Устройство для управления и контроля состояния цепи нагрузки постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H01H47/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЦЕПИ НАГРУЗКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматики с постоянным контролем за состоянием цепи нагрузки постоянного тока, например в судовых системах.

Известно устройство, содержащее тиристор, включенный последовательно с нагрузкой постоянного тока и с блок-контактом управляемого аппарата, а параллельно тиристору подключено реле контроля оперативной цепи с токоограничивающим сопротивлением 1.

Однако осуществляют контроль цепи только при отключенной нагрузке, что не всегда приемлемо и предполагает гашение тиристора разрывом цепи нагрузки, что снижает надежность устройства.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления и сигнализации о состоянии исполнительного механизма, содержащее цепь из последовательно соединенных источника питания, ключа, обмотки исполнительного механизма и нагрузочного резистора, параллельно которому включена дифференцирующая RCцепь, усилитель и триггер с индикаторным элементом на выходе 2.

Недостатками устройства являются сложность схемного решения, низкая по.ме.хоустойчивость, большие энерго- и тепловыделения в нагрузочном резисторе (особенно для мощных исполнительных механизмов), необходимость использования нестандартных источников питания в связи с дополнительными потерями напряжения в нагрузочном резисторе и в линии связи нагрузочного резистора с исполнительным механизмом, а также невозможность четко диф10ференцировать характер неисправности (обмотка исполнительного механизма, нагрузочный резистор или линия связи обмотки исполнительного механизма с нагрузочным резистором).

Цель изобретения - повышение надеж15ности работы устройства и уменьшение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления и контроля состояния нагрузки постоянного тока, содержащее вывод для подключения отрицатель20ного полюса основного источника питания, соединенный с катодом тиристора, подключенного анодом к контакту кнопки отключения и к выводу для подключения нагрузки. a управляющим электродом через резистор и контакт кнопки включения - к выводу для подключения положительного полюса источника питания и ко второму выводу для подключения нагрузки, снабжено блоком сравнения, резистором, диодом и выводами для подключения положительного и отрицательного полюсов вспомогательного источника питания, причем блок сравнения соединен с выводами для подключения нагрузки, вывод для подключения отрицательного полюса вспомогательного источника питания подключен к катоду диода, соединенного анодом через параллельно соединенные резистор и контакт кнопки отключения с анодом тиристора, а вывод для подключения положительного полюса вспомогательного источника питания соединен с выводом для подключения положительного полюса основного источника питания. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Оно содержит тиристор 1, катод которого соединен с минусом основного источника 2 питания, плюс которого соединен с одним из выводом нагрузки 3, второй вывод которой соединен с анодом тиристора 1. Параллельно нагрузке 3 подключен блок 4 сравнения и цепь из последовательно включенных резистора 5, диода 6 и вспомогательного источника 7 питания, плюс которого соединен с плюсом основного источника питания 2, а минус через, диод 6 и резистор 5 соединен с анодом тиристора 1. Параллельно резистору 5 включена кнопка 8 выключения тиристора 1. В управляющей цепи тиристора 1включены последовательно кнопка 9 включения тиристора 1 и ограничительный резистор 10. Устройство работает следующим образом, Для нормальной работы, устройства необходимо, чтобы напряжение вспомогательного источника 7 питания было больше напряжения основного источника 2 питания, входное сопротивление блока 4 сравнения должно быть значительно больше сопротивления резистора 5, которое в свою очередь должно быть значительно больше сопротивления нагрузки 3. При выключенном тиристоре 1 напряжение на нагрузке 3 и, следовательно, на входе блока 4 сравнения очень мало и блок 4 сравнения отключен. Величина уставки блока 4 сравнения настраивается на величину, близкую к направлению вспомогательного источника 7 питания. При включении тиристора 1 кнопкой 9 к нагрузке прикладывается полное напряжение основного источника 2 питания. Б случае обрыва в цепи нагрузки 3 тиристор 1 оказывается включенным встречно с источником 7, напряжения на котором больше, чем на основном источнике 2. Это приводит к его выключению. Напряжение на зажимах блока 4 сравнения резко возрастает, так как нагрузка 3 оборвана и не шунтирует его, блок 4 срабатывает, сигнализируя о неисправности в цепи нагрузки 3. Аналогично блок 4 сравнения срабатывает и при выключенном тиристоре 1 в случае обрыва в цепи нагрузки 3. Отключение тиристора i в нормальном режиме работы производится с помощью кнопки 8 выключения. При нажатии кнопки 8 шунтируется резистор 5 и тиристор 1 закрывается, так как напряжение источника 7 больше напряжения источника 2. Таким образом, устройство осуществляет непрерывный контроль состояния цепи нагрузки и улучшает режим выключения тиристора. Экономический эффект при использовании изобретения достигается за счет уменьшения эксплуатационных расходов и уменьшения расхода электроэнергии. Формула изобретения Устройство для управления и контроля состояния цепи нагрузки постоянного тока, содержащее вывод для подключения отрицательного полюса основного источника питания, соединенный с катодом тиристора, подключенного анодом к контакту кнопки отключения и к выводу для подключения нагрузки, а управляющим электродом через резистор и контакт кнопки включения - к выводу для подключения положительного полюса источника питания и ко второму выводу для подключения нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и уменьшения потребляемой мощности, оно снабжено блоком сравнения, резистором, диодом и выводами для подключения положительного и отрицательного полюсов вспомогательного источника питания, причем блок сравнения подключен к выводам для подключения нагрузки, вывод для подключения отрицательного полюса вспомогательного источника питания подключен к катоду диода, соединенного анодом через параллельно соединенные резистор и контакт кнопки отключения с анодом тиристора, а вывод для подключения положительного полюса вспомогательного источника питания соединен с выводом для подключения положительного полюса основного источника питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Электронные устройства релейной защиты и автоматики в системах тягового энергоснабжения. Под ред. В. Я. Овласюка. М., «Транспорт, 1974, с. 169, рис. 104-а. 2.Авторское свидетельство СССР № 451112, кл. G 08 В 29/00, 15.12.74.

-I