Устройство для управления электрической установкой Советский патент 1992 года по МПК G05B11/01 H01H50/04 H01H50/44 

Изобретение относится к устройствам управления электрической установкой, имеющим контакторы, каждый из которых содержит выключатели мощности, приводимые в действие электромагнитом,- имеющим обмотку возбуждения, внешние клеммы которой электрически связаны с цеИью питания и управления, которая может усиливать, соответственно подавать или прерывать, в автоматическом или ручном режимах электрические сигналы, имеющие или не имеющие продолжительность появления или исчезновения по отношению, к опорным сигналам.

В системах управления обычно прибегают к использованию распределительных щитов, на которых размещаются, в частности, схемы обработки различной информации с возможностью использования программируемых автоматов, схем замедг ления, функциональных селекторов, сигнализационных ламп, а также средств ручного управления, позволяющих проверить автоматику, например, при-проведении регулировок..

Некоторые из этих средств размещаются в уменьшенном количестве не на панели распределительного щита, а на передней стороне крышки небольшой коробки, содержащей указанные контактор или контакторы, с которыми они соединены проводниками, проходящими либо от крышки до клемм обмоток контакторов, либо непосредственно между некоторыми их этих средств и указанными клеммами, когда все эти органы закрепляются на основании коробки.

Определенное число простых функций, выполнение которых обычно отводится устройству с полной автоматизацией, когда его окончательная структура разрабатывается заранее, может становиться необходимым в более простых установках, когда постепенное развитие должно сопровождаться повы- шением числа функций, вытекающих,

сл

VI

00 VI СА Ш

ы

например, из новых предписаний, относящихся к безопасности.

В этом случае размеры распределительного щита или коробки могут оказаться недостаточными, если предварительно не просчитаны возможности этой автоматизации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в этом устройстве используют несколько модулей, каждый из которых имеет изолированный корпус, который может электрически или механически подсоединяться к доступным клеммам обмотки подсоединенного контактора с помощью двух проводящих выступающих штепселей, причем внутренний объем этих корпусов занят одной из нескольких.элементарных схем, которые могут неограниченно выполнять следующие функции: а - последовательная электронная выдержка времени, которая выключается при появлении сигнала; b - последовательная электронная выдержка времени, которая выключается при исчезновении сигнала; с - развязка по постоянному току между потенциалами сигналов и потенциалами источников питания обмотки; d - избирательность между командами, подаваемыми программируемым автоматом, и командами пуска или остановки посредством местного ручного вмешательства; е - электронный усилитель слабых сигналов, причем эти корпуса имеют, кроме того, ширину, примерно равную или близкую к ширине контакторов, к которым они присоединены, и имеют входные клеммы соответственно органов управления или визуализации состояния, размещенные на передних сторонах, близких к передним сторонам соответствующих контакторов.

На фиг.1 приведены несколько контакторов, установленных бок о бок на одной стенке и снабженных модулями согласно, изобретению, вид спереди; на фиг.2 - кон- тактор.ная обмотка, напротив клемм которой находится отдельный модуль, вид спереди; на фиг.З - то же, модуль подсоединен к клеммам обмотки, вид сбоку; на фиг.4 - электромеханические или электронные схемы, которые могут размещаться в корпусах соответствующих модулей; на фиг.5 - способ установки модуля на контакторе, вид сбоку,

На фиг.1 показано множество контак- торных устройств-31-36, входящих в одну простую автоматизированную систему или в один участок более расширенной автоматизированной системы, причем на фиг.1 видно, что устройства прикрепляются бок о

бок на одном и том же профильном рельсе 2, жестко связанном со стенкой.

Каждый из этих контакторов такой, (фиг.2 и 3) имеет клеммы 5 и 6, которые

соединены с обмоткой 7 или закреплены на сердечнике 7а обмотки, расположенном в корпусе 8, для возбуждения электромагнита 9, подвижная пластина 10 которого включает выключатели 11 мощности и выключатель

0 15 сигнализации или блокировки, когда намагничивается ярмо 13.

Эти выключатели оканчиваются входными и выходными клеммами 15-17 и 18-20. Третья клемма 21, электрически соеди-

5 ненная с клеммой б, размещается напротив этой последней клеммы и на сердечнике в соответствии с требованиями подсоединения. К каждому из контакторов 31-36 подсоединены функциональные промежуточные

0 модули 41-46, которые входят во множество 40 модулей, каждый из которых несет опре- деленную функцию, непосредственно связанную с работой обмотки.

