Устройство для защиты установки от перегрева

39 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК гз .Д,3. ТЕТРЫТИЯМ 5 Н 02 Н 5/04, 7/О ГОСУДАРСТВ ЕННЫ Й КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАН Е ИЗОБР Т Ия ЕТЛЬСТ АВТОРСКОМУ(21) 4890866/07 (22) 13.12,90 (46) 07.08,92. Бюл, Ь 29 (71) Донецкий политехнический институт и Научно-исследовательский электротехни-. ческий институт Научно-производственного объединенйя нХЭМЗи (72) В,В.Нищета, М.Л,Брегман, В,Я.Биленко, А.Ф.Трон ни к и М Х Пухно (56) Авторское свидетельство СССР Иб 983783, кл, Н 02 Н 5/04, 1980.Авторское свидетельство СССР В 1361672, кл, Н 02 Н 5/04, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ УСТА- НОВКИ ОТ ПЕРЕГРЕВА (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, для контроля, сигнализации и - защиты компрессора от перегрева, Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможйостей устройства и повышейие эксплуатацйонной надежности установки; Цель достигается тем,что устройство защиты установки от перегрева содержит датчики температуры 1,2,3, соединенные через 2 первый коммутатор 4 с первым блоком сравнения 5, последовательно соедийенные одновибратор 6, элемейтНЕ 7; первый элемент И 8 и элемент ИЛИ 9; Первый блок уставок 10, соединенный через втор 6 й коммутатор 11 с другим входом первого блока сравнения 5, также привод отключения установки 12, первый блок индикацйи 13 и первый блок управления 14, выход которого соединен с управляющими входами первого 4 и второго 11 коммутатора, первого блока индикации 13 и одновибратора 6. Первый элемент И 8 другим входом соедйнен с выходом первого блока сравйения 5. Устройство содержит последовательйо соедйненные второй блок уставок 15, третйй коммутатор ф 16, второй блок сравнения 17, второй элемент И 8 и блок сигнализации 19. Первый кит блок управления 14 выходом подключен к С, управляющему входу третьего коммцутатора 16, Элемент ИЛИ 9 выходом подсоединен к второму входу второго блока индикации 21, а вторым входом - квыходу второго эклемен- - ф та И 18, а третьим входом- квыходу второго блока. управления 20. 3 ил.;(Я6 дИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для контроля,сигнализации и защиты компрессора от перегрева.Известно устройство для защиты электроустановок от перегрева, содержащее датчики температуры, соединенные через первый коммутатор с первым входом блока индикации, блок уставок, выходы которого через второй коммутатор соединены с вторым входом блока сравнения, блок управления, связанный своими выходами с соответствующими входами первого, второго коммутаторов и блоком индикации, блок управляемой задержки и элемент ИЛИ, причем выход блока сравнения соединен с первым входом элемента ИЛИ и через блок управляемой задержки с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с блоком управления режимом работы электроустановки 3Недостатком известного устройства являетсято, что оно отключает установку только при превышении допустимого уровня температуры с одновременной индйкацией номера перегретого узла. таким образом устройство имеет узкий диапазон эксплуатационных возможностей, что ведет к снижению эксплуатационной надежности установки, так как обслуживание установки требует постоянного контроля температуры в любой момент времени и не допущения аварийных ситуаций.В качестве прототипа выбрано устройство для защиты электроустановки от перегрева; которое содержит датчики температуры, соединенные через первый коммутатор с первым входом блока сравнения, выход которого через эяемент И связан с управляющим входом блока индикации, блок уставок, выходы которого через второй коммутатор соединены с вторым входом блока сравнения, блок управления, связанный своими выходами с соответствующими входами первого; второго коммутаторов, блоком индикации и одновибратором, блок управляемой задержки, элемент ИЛИ и инвертор, причем выход одновибратора через инвертор соединен с вторым входом элемента И, а выход элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ и через блок управляемой задержки с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с блоком управления режимом электроустановки 2.