Устройство защиты управления алюминиевых электролизеров

"Цветметавтоматика" есоюзныи н институ явител 5 ч) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ УПРАВЛЕНИЯ АПФ 1 ИНИЕВЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВпусти д для одновреолькихчающих змерение, ации. ние ель изобретения - по жности и эффективнос управлени ем, чтоточник ельно с ом пря нитомоду ерромагнитольной петминаторомльсов, усиеса, при Изобретение относится к автомати" зированиым снстемам управления технологическими процессами в алюминиевой отрасли цветной металлургии.Известно устройство, обеспечивающее защиту от неправильного одновременного выбора двух адресов. Например в системах телемеханики с временным разделением сигналов, где требуется избирательное включение . объектных выходных устройств (адресных реле), применяется блокирование последних в случаях нарушения синхронности и синфазности хода распределителей импульсов передающего и приемного комплектов, так как это равноценно неправильно выбираемым одновременно адресам 1,Наиболее близким к изобретению является вычислительная система централизованного контроля, в которой имеются функциональный узел - .обегающее устройство, осуществляющее последовательное подключение к объек,там измерения. В системе не мо одновременное подключени ному входу нескольких объек чего организуется защита, основанная на функциональных связях 2.Однако такая защита не исключает полностью возможност менного срабатывания не выходных элементов, подклюобъекты на управЛение ии создает аварийные ситу Эта цель достигаетсяустройство, содержащее ипитания и реле, дополнитжено парафазным генератомоугольных импульсов, маляционным элементом на фном сердечнике с прямоуглей гистерезиса, дискриуровня и расширителем кипуаителем и реле защиты адр899724 этом источник питания соединен сгенераторам и с обмоткой постоянного магнитного смещения магиитомодуляционного элемента, через другую обмотку нормально закрытый контакт реле защиты адреса - с общейшиной питания блока адресных реле,выходы генератора соединены с двумя тактовыми обмотками магнита"модуляционного элемента, а его 10выходная обмотка - с последовательна включенными дискриминатором уровня и расширителем импульсов, усилителем и реле защиты адреса, нормально открытый контакт последнего 1включен в цепь его самаблокированияпоследовательно с нормально закрытымконтактом реле отключения адреса.На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устрой"ства, предназначенного для однойгруппы электэолизеров; на фиг. 2схема, поясняющая рабату магнитомодуляционного элемента.Устройство содержит источник 1питания, парафазный генератор 2 прямоугольных импульсов, магнитомодуляционный элемент 3 на ферромагнитном сердечнике с прямоугольнойпетлей гистереэиса, блок 4 выбора 1 щадреса, блок 5 отключения адреса,блок 6 адресных реле, реле 7 отключения адреса, дискриминатор уровняи расширитель импульсов 8, усилитель9, реле 1 О защиты адреса.К источнику 1 питания постоянного тока подключены генератор 2, магнитомодуляционный элемент 3 блок 6адресных реле и реле 7 отключенияадреса.Иагйитомодуляционный элемент 3имеет на сердечнике Т обмотки;Я " постоянного магнитного смещения,И - измерительную,4Ии Ю,1 тактовые,М - выходную.Блоки выбора 4 и отключения 5адреса имеют соответственно коммутацианные элементы КА 1-КАЙ и КОА.Блок 6 включает адресные реле50РА 1-РАЙ с общими шинами самоблокирования и питания (где И - количество электролизеров в группе -да 14), разделительные диоды Д 1.1 Д 1.М и разрядный диод Д 2Реле 7 отключения адреса (РОА)также снабжено разделительным ДЗи разрядным Д 4 диодами. 4Дискриминатор уровня и расширитель импульсов 8 собран на транзисторах Т 1 и Т 2, усилитель 9 - на транзисторах ТЗ и Т 4.Реле 10 защиты адреса (РЗА) такжеснабжено разрядным диодом Д 6.Источник 1 питания соединен сгенератором 2 и с обмоткой постоянного магнитного смещения магнитомодуляционного элемента 3, через измерительную обмотку и нормально закрытый контакт реле 1 О защиты адреса - с общей шиной питания блока 7адресных реле. Выходы генератора 2соединены с двумя тактовыми обмотками магнитомодуляционного элемента3, а его выходная обмотка - с последовательно включенными дискриминатором уровня и расширителем импульсов 8, усилителем 9 и реле 10защиты адреса, Нормально открытыйконтакт реле 10 включен в цепь егосамоблокирования последовательно 1:нормально закрытым контактом реле 7отключения адреса.Устройство работает следующимобразом,В основу предлагаемого устрой"ства положен принцип суммированиятоков обмоток адресных реле в магнитомодуляционном элементе на ферромагнитном сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса.В исходном состоянии генератор 2Формирует на "Выходе 1" и "Выходе 2"прямоугольные импульсы (Фиг. 2, б),сдвинутые друг относительно другаона 180 , частотой порядка 50 Гц,которые создают в сердечнике Т спомощью обмоток ЧЗ и Ч, разнополярные магнитодвижущие силы (м.д.с.)