Каждый корпус 47 модуля 48, (фиг.2 и.8),

5 имеет на нижней стороне 49 два выступающих и частично изолированных выходных штепсельных наконечника 51 и 52, которые могут взаимодействовать с верхними соседними клеммами 5 и 6 обмотки, открывающи0 мися на верхней стороне 53 контактора. На этой же самой стороне имеется выемка 54, которая размещается на участке 55. удаленном от клемм 5 и 6, и которая может принимать крюк 56, жестко связанный со

5 стороной 49. Механическое прикрепление и электрическое подсоединение, которые могут осуществляться только благодаря зажатию концов штепсельных наконечников в соответствующих клеммах, дополняется на0 личием средств 56 и 54 зацепления (системы крюк-выемка).

Как показано на фиг.З, каждый корпус

47 модульный имеет фронтальную панель

57, которая размещается рядом с фронталь5 ной панелью 58 контактора и параллельной ей, не захватывая объема 60, предназначенного для прохождения проводников 61, которые оканчиваются верхними входными клеммами 15-17 мощности.

0

Фронтальная панель 57 модуля 48, которая несет, например, световой указатель 62 и регулировочную кнопку 63, также имеет входы для отверстия для осуществления за5 жатия проводников 64, оканчивающихся на

. входных клеммах 65 и 66 модуля, сами эти

входы выходят на верхнюю сторону модуля.

В данном случае, этих клемм только две,

но их число может быть больше, как это

показано на фиг.1.

Каждый корпус 47 модулей, обозначенных позициями 41 и 46 на фиг.1, имеет ширину d, близкую к ширине Di-D2 подсоединенных контакторов 31-36, эта ширина измеряется параллельно рядам клемм мощности.

Когда контакторный корпус 36 является более широким, чём контакторы 31-35, к нему могут подсоединяться одни и те же модули благодаря наличию клемм обмоток, имеющих зазоры, соответствующие зазорам штепселей, либо благодаря тому, что даже если эти клеммы обмотки имеют больший зазор, штепсельные наконечники модулей могут в них входить на адекватных участках, проходя с одной или с другой стороны соответствующих зажимных винтов.

Кроме того, на фиг.1-3 показано, что высота корпусов модулей может изменяться между двумя значениями hi и П2 в зависимости от объема 70, необходимого для размещения внутренних компонентов, выбранных для выполнения отдельной функции...

Среди функций, которые могут выполняться этими модулями, неограниченно встречаются, например: модуль 41, служащий релейный усилителем; модуль 42, последовательно осуществляющий электронную нерабочую выдержку времени, которая вводит задержку, регулируемую раз возбуждением по отношению к исчезновению опорного сигнала благодаря органу 79 регулировки; модуль 43, функцией которого является осуществление либо произвольного выключения питания обмотки благодаря органу 77 ручного управления, либо выбора начала сигналов питания, поступающих от автомата 84 или от независимого источника благодаря наличию переключателя направления, ручной орган которого обозначен позицией 78 на фиг.4; модуль 44, служащий электронным усилителем для сигналов со слабыми уровнями; модуль 45, последовательно осуществляющий электронным путем рабочую выдержку времени, которая вводит регулируемую задержку между моментом появления сигнала и моментом, когда ток проходит в обмотке благодаря регулирующей кнопке 81; модуль 46, функция которого позволяет параллельно осуществлять произвольное питание обмотки благодаря ручному органу 82 в то время, как эта обмотка питается посредством небольшого реле для обеспечения гальванической изоляции между сигналами управления и источником питания обмотки..

Преимущественным является размещение на передней стороне каждого из модулей светового указателя с использованием,

например, светодиодов, 71-76 для сигнализации о наличии напряжения на клеммрч обмотки или о циркуляции тока в обмотке.

Электромеханические и электронныо 5 схемы и средства, позволяющие выполнять указанные функции, могут являться предметом различных видов выполнения, эквивален- тные схемы которых показаны на фиг.4. Компонент 100 для защиты от перенапряже0 ний с использованием, например, окиси цинка систематически подключается между штепселями 51 и 52. В более общем плане входные клеммы А2 непосредственно соеди- няются с одним из выходных штепселей 52.