К недостаткам этого устройства-прото- типа относится то, что оно также не обеспечивает индикацию текущего значения температуры в контролируемых узлах установки и, следовательно, не позволяет конт ролировать динамику увеличения температуры в контролируемых узлах установки, снижая тем самым эксплуатационную надежность установки за счет узкой эксплуатационной возможности устройства.Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение эксплуатационной надежности установки.Поставленная цель достигается тем, что 5 10 устройство защиты установки от перегрева содержит датчики температуры, соединенные через первый коммутатор с первым блоком сравнения; последовательно соединенные одновибратор, элемент НЕ, первый элемент И. и элемент ИЛИ, первый блок уставок, соединенный через второй коммутатор с другим входом первого блока сравнения, а также привод отключения установки, первый блок индикации и первый блок управления, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго коммутатора, первого блока инди-. кации и одновибрэторэ; причем первый эле 15 20 25 мент И другим входом соединен с выходом первого блока сравнения, последовательно соединенные второй блок установок, третий коммутатор, второй блок уставок, третий коммутатор, второй блок сравнения, второй 30 элемент И и блок сигнализации, а также второй блокуправления и второй блок индикации, причем привод отключения установки подсоединен входом к выходу первого элемента И, элемент ИЛИ выходом подключен к входу первого блока индикации, первый кЬммутэтор выходом подсоединен к, второму входу второго блока сравнения и входу второго блока индикации, элемент НЕ выходом подсоеДинен к входу второго эле 35 подключен к управляющему входу третьего коммутатора, элемент ИЛИ выходом подсоединен к второму входу второго блока индикации, а вторым входом - к выходу второго элемента И, а третьим входом - к выходу второго блока управления.На фиг.1 изображена блок-схема устройства защиты установки от перегрева; на фиг.2 - пример выполнения второго блока 50 55 индикации; нэ фиг.3 - пример выполнения одновибратора.Устройство защиты устачовки от перегрева содержит датчики 1-3 температуры соединенные через первый коммутатор 4 с первым блоком 5 ср. внения, последовательно соединенные сдновибратор б, элемент НЕ 7, первый элемент И 8 и элемент ИЛИ 9, первый блок 10 уставок, соединенный через второй коммутатор 11 с другим входом первого блока 5 сравнения, а также 40 мента И, первый блок управления выходом1753539 55 привод отключения установки 12, первый блок 13 индикации и первый блок 14 управления,.выход которого соединен с управляющими входами первого 4 и второго 11 коммутатора, первого блока 13 индикации и одновибратора 6, причем первый элемент И 8 другим входом соединен с выходом первого блока 5 сравнения, последовательно второй блок 15 уставок, третий коммутатор 16, второй блок 17 сравнения, второй элемент И 18 и блок 19 сигнализации, а также второй блок 20 управления и второй блок 21 индикации, причем привод отключения установки 12 подсоединен входом к выходу первого элемента И 8, элемент ИЛИ 9 вйходом подключен к входу первого блока 13 индикации, первый коммутатор 4 выходом подсоединен к второму входу второго блока 17, сравнения й входу второго блока 21 ийдикаций, элемент НЕ 7 выходом подсоединен к входу второго элемента И 18, первый блок 14 управления выходом йодключен к управляющему входу третьего коммутатора 16; элемент ИЛИ 9 выходом подсоединен к второму входу второго блока 21 индикации, а вторым входом - к выходу второго элемента И 18, а третьим входом - к выходу второго блока 20 управления,В качестве датчиков 1 - 3 могут быть использованы, например, обычные термометры сопротивления типа ТСП,В качестве коммутаторов 4, 11 и 16 могут быть использованы мультиплексоры, которые имеют несколько входов и один выход с последовательным подключением каждого входа к выходу при подаче на его управляющие входы цифрового кода.