Устройство для контроля режимов работы машин

О П И С А Н И Е о 1972537ИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтсинкСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 24,04.81 (21) 3282466/18-24с присоединением заявки Рй(51)М, Кл. С 07 С 3/10 3 Ъеудереткекый кеюитет ао дедам кэабретенкй к открытей(72) Авторы изобретения1)ь р) Фь" А 10,Ордена Октябрьской Революции и ордена ТрьудррогоКрасного Знамени институт горного деда :т.Крцдим А,А, Скочинского(54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕЖИМО В РАБОТЫ МАШИН1Изобретение относится к автоматике, а именно - к средствам контроля режимов работы машин или систем,в первую очередь, с автономными источниками питания, например шахтныхэлектровозов, шахтных индивидуальных5светильников и т.д,Известно устройство для контролярежимов работы машин, содержащее источник переменного напряжения, диодный мост, тиристор, электрохимический источник тока, транзистор и хлорсеребряный интегратор1 .Недостатком этого устройства является низкая надежность,Наиболее близким по техническойсущности является устройство дляконтроля режимов работы машин, содержащее электрохимический источник тока, катод которого через первый ре озистор соединен с базой транзистора,эмиттер которого через второй резистор подключен к базе транзистора инепосредственно к аноду электрохимического интегратора, катод которогочерез последовательно соединенныепервый и второй диоды подключен к катоду электрохимического источникатока, точка соединения анодов перво"го и второго диодов соединена с первым выводом третьего резистора, катодэлектрохимического истчоника тока подключен к первому выводу четвертогорезистора, третий диод и резисторы 21. Недостатком известного устроиства является его низкая надежность, ввиду того, что в процессе его работы после окончания переноса рабочего вещества с одного электрода хлорсеребряного интегратора на другой к интегратору неопределенное время приложено напряжение, Для более надежной работы хлорсеребряного интегратора это напряжение необходимо быстро отключать сразу же после окончания переноса рабочего вещества с электро 972537да на электрод и срабатывания устройства,Цель изобретения - повышение надежности устройства,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для контроля режимов работы машин, содержащее электрохимический источник тока, катод которого через первый резистор соединенс базой транзистора, эмиттер которо ого через второй резистор подключенк базе транзистора и непосредственно к аноду электрохимического интегратора, катод которого через последовательно соединенные первый и второй 5диоды подключен к катоду электрохимического источника тока, точка соединения анодов первого и второго диодов соединена с первым выводом третьего резистора, катод электрохимического источника тока подключенк первому выводу четвертого резистора, третий диод и резисторы, введены четвертый, пятый, шестой и седьмой диоды, операционный усилитель,реле и источник двухполярного постоянного напряжения, общий вывод которогосоединен с анодами электрохимическогоисточника тока и шестого диода ис эмиттером транзистора, коллекторкоторого. через обмотку реле подключен к отрицательному выводу источника двухполярного постоянного напряжения, который через замыкающий контакт реле соединен с катодом электро 35химического источника тока, выходыисточника двухполярного постоянногонапряжения подключены к выводам питания операционного усилителя, выходкоторого через последовательно сое 40диненные четвертый диод и пятый резистор подключен к второму выводу четвертого резистора, который через третий диод соединен с катодом электрохимического интегратора и с инвер 45тирующим входом операционного усилителя, выход которого через шестойрезистор подключен к катодам шестого и седьмого диодов и к неинвертирующему входу операционного усилителя,который через седьмой резистор соединен с положительным выходом источника двухполярного постоянногонапряжения, выход операционного усилителя подключен через последовательно соединеннье пятый диод и восьмойрезистор к базе транзистора и непосредственно к второму выводу третьего резистора, катод электрохимического источника тока через девятыйрезистор соединен с катодом шестогодиода, анод которого подключены к аноду электрохимического интегратора,На чертеже приведена электрическая схема устройства,Устройство содержит электрэхимический источник 1 тока, первый резистор 2, транзистор 3, второй резисторЬ, источник 5 двухполярного постоянного напряжения, электрохимическийинтегратор 6, первый диод 7, третийрезистор 8, второй диод 9, операционный усилитель 10, третий и четвертыйдиоды 11 и 12, четвертый и пятый резисторы 13 и 14, пятый диод 15, шестой резистор 16, шестой и седьмойдиоды 17 и 18, седьмой и восьмой резисторы 19 и 20, реле 21 и девятыйрезистор 22.Принцип работы устройства основанна заряде электрохимического источника тока в течение заданного промежутка времени непрерывно изменяющейсявеличиной тока в зависимости от степени разряда этого источника тока,Устройство работает следующим образом.В момент включения источника 5 двухполярного постоянного напряжения, отрицательное напряжение, снимаемое с катода электрохимического источника 1 тока и приложенное к неивертирующему входу операционного усилителя 10 и базе транзистора 3, устанавливает операционный усилитель 10 в состояние .с отрицательным напряжением на его выходе и открывает транзистор 3, Через обмотку реле 21 проходит ток, контакты реле замыкаются и электро- химический источник 1 тока начинает заряжаться от минуса источника напряжения. Ток заряда источника тока зависит от степени его разряженности, Чем он разряжен больше, тем ток заряда больше, Через электрохимический интегратор 6 проходит постоянный неизменяющийся по времени ток. Цепь этого тока;.