Устройство для защиты установки от перегрева Советский патент 1992 года по МПК H02H5/04 H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для контроля, сигнализации и защиты компрессора от перегрева.

Известно устройство для защиты элект- роустановок от перегрева, содержащее датчики температуры, соединенные через первый коммутатор с первым входом блока индикации, блок уставок, выходы которого через второй коммутатор соединены с вто- рым входом блока сравнения, блок упрзвле- ния, связанный своими выходами с соответствующими входами первого, второго коммутаторов и блоком индикации, блок управляемой задержки и элемент ИЛИ, при- чем выход блока сравнения соединен с первым входом элемента ИЛИ и через блок управляемой задержки с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с блоком управления режимом работы элект- роустановки

Недостатком известного устройства является то, что оно отключает установку только при превышении допустимого уровня температуры с одновременной индикацией номера перегретого узла, таким образом устройство имеет узкий диапазон эксплуатационных возможностей, что ведет к снижению эксплуатационной надежности установки, так как обслуживание установки требует постоянного контроля температуры в любой момент времени и не допущения аварийных ситуаций.

В качестве прототипа выбрано устройство для защиты электроустановки от перегрева, которое содержит датчики температуры, соединенные через первый коммутатор с первым входом блока сравнения, выход которого через элемент И связан с управляющим входом блока индикации, блок уставок, выходы которого через второй коммутатор соединены с вторым входом блока сравнения, блок управления, связанный своими выходами с соответствующими входами первого, второго коммутаторов, блоком индикации и одновибратором, блок управляемой задержки, элемент ИЛИ и инвертор, причем выход одновибратора через инвертор соединен с вторым входом элемента И, а выход элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ и через блок управляемой задержки с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с блоком управления режимом электроустановки 2.

К недостаткам этого устройства-прототипа относится то, что оно также не обеспе- чивает индикацию текущего значения температуры в контролируемых узлах установки и, следовательно, не позволяет контролировать динамику увеличения температуры в контролируемых узлах установки, снижая тем самым эксплуатационную надежность установки за счет узкой эксплуатационной возможности устройства.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение эксплуатационной надежности установки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство защиты установки от перегрева содержит датчики температуры, соединенные через первый коммутатор с первым блоком сравнения, последовательно соединенные одновибратор, элемент НЕ, первый элемент И и элемент ИЛИ, первый блок уставок, соединенный через второй коммутатор с другим входом первого блока сравнения, а также привод отключения установки, первый блок индикации и первый блок управления, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго коммутатора, первого блока индикации и одновибратора, причем первый элемент И другим входом соединен с выходом первого блока сравнения, последовательно соединенные второй блок установок, третий коммутатор, второй блок уставок, третий коммутатор, второй блок сравнения, второй элемент И и блок сигнализации, а также второй блок управления и второй блок индикации, причем привод отключения установки подсоединен входом к выходу первого элемента И, элемент ИЛИ выходом подключен к входу первого блока индикации, первый коммутатор выходом подсоединен к второму входу второго блока сравнения и входу второго блока индикации, элемент НЕ выходом подсоединен к входу второго элемента И, первый блок управления выходом подключен к управляющему входу третьего коммутатора, элемент ИЛИ выходом подсоединен к второму входу второго блока индикации, а вторым входом - к выходу второго элемента И, а третьим входом - к выходу второго блока управления.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства защиты установки от перегрева; на фиг.2 - пример выполнения второго блока индикации; на фиг.З - пример выполнения одновибратора.

Устройство защиты установки от перегрева содержит датчики 1-о тэмпературы соединенные через первый коммутатор 4 с первым блоком 5 сравнения, последовательно соединенные сдновибратор б, элемент НЕ7, первый элемент И8 и элемент ИЛИ 9, первый блок 10 уставок, соединенный через второй коммутатор 11с другим входом первого блока 5 сравнения, а также

привод отключения установки 12, первый блок 13 индикации и первый блок 14 управления, .выход которого соединен с управляющими входами первого 4 и второго 11 коммутатора, первого блока 13 индикации и одновибратора 6, причем первый элемент И8 другим входом соединен с выходом первого блока 5 сравнения, последовательно второй блок 15 уставок, третий коммутатор 16, второй блок 17 сравнения, второй элемент И18 и блок 19 сигнализации, а также второй блок 20 управления и второй блок 21 индикации, причем привод отключения установки 12 подсоединен входом к выходу первого элемента И8, элемент ИЛИ 9 выходом подключен к входу первого блока 13 индикации, первый коммутатор 4 выходом подсоединен к второму входу второго блока 17 сравнения и входу второго блока 21 индикации, элемент НЕ7 выходом подсоединен к входу второго элемента И18, первый блок 14 управления выходом подключен к управляющему входу третьего коммутатора 16, элемент ИЛ 1/19 выходом подсоединен к второму входу второго блока 21 индикации, а вторым входом - к выходу второго элемента И18, а третьим входом - к выходу второго блока 20 управления,

В качестве датчиков 1-3 могут быть использованы, например, обычные термометры сопротивления типа ТСП

В качестве коммутаторов 4, 11 и 16 могут быть использованы мультиплексоры, которые имеют несколько входов и один выход с последовательным подключением каждого входа к выходу при подаче на его управляющие входы цифрового кода.

