Устройство для контроля сигнальных ламп

: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации(56) 1, Патент СИА к 3054991,кл, 340-251, 1970.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2846970/18-24,кл. 6 08 В 21/00, 1979,(прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯСИГНАЛЬНЬХ ЛАМП, содержащее разде- .лительные трансформаторы, первичные обмотки которых соедйнены пос-ледовательно и подключены. к выходной обмотке силового трансформаторарегулятора яркости, а вторичныеобмотки разделительных трансформаторов подключены к сигнальным лам",вый тиристорный ключ, выполненныйна последовательно соединенных одном диоде, одном переменном резис"торе, втором диоде и одном тиристоре, и стрелочный индикатор, о т-.л и ч а ю щ е е с я тем,целью повышения надежностности работы устройства, ,вве дены дополнительный силовой транс"Форматор, мостовой фазовращательдифференцирующая цепь, выключательи второй тиристорный ключ, выполненный на последовательно соединенных третьем диоде, втором переменном резистрре, четвертом диоде, вто.ром тиристоре и балластном резисторе, и цепь управления на последовательно соединенных пятом диоде иконденсаторе, тиристорные ключи соединены между собой параллельно иподключены к контрольной обмоткесилового трансформатора регулятораяркости стрелочный индикатор включен между подвижными контактами переменных резисторов тиристорных ключей и анодом и катодом тиристоровсоответственно первого и второго тиристорных ключей, вторичная обмотка дополнительного силового трансФорматора подключена к мостовому фазовращателю, который соединен с формирователем импульсов, выход которого через дифференцирующую цепь и выключатель подключен к управляющемуэлектроду тиристора первого тиристорного ключа, а цепь управления включена между балластным резистором и управляющим электродом тиристора второго тирйсторного ключа.Изобретение относится к сигнализации, в частности к системам светосигнального оборудования аэропортов.ЪИзвестны устройства контроля сиг нальных ламп оборудования аэропорта, содержащие блок выделения сигнала из кривой выходного напряжения регулятора яркости, который функционально связан с выходом иэ строя лампы в цепи 3 с последовательным питанием через изолирующие трансформаторы, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена параллельно выходным зажимам регулятора яркости, трансформа тор тока, первичная обмотка которого включена последовательно в цепь нагрузки регулятора яркости, схему сравнения сигналов, мостовой выпрямитель, блок установки нуля с индикатором 20 количества неисправных ламп, электромагнитное реле и сигнальные лампы, Известное устройство контроля постро ено на принципе сравнения сигналов, пропорциональных выходному напряжению 5 и току нагрузки регулятора яркости с цепью выделения коротких импульсов, появляющихся в кривой сигнала напряжения при выходе из строя ламп в цепи нагрузки 11.30ОУказанное устройство характеризует ся нелинейной функциональной зависимостью амплитуды измеряемого импульса напряжения от количества не-, исправных ламп, причем прирост ампли 35 туды импульса резко уменьшается по мере выхода иэ строя ламп, что ограничивает диапазон индикации количества неисправных ламп нг уровне 1-10 шт и неработоспособно в комплекте с ти 40 ристорными регуляторами яркости,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля сигнальных ламп содержащее сигнальные лампы накаливания, подключенные к вторичным обмоткам разделительных трансформаторов, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к выходу силового трансформатора блока регулятора яркости, к которому подключена одна диагональ контрольного моста, Формирователь импульсов и ключ, вход формирователя импульсов 55 подключен к шинам устройства, а выход - к управляющему входу ключа, вход исполнительного элемента подкпючен к другой диагонали моста черезвыходную цепь ключа 1 2,Недостатками данного устройстваявляются отсутствие однозначной инФормации о количестве неработоспособных ламп при существующем методе эксплуатации системы светосигнального оборудования аэропорта, заключающегося в отключении системы в паузахмежду взлетами и посадками воздушныхсудов, а также ночью в условиях хоро-шей видимости, когда огни прожекторного типа не используются; невозможность автоматизированного дистанцион-ного контроля работоспособности лампс исправными нитями накала, режим работы которых отличается от номинального по причине нарушения сопротив"пения изоляции кабеля, более чем водном месте; погрешность показанийиз-за ложных срабатываний счетчикапри наличии в кабельном кольце лампс неустойчивым электрическим контактом в патроне,Цель изобретения - повышение на-.