Устройство для дистанционного управления электрическими аппаратами

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 150582, Бюллетень йо 18Дата опубликования описания 150582 И 1 М, Кл,Н 02 Ю 13/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийь.1,,в"; В 3 ФдодащцтногоННИИВЭ)" Всесоюзный научно-исследовательский конструкторский и технологический ии рудничного электрооборудов рое тит ия 1 Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕН ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ Наиб ехниче тво дл лектри к электроольздвано онной аппа-.тей, приме- средах, на ефтяной ии, опасных Изобретение относитс,технике и может быть испдля управления коммутациратурой электрических сняемой во взрывоопасныхпредприятиях угольной,химической промышленноспо газу и пыли. устройство для дистан"0 равления, содержащее исния, исполнительный элевую схему измерения соцепей заземления двухинии связи, пост управле ами Пускф, Стопф и одом. В диагональ измериста включен усилитель,выходом с одной из обтного элемента, вторая 20 орого подключена к цепи та и к одной из контроли- линии связи 1.ок этого устройства состо" ,о оно при относительно вы-. 25 ости не имеет защитногопробое транзистора усили" о подвержено влиянию темруыающей среды, что снижать функционирования. 30 Известно ционного уп точник пита мент, мосто противления проводной л ния с кнопк концевым ди тельного мо соединенный моток магии обмотка кот питания мос руемых жил Недостат ит в том чт сокой сложн отказа при теля, сильк пературы ок ет надежносолее близким к изобретению т ским решением является устройс я дистанционного управления э ческими аппаратами, содержащее источник питания, измерительный орган, содержащий мост из резисторов, одним из плеч которого является, линия связи с концевым диодом и резистором, и исполнительный блок.Это устройство обеспечивает защитный отказ, так как при повреждении его элементов исполнительный блок, содержащий два выходных реле, не срабатывает, препятствуя включению токоприемников (2Однако это устройство имеет недостаточную точность и надежность работЫ, ложно срабатывает при пусках машины. Это .объясняется тем, что по рог срабатываний таких устройств определяется как соотношением сопротивлений плеч измерительного моста, так и порогом открывания включенного в его диагональ транзистора, который изменяется при колебаниях температуры окружающей среды и изменении параметров транзистора. В процессе пуска токоприемников в контрольных и заземляющих жилах кабеля наводится напряжение, которое появляется на контро 92852950 лируемом пльче моста и перестраива=ет последний. Так как устройства реагируютна незначительное напряжение в диагонали моста (десятые доливольта), происходит их срабатываниеи отключение машины. Ложные срабатывания серьезно осложняют работу эксплуатационного персонала, а в случае частых повторений эксплуатацияэлектроустановок может оказатьсяпрактически невозможной. 1 ОЦелью изобретения является повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство для дистанционного управления электрическими аппаратами, 15содержащее источник питания, балластный резистор, двухпроводную Линиюсвязи, пост управления с кнопкамиПуск и Стоп, шунтирующимрезистором концевыми диодом и резистором, измерительный блок, разпелительные диоды, исполнительный олоксостоящий из двух реле и двух накопительных конденсаторов и коммутационный блок с катушкой контактора,блок-контактом и замыкающими контактами реле исполнительного блока, причем к входу источника питания подключены выводы для присоединения ксетипеременного тока, а к выходу.источника питания подключена цепь, состоящая из последовательно соединенныхбалластного резистора одного из проводов линии связи, кнопки Стоп,кнопки Пуск, соединенной параллельно с шунтирующим резистором, концевого диода, резистора и другого провода линии, связи, каждый разделительный диод соединен с одним из выводов катушки одного из реле исполнительного блока, каждый накопительный конденсатор подключен через один из разделительных диодов к выходу источника питания, снабжено блоком сравнения,сдвумя входами и однимразмыкающим выходнымконтактом,измери тельный блок выполнен в виде двух транзисторов разных типов проводимости, а в коммутационном блоке дополнительно введены размыкающий и замыкающий контакт одного из реле исполнительного блока, два резистора и конденсатор, причем входы блока сравнения подключены к одному из проводов линии связи и к соединенным вместе базам транзисторов измерительного блока, коллекторы которйх подключены к другим выводам