катод электрохимического источника 1 тока, четвертый резистор 13, третий диод 11, электрохимический интегратор 6 и анод источника 1 тока, Как только по истечение заданного промежутка времени, которое определяется величиной тока через электрохимический интегратор 6 и его емкостью, рабочее вещество перенесено с рабочего электрода на электрод-склад и падение напряжения на электрохимическоминтеграторе становится больше, чем падение напряжения на шестых диодах 17 и следовательно, на неинвертирующем входе операционного усилителя 10, на его выходе появляется положи- ю тельное напряжение, Это напряжение закрывает транзистор 3, ток через обмотку реле 21 прекращается, его контакты размыкаются и заряд электро- химического источника 1 тока лрекра тится,На неинвертирующем входе операционного усилителя 10 появляется положительное напряжение, равное падению напряжения на шестых диодах 18. Поло жительное напряжение на выходе операционного усилителя 10 закрывает третий диод 11, а отрицательное напряжение на катоде электрохимического источника 1 тока поддерживает первый 20 диод 7 в закрытом состоянии и ток через электрохимический интегратор идти не может. Напряжение на нем становится равным нулю. В момент снятия полностью заряженного электрохи мического источника 1 тока с зарядной ячейки (с клемм 1 первый диод 7 открывается и через электрохимический интегратор проходит постоянный, неизменяющийся по времени ток по цепи: вы- ЗО ход операционного усилителя 10, тре"тий резистор 8, первый диод 7, электрохимический интегратор 6, общий вывод источника 5 двухполярного постоянного напряжения, Этим током рабочее вещество в электрохимическом интеграторе 6 переносится с электрода-склада на рабочий электрод, Как только по истечение заданного промежутка времени, все это вещество перенесено, 4 О положительное напряжение на электро- химическом интеграторе и неинвертирующем входе операционного усилителя 10 превысит напряжение на седьмом диоде 18 и следовательно на неинвертирующем входе операционного усилителя 10 и на выходе его появляется отрицательное напряжение, Первый диод 7 закрывается и ток через электрохимический интегратор прекращается. На инвертирующем входе операционного усилителя появляется отрицательное напряжение, равное падению напряжения на шестом диоде 17. Устройство готово к следующему циклу заряда55 электрохимического источника тока .Седьмой резистор 19 служит для автоматической установки устройства в необходимый режим работы во время отсутствия электрохимического источника 1 тока при аварийном отключении источника 5 двухполярного постоянного напряжения и его последующем включении. В этот момент на неинвертирующий вход операционного усилителя 10 через седьмой резистор 19подается положительное напряжение отплюса источника 5 двухполярного постоянного напряжения и операционныйусилитель устанавливается в положение с положительным напряжением наего выходе.Использование устройства повыситнадежность и срок службы автономныхисточников питания машин и систем(переносных электрохимических источников тока), а также уменьшит потребление электроэнергии при их заряде,что даст значительный экономическийэффект,Формула изобретенияУстройство для контроля режимов работы машин, содержащее электрохимический источник тока, катод которого через первый резистор соединен с базой транзистора, эмиттер которого через второй резистор подключен к базе транзистора и непосредственно к аноду электрохимического интегратора, катод которого через последо" вательно соединенные первый и второй диоды подключен к катоду электрохимического источника тока, .точка соединения анодов первого и второго диодов соединена с первым выводом третьего резистора, катод электрохимического источника тока подключен к первому выводу четвертого резистора, третий диод и резисторы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены четвертый, пятый, шестой и седьмой диоды, операционный усилитель, реле и источник двухполярного постоянного напряжения, общий выход которого соединен с анодами электрохимического источника тока и шестого диода и с эмиттером транзистора, коллектор которого через обмотку реле подключен к отрицательному выводу источника двухполярного постоянного напряжения, который через замыкающий контакт реле соединен с катодом электрохимического источника тока, выходы источника двухполярного постоянногонапряжения подключены к выводам питания операционного усилителя, выходкоторого через последовательно соединенные четвертый диод и пятый резистор подключен к второму выводу четвертого резистора, который черезтретий диод соединен с катодом электрохимического интегратора и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого через шестой ре- Озистор подключен к катодам шестогои седьмого диодов и к неинвертирующему входу операционного усилителя, который через седьмой резистор соединен с положительным выходом источника 13двухполярного постоянного напряжения,выход операционного усилителя подключен через последовательно соединенные пятый диод и восьмой резистор к базе транзистора и непосредственнок второму выводу третьего резистора, катод электрохимического источника тока через девятый резистор соединен с катодом шестого диода, анод которого подключен к аноду электро- химического интегратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СЯА У 3423643, кл. 23592 Е, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 2872423, кл, С О С 3/10,1980 (прототип).Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна КИИГ аказ 8520/42 972537 Подписно