дежности и точности работы устрой-ства. Поставленная, цель достигается тем, что в устройство для контроля ,сигнальных ламп аэропорта, содержащее разделительные трансформаторы, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к выходной обмотке силового трансформатора регулятора яркости,. а вторичные обмотки разделительных трансформаторов подключены к сигнальным лампам, формирователь импульсов, первый тиристорный ключ, выполненный на последовательно соединенных одном диоде, одном переменном резисторе, втором диоде и.одном тиристоре, и стрелочный индикатор, введены дополнительный силовой трансформатор, мос" товой фаэовращатель, дифференцирующая цепь, выключатель и второй тиристорный ключ, выполненный на последовательно соединенных третьем диоде, втором переменном резисторе, четвертом диоде, втором тиристоре и балластном резисторе, и цепь управ" лений на последовательно соединенных пятом диоде и конденсаторе, оба тиристорных ключа соединены между со,бой параллельно и подключены к контрольной обмотке силового трансформатора регулятора яркости, стрелочный индикатор включен между подвижными контактами переменных резис31012298торов обойх тиристорных ключей и равляющий электрод тиристора 18 от-анодом и катодом тиристоров соот- носительно катода в начале каждоговетственно первого и второго ти" , положительного полупериода выходнористорных ключей, вторичная обмотка го напряжения регулятора 1 яркостидопопнительного силового трансфор- З подается короткий. импульс управлематора подключена к мостовому Фа- ния положительной относительно казовращателю, который соединен с Фор" тода полярности, Иостовой Фазовращамирователем импульсов, выход которо- тель 9 служит для корректировки мо-го через дифференцирующую цепь и мента подачи импульса управления навыключатель подключен к управляющему 10 тиристор 18, Импульо управления неэлектроду тиристора первого тиристор- обходимо подавать строго.в моментного ключа, а цепь управления вклю- естественного перехода выходного начена между балластным резистором и пряжения регулятора яркости черезуправляющим электродом тиристорного . нуль, Тиристор 18, следовательно, отключа. 1 з крывается в начале каждого положиНа фиг. 1 приведена структурная тельного полупериода выходного насхема устройства для контроля сигналь- пряжения регулятора 1 яркости,-котоных ламп аэропорта; на фиг. 2 - ос- . Рое в свою очередь подается на входциллограммы напряжений и тока в раз- схемы измерения и имеет форму, покаличных точках устройства. , з ванную на фиг.2 б, Процессыпроисхоустройство содержит регулятор 1 . дящие в схеме, показаны на осциллояркости с силовым трансформатором 2, .граммах напряжений фиг.2 б,е,ж. В мос первичной обмоткой 3, вторичноймент времени й - йо на первой клемобмоткой ч и контрольной обмоткой 5, ме контРольной обмотки 5 находитсяразделительные трансформаторы 6, сиг- у "плюс", а йа второй " "минус". В этотнальные лампы 7, дополнительный тран" же момент времени на резисторе 1 дифсформатор. 8, мостовой фазовращатель ференцирующей цепи сформирован им- Я Формирователь 10 импульсов на тран- пульс (Фиг.2 е 7, который открываетзисторе 11, дифференцирующую цепь 12 на тиристор 18, и по цепи; первая клемконденсаторе 13 и резисторе 11, выключа" ма контрольной обмотки 5, диод 2 1тель 15, тиристорные ключи 16 и 17, выпол- Резистор 24, диод 20, тиристор 16,ненные на тиристорах 18 и 19, диодах 20- вторая клемма обмотки 5 протеает . 23 переменных резисторах 24, 25 и ток. В момент времени с тиристор 18балластном резисторе. 26, цепь 27 закрывается,так. как его анодный токуправления на конденсаторе 28 и дио- уменьшается до нуля, т.