В качестве блоков 10 и 15 уставок могут быть использованы переменные резисторы, опорное напряжение на которые подается со стабилизированного источника напряжения, а значения уставок снимаются с их средних выводов.

В качестве первого блока 14 управления может быть использован генератор тактовых импульсов с выходным сигналом, представленным в виде цифрового кода, с помощью которого происходит управление блоками 4, 6, 11, 13 и 16

В качестве второго блока 20 управления может быть использована кнопка с фиксацией, снабженная переключающим контактом. С помощью второго блока 20 управления осуществляется индикация температуры и номера любого контролируемого узла установки в любое время В отжатом положении через размыкающий контакт на выход второго блока 20 управления поступает сигнал Лог. О, в нажатом положении

через замыкающий контакт - сигнал Лог.Г,

Первый 5 и второй 17 блоки сравнения могут быть выполнены в виде обычных компараторов на операционных усилителях.

Элементы И9, ИЛЙ9, НЕ7 и И18 - стандартные элементы, выполняющие соответствующие функции.

Первый блок 13 индикации может быть

0 выполнен, например, по схеме рис.4.ta (см. Иванов В.И., Аксенов А.И., Юшин A.M. Полупроводниковые приборы. Справочник 2-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиз- дат, 1989, с. 146).

5 Второй блок 21 индикации представляет собой устройство, представленное на фиг.2, которое состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 22, индикатора 23 и ключа 24. В качестве АЦП 22 может быть,

0 использован АЦП двойного интегрирования К572ПВ2, индикатора 23 - 3,5 декадный индикатор на семисегментных светодиодных матрицах, ключа 24 - обычный транзистор, соответствующей мощности.

5 Одновибратор 6 представляет собой устройство, представленное на фиг.З, которое состоит из последовательно соединенных дешифраторов 25, дифференциаторов 26- 28 и элемента ИЛИ 29. На вход дешифрато0 ра 25 подается цифровой код с выхода первого блока 14 управления, при этом на выходах дешифратора 25 в соответствии с цифровым кодом возникают положительные импульсы, которые поступают на вход

5 дифференциаторов 26, 27 и 28. Дифференциаторы 26, 27 и 28 формируют короткие импульсы, которые поступают на вход элемента ИЛ И29, т.е. в момент изменения цифрового кода на выходе элемента ИЛИ29

0 будет присутствовать короткий положительный импульс, длительность которого зависит от параметров дифференциаторов 26, 27, 28, и равна Тов. - длительность импульса на выходе одновибратора 6.

5 Устройство для защиты установки от перегрева работает следующим образом.

Выходной сигнал первого блока 14 управления, представляющего собой цифровой код, управляет коммутаторами 4, 11 и

0 16, а также первым блоком 13 индикации и одновибратором 6. Под действием этих сигналов коммутаторы 4, 11 и 16 поочередно подключают датчики 1-3 температуры и соответствующие им выходы первого блока 10

5 уставок и второго блока 16 устгвок к соответствующим блокам 5 и 17 сравнения. Блоки 5 и 17 сравнения сравнивают величину сигнала на выходе опрашиваемого датчика температуры, например 1, с величиной, соответствующей данному датчику аварийной

(первый блок 10 уставок) и предупредительной (второй блок 15 уставок) уставки. При температуре ниже допустимой (для контролируемого узла), измеряемой данным датчиком, величина сигнала соответствующей ему аварийной или предупредительной уставки и на выходах блоков 5 и 17 сравнения будут присутствовать сигналы Лог.О, которые поступят на первый элемент И8 и второй элемент И18. При этом на их выходах также будут присутствовать сигналы Лог.О, которые запрещают срабатывание блока 19 сигнализации привода 12 отключения установки, а также индикацию температуры узлов установки и их номер первым 13 и вторым 21 блоками индикации.

Когда хотя бы один из узлов установки окажется перегретым выше температуры, определяемой уставкой предупредительного уровня (второй блок 15 уставок), на выходе второго блока 17 сравнения, при опросе соответствующего датчика будет присутствовать сигнал Лог. 1. Под действием сигналов на выходе первого блока 14 управления запускается также одновибратор 6, который в момент изменения цифрового кода вырабатывает импульсы длительностью Тов, которые через элемент НЕ7 поступают на выход элемента И8 (И 18). При этом на выходе элемента И8 (И 18) сигнал Лог.1 присутствует Только при наличии единичных сигналов на его входах. Таким образом вводится запрет на прохождение сигнала от блока 17 (5) сравнения на вход элемента И18 (И8) в начале каждого такта работы первого блока 14 управления с целью исключения ложных срабатываний устройства в момент переключения коммутаторов из-за возможности возникновения неопределенного состояния сигналов в этот момент на выходе блоков сравнения.

