Устройство для задания режима пуска и останова энергоагрегата Советский патент 1987 года по МПК G01P3/48 G05B19/02 

11

Изобретение относится к области управления и регулирования и может быть использовано для управления режимом пуска и останова энергоагрегата.

Целью изобретения является повышение надежности устройства, его помехоустойчивости и экономичности по питанию, предотвращение его ложной работы при вращающемся энергоагрегате и обеспечение работоспособности в условиях останова энергоагрегага при перерыве питания после его возобновления.

На фиг.1 приведена схема-яредла- гаемого устройства; на фиг.2 - совмещенные временные диаграммы его работы.

Перестраиваемый своим выходным сигналом импульсный преобразователь 1 частоты вращения подключен к суммирующему регистру 2, счетный вход которого С выполнен по схеме инверсного динамического входа, .а к его обнуляющему входу R подключен вы- ход таймера 3; к первому разрядному выходу 1 регистра 2 через диод 4 п одключен входом самообнуляющийся блок памяти, составленньш из конденсатора 5, резистора 6 и транзистора 7, сток которого через база - эмит- терный переход транзистора 8, являющегося основным ключом, и контактную систему (вспомогательный ключ) 9 подключен к нулевой шине, а исток - к входу К триггера 10, являющегося вторым двухвходовым ключом, и к шин 11 питания через резистор 12 и сигнальный светодиод 13j при этом вход К триггера 10 является блокирующей цепью второго ключа, цепь затвора транзистора 7 - входом блока памяти а сток и исток - выходами.

. Установочный вход S триггера 10, являющийся дополнительной блокирующей цепью второго двухвходового клча, подключен к контакту вспомогательной переключающей группы контактов 14 двухобмоточного поляризованного реле 15, являющегося запоминаю щим командным узлом, причем подвижной контакт этой группы соединен с нулевой цвгаой питания, а второй контакт - с базой транзистора ключа 8, база - эмиттерный переход которого одновременно управляющим и блокирующим входом основного ключа.

02

Инверсный динамический счетный вход триггера О подключен к выходу преобразователя 1 , а выход Q -. к обмотке сброса поляризованного реле -15 с триггерной характеристикой, являющийся дополнительной цепью для возврата его в исходное положение, обеспечивающей способность командному

узлу запоминать свое состояние при отключении питания. Включающая обмотка этого реле соединена с коллектором транзистора 8, плюсовые выходы обмоток реле 15 через блок 16 задержки (включения питания) подключены к шине 11 питания; диоды 17 и 18, подключенные параллельно к обмотке реле 15, играют защитную роль при коммутационных перенапряжениях. Сигнальный светодиод 19 подключен к шине 11 питания непосредственно, через ре- зистор 20 и контакты вспомогательного ключа 9, управляемые блоком уставки тормозных оборотов системы

управления энергоагрегатом (не показан), к нулевой шине 21, а разрядная цепь резистора 22 подключена к конденсатору 23 через переключающую группу контактов 24. Устройство содержит также основную переключающую группу контактов 25.

Когда энергоагрегат находится в остановленном состоянии, тр все контакты находятся в положении (фиг.1).

При этом на выходе Q триггера 10 установлен уровень логической 1, в связи с чем ток через обмотку сброса реле 15 не протекает, на входе К - уровень логического О, а

на выходе S - уровень логической 1, причем ток через основной ключ (.транзистор 8), заблокированный контактами 14 группы, не протекает. После поступления генерируемого при пуске

энергоагрегата первого импульса с выхода преобразователя 1 на счетные входы регистра 2 триггера 10 (фиг.2е, момент t,) на выходе первого разряда этого регистра устанавливается уровень логической 1 (фиг. 2 б, момент t2), но состояние триггера 10, поскольку на его входах. I и К установлены уровни логического О, не изменяется. Уровень логической 1,

установившийся на выходе первого

разряда регистра 2, через диод 4 за-. ряжает конденсатор . 5, поэтому транзистор 7 запирается, на его истоке и, следовательно, на входе К триггеpa 10 устанавливается уровень логической 1 (фиг. 2 в, момент tj), в связи с чем уровень логической 1 возникающий на.выходе первого разря- да-регистра 2, запоминается в составленном из этих элементов блоке на время, определяемое, в частности, постоянной времени цепи, состоящей из параллельно включенных конденсате ра 5 и резистора 6, выбором которых это время можно регулировать в широких пределах, поскольку оно может быть установлено большим, чем период генерируемых таймером 3 импульсных сигналов, обнуляющих регистр 2, Если первый импульс на выходе преобразователя 1 возникает в результате дрейфа его параметров при одновременном воздействии на его датчик вибраций тела, то ложного включения сигнала нулевой установки при этом не происходит, поскольку заблокированный по входу К триггер 10 не изменяет своего состояния, так как после принудительной перестройки преобразователя 1 его параметры изменяются, ТО дальнейшее поступление импульсов с выхода преобразователя 1 на счетные входы регистра 2 и триггера 10 прекращается, процесс разрядки конденсатора 5 через резистор 6, начавшийся в момент (.фиг. 2 в), приводит к открытию транзистора 7, в ре

зультате на входе К триггера 10 сно- ЗБ жающийся в разряде конденсатора 5

через резистор 6 (фиг, 2 в, момент tj. Поскольку к этому моменту ко такты 14 изменяют .свое положение и разблокировывают э даттерно-базовый переход транзистора 8, то ток чере н ачинающий открьшаться при разряде конденсатора 5 канал транзистора 7 поступает в этот переход и, увеличиваясь, достигает величины, при 45 которой коллекторный ток транзистор 8 достигает порога, при котором сра