е, на резистоде 29. и стрелочный индикатор 30. Ре 24 в течение времени й-. й выделяется напряжение, пропорциональное.Устройство для контроля сигналь" углу запаздывания тока ( . Стрелочныйных ламп работает, следующим образом индикатор 30, представляющий собоймилливольтметр магнитоэлектрическойНа эмиттерный переход транзисто- системы измеряет это напряжение. Ток . Ра 11 подается синусоидальное напря-по стрелочному индикатору 30 в тече- жение с выхода а 1, в 1 мостового Фа- ние вреени Во - й протекает в назовращателя, которое находится в ,правлении, указанном стрелкой с симпротивофазе. с напряжением питания : волом 1 б . В промежутке времени и выходным напряжением регулятора 1й 4 тиристоры 18 и 19 закрыты, и ток яркости 1,фиг.2), Транзистор 11 таким .через стрелоцный индикатор 30 не течет, образом закрыт в течение положитель- В момент времени 4 когда на первой ного и открыт в течение отрицательно" клемме контрольной обмотки 5 находитго полупериодов выходного напряжения вся минус На второй - плюс Н 4 входе регулятора. На коллекторе транзисто- зв схемы измерения" появляется импульс . ра 11 ФормируЬтся прямоугольные им- напряжения с крутым передним фронтом пульсы напряжения в положительные который уменьшается до нуля по сиполупериоды выходного напряжения ре- нусоидальному закону за время, равгулятора. Эти импульсы дифференциру- ное й 4- й . (Фиг.2 б). В момент й, от" ются дифференцирующей цепью 12 и че- Я крывается тиристор 19,.так как 1 ок реэ выключатель 15 подаются на вход ,заряда конденсатора 28 достаточен тиристора 18 тиристорного ключ 16 для надежного управления тиристором фиг.2 д,е), Таким образом, на уп ибо в момент времени й,1. скорость на- с1012298 6ток регулятора 1 яркости имеет пять дискретных значений.минимальное из которыхсоставляет 3,7 А, а максимальное 8,3 А. Установка заданного значениятока нагрузки осуществляется изменением выходного напряжения регулятора 1 яркости, которое в своюочередьизменяется посредством изменения у ла управления с у силовыми тиристо 10 рами, Экспериментально установлено, е- что с уменьшением угла управления оу(т,е, с увеличением тока нагрузки),угол запаздывания тока б, а следовательно, и среднее значение напря 15 жения, соответствующего этому углуувеличиваются что приводит к поге- решности показаний стрелочного индикатора 30, Введение коррекции поуглу управления оСУ или что то же20 самое) по величине тока нагрузки существенно снижает погрешность показаний, так как с увеличением тока нагрузки и ростом среднего значениянапряжения, соответствующего, углуб, соответственно растет и среднеезначение корректирующего напряжения, м определяемое углом оу, компенсируярост напряжения, соответствующего и углу 8. Используя переменный резистор 25 можно подобрать такое зна чение корректирующего напряжения,при котором погрешность показанийстрелоцного индикатора 30 при изменении тока нагрузки регулятора вовсем диапазоне не превысит 0,1 лампы. 5растания напряжения очень велика.После бткрытия тиристора 19 протекает ток по пути; "плюс" второйклеммы, контрольной обмотки 5, балластный резистор 26, тиристор 19 диод 23, резистор 25, диод 22, "минус" первой клеммы контрольной обмотки 5, На резисторе 25 таким образом в течение времени й- й выде ляется напряжение, пропорциональное углу управления Ау (фиг.2 б,ж), Стр лочный индикатор 30 измеряет это на пряжение, причем ток через него про текает в направлении, укаэанном стр кой с символом 1 с(. В момент врементиристор 19 закрывается, таккак его анодный ток проходит ц рез нуль. В момент времени на вход тиристора 18 вновь подается импульс управления, и процесс протекает аналогично описанному на участке С,- С 1.Таким образом, за период со - Счерез стрелоцный индикатор 30 плоте кают два тока в противоположных направлениях, один иэ которых 1 б несет в себе информацию об индукФивно сопротивлении нагрузки, т.е. о количестве неисправных сигнальных лам7 в кольце, а другой Яу - информацию об активном сопротивлении нагруки и величине тока нагрузки,5В режиме контроля количества неисправных ламп с разрушенной нитьюнакала выключатель 15 включен и ток 16 является полезным,а Цу - корректирующим, т.е. угол отклонения стрелки индикатора 30 пропорционален среднему значению токов 1 б и3.