к- тушек реле исполнительного блока,а эмиттеры соединены е другимцроводом линии связи, катушка контактора коммутационного блока одним выводом под ключена через замыкающий контакт одного реле исполнительного блока и один из дополнительно введенных резисторов к одному из выводов для присоединения к сети питания, под ключенному через замыкающий контакт другого реле исполнительного блока к одной иэ обкладок конденсатора, подключенной через размыкающий контакт укаэанного другого реле исполнительного блока к одйому из выводов катушки контактора, другой вывод которой через замыкающий контакт указанного одного реле исполнительного блока подключен к другой обкладке конденсатора, зашунтированного другим дополнительно введенньи резистором, а другая обкладка конденсатора через раэмыкающий выходной контакт блока сравнения подключена к другому выводу для при" соединения к сети питания.Блок сравнения выполнен в виде двухобмоточного реле с размыкающим выходным контактом, двух диодов связи двух конденсаторов, трех реэисто" ров и замыкающего блок-контакта кон" тактора, причем начала катушек двухобмоточного реле через разнонаправленные диоды связи подключены к одному из проводов линии связи и через конденсаторы сравнения - к другому проводу линии связи, конец од" ной из катушек указанного двухобмоточного реле через один из резисторов блока сравнения подключен к базам транзисторов измерительного блока, а конец другой катушки двухобмоточного реле подключен к базам транзисторов измерительного блока через другой и третий последовательно соединенные резисторы, причем третий резистор блока сравнения зашунтирован замыкающим блок-контактом Контактора.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.Устройство содержит источник 1 питания, балластный резистор 2, исполнительный блок, который выполнен в виде двух релейных элементов 3 и 4, включенных в коллекторные цепи измерительного блока, состоящего из двух транзисторов 5, 6 противоположного типа проводимости. Эмиттер-коллекторные переходы транзисторов 5 и б через согласно включенные с ним диоды 7 и 8 присоединены к источнику 1 питания до балластного резистора 2. Между точками соединения соответст-. венно диодов 7 и 8 и релейных элементов 3 и 4, включенных в коллекторную цепь транзисторов 5 и 6 и их эмиттерами включены конденсаторы 9 и 10, служащие источниками. питания для релейных элементов 3 и 4. Через линию связи с проводами 11, подключен пост управления с кнопкой 12 Стоп концевым диодом 13, кнопкой 13 кнопкой 14 фПуск, шунтйрующим резистором 15 и резистором 16. Блок 17 сравнения токов состоит из двух диодов 18 и 19 включенных последовательно с эмиттер-базовыми перехблитель токов, пропорциональных напря 1 О 25 и 26 в другой цепи, Причем послед 15 30 схему иразомкнутой кнопкой 14 транзисвого диода 13, а транзистор б закрыт,так как его базовый ток определяемыйнапряжением на линии связи в непрово 40 ном состоянии, а релейный элемент 4- 45 50отключенном состоянии. Обмотки двухдами транзисторов 5 и б измерительного блока и последовательно с ними включенными конденсаторами 20 и 21, параллельно которым присоединен дежению на линии связи 11. Лелительтоков выполнен в виде двух цепей измерения, каждая иэ которых содержитпо обмотке 22 и 23 двухобмоточногореле и резисторы, соответственно водной цепи резистор 24 и резисторы ний зашунтирован замыкающим контактом 27 коммутационного блока 28.Коммутационный блок 28 (катушка контактора) через, размыкающий контакт29 двухобмоточного реле 22 и 23 подключен к двум цепям, Одна образованапереключающим контактом 30 релейного элемента 3, размыкающая часть которого подключена к конденсатору 31,зашунтированному резистором. 32. Другая цепь образована двумя последовательно соединенными замыкающими контактами 33 и 34 релейного элемента4 и резистором 35. Оба вышеуказанныецепи подключены к источнику питания.Сопротивление цепи заземления условно обозначено резистором 36.Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения питания на тор 5 открыт базовым током, пропорциональным напряжению на линии связин 11 в проводящем состоянии концедящем состоянии концевого диода и сопротивлением обмотки 23, резисторов 25, и 26, меньше базового токатранзистора 5. Следовательно релейный элемент 3 находится во включенобесточен. Вследствие этого замыкающая часть контакта 30 релейного элемента 3 подключает конденсатор 31к источнику питания. Конденсатор 31заряжается . Так как замыкающие контакты 33 и 34 в цепи коммутационного блока 28 разомкнуты, последнийобесточенТокоприемник находится в обмоточного реле включены по компенсационной схеме, результирующий магнитный поток, обусловленный током, протекающим через его обмотки 22 и 23, недостаточен для.