Устройство для дистанционного управления электрическим аппаратом

ОЮЗСОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИН А 1 54171 3/(51)5 Н 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудования(56) Авторское свидетельство СССРВ 150933, кл. С О 1 К 31/08, 962,Авторское свидетельство СССРУ 928529, кл. Н 02 3 13/00, 1980,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИСТАНЦИОННОГОУПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ АППАРАТОМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованопотребителями, находящимися во взрыво"опасных средах на предприятиях угольной, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности, имеющих взрывоопасную атмосферу. Целью изобретения является повышение функциональной надежности и обеспечение защитного отключения. Устройство содержит тр"р 1, к к-рому подключены через усили 1 тели 41 и 42 мощности исполнительные реле 2 и 3 и через балластный резистор 15 .и линию связи - пост управления с кнопками 16 и 17 и концевым диодом 18. К входам усилителей 41 и 42 подключены измерительные блоки 48 и 49. Контакты 26, 27 исполнительных реле 2 и 3 и контакты 25 промежуточного реле 4 включены в цепь обмотки 22 управляемого электромагнитного аппарата. Введение второго измеритель-ного блока 49, а также выбор определенных, соотношений параметров кондейсаторов 20, 21,39 и 40 и резисторов 5,6,7,28-34 позволяет обеспечить высокую помехоустойчивость устройства при управлении по силовому кабелю горной машины. 1 ил. юаелеее юееСИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления потребителями, находящимися во взрывоопасных средах на предприятиях угольной, нефтяной, гаэовой и других отраслях промышленности, имеющих взрывоопасную атмосферу,Цель изобретения - повышение функциональной надежности и обеспечениезащитного отключения,На чертеже представлена схема устройства для дистанционного управле ния.Устройство содержит источник 1 переменного напряжения (трансформаФтор) два исполнительных реле 2 и 3,промежуточное реле 4, пять резисторовь5-9 два транзистора 10 и 1, коллектор каждого из которых связан с одним из выводов обмотки соответгтвующего исполнительного реле 2 и 3,эмиттеры транзисторов 10 и 11 присоединены к первому выводу источника 1переменного напряжения база первого 25транзистора 10 через последовательно соединенные первый 5 и второй 6резисторы и первый диод 12 связаныс началом линии связи, с которымиона связана и через последовательносоединенные третий резистор 7 и второй диод 13, параллельно первому .резистору 5 включен замыкающий контакт 14 управляемого электрическогоаппарата, начало линии связи соеди нено с вторым проводом источникапитания через балластный резистор 15,а конец ее через последовательносоединенные кнопки 16 и 17 "Пуск"и "Стоп" и концевой диод 18 поста уиравления - с его выводом. предназначенным для связи с первым выводомисточника 1 переменного напряжения,при этом параллельно кнопке 16 "Пуск"подключен шунтирующий резистор 19,связанные между собой выводы первогодиода 12 и второго резистора 6, агакже второго диода 3 и третьегорезистора 7 через соответственно первый 20 и второй 21 конденсаторы соединены с первым выводом источника 1переменного напряжения, обмотка 22управляемого электромагнитного аппарата связана с источником питания(выпрямитель 23, конденсатор 24) че 55рез контакт 25 промежуточного реле 4и контакты 26 и 27 исполнительныхреле 2 и 3 и четвертый резистор 8,причем первый диод 12 включен встречно, а второй диод 13 согласно с концевым диодом 18 поста управления относительно источника 1 переменногонапряжения, дополнительно введенныешестой - двенадцатый резисторы 28-34,третий " шестой диоды 35-38, третий 39 и четвертый 40 конденсаторы,первый 41 и второй 42 усилители мощности, первый 43 и.второй 44 блокиподавления помех, а управляемый электромагнитный аппарат снабжен дополнительным замыкающим контактом 45,при этом свободные выводы первого 12и второго 13 диодов связаны с началом линии связи соответственно черезшестой 28 и седьмой 29 резисторы,третий диод 35 включен встречно-параллельно эмиттер-базовому переходупервого транзистора 10 коллекторкоторого связан с входом блока 43подавления помех, выход которого связан с входом первого усилителя 41мощности, к выходу которого подключена обмотка первого исполнительногореле 2, при этом вторые исполнительноереле 3, усилитель 42 мощности, блок44 подавления помех, транзистор 11,третий 39 н четвертый 40 конденсаторы, четвертый - шестой диоды 36-38,восьмой - двенадцатый резисторы 3034 и дополнительный замыкающий контакт 35 аппарата подключены междувыводами источника питания и началомлинии связи,Аналогично подключение соответственно первых исполнительного реле 2,усилителя 41 мощностй, блока 43 по- .давления помех и транзисторов 10,первого 20 и второго 21 конденсаторов, первого 12, второго 13 и третьего 35 диодов, первого 5, второго 6,третьего 7, шестого 28, седьмого 29резисторов и замыкающего контакта 14электромагнитного аппарата 22. Одиниз выводов источника 23 питания черезчетвертый резистор 8 и обмотку промежуточного реле 4 соединен с общимвыводом переключающего контакта 26исполнительного реле 2, а другой -с общим выводом переключающего контакта 27 другого исполнительного реле 3. Между раэмыкающими группамиконтактов 27 и 26 включен пятый резистор 9, а между замыкающими - последовательно соединенные обмотка 22управляемого электромагнитного аппарата и замыкающий контакт 25 промежуточного реле 4. Обмотки реле 4 и154171 522 эашунтированы конденсаторами 46и 47.