ва устанавливается уровень логической о, т.е. происходит самообнуление блока, устройство устанавливается в исходное состояние и при очередном появлении одиночного сигнала помехи по-прежнему не вырабатывает ложного сигнала. Так как время дрейфа импульсного преобразователя 1 частоты вращения, приводящего к выработке ложного сигнала, значительно превышает постоянную времени цепи из конденсатора 5 и резистора 6, то это обеспечивает надежную блокировку первого из генерируемых преобразова-; телем I импульсов, не позволяя снять установочный сигнал нулевых оборотов Однако при переходе агрегата в режим вращения при его пуске после генерации преобразователем 1 первого импульса генерируются и последующие сигнальные импульсы, поскольку при- нудительная перестройка преобразователя 1 в этом случае не препятствует его функционированию (фиг. 2 аО, по

g 0 5 0 0

5

этому на блокирующем входе К триггера 10 сохраняется уровень логической 1 (фиг. 2 в, момент t3), в результате триггер 10 задним фронтом второго сигнального импульса (фиг. 2 а, момент t4) переводится в состояние, когда на его прямом выходе Q устанавливается уровень логического О (фиг. 2 г, момент t), через обмотку сброса реле 15 проходит ток, епо контакты 24 группы изменяют свое положение, выработав сигнал о снятии уст ановочной команды, а контакты 14 подключают блокирующую триггер 10 цепь - вход S, к нулевой шине, в результате на прямом выходе Q триггера 10 снова устанавливается уровень логической 1 (фиг. 2 г, момент 1,), а на входе S триггера - уровень логического О (фиг. 2 е, момент t у). Поскольку время срабатывания реле 15 существенно меньше периода следования сигнйльных импульсов как в режиме останова агрегата, так и при его пуске, то обеспечиваемся надежное снятие установочного сигнала в любых практически имеющих место случаях. После останова агрегата прекращается генерация сигнальных импульсов (фиг. 2 а, момент t.-), регистр 2 обнуляется сигналом таймера 3 (фиг. 2 б, момент t) и начинается процесс самообнуления блока, выражающийся в разряде конденсатора 5

через резистор 6 (фиг, 2 в, момент tj. Поскольку к этому моменту контакты 14 изменяют .свое положение и разблокировывают э даттерно-базовый переход транзистора 8, то ток через н ачинающий открьшаться при разряде конденсатора 5 канал транзистора 7. поступает в этот переход и, увеличиваясь, достигает величины, при которой коллекторный ток транзистора 8 достигает порога, при котором срабатывает реле 15 (фиг. 2 д, ток I,

момент t), контакты 24 вырабатывают командньв сигнал уставки нулевых

оборотов, контакты 14 переключаются в исходное положение (фиг.1) -и блокируют транзистор 8, через обмотку реле 15 прекращается ток, что повышает помехоустойчивость и экономичность устройства по питанию, а триг- гер 10.благодаря снятию уровня логи- еско го О с его блокирукяцего входа S после заряда конденсатора 5 первым з импульс ов на выходе, преобразователя 1 приходит в состояние готовности выполнить роль ключевого эле- мента для снятия командного сигнала, наличие Которого сигнализируется свечением светодиода 13, подключен- ного к шине 1 Г литания непо средствен- но, а к нулевой шине - через резистор ( ограничитель тока) 12, транзистор 7 и контакты 14.

Таким образом, благодаря исполь- зованию одного и того же самообнуляющегося блока памяти как в цепях выработки, так и снятия командного сигнала, вырабатываемого командным блоком, повышается надежность работы устройства и упрощается схема, а наличие блокирующих цепей в ключевых злементах и выполнение командного блока двухвходовым и с триггерной характеристикой повышает помехоустойчивость и экономичность устройства по литанию. Для повышения надежности устройства в режиме вращения агрегата последовательно с основным клю чом (транзистор 8) вводят вспомогательный ключ в виде контактов 9, управляемый установочным каналом- системы управления энергоагрегатом, настроенным на наименьшую частоту вращения, на которую ( л 15% от номи- нальной) обычно настроен канал уставки тормозных оборотов. Поскольку контакты 9 во всем диапазоне частот

.Г

5 О20

25

вращения, превышающих 15% от номинальной находятся в разомкнутом состоянии, то это предотвращает ложное срабатывание реле 15 даже при пробое транзистора 8,

В тех случаях, когда останов агрегата происходит в режиме его вращения с частотой - 15 от номинальной частоты вращения после снятия с устройства питания, контакты 24, управляемые блоком 16, переключают конденсатор 23 на разрядную цепь из токоограничивающего резистора 22, в результате чего этот конденсатор разряжается. После подачи питания через время, не меньшее периода измерительного цикла, блок 16 подключает к шине 11 питания реле 15, что предотвращает ложную работу устройства при случайной установке триггера 10 в состояние, при котором возможна ложная работа реле 15, устанавливает контакты 24 в положение (фиг,1), в результате разомкнутый контакт 9 шунтируется конденсатором 23 и, следовательно, срабатывает реле 15, выработав тем самым командный сигнал установки нулевых оборотов, который помимо управления системой регулирования энергоагрегата - служит для снятия сигналов других уставоч- ных каналов, кроме тормозного.

® 4Фиг.1

U,,j.f3-ft r