притяжения якоря. Размыкающий контакт 29 закрыт. При нажатии кнопки. 14 Пускф напряжение на линии связи 11 в проводящем состоянии концевого диода, которое определяется соотношением сопротивлений балластного 2 и резисторов15 и 16 управления в результате шун 55 60 тирования резистора 15, уменьшается". Базовый ток транзистора 5 становится меньше базового тока транзистора б. Транзистор 5 закрывается, а транзистор б - открывается. Соответственно релейный элемент 3 - отключается, а релейный элемент 4 срабатывает. В результате этого размыкающая часть контакта 30 релейного элемента 3 замыкается и подключает заряженный конденсатор 31 к коммутационному блоку 28. При этом замыкающие контакты 33 и 34 через резистор 35 подключают укаэанный блок и к источнику питания, Токоприемник включаетсяПри этом замыкается вспомогательный контакт 27 коммутационного блока 28, шунтирующий резистор 26Вследствие этого при опускании кнопки 14 базовый ток транзистора б остается большим базового тока транзистора 5, Токоприемник остается во включенном положении. Параметры резистора 35 выбраны такими, что при замкнутом состоя- нии контактов 35 и 35 ток через коммутационный блок 28 достаточен,для удержания его якоря в притянутом состоянии, а срабатывание его происходит от энергии разряда конденсатора 31. Воэможность включения токоприемника будет обеспечиваться тОлько приналичии и цепи срабатывания, и цепиудержания.Устройство обеспечивает защитныйотказ, так как при выходе из строяэлементов схемы происходит или отключение. токоприемника, или отсутствуетвозможность его включения. Дейстэительно, при нормальном функционировании устройства его релейные элементы 3 и 4 должны находиться в двух противоположных состояниях (открытое и закрытое) . В случае нарушения их альтернативного состояния из-за пов-. реждения элементов транзисторов 5,6 диодов 7,8,18,19 и 13, конденсаторов 9,10 и 21 происходит отключение токоприемника, если он находится во включенном состоянии, или обеспечивается блокировка его включения, когда он находится в отключенном состоянии, или обеспечивается блокировка его включения, когда он находился в отключенном состоянии. Конструктивное выполнение внешних соединений транзисторов 5 и б, эмиттеры которых соединены вместе, а базы каждого из транзисторов самосто"ятельными цепями связаны с цепями сме"щения, заливка их эпоксидным компаундом (на фиг. 1 заливаемые элементы схемы показаны пунктирными линиями) исключает механические повреждения и замыкания укаэанных цепей между собой. При выбранных со значительным запасом (3 раза и более) по возможно допустимому току параметрах диода 7, реле 3, транзисторов 5 и би выполнении указанных конструктивных мероприятий вероятность повреждения в их цепях практически сводится к нулю. Включение обмоток 22,23двухобмоточного реле по компенсационной схеме обеспечивает защитный 5отказ при пробое конденсатора 20,так как в этом случае реле срабатывает и размыкает свой нормально закрытый контакт 29. Тем самым устройство различает нажатие кнопки 14 10Пуск от аварийного состоянияконденсатора 20.Вследствие того, что измерительный блок выполнен в виде схемы сравнения токов, пропорциональных напряжению на линии связи 11 в проводящеми непроводящем состояниях концевогодиода 13, устройство работает при колебаниях напряжения в сети в широком диапазоне его изменения и наличии 20ЭДС, наведенных в жилах упрарчения.При этом порог срабатывания не зависит от величины приложенного напряжения, а определяется лишь соотношением сопротивлений в цепи сравниваемых токов. указанное Построение измерительного блока позволяет обеспечить контроль цепи заземляющей жилыс большой степенью точности (до 1 Ом) и высокой температурной стабильностьюУстройство обеспечивает нулевую защиту, .так как при снятии напряжения и последующей его подаче включение возможно только после нажатия кнопки 14 Пуск. При увеличении сопротивления цепи заземления Зб напряже ние на линии связи в проводящем состоянии концевого диода 13 увеличивается и при достижении им порогового значения, определяемого допустимой по условиях безопасности величиной 40 сопротивления 36, базовый ток транзистора 5 превысит базовыйФток транзистора б, В результате транзистор 5 откроется, а транзистор б закроется, Релейный элемент 3 срабатывает, а 4- 45 отключится. На выходе коммутационного блока 23 появится сигнал на отключение. Токоприемник отключится. Токоприемник отключится или его невозможно будет включить и в случаях обрыва цепи управления или замыкания ее жил, т,е, устройство обеспечивает и защиту от потери управляемости.