Устройство для дистанционного управления электрическими аппаратами Советский патент 1991 года по МПК H02J13/00 

Изобретение относится к искробезо- пасным устройствам дистанционного управления коммутационной аппаратурой электрических сетей, применяемой во взрывоопасных средах на предприятиях угольной, нефтяной и химической промышленности, опасных по газу и пыли.

Цель изобретения - повышение надежности путем исключения самовключения при выходе из строя транзисторов и конденсаторов.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма изменения токов на его входе при нажатой кнопке Пуск.

Устройство для дистанционного управления электрическими аппаратами содержит трансформатор 1 питания, балластный резистор 2, исполнительный орган (реле) 3 и измерительный блок-на транзисторах 4 и 5. Вход транзистора 4 зашунтирован диодом б и подключен к трем цепям. Одна состоит из диода 7 и резистора 8, соединенных последовательно, и подключена через эмиттер-базовый переход транзистора 4 к вторичной обмотке трансформатора 1 питания. Две другие состоят соответственно из последовательно соединенных диода 9 и резистора 10 и диода 11 и резистора 12, которые подключены к вторичной обмотке трансформатора 1 через балластный резистор 2 и эмиттер-базовый переход транзистора 4, При этом диоды 9 и 11 включены между собой встречно. Общие точки диода 9 и резистора 10 и диода 11 и резистора 12 соответственно через конденсаторы 13 и 14 подключены к эмиттеру транзистора 4.

Указанные две цепи образуют схему сравнения постоянных токов, пропорциональных полуволнам напряжения, которое прикладывается через резистор 15 к линии связи с кнопочным постом, В кнопочный пост встроены две встречно между собой включенные цепи, состоящие из последовательно соединенных диода 16 и светодиода 17 и диода 18 и светодиода 19. Светодиоды 17 (красный) и 19 (зеленый) сигнализируют о положении силовых контактов контактора, переключающий блок-контакт 20 которого подключен между кнопочным постом и линией связи. Исполнительное реле 3, замыкающий контакт которого включен в цепь катушки контактора (не показан), зашунти- ровано диодом 21 и подключено через конденсатор 22 к эмиттер-коллекторному переходу транзистора 5, эмиттер-базовый переход которого зашунтирован диодом 23. При этом база транзистора 5 подключена к

коллектору транзистора 4 и через резистор 24 подсоединена к точке соединения диода 21 и конденсатора 22. Источником питания для транзисторного измерительного блока

является конденсатор 25, который через ди- оД 26 подключен к вторичной обмотке трансформатора 1. Одна обкладка конденсатора 25 подключена к эмиттеру транзистора 4, а другая - к коллекторутранзисто0 ра5.

Схема работает следующим образом. Когда кнопка Пуск не нажата (светится зеленый светодиод 19), транзистор 4 закрыт. Это обусловлено тем, что запирающий

5 транзистор ток, равный сумме токов h и 12, больше открывающего тока 1з. В результате этого исполнительное реле 3 обесточено. Замыкающий контакт в цепи катушки контактора разомкнут. Контактор отключен.

0 При нажатии кнопки Пуск ток 2 уменьшается, а ток 1з увеличивается. В результате на входе транзистора 4 формируется разность токов в виде знакопеременногосигнала (фиг. 2), Когда сумма токов h + г 1з,

5 транзистор 4 закрыт, когда И + 2 1з, транзистор открыт (соответственно t3, to - длительность закрытого и открытого состояний транзистора). При открытом состоянии транзистора 4 происходит заряд конденса0 тора 22 по цепи: диод 26, диод 21, диод 23, эмиттер-коллекторный переход транзистора 4. При закрытом транзисторе происходит разряд конденсатора 22 через обмотку реле 3 и эмиттер-коллекторный переход транзи5 стора 5, который открывается базовым током через резистор 24. Следовательно при нажатии кнопки Пуск через обмотку реле протекает импульсный ток разряда конденсатора 22, величина котррого достаточна

0 для срабатывания реле 3 и удержания его якоря в притянутом состоянии за счет ЭДС самоиндукции обмотки реле, замыкающейся через диод 21. После срабатывания реле 3 его контакт замыкает электрическую цепь

5 в атушке контактора. Последний включается и своим блок-контактом 20 обеспечивает удержание цепи, состоящей из диода 16 и светодиода 17, во включенном состоянии. Светодиод 17 сигнализирует о включении

0 токоприемника.