Параметры элементов устройствадолжны быть выбраны так, чтобы произведения сопротивления седьмого резистора 29 на емкость второго конденсатора 21 и сопротивления двенадцатогорезистора 34 на емкость четвертогоконденсатора 40 были равны между собой и каждое из них должно быть меньше произведения сопротивления шестогорезистора 28 на емкость первого кон"денсатора 20, которое равно произведению сопротивления одиннадцатого резистора 33 на емкость третьего конденсатора 39, а произведения суммысопротивлений первого 5 и второго 6резисторов на емкость первого конденсатора 20 и суммы сопротивлений восьмого 30 и девятого 31 резисторов наемкость третьего конденсатора 39 равны между собой и каждое иэ,них меньше произведения сопротивления третьего резистора 7 и емкости второго конденсатора 21, которое равно произведению сопротивления десятого резистора 32 на емкость четвертого конденсатора 40.Устройство работает следующим образом.Переменное напряжение от источника 1 подается на усилители 41 и 42мощности, а также через балластныйрезистор 15 - на измерительные блоки 48 и 49 и дальше по линии связи -к кнопкам 16 и 17 и диоду 18.Одновременно с этим переменноенапряжение подается на выпрямитель23. Пока кнопка б не замкнута, токв обеих ветвях измерительных блоков 48 и 49 преобладает над током 1,поэтому первый и второй транзисторызаперты, и оба исполнительных реле2 и 3 остаются в отключенном состоянии, а их переключающие контакты26 и 27 соединяют цель для включенияпромежуточного реле 4, которое замыкает свой контакт 25 в цепи обмотки22 управляемого электромагнитного/аппарата и этим самым подготавливаетцепь для его включения,При нажатии кнопки 16 "Пуск" концевой диод 18.шунтирует линию связитаким образом, что ток 1, в обоихизмерительных блоках существенноуменьшается, а ток хЭ, протекающийчерез концевой диод 18, увеличивается. В результате ток 1. преобладает над током 1,что приводит к открыванию первого 1 О и второго 11 транзисторов, коллекторные токи которых про 5текают через первый 43 и второй 44блоки подавления помех, а затем попадают на входы первого 41 и второго 42усилителей мощности.Усиленные сигналы, поступающие спервого 10 и второго 1 транзисторов,приводят к срабатыванию первого 2 ивторого 3 исполнительных реле, которые переключают свои контакты 26 и 27таким образом, что промежуточное реле 4 и обмотка 22 управляемого аппарата подключаются к выпрямительномумосту 23. В связи с этим управляемый,аппарат включается, а реле 4 остается во включенном состоянии, так как.20 цепь питания его катушки не разрывается.Конденсатор 24 установлен в схемекак фильтрующий, конденсатор 46 создает выдержку времени на отключение25 для промежуточного реле 4 на периодпереключения контактов 26 и 27 первогои второго исполнительных реле. Кон"денсатор 47 выполняет роль Фильтрующего,Блоки 43 и 44 подавления помехпредназначены для обеспечения устойчивой работы управляемого дистанционного электрического аппарата в периодвозникающих в линии связи различныхимпульсных помех, воздействие которыхможет вызвать самопроизвольное включение управляемого аппарата. Такоеустройство подавления помех можетбыть выполнено, например, в виде40 КС-Фильтра.Прн отпускании кнопки 1 б "Пуск"в цепь концевого диода 18 включаетсяшунтирующий резистор 19, что приво"дит к уменьшению тока . и увелиЭ45 чению токаоднако ток д остается большим тока 1., так как при включении управляемого аппарата его контакты 14 и 15 шунтируют первый 5 ивосьмой 30 резисторы в обоих измерительных блоках 48 и 49, что дает воз-можность первому О и второму 1транзисторам оставаться в открытомсостоянии и поддерживать во включенном состоянии исполнительные реле 2и 3, а следовательно, и управляемыйаппарат,Отключение управляемого аппаратапроисходит при нажатии на кнопку 17"Стоп". В результате ток хэ прерыва 1541711ется, а ток 1. преобладает над током 1 Первый 10 и второй 11 транэис" торы при этом запираются, что приводнт к отключению исполнительных реле 2 и 3, а переключение контактов 26 и 27 в исходное состояние приводит к; отключению управляемого аппарата.Рсли же вследствие какой-либо неисправности любого элемента схемы 10 п 1 ереключение контактов 2 б и 27 про" зойдет не синхронно или же один контакт не переключится, цепь питаия управляемого аппарата нарушаетя, и он не включается или будет от лючен и заблокирован перед следуюм включением, Этим обеспечиваетсяащитное отключение при повреждении фобого элемента схемы, в том числеслучае поочередного повреждения 20 обоих усилителей 41 и 42 мощности и ожном включении сначала первого 2,затем второго 3 исполнительных реге, так как уже при срабатывании первого реле 2 его контактом 26 промежу очное реле 4 будет отключено, конактом 25 реле 4 отключает обмотку 2 управляемого аппарата от источника питания. При последующем включении еле 3 его контакт 27 переключается, 30 однако управляемый аппарат включен е будет, так как в цепи его обмоти 22 разомкнут контакт промежуточого реле 4, которое может быть вклюено только в том случае, когда кон акты 2 б и 27 будут постоянно замкну,ы при подаче напряжения на схему и Йе будут отключаться при синхронном их переключении при наличии сигнала на включение всего устройства. 