Устройство аварийной сигнализации и защиты Советский патент 1985 года по МПК G08B23/00 G08B29/02 

ОС

to ел

01

сх

Изобретение относится к автоматике в частности к устройствам блокировки электрических нагрузок, и предназначено, например, для автоматических роторных линий, имеющей несколько (до сотни) различного вида нагрузок, параллельное включение которых запрещено, а также для защиты электропотребителей от работы с пониженным напряжением.

Цель изобретения - повышение надежности защиты, а также расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения повторного включения после устранения аварийной ситуации.

Па чертеже схематично изображено устройство.

Устройство содержит выходной транзистор 1, индикаторную лампу 2, шину 20 ток 3 питания, первый резистор 4, источник 5 опорного напряжения, ключевой транзистор 6, управляющий транзистор 7, диод 8, второй резистор 9, третий 10, импульсньм источник 11 , питания. На чертеже показаны также подключенные к выходной клемме 12 устройства нагрузочные элементы 13 с элементами 14 коммутации. Устройство работает следующим образом. При разомкнутых элементах 14 коммутации транзисторы 6 и 7 насыщены током резистора 9. Ток базы транзистора 7 усиливает ся транзистором 7 и поступает через эмиттеры транзисторов 7 и 6 в базу транзистора 6. Величина начала проводимости дио да 8 устанавливается несколько боль ше, чем суммарное падение напряжени на базо-эмиттерном и эмиттерно-базовом переходах тралзисторов 6 и 7. В связи с тем, что на коллекторе транзистора 7 потенциал близок к ве личине источника 5 опорного напряже ния транзистор 1 заперт, и лампа 2 погашена. При включении одного из элементов 14 коммутации, соответствующий этому элементу 14 элемент 13 включается, так как на нем создается падение напряжения от тока коллектора транзистора 6, равное напряжению источника 5 опорного напряжения При этом транзисторы 6 и 7 остаются в насыщенном состоянии, что обеспеч

вается за счет соответствующего выбора номиналов резисторов 9 и 10.

При включении второго элемента 14 коммутации происходит уменьшение напряжения на включенных элементах 13 из-за того, что величина тока эмиттеров транзисторов 6 и 7 постоянна и рассчитывается на создание падения напряжения на одном элементе 13 равного напряжению источника 5 опорного напряжения.

При уменьшении напряжения на выходной клемме 12 транзистор 6 переходит из режима насыщения в активную область работы, при которой напряжение между его коллектором и эмиттером увеличивается и превьшает напряжение начальной проводимости диода 8, в Связи с чем через диод 8 течет резистора 9, а это приводит Уменьшению тока эмиттера транзистора 7 и эмиттера и коллектора транзистора 6, что вызьгеает большее протекание тока через диод 8, уменьшение токов базы и коллектора 7, уменьшение тока эмиттера и коллектора транзистора 6 и т.д.,т.е. происходит лавинообразный процесс, после которого транзисторы 6 и 7 оказываются запертыми, а через элементы 13 протекает ток резистора 9. В связи с тем, что ток резистора 9 значительно меньше тока, протекающего через резистор 10, напряжение на включенных элементах 13 резко падает до такой величины, при которой ранее включенный элемент 13 выключается, а вновь включенньй элемент 13 и подавно включиться не сможет. Таким образом, обеспечивается защита от включения одновременно двух и более нагрузочных элементов 13. В связи с запиранием транзистора 6, напряжение на его коллекторе резко повьш1ается, начинает протекать ток через резистор 4 и базу транзистора 1. Транзистор 1 насыщается, через индикаторную лампу 2 протекает ток, и она загорается, указывая о аварийной ситуации, связанной с неправильным включением элементов 13. Необходимость в резком снижении напряжения на выходной клемпе 12 возникает из-за того, что после срабатывания элемента 13, например, электромеханического реле и контактора, выключение его происходит только

при снижении напряжения до 20-30% от номинального.

С импульсного источника 1 1 питани на выходную клемму 12 приходят импульсы малой длительности и с большо скважностью.

Величина длительности импульса устанавливается меньше времени срабатывания (включения) элементов 13. Ток в импульсе устанавливается несколько большим величины тока, создап ющем на элементе 13 падение напряжения, равное или превышающее напряжение источника 5 опорного напряжения. В связи с этим, если окажется на момент прихода импульса включенным только один элемент 13, то во время действия импульса ток через диод 8 становится равным нулю, в базу транзистора 7 течет ток резистора 9, в связи с чем транзисторы 6 и 7 насыщаются, а транзистор 1 запирается, и устройство возвращается в исходное состояние.

Если же в момент подачи импульса окажутся включенными два и более элемента 13, то возврат устройства в исходное состояние не произойдет из-за того, что не будет условий прекращения тока через диод 8.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает защиту электропотребителей от их включения более одного с сигнализацией об аварийной ситуации и возврат автоматически в исходное состояние при восстановлени ситуации в норму, т.е. включение только одной нагрузки.

Предлагаемое устройство обеспечивает за счет выбора номиналов регистров любое мгновенное снижение напряжения на элементах 13 нагрузки при их неправильном включении, что делает работу его высоконадежным, исключает в обслуживании высококвалифицированный персонал, из-за невозможности при данной схеме создания необратимой аварийной ситуации.

УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ЗАЩИТЫ, содержащее выходной транзистор, коллектор которого подключен через индикаторную к шине питания, база - к одному выводу первого резистора, эмиттер - к источнику опорного напряжения, ключевой транзистор, управляющий транзистор, база которого через второй резистор подключена к шине питания, диод и третий резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты и расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения повторного включения нагрузки после ликвидации аварийного режима, в него введен импульсный источник питания, коллектор ключевого транзистора, выход импульсного источника питания подключены к выходной клемме устройства, база ключевого транзистора подключена к источнику опорного напряжения, эмиттер ключевого транзистора подключен к эмиттеру управляющего транзистора, база которого подключена через диод к выходной клем(Л ме устройства,; коллектор: 1управляющего с транзистора подключен к второму выводу первого резистора и через третий резистор - к шине питания.