Вследствие того, что вход измерительного блока выполнен в виде схемы сравнения токов, пропорциональных обоим полуволнам напряжения на линии связи, ус5 тройство работает в широком диапазоне изменения напряжения в сети и при наличии ЭДС, наведенных в жилах управления. При этом порог срабатывания не зависит от величины приложенного напряжения, а определяется лишь соотношением

сопротивлений резисторов в цепи сравниваемых токов.

Устройство обеспечивает защитный отказ - при выходе из строя элементов схемы происходит или отключение токоприемника, или отсутствует возможность его включения. Действительно, при нормальном функционировании транзисторы устройства должны открываться и закрываться, конденсаторы заряжаться и разряжаться, реле находится во включенном состоянии. Поэтому при повреждении элементов реле 3 обесточивается, если токоприемник был включен, или не включается, когда токоприемник находился в отключенном состоянии.

Указанное построение схемы устройства для дистанционного управления электрическими аппаратами исключает самовключение исполнительного органа от ЭДС, наведенных в жилах управления, осуществляет защитный отказ, обеспечивает нулевую защиту, защиту от потери управляемости и стабильность работы в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды, Последнее достигается тем, что схемой сравниваются токи, обусловленные напряжением на линии связи, значительно превосходящими порог отпирания транзисторов.

Формула изобретения Устройство для дистанционного управления электрическими аппаратами, содержащее источник питания переменного тока, один выходной вывод которого через последовательно соединенный баластный резистор, первую линию связи, пост управления с концевым диодом и вторую линию связи соединен с вторым выходным выводом источника питания переменного тока, к первому выходному выводу источника питания переменного тока подключена цепь из последовательно соединенного первого диода, включенного встречно с концевым диодом по отношению к источнику переменного тока, и первого конденсатора, общая точка первого диода и первого конденсатора связана с одним выводом исполнительного органа, между первой и 5 второй линиями связи включены две цепи, состоящие из последовательно соединенных соответственно второго диода и второго конденсатора и третьего диода и третьего конденсатора, причем второй и третий дио0 ды включены встречно по отношению друг к другу, общие точки соединения второго диода и второго конденсатора и третьего диода и третьего конденсатора объединены соответственно через первый и второй ре5 зисторы, а точка объединения этих резисторов через четвертый диод, включенный согласно концевому диоду, подсоединена к второму выходному выводу источника переменного тока, общая точка соединения пер0 вого и второго резисторов подсоединена к базе первого транзистора, эмиттер которого подключен к второму выходному выводу источника переменного тока, а коллектор через третий резистор и четвертый конден5 сатор подключен к эмиттеру второго транзистора, база которого связана с коллектором первого транзистора, пятый диод и четвертый резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет ис0 ключения самовключения при выходе из строя транзисторов и конденсаторов, в устройство дополнительно введены шестой и седьмой диоды, при этом шестой диод, включенный согласно концевому лиолу, со5 единен с первым выходньЪЬ выводом источника переменного тока и базой первого транзистора через четвертой резистор, седьмой диод включен параллельно исполнительному органу, при этом катод седьмо0 го диода соединен с общей точкой соединения третьего резистора и четвертого конденсатора, а его анод подключен к коллектору второго транзистора, база-эмит- терному переходу которого встречно-rfapan5 лельно включен пятый диод.

Изобретение относится к искробезопас- ным устройствам дистанционного управления коммутационной аппаратурой электрических сетей, применяемой во взрывоопасных средах на предприятиях угольной, нефтяной, химической промышленности, опасных по газу и пыли. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит трансформатор 1 питания, балластный резистор 2, исполнительный орган 3 и измерительный блок на транзисторах 4, 5. Вход транзистора 4 зашунтирован диодом 6 и подключен к трем цепям. Одна состоит из диода 7 и резистора 8. Две другие состоят соответственно из диода 9, резистора 10 и диода 11, резистора 12.-Общие точки диода 9, резистора 10 и диода 11, резистора 12 соответственно через конденсаторы 13 и 14 подключены к эмиттеру транзистора 4.2 ил. , -г ё О ю ся

(Риг. 1