у за период, Токи протекают черезстрелочный индикатор 30 в двух про 40 тивоположных направлениях, Осциллограммы напряжений на стрелочном индикаторе 30 показаны на фиг.2 ж, Корректирующее напряжение выделено штриховкой.1 Перегорайие нитей накала сигнальных ламп 7 в системе электропитания огней при водит к рез кому у вели чению индуктивного сопротивления кабельного50 кольца и соответственно возрастанию среднего значения напряжения, соответствующего углу запаздывания тока (3, что в свою очередь фиксируется стрелочным индикатором 30, шкала которого проградуирована непосредственно,в количестве неисправных сигнальных ламп 30. При этом выходной Все изменения и колебания тока нагрузки не влияют на показания стре лочного и нди катора 30, поскол ь ку компенсируются корректирующим сигналом, пропорциональным току нагрузки и задаваемым в виде напряжения соответствующего углу. Переменным резистором 2 устанавливается требуемая чувствительность стрелочного индикатора.30.Процесс контроля работоспособности сигнальных ламп при нарушении сопротивления изоляции кабеля в двух или более местах производится следующим образомРегулятор яркости в системе электропитания аэродромных огней работает на кабельное кольцо, активное сопротивление которого определяется количеством и мощностью питаемых ламп, атакже длиной кабеля. Активное сопротивление кольца при всех ,исправных сигнальных лампах 7 и не1 и 98 8кабеля в устройстве служит выключа-тель 15, отключающий цепь управления тиристора 18 от формирователя 10импульсов. Контроль проводится примаксимальном токе нагрузки, так какпри этом выходное напряжение регулято.ра максимально и токи утечки через"землю" в местах нарушения изоляциитакже максимальны.1 о Ври отключении выключателя 15 тиристор 18 не открывается и стрелочный индикатор 30 измеряет толькосреднее значение напряжения, соответствующего углу управления оу сило выми тиристорами, величина которогооднозначно позволяет судить об активном сопротивлении кабельного кольца.Если величина измеренного напряжения меньше расчетного или значения,установленного для данного кабельного кольца при исправной изоляции кабеля, то факт нарушения изоляции более чем в одном месте и шунтирования части ламп "землей" очевидны.25 7 10повреждеНной изоляции кабеля практически имеет Фиксированное значение.В том случае, если имеет местонарушение изоляции кабеля в двухили более местах, то эа счет появления параллельных ветвей через "землю" эквивалентное активное сопротивление кабельного кольца уменьшится.Уменьшение может быть значительными определяется количеством мест нарушения изоляции. и качеством нарушения, т.е, величиной переходного сопротивления "жила кабеля-земля".Для стабилизации прежнего значениятока нагрузки в уменьшившемся активном сопротивлении нагрузки потребуется меньшее значение выходного напряжения регулятора 1 яркости, т,е.система автоматического управлениятоком нагрузки автоматически снизитвыходное напряжение регулятора путем у велл чения угла управления у.Чем ниже выходное напряжение, соответствующее углу управления фу приноминальном токе нагрузки, тем меньше активное сопротивление кольца поотношению к номинальному, тем большее количество сигнальных ламп 7эашунтированы землей и светятся сменьшей яркостью, либо не светятсявообще.,факт уменьшения выходного напряжения ниже номинального однозначно свидетельствует о неработоспособности определенного количества ламп,нити накала которых исправны.Для проверки работоспособностисигнальных ламп при подозрении нанаочшение сопротивления изоляции Предлагаемое устройство контроля си гнал ьных ламп обеспечи вает непрерывный объективный контроль работоспособности сигнальных ламп 7, а наличие стрелочного индикатора 30 обеспечивает однозначную информацию о . количестве неработоспособных ламп независимо от того, когда последние вышли из строя - в процессе работы или в паузах, когда система была отключена.Зкономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями,ое 1130 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, ПроектнаяфУ Ыв Тираж Государственного елам иэобретенийИосква, Ж, Р 16 Подкомитета СССРи открытийушская наб., д.