40Наличие резисторов 28,29,33 и 34 в цепи схем сравнения токов каждого измерительного блока дает возможность обеспечить постоянную времени заряда первого и второго конденсаторов 45 в цепи эталонного тока 1. больше соответствующей постоянной времени заряда второго и четвертого конденсаторов в цепи управляющего тока 1.Постоянные времени разряда первого и третьего конденсаторов в цепи эталонного тока хчерез введенные первый, второй и восьмой, девятый резисторы должны быть такими, чтобы они были меньше постоянных времени разряда второго и четвертого конденсаторов в цепи управляющего тока создаваемыми третьим и десятым резис -торами, что позволяет устойчиво работать устройству при резких колебаниях напряжения в питающей сети и обеспечить помехоустойчивость при управлении по силовому кабелю горной машиной.Формула изобретенияУстройство для дистанционного управления электрическим аппаратом, содержащее источник переменного напряжения, два исполнительных реле, промежуточное реле, пять резисторов, два транзистора, коллектор каждого из которых связан с одним из выводов обмотки соответствующего исполнительного реле, эмиттеры транзисторов присоединены к первому выводу источника переменного напряжения, база первого транзистора через последовательно соединенные первый и второй резистор и первый диод связана с началом линии связи, с которым она связана и через последовательно соединенные третий резистор и второй диод, параллельно одному из первых двух резисторов включен замыкающий контакт управляемого электрического аппарата, начало линии связи соединено с вторым выводом источника переменного напряжения через балластный резистор, а конец ее через последовательно включенные кнопки "Пуск" и Стоп" и концевой диод поста управления - с его выводом, предназначенным для связи с первым выводом источника переменного напряжения, при этом параллельно кнопке "Пуск" подключен шунтирующий резистор, связанные между собой выводы первого диода и второго резистора, а также второго диода и третьего резистора через соответственно первый и второй конденсаторы соединены с первым выводом источника переменного напряжения, обмотка управляемого электромагнитного аппарата связана с источником питания через контакты промежуточного и исполнительных реле и четвертый резистор, причем первый диод включен встречно, а второй согласно с концевым диодом поста управления относительно. источника переменного напряжения, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности и обеспечения защитного отключения,Заказ 286 Тираж 413 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 в него дополнительно введены шестой - двенадцатый резисторы, третий - шес той диоды, третий и четвертый конденсаторы, первый и второй усипители мощности, а уйравляемый электромагнитный аппарат снабжен дополнительным замыкающим контактом, при этом свободные выводы первого и второго диодов связаны с началом линии связи 10 соответственно через шестой и седьмой резисторы, третий диод включен встречно-параллельно эмиттер-базовому переходу первого транзистора, коллектор которого связан с входом пер вого усилителя мощности, к выходу которого подключена обмотка первого исполнительного реле, при этом. второе исполнительное реле, усилитель мощности, транзистор, третий и чет вертый конденсаторы, четвертый, пятый и шестой диоды, восьмой - двенадцатый резисторы и дополнительныйзамыкаю" щий контакт электромагнитного аппарата подключены между выводами источни ка переменного тока и началом линии связи аналогично подключению соответственно первых исполнительного реле, усилителя мощности, транзистора, первого и второго конденсаторов, пер вого, второго и третьего диодов, первого, второго, третьего, шестого и седьмого резисторов и замыкающего контакта электромагнитного аппарата, один из выводов источника питания через четвертый резистор и обмотку промежуточного реле соединен с общим выводом лереключающего контакта одно-. го из исполнительных реле, а другойс общим выводом переключающего контакта другого исполнительного реле, между размыкающими группами которых включен пятый резистор, а между замыкающими - последовательно соединенные обмотка управляемого электромагнитного аппарата и замыкающий контакт промежуточного реле, причем резисторы и конденсаторы выбраны таким образом, что произведения сопротивления седьмого резистора на емкость второго конденсатора и сопротивления двенадцатого резистора на емкость четвертого конденсатора равны между собой и каждое из них меньше произведения сопротивления шестого резистора на емкость первого конденсатора, которое равно произведению сопротивления одиннадцатого резистора на емкость третьего конденсатора, а произведения суммы сопротивлений первого и второго резисторов на емкость первого кон-, денсатора и суммы сопротивлений вось" мого и девятого резисторов иа емкость третьего конденсатора равны между собой и каждое из них меньше произведения сопротивления третьего резистора и емкости второго конденсатора, которое равно произведению сопротивУления десятого резистора на емкость ), четвертого конденсатора.