5 Наконец, эти выходные штепсели 51 и 52 имеют достаточную длину д, а клеммы 5 и 6 обмотки обладают такой способностью к проникновению, что каждый из этих мод. лей 90 может устанавливаться и соединять0 ся с контактором 91 несмотря на наличие между модулем и этим контактором вспомогательного корпуса 92, служащего для защиты обмотки от помех с помощью схемы PC. Для этой цели вспомогательный корпус име5 ет небольшую толщину е (фиг.5). Для хорошего зацепления модуля можно предусмотреть на верхней стороне 97 этого вспомогательного защитного элемента вы-. емку и выступ 93, которые можно сравнить

0 с выемкой и выступом, предусмотренными на верхней стороне контактора для взаимодействия с крюком 99.

Этот вспомогательный корпус преимущественно соединяется с клеммами 95 об5 мотки 94 благодаря упругим опорам проводимых деталей 96 вспомогательного корпуса, вступающих в контакт с участками 98, незанятыми зажимными винтами.

0Формула изобретения

1. Устройство для управления электрической установкой, содержащее контактор, корпус которого имеет фронтальную и заднюю панель, на которой установлены сред5 ства для крепления корпуса к опоре, нижнюю и две боковых стенки, при этом обмотка контактора имеет две соединительные клеммы, которые выходят наружу в верхней стенке области верхнего края

0 фронтальной панели, клеммы снабжены зажимными винтами, для доступа к которым предусмотрены отверстия во фронтальной панели, и функциональный модуль, который электрически подключен к указанным клем5 мам, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, указанный модуль заключен в корпус, нижняя стенка которого снабжена штепсельными наконечниками, выступающими за пределы модуля, расположенными параллельно фронтальной панели корпуса модуля с возможностью захода и крепления к соединительным клеммам обмотки контактора, при этом нижняя стенка корпуса функционального модуля параллельна верхней стенки контактора, в то время как его фронтальная панель проходит параллельно фронтальной панели корпуса функционального модуля, находясь с ней в одной и той же плоскости, функциональный модуль со- держит две входные клеммы, предназначенные для соединения со средствами управления и выходящие наружу в верхней стенке корпуса модуля, вблизи фронтальной панели этого корпуса, и содержащие зажимные винты, для доступа к которым во фронтальной панели корпуса модуля выполнены отверстия, к соединительным клеммами функционального модуля подключена одна из следующих размещенных в корпусе цепей: последовательная электронная выдержка времени, срабатывающая при появлении сигнала на входных клеммах модуля; последовательная электронная выдержка времени, срабатывающая при исчезнове- нии сигнала управления на-входных клеммах модуля; цепь, обеспечивающая избирательность между командами принудительного пуска или остановок путем ручного вмешательства и командами, вырабатываемыми программным устройством извне; электронный усилитель ретрансляции сигналов управления с развязкой или

без нее; цепи сигнализации электрического состояния на клеммах модуля.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что цепи, размещенные в корпусе функционального модуля, размещены на фронтальной панели соответствующего функционального модуля.

3.Устройство поп п.1 и2,отличающее- с я тем, что оно снабжено средством крепления типа крюк-выемка, расположенным на нижней стенке функционального модуля со стороны, противоположной штепсельным наконечникам.

4.Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что корпус функционального модуля в его передней части расположен по отношению к передкей части корпуса контактора так, что между ними образуется полость, предназначенная для размещения проводов, связанных с входными клеммами контактора.

5.Устройство по пп.1-4,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что между корпусом функционального модуля и корпусом контактора установлен дополнительный защитный корпус небольшой толщины, электрически связанный с соединительными клеммами обмотки контактора, при этом длина штепсельных наконечников выбрана из условий наличия этого дополнительного защитного корпуса, а также из условий удержания этих штепсельных наконечников в соединительных клеммах.

Предложение относится к электротехнике и касается создания установок для управления технологическими процессами, Предлагается на корпусах контакторов размещать функциональные модули с помощью штепсельных наконечников, связанных с соединительными клеммами обмотки управления с помощью винтов. Функциональные модули могут выполнять функции выдержки времени на включение и отключение, а также избирательные функции и сигнальные. Все функциональные схемы размещены на фронтальных панелях внутри корпуса, 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

4И

32

133

-3(,

«35

Шч21

V

I

-1 .

ПОР Q M

ОТТШИГО

f--f-b r----

1819 fV--

;2«Кг.2

.

ЩШ/:Г

-- linaVffl53u hLf--b2

.J -61

57

Фиг.З

Шч21

V

I

-1 .

:Г

57

51 41 100 52

Фиг.Ц