В качестве блоков 10 и 15 уставок могут быть использованы переменные резисторы, опорное напряжение на которые подается со стабилизированного источника напряжения, а значения уставок снимаются с их средних вь 1 водов,В качестве первого блока 14 управления может быть использован генератор такто- вых импульсов с выходным сигналом, представленным в виде цифрового кода, с помощью которого происходит управление блоками 4, 6, 11, 13 и 16,В качестве второго блока 20 управления может быть использована кнопка с фиксацией, снабженная переключающим контактом, С помощью второго блока 20 управления осуществляется индикация температуры и номера любого контролируемого узла установки в любое время, В отжатом положении через размыкающий контакт на выход второго блока 20 управления поступает сигнал "Лог, 0", в нажатом положении через замыкающий контакт - сигнал"Лог.1",Первый 5 и второй 17 блоки сравнениямогут быть выполнены в виде обычных ком 5 параторовна операционных усилителях.Элементы И 9, ИЛЙ 9, НЕ 7 и И 18- стандартные элементы, выполняющие соответствующие функции.Первый блок 13 индикации может быть10 выполнен, например, по схеме рис.4 1 а см,Иванов В.И., Аксенов А;ИЮшин А,М. Полупооводниковые приборы. Справочник 2-еизд перераб. и доп. - М.: "Энергоатомиздат, 1989, с,146),15 Второй блок 21 индикации представляет собой устройство, представленное нафиг.2, которое состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 22, индикатора 23и ключа 24, В качестве АЦП 22 может быть,20 использован АЦП двойного интегрированияК 572 ПВ 2, индикатора 23 - 3,5 декадный индикатор на семисегментных светодиодныхматрицах, ключа 24 - обычный транзистор, .соответствующей мощности.25 Одновибратор 6 представляет собой устройство, представленное на фиг,3, котороесостоит из последовательно соединенныхдешифраторов 25, дифференциаторов 26 -28 и элемента ИЛИ 29. На вход дешифрато 30 .ра 25 подается цифровой код с выходапервого блока 14 управления. при этом на.выходах дешифратора 25 в соответствии сцифровым кодом возйикают положительные импульсы, которые поступают на вход35. дифференциаторов 26, 27 и 28, Дифференциаторы 26, 27 и 28 формируют короткиеимпульсы, которые поступают на вход элемента ИЛИ 29, т,е. в момент изменения цифрового кода на выходе элемента ИЛИ 2940 будет присутствовать короткий положительный импульс, длительность которого зави-сит от параметров дифференциаторов 26,27, 28, и равна Тов. - длительность импульсана выходе одновибратора 6.45 Устройство для защиты установки от пе-регрева работает следующим образом.Выходной сигнал первого блока 14 управления, представляющего собой цифровой код, управляет коммутаторами 4, 11 и50 16, а также первым блоком 13 индикации и одновибратором 6. Под действием этих сигналов коммутаторы 4, 11 и 16 поочередно подключают датчики 1 - 3 температуры и соответствующие имвыходы перв -о блока 10 уставок и второго блока 16 уставок к соответствующим блокам 5 и 17 сравнения. Блоки 5 и 17 сравнения сравнивают величину сигнала на выходе опрашиваемого датчика температуры, например 1, с величиной, соответствующей данному датчику аварийнойнавходы разрешения работы первого 13 и второго 21 блоков индикации. При этом, в момент опроса датчика, контролирующего перегретый узел установки, блок 19 сигнализации сигнализирует о достижении температурой предупредительного уровня. Первый блок 13 индикации показывает номер контролируемого узла, а второй блок 21 индикации - температуру в данном контролируемом узле установки, При возникновении предупредительного уровня температуры, хотя бы в одном из контролируемых узлов установки, обслуживающий персонал должен принять мерц по выяснению причин, вызвавших перегрев этого узла. В случае дальнейшего повышения 45 50(первый блок 10 уставок) и предупредительной (второй блок 15 уставок, уставки,При температуре ниже допустимой (для контролируемого узла), измеряемой даннымдатииком, величина сигнала соответствующей ему аварийной или предупредительнойуставки и на выходах блоков 5 и 17 сравне. ния будут присутствовать сигналы "Лог.0",которые поступят на первый элемент И 8 ивторой элемент И 18. При этом на их выходах 10также будут присутствовать сигналы"Лог.О", которые запрещают срабатываниеблока 19 сигнализации привода 12 отключейия установки, а также индикацию температуры узлов установки и их номер первым 13 15и вторым 21 блоками индикации,Когда хотя бы один из узлов установкиокажется перегретым выше температуры,определяемой уставкой предупредительно- го уровня (второй блок 15 уставок), на выходе второго блока 17 сравнения, при опросесоответствующего датчика будет присутствовать сигнал."