Таким образом, построение .схемы устройства для дистанционного управления электрическими аппаратами исключает самовключение исполнительного органа от ЭДС, наведенных в жилах управления. При этом обеспечивается точность контроля цепи заземляющей жилы, защита от потери управ ляемости, защитный отказ. Нулевая защита и стабильность работы устройства в широком диапазоне изменения, температуры окружающей среды. Последнее достигается тем, что схемой 65 сравниваются токи, обусловленные напряжением на линии связи, значительно превосходящими порог отпира- . ния эмиттер-базовых переходов транзисторов, Поэтому изменения этого порога не сказывается на величине протекающих по указанным переходам транзисторов 5 и б тока.Формула изобретения1. Устройство для дистанционного управления электрическими аппаратами, содержащие источник питания, балластный резистор, двухпроводную линию связи, пост управления с кнопками Пускф и Стоп, шунтирующим резистором, концевым диодом и резистором, измерительный блок, разделительные диоды, исполнительный блок, состоящий из двух реле и двух накопительных конденсаторов, и коммутационный блок с катушкой. контактора, блок-контактом и замыкающими контактами реле исполнительного блока, причем к входу источника питания подключены выводы для присоединения к сети переменного тока, а к выходу источника питания подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных балластного резистора одного из проводов линии связи, кнопки ф.Стопф, кнопки Пуск, соединенной параллельно с шунтирующим резистором, концевого диода, резистора и другого провода линии связи, каждый разделительный диод соединен с одним из выводов катушки одного реле и реле исполнительного блока, каждый накопительный конденсатор подключен через один из разделительных диодов к выходу источника питания, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности работыустройства,оно снабжено блоком сравнения с двумя входами и одним размыкающим выходным контактом, измерительный блок выполнен в виде двух транзисторов разных типов проводимости, а в коммутационный блок дополнительно введены размыкающий и замыкающий контакт одного из реле исполнительного блока, два резистораФ и конденсатор, причем входы блока сравнения подключены к одному из проводов линии связи и к соединенным вместе базам транзисторов измерительного блока, коллекторы которых подключены к другим выводам катушек реле исполнительного блока, а эмиттеры соединены с другим проводом линии связи, катушка контактора коммутационного .блока одним выводом подключена через замыкающий контакт одного реле исполнительного блока и один из дополнительно введенных резисторов к одному из выводов для присое9928529 10 динения к сети питания, подключенному кающего блок-контакта контактора, через замыкающий контакт другого ре- причем начала катушек двухобмоточноле исполнительного блока к одной из го реле через разнонаправленные диоды обкладок конденсатора, подключенной связи подключены к одному иэ провочерез размыкающий контакт указанно- дов линии связин через конденсаторыго другого реле исполнительного бло . к другому проводу линии связи, конец ка к одному из выводов катушки кон- одной из катушек указанного двухобтактора, другой вывод которой через моточного реле через один из резистозамыкающий контакт указанного одного ров блока сравнения подключен к бареле исполнительного блока подключен зам транзисторов измерительного блок другой обкладке конденсатора, за ка, а конец другой катуакидвухобшунтированного другим дополнительно маточного реле подключен к базам введенным резистором, а другая об" транзисторов измерительного блока кладка конденсатора через размыкающий через второй и третий последователь- выходной контакт блока сравнения под- но включенные резисторы, а третий ключена к другому выводу для присое резистор блока сравнения эашунтирован динения к сети питания. замыкающим блок-контактом контактора.2. Устройство по и. 1, о т л н Источники инФормации, ч а ю щ е е с я тем что блок срав- принятые во внимание при.экспертизе нения выполнен в виде двухобмоточно. Авторское, свидетельство .СССР го реле с размыкающим выходным кон В 150933, кл. 6 01 Р 31/08, 1961. тактом, двух диодов связи, двух кон-. . 2; Авторское свидетельство СССР денсаторов,трех резисторов и замы- У 50088, кл. Н 02 д 13/00,08.02.72,1 б НИИПИ . Заказ 3275/70 Тираж 670 Подписное илиал ППП фПатентф, г. Уигород, ул. Проектная, 4