Сигнал Лог.1 с выхода второго элемента И18 поступает на вход блока Т9 сигнализации, а также через элемент ИЛИ9 - на входы разрешения работы первого 13 и второго 21 блоков индикации При этом, в момент опроса датчика, контролирующего перегретый узел установки, блок 19 сигнализации сигнализирует о достижении температурой предупредительного уровня Первый блок 13 индикации показывает номер контролируемого узла, а второй блок 21 индикации - температуру в данном контролируемом узле установки. При возникновении предупредительного уровня температуры, хотя бы в одном из контролируемых узлов установки, обслуживающий персонал должен принять меры по выяснению причин, вызвавших перегрев этого узла. В случае дальнейшего повышения

температуры узла и достижения уставки аварийного уровня (первый блок 10 уставок) на выходе первого блока 5 сравнения появится сигнал 1, При наличии на обоих входах первого элемента И8 Лог.1 на его выходе появляется сигнал лог.1, который поступает на привод отключения установки 12 и через элемент ИЛ И9 на входы разреше- ния работы первого 13 и второго 21 блоков

0 индикации. При этом первый блок 13 индикации показывает номер контролируемого узла установки, температура которого достигла аварийного уровня, а второй блок 21 индикации показывает величину температу5 ры в данном узле установки. При этом привод 12 отключения установки отключит установку по превышению аварийного уровня температуры.

Второй блок 20 управления служит для

0 текущего контроля температуры во время работы установки. При воздействии на второй блок 20 управления на его выходе появится сигнал, Лог 1, который через элемент ИЛИ 9 поступит на входы разреше5 ния первого 13 и второго блоков индикации,

которые покажут номер контролируемого

узла и соответствующую ему температуру.

Таким образом, введение в устройство

второго блока уставок, третьего коммутато0 ра, второго блока сравнения, второго блока индикации, второго элемента И, второго блока управления и блока сигнализации, а также соответствующие соединения блоков позволили расширить эксплуатационные

5 возможности устройства, а следовательно, повысить эксплуатационную надежность установки за счет своевременного выявления роста температуры в контролируемых узлах установки и сигнализации о достиже0 нии температуры тревожного уровня, что позволяет избежать доведение установки до аварийного режима работы.

Формула изобретения Устройство для защиты установки от пе5 регрева, содержащее датчики температуры, соединенные через первый коммутатор с первым блоком сравнения, последовательно соединенные одновибратор, элемент НЕ, первый элемент И и элемент ИЛИ, первый

0 блок уставок, соединенный через второй коммутатор с другим входом первого блока сравнения, привод отключения установки, первый блок индикации, первый блок управления, выход которого соединен с управля5 ющими входами первого и второго коммутаторов, первого блока индикации и одновибратора, при этом первый элемент И другим входом соединен с выходом первого блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных

возможностей устройства и повышения эксплуатационной надежности, оно дополнительно содержит последовательно соединенные второй блок уставок, третий коммутатор, второй блок сравнения, второй элемент И и блок сигнализации, а также вторые блок управления в блок индикации, при этом привод отключения установки подсоединен входом к выходу первого элемента И, элемент ИЛИ выходом подключен к входу первого блока индикации, первый

0

коммутатор выходом подсоединен к второму входу второго блока сравнения и входу второго блока индикации, элемент НЕ выходом подсоединен к входу второго элемента И, первый блок управления выходом подключен к управляющему входу третьего коммутатора, элемент ИЛИ выходом подсоединен к второму входу второго блока индикации, вторым входом - выходу второго элемента И, а третьим входом - к выходу второго блока управления.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, для контроля, сигнализации и защиты компрессора от перегрева Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение эксплуатационной надежности установки. Цель достигается тем, что устройство защиты установки от перегрева содержит датчики температуры 1.2,3. соединенные через первый коммутатор 4 с первым блоком сравнения 5, последовательно соединенные од- новибратор 6, элемент НЕ 7, первый элемент И 8 и элемент ИЛИ 9. Первый блок уставок 10, соединенный через второй коммутатор 11 с другим входом первого блока сравнения 5, также привод отключения установки 12, первый блок индикации 13 и первый блок управления 14, выход которого соединен с управляющими входами первого 4 и второго 11 коммутатора, первого блока индикации 13 и одновибратора 6. Первый элемент И 8 другим входом соединен с выходом первого блока сравнений 5. Устройство содержит последовательно соединенные второй блок уставок 15, третий коммутатор 16, второй блок сравнения 17, второй элемент И 18 и блок сигнализации 19. Первый блок управления 14 выходом подключен к управляющему входу третьего Коммутатора 16 Элемент ИЛИ 9 выходом подсоединен к второму входу второго блока индикации 21, а вторым входом - к выходу второго элемента И 18, а третьим входом - к выходу второго блока управления 20. 3 ил. 4 СЯ OJ ел СА ю

Фиг. 2

Г

0/т первого i fyoxa у Л уярабле- у ния 4

2

От элемента

ЯЛИ9

Уип