Система управления и защиты многоопорной дождевальной машины Советский патент 1983 года по МПК A01G25/16 

Ого

(X)

ю

00

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может использоваться для регулирования технологических процессов полива многорпорными дождевальными машинами (ДМ) на пример, как автоматизированная электрозащита последовательно соединенными ртутными переключателями или устройство управления ДМ по сигналам последовательно включенных датчиков давления, влажности и др. Известна система электрозащиты мно гоопорной дождевальной машины, включающая связанное с гидрозадвижкой электрогидрореле, источник напряжения и генератор импульсов, выход которого подключен к последовательно соединенным датчикам положения опор ртутным выключателям С 13 Недрстатком системы является большое потребление энергии и низкая эксплуатационная надежность системы. Известна также система электрозэщиты, содержащая реверсивный исполнительный механизм, узел управления, вы полненный на реле, источник питания, последовательно соединенные контакты датчиков защиты и управления, генератор импульсов напряжения 2 . Недостатком этой системы является низкая экономичность из-за значительного тока потребления и сложность уст ройства. Целью изобретения является повышение экономичности и упрощение системы. Цель достигается тем, что узел управления выполнен в виде двух накопительных емкостей, подключенных к источнику питания через резистор и тиристор, и двух электронных ключей для подключения управляющей обмотки исполнительного механизма к накопительным емкостям, а генератор импульсов выполнен на динисторах, снабжен емкостью и диодом и включен в цепь датчиков последовательно с тир.атроном и двумя резисторами, подключенными к входам электронных ключей. На чертеже показана принципиальная электрическая схема системы управления и защиты многоопорной дождевальной машины с реверсивным исполнительным механизмом, имеющим две обмотки. Система содержит тиратрон 1, диод 2, конденсатор 3, диод 4, токоогра ничительные сопротивления 5, тиристоры 6, зарядное сопротивление 7, тиристор 8, токоограничитёльное сопротивление 9, выключатель напряжение, 10, источник питания (сухие батареи) 11; диод 12, накопительную емкость 13, обмотки I и 15 реверсивного исполнительного механизма, накопительная емкость 16, токоограничительные сопротивления 17, 18 и 19, тиристоры 20 и 21 электронных ключей, конденсатор 22, разрядное сопротивление 23, контакты 2k датчиков положения опор или датчиков влажности почвы, давления и др., диод 25, конденсатор 2б, трансформатор 27 генератора импульсов,динистор 28, зарядное сопротивление 29 и конденсатор 30. Общее зарядное сопротивление 7, тиристоры 6 и 8, токоограничительные сопротивления 5 и 9, накопительные емкости 13, 16 и источник питания 11 можно считать двумя преобразователями напряжения. Первый электронный ключ состоит из тиристора 21, к управляю«Дему электроду которого подключено сопротивление 19, а на выходе к аноду подключена обмотка 15 реверсивного исполнительного механизма, другой конец которой подключена выходу второго преобразователя напряжения на накопительную емкость 16. Второй ключ состоит из тиристрра 20, к управляющему электроду которого подключено сопротивление 18, на его выходе к аноду прдключено начало другой обмотки 14, реверсивного испрлнительного механизма, а ее конец подключен к выходу первого источника напряжения на накопительной емкости 13. Диоды k, 12 и 25 установлены для развязки по напряжению электрических цепей. Генератор импульсов на динисторе 28 одновременг но выполняет функции реле времени и расчитаи на создание импульсов необходимой мощности для непрерывнрго поддержания в рабочем состоянии сопротивления цепи датчиков, восстановления рабочих параметров датчиков, например ртутных переключателей на Дм Фрегат, и переключения тиристорных устройств в соответствии с состоянием датчиков. Вместе с диодом 2 и конденсатором 3 генератор можно рассматривать как преобразователь постоянного напряжения, который собран по экономичной схеме. Параметры зарядного сопротивления 29, конденсатора 30, динистора 28 и трансформатора 27 выбираются такими, что срздается релаксационный генератор импульсов с частотой 300-1500 Гц, которые через трансформатор 27 передаются на обмотку повышенного напряжения 220 В, диог дом 2 выпрямляются и накапливаются на конденсаторе 3 до напряжения пробоя тиратрона 1, равного IlO-ISO В, и создающего периодические импульсы для контроля и восстановления цепи датчиков контроля и управления, Тиратрон 1, датчики контроля технологического процесса, диод 25, сопротивления 17 и 23 и конденсаторы. 