величиной, несколько превосходящейего коэрцитивную силу Н . Эти импульсы способны перемагничиватьсердечник по предельной петле. гистереэиса (контур аЬсдеа на фиг. 2 а)Однако этого не происходит потому, что сердечник имеет постоянное магнитное смещение, создаваемое обмоткой Ю 1. Величина этогосмещения выбрана несколько превосходящей удвоенную коэрцитивную силу 2 Но (точка Г на фиг. 2, а).Вследствие прямоугольности петлигистерезиса изменение магнитной напряженности в сердечнике под действием импульсов генератора в пределах между точками С 1" д не вызываетизменения магнитной индукции и,Формула изобретения 5 8997 следовательно, электродвижущая сила (ЗДС) на выходной обмотке Ю не индуктируется.Если в блоке адресных реле 6 включается одно реле, например РА 1, 5 от замыкания коммутационного элемента КА 1, то его ток, протекая по обмотке И, создает в сердечнике Т ИДС, несколько превосходящую коэрцитивную силу и направленную 10 встречно постоянному магнитному смещению, создаваемому обмоткой 91. Иагнитное состояние сердечника перемещается в точку с 3 (фиг. 2, С 1 и 1) и изменение магнитной напряженно сти под действием импульсов генератора в пределах между точками -Г также пе вызывает изменения магнитной индукции и, следовательно. ЭДС на выходной обмотке Я также не ин- О дуктируется.Когда же в блоке 6 адресных реле включаются одновременно два реле, например РА 1 и РАЙ, то по обмотке Ы течет двойной ток, который создает в сердечнике Т ИДС,несколько превосходящую двоиную коэрцитивную силу и направленную встречно постоянному магнитному смещению, создаваемому обмоткой И 1, и полностью Зф компенсирует его, Иагнитное состояние сердечника переместится в точку б (фиг. 2, а и г), и изменение магнитной напряженности под действием импульсов генератора 2 в 35 пределах между точками О " С вызывает его перемагничивание по предельной петле гистерезиса, При этом на выходной обмотке Я индуктируются разнополярные импульсы. 40 Для срабатывания РЗА достаточно появления на обмотке И . хотя бы рдного импульса с положительной полярностью на ее начале (на фиг. 1 начала обмоток отмечены точками).В исходном состоянии дискриминатора уровня и расширителя импульсов 8 транзисторТ 1 открыт, Х 2 - заперт конденсатор С 2 заря 130 жен.Поступивший с Обмотки И импульс запирает транзистор Т 1 и открывает Т 2. Разряд конденсатора С 2 на входное сопротивление транзистора Т 1 (плюс конденсатора подключаетсяИ через транзистор Т 2 к эмиттеру транзистора Т 1, а минус - к базе последнего) и параллельно на резистор 24 4В удерживает дискриминатор 8 в сра-, ботанном состоянии в течение времени, достаточном для срабатывания .через усилитель 9 электромагнит" ного реле РЗА.В случае ложного выбора двух адресов в одной группе электролизеров устройство защиты управления срабатывает. Срабатывает реле 10 и разрывает своим нормально закрытым контактом РЗА общую шину питания адресных реле РА 1-РАК в блоке 6. При этом РЗА самоблокируется своим нормально открытым контактом, включенным последовательно с нормально закрытым контактом РОА.Сброс реле 1 О и последующее восстановление цепи питания адресных реле РА 1-РАЙ возможны путем разрыва цепей самоблокирования с помощью нормально закрытых контактов РОА в блоках 6 и 1 О, которое необходимо вклю чить от блока 5 отключения адре - са после каждого ложного выбора нескольких адресов.Предлагаемое устройство входит составным элементом в автоматизированную систему "Электролиз", внед" рение которой только на одном из алю" миниевых заводов позволит получить годовой экономический эффект около 300 тыс. руб. При этом предлагаемое устройство позволит сэкономить порядка 25 тыс. руб. н год. Устройство защиты управления алю миниевых электролизеров, содержащее источник питания, блок адресных реле и реле отключения адреса, а также блоки выбора и отключения адреса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности управления, оно дополнительно снабжено парафаэным генератором прямоугольных импульсов, магнитомодуляционным элементом на ферромагнитном сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, дискриминатором уровня и расширителем импульсов, усилителем и реле защиты адреса, при этом источник питания соединен с генератором и обмоткой постоянного магнитного смещения магнитомодуляционного элемента, через измерительную обмотку и нормально закрытый контакт реле защиты адре899724 7са " с общей шиной питания блока адресных реле, выходы генератора соединены с двумя тактовыми обмотками магнитомодуляционного элемента, а его выходная обмотка - с последовательно включенными дискриминатором уровня и расширителем импульсов, усилителем и реле защиты адреса, нормально открытый контакт последнего включен в цепь его само- блокирования последовательно с нор" мально закрытым контактом реле отключения адреса. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеВилик Р.В. и др. Бесконтактные элементы и системы телемеханикй с временным разделением сигналов. М., фНаукан. 1964, с. 302-304. 2. Меликянц Р,В., Штерн В.И.Олыт внедрения систем автоматического кантроля управления типа "Алюминий" М., "Цветметинформация", 1971, с. 24, 29.НИИПИ аказ 12095/38 Тираж 68 б Подписное нлнал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,м З в