staje sie mniejsza od najmniejszej z rezystancji R2, R4+K7, a wiec mniejsza od rezy¬ stancji R2. Oznacaa to, ze ponowne zrównowazenie mostka moze nastapic przy nizszej temperaturze, niz tempeiratura wyznaczajaca stan alarmowy, co z kolei oznacza, ze wyeliminowana zostala mozli¬ wosc zalaczania urzadzenia w warunkach eharak- teryzuóacych stan alarmowy.-Szósty rezystor R8 zalaczony miedzy kolektorem pierwszego tranzystora Tl i baza drugiego tranzyt stora T2 ma za zadanie zabezpieczenie tranzystorów Tl i T2 na .skutek przypadkowego pojawienia sie duzego napiecia pradu przemiennego na wyprowa¬ dzeniach A i C. Kondensator C2 jest przeznaczony do wytlumiania przebiegów nieustalonych, które moga powstac podczas pracy ukladu i które moga wywolac- falszywy alarm.Kondensator Cl, dioda Dl i rezystor Rl sa prze¬ znaczone zasadniczo do odsprzezenia zródla napie¬ cia zasilajacego od ukladu zabezpieczajacego* Takie odsprzezenie jest niezbedne z tego wzgledu, ze na¬ stepuje przeksztalcenie pradu zmiennego na prad staly w czasie dzialania ukladu.Uklad zawiera zebzpieczenie przeciwzwarciowe zabezpieczajace uklad przed skutkami zwarcia& M2M ft RfUiBkt6w C i A. Jezeli- nastepuje zwarcie punktów a C i A, wówesm* obydwa tranzystory Tl i T2 zostaja, zatkanej, adjpz potejaejjal ibaoy tego tranzystora i pofeenctjai jego feoietotora staja sie iedsnafeowe; W przypadku pnsearwy miedsy wyprowadzeniami czuj- 5 nika Ibeda zatkane na skutek jak gdyby zalaczenia nieograniczenie wielkiej rezystancji miedzy zaciska¬ mi A i C.W przypadku, gdy zachodzi koniecznosc zabezpie¬ czenia wiekszej liczby urzadzen, na przyklad trzech 10 silników, zespól czujnikowy S, przedstawiony na fig. 1, 'moze byc zrealizowany w postaci trzech czujników zalaczonych szeregowo. Te .trzy czujniki nie musza byc identycznymi. Uklad taki bedzie pracowal na tej samej zasadzie co i uklad opisany 15 powyzej dzieki szczególnemu charakterowi zalez¬ nosci rezystancji od temperatury zastosowanych elementów o dodatnim wspólczynniku (temperatu¬ rowym.Na fig. 2 przedstawiono drugi przyklad urzeczy- 20 wistnienia rozwiazania wedlug wynalazku. Przed¬ stawiony na fig. 2 uklad zasadniczo jest taki sam, jaki jest przedstawiony na fig. 1. Róznica polega tylko na tym, ze zespól czujnikowy S z fig. 1 zostal zastapiony zespolem trzech czujników 32, 25 S3, S4 zalaczonych szeregowo z przyporzadkowa¬ nymi tym czujnikom rezystorami R9, RIO, Rll.Punkty polaczen czujnika S2 z rezystorem R9, czuj¬ nika S3 z rezystorem RIO,, .czujnika- S4 z rezysto¬ rem Rll sa polaczone z przyporzadkowanymi im 30 wejsciami elementu logicznego LUB 2. Wyjscie elementu ioglicznego LUB 2 odpowiada 'punktowi A z fiig. 1. Wyjscie elementu logicznego LUB 2 jest dolaczone do bazy pierwszego tranzystora Tl przerzutnika tranzystorowego zrealizowanego na 35 tranzystorach Tl i T2.W przypadku, gdy temperatura otoczenia w miej¬ scu zainstalowania jakiegokolwiek z czujników S2, S3, S4 przewyzszy wartosc uprzednio ustalona, kry¬ tyczna dla zabezpieczanego urzadzenia, na wyjsciu 40 elementu logicznego LUB 2 pojawia sie sygnal wy¬ zwalajacy przersutriik. Jednakze przy powracaniu do stanu poczatkowego element logiczny 2 dziala . jako element I dolaczony do czujników S2, S3, S4.Co sie tyczy czujnikowych elementów o dodat- 45 nim wspólczynniku temperaturowym, to nalezy podkreslic, ze sa to dobrze znane elementy o du¬ zym wspólczynniku temperaturowym. Zazwyczaj sa one wytwarzane z materialów odznaczajacych sie wzglednie stala wartoscia rezystancji w zakresie 50 temperaturowym ponizej; pewnej wartosci progowej, natomiast w zakresie temperaturowym powyzej tej wartosci progowej wspólczynnik temperaturowy re¬ zystancji takiego materialu 'gwaltownie wzrasta.Czujniki o dodatnim wspólczynniku temperaturo- 55 wym rezystancji sa zazwyczaj wytwarzane z do¬ mieszkowanego tytanianu baru. Gwaltowne zmiany wlasciwosci tego materialu po przekroczeniu pew¬ nej temperatury progowej sa wywolywane zmiana¬ mi zachodzacymi w strukturze krystalicznej ma- qq terialu ceramicznego otrzymywanego na podstawie domieszkowanego tytanianu baru.* Wartosc tempe¬ ratury progowej i wartosc wynikowego wspólczyn¬ nika temperaturowego -rezystancji sa zdetermino?- wane skladem chemicznym tytanianu tbaru. W za- 65 kresie teinpera&iirowym powyfe$ wskazaaej tenape* ratury ptogfrwei mcrni&xnysksd zmwtay mzystajacji. ezyjnikowycll elementów o dodatnim taoperataro* wym wspólczynniku rasystancji siegajace od 25 do 150% na 1°C.Uklad zatbtapieroitaey wedlug wynabazka* Jest u- kladem wzglednie niedrogim i prostym, zapewnia¬ jacym bardzo skuteczne zabezpieczenie zabezpiecza¬ nego urzadzenia zapewniajacym przy tym istotne zróznicowanie warunków alarmowych i warunków powrotu do stanu spoczynkowego przedalarmowe- go, zdeterminowane doborem parametrów ukaldu.I chociaz wynalazek zostal opisany w odniesie¬ niu do korzystnych przykladów jego urzeczywist¬ nienia, to jednak dopuszczane sa pewne modyfi¬ kacje i -zmiany utrzymywane w granicach okres¬ lonych niniejszym wynalazkiem, ustalonych zastrze¬ zeniami patentowymi. PL PL