22 и 26 образуют параметрический переключатель сигналов управления. Особенностью переключателя сигналов управления, используемого для контроля рассредоточенных технологических процессов сельскохозяйственного производства, является последовательное соединение большого количества однополюсных датчиков. Принцип работы параметрического переключателя сигналов управления заключается в накоп лении заряда генератора импульсов на конденсаторах 22 или 26 через сопротивления 1 или доид 25 и разряде их через токоограничительное сопротивле ние 5 и 18 или 9, 19 на электронных ключах н смежных с ними тиристорах 6 8 преобразователя напряжения. . Работает система управления и защиты следующим образом. После включения выключателя напряжения 10 1ри замкнутых контактах 2k датчиков, в связи с прямым подключением импульсных сигналов на конденсэтор 2б, 1ерез диод 25 до 90% энергии ;импульсных сигналов управления генер тора импульсов на тиратроне 1 выделя ются на конденсаторе 26, который зате разряжается на управляющие электроды тиристора 21 первого электронного клю ча и тиристора 8 преобразователя напряжения для подготовки питания второго электронного ключа. При этом в связи с повышенной на порядок, по сравнению с сопротивлением 23, величиной сопротивлений 5, 17 18, конденсатор 22 не заряжается до величин обеспечивающей открывание тиристоров 6, 20 и после прохождения импульсног сигнала управления конденсатор 22 ра ряжается по цепи контактов 2k датчик диода 25 и разрядного сопротивления 2 Особенностью устройства явлйеГся то, что при последующих импульсах .контроля состояния датчиков и управления тиристорами 8, 21 после импульсного включения обмотки 15 реверсивного исполнительного механизма и заряда накопительной ёмкости 13 не происходит повторного включения тиристоров 21 и 8, так как накопительна емкость 16 разряжена, а накопительная емкость 13 заряжена, и тем самым подготовлена цепь включения второго ключа. Благодаря этому, энергия источника питания ограниченной мощности расходуется только на совершение импульсной работы на переключение обмоток реверсивного исполнительного механизма. При этом происходит подача воды в гидроцилиндр гидрозадвижки (не показана на чертеже) дождевальная машина включается в работу и работает до размыкания контактов 2k датчиков технологического процесса. Приаварийной ситуаций или в соответствии с ходом технологического процесса полива размыкаются контакты 2k датчиков. Тогда импульсные сигналы управления тиратрона 1 через сопротивление 17 выделяются на конденсаторе . 22 и через токоограничительные сопротивления 5 и 18 поступают на управляющие входы тиристоров 20 и 6 электронного ключа и преобразователя напряжения. При этом на короткий период времени (2-10 с) подключается к ранее заряженной емкости 13 отключающая обмотка 14 реверсивного исполнительного механизма и осуществляет подачу воды в гидроцилиндр гидрозадвижки для прекращения воды в дождевальную машину. Дождевальная машина останавливается только до момента размыкания контактов 24 датчиков технолргическо. го процесса. При этом энергия источника питания 11 также расходуется только на совершение импульсной работы для Переключения импульсного гидрореле в состояние, обеспечивающее остановку машины. В постоянной работе находится лишь маломощный генерат э импульсов с конденсатором 3 и тираФоном 1 с общим током потребления не более 0,2 мА. Экономическая эффективность системы управления и защиты заключается в обеспечении возможности круглосуточной работы дождевальной машины по командам датчиков положения опор и факторов произрастания растений и возможности дистанционного управления дождевальной машиной, а также эко$1028287

номном расходовании энергии источника и защиты превышает 1000 р. на одну питания. Экономическая эффективность дождевальную машину типа Фрегат от использования системы управления в год.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ МНОГООПОРНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащая реверсивный исполнительный механизм, узел управления, выполненный на реле, источник питания, после|довательно соединенные контакты дат:чиков защиты и управления и генератор импульсов напряжения, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и упрощения конструкции системы, узел управления выполнен в виде двух накопительных емкостей, подключенных к источнику пи{Тания через резистор и тиристор, и двух электронных ключей для подключения управляющей обмотки исполнительного механизма к накопительным емкостям, а генератор импульсов выполнен на динисторах, снабжен емкостью и диодом и включен а цепь датчиков последовательно с тиратроном и двумя I резисторами, подключенными к входам электронных ключей.