Лог.1" Под действием сигналов на выходе первого блока 14 управлениязапускается также одновибратор 6, который 25в момент изменения цифрового кода вырабатывает импульсы длительностью Тов, которые через элемент НЕ 7 поступают навыход элемента И 8 (И 18). При этом на выходе элемента И 8 (И 18) сигнал "Лог.1" присутствует только при йаличии единичныхсигналов на его входах, Таким образом вводится запрет на прохождение сигнала отблока 17(5) сравнения на вход элемента И 18(И 8) в начале каждого такта работы первого 35блока 14 управления с целью исключенияложных срабатываний устройства в моментпереключенйя коммутаторов из-за возможности возникновения неопределенного состояния сигналов в этот момент на выходе 40блоков сравнения.Сигнал "Лог.1" с выхода второго элемента И 18 поступает на вход блока 19 сигнализации, а также через элемент ИЛИ 9 -температуры узла и достижения уставки аварийного уровня (первый блок 10 уставок) на выходе первого блока 5 сравнения появится сигнал "1", При наличии на обоих входах первого элемента И 8 "Лог.1" на его выходе появляется сигнал "лог,1", который поступает на привод отключения установки 12 и через элемент ИЛИ 9 на входы разрешения работы первого 13 и второго 21 блоков индикации, При этом первый блок 13 индикации показывает номер контролируемого узла установки, температура которого достигла аварийного уровня, а второй блок 21 индикации показывает величину температуры в данном узле установки, При этом привод 12 отключения установки отключит установку по превышению аварийного уровня температуры.Второй блок 20 управления служит для текущего контроля температуры во время работы установки. При воздействии на второй блок 20 управления на его выходе появится сигнал, "Лог.1", который через элемент ИЛИ 9 поступит на входы разрешения первого 13 и второго блоков индикации, которые покажут номер контролируемого узла и соответствующую ему температуру,Таким образом, введение в устройство второго блока уставок, третьего коммутатора, второго блока сравнения, второго блока индикации, второго элемента И, второго блока управления и блока сигнализации, а также соответствующие соединения блоков позволили расширить эксплуатационные возможности устройства, а следовательно, повысить эксплуатационную надежность установки за счет своевременного выявления роста температуры в контролируемь 1 х узлах установки и сигнализации о достижении температуры тревожного уровня, что позволяет избежать доведение установки до аварийного режима работы,Формула изобретения Устройство для защиты установки от перегрева, содержащее датчики температуры, соединенные через первый коммутатор с первым блоком сравнения, последовательно соединенные одновибратор, элемент НЕ, первый элемент И и элемент ИЛИ, первый блок уставок, соединенный через второй коммутатор с другим входом первого блока сравнения, привод отключения установки, первый блок индикации, первый блок управления, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, первого блока индикации и одновибратора, при этом первый элемент И другим входом соединен с выходом первого блока сравнения, о т л и ч а ю щ в в с я тем, что, с целью расширения эксплуатационныхаказ 2772 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете НТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушск Подписноениям и открытиям при ГКая наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор агарина, 101 возможностей устройства и повышения эксплуатационной надежности, оно дополнительно содержит последовательно соединенные второй блок уставок; третий коммутатор, второй блок сравнения, второй элемент И и блок сигнализации, а также вторйе блок управления в блок индикации, при этом привод отключения установки подсоединен входом к выходу первого элемента И, элемент ИЛИ выходом подключен к входу первого блока индикации, первый коммутатор выходом подсоединен к второму входу второго блока сравнения и входу второго блока индикации, элемент НЕ выходом подсоединен к входу второго элемента 5 И, первый блок управления выходом подключен к управляющему входу третьегокоммутатора, элемент ИЛИ выходом подсоединен к второму входу второго блока индикации, вторым входом - выходу второго 10 элемента И, а третьим входом - к выходувторого блока управления,