Путевой выключатель Советский патент 1981 года по МПК H01H36/00 G08C9/04 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля положения регулирующих органов механизмов, перемещающихся в герметичных обьемах, например в аппаратах химической промышленности, нефтяной, газовой и т.д. Известен магнитный путевой выклю чатель, содержащий магнитоуправляемый контакт (МУК; с обмоткой подмаг ничивания, питаемой от внешнего источника тока через контакты, связан ные с якорем реле контроля, включае мого МУК. Поток обмотки подмагничивания действует на МУК согласно с потоком постоянного магнита. При введении в зазор между постоянным магнитом и МУК пластины из магнитомягкого материала часть потока магнита шунтируется, МУК размыкается и разрывает цепь питания реле контроля {i . Недостатком этого путевого выклю чателя является возможность згшипания МУК при длительном нахождении ег в замкнутом состоянии при повышенных температурах датчика, а также возможность выдачи ложных сигналов при обесточивании устройства вследствие того, что реле контроля в ждущем режиме нг ходится во включенном состоянии. Известен также бесконтактный датчик положений рабочего органа механизма, содержащий МУК с обмоткой подмагничивания, подключенный через диод к обмотке реле контроля, дополнительное , подключенное через цепь временной задержки и МУК к источнику питания, и другие элементы, в котором иск.пючается возможность залипания МУК, так как последний при любом из двух возможных состояний датчика положений (включено или выключено ; находится в разомкнутом состоянии и згилыкается лишь на короткое время переходных процессов из одного состояния в другое. Такое выполнение путевого выключателя позволяет повысить нгщежность работы устройства для контроля положений рабочих органов механизмов Г2}« Недостаткгили данного устройства являются относительная сложность схемы, вызванная наличием дополнительного реле, а также увеличенное время отключения основного реле лреле контроЛя), обусловленное наличием врвмязадакщей цепочки в цепи питания дополнительного реле, что в ряде случаев недопустимо, так как при боль ших скоростях перемещения контролируемого органа датчик положений выдает сигнал о начале движения с большим опозданием. Наиболее близким к изобретению яв ляется путевой выключатель, содержащий источник питания, МУК, переменный резистор, реле контроля, включен ное параллельно последовательной цепи, состоящей из обмотки подмагничивания и переменного резистора, постоянный магнит, установленный с воз моуностью кинематической связи с кон тролируемым объектом, тиристор с резистором в цепи управления и последе вательн1по цепь, состоящую из конденсатора и подзарядного резистора, включенную паргшлельно реле контроля, которое через тиристор соединено с отрицательной клеммой источника питания Сз . Недостатками данного устройства являются относительно большое число линий связи (датчика) со схемой управления и использование в этой схеме контактов реле контроля, что приводит к понижению надежности устройства в целом и уменьшению коэффициента полезной загрузки контактов реле контроля (отношение максимального числа контактов, которые могут быть использованы для сигнгшизации, к общему числу контактов реле) Цель изобретения - повышение надежности путевого выключателя путем сокращения числа линий связи датчика со схемой управления и исключения из этой схемы переключающего контакта реле контроля. Поставленная цель достигается тем что в путевом выключателе, содержаще источник питания, магнитоуправляемый контакт с обмоткой подмагничивания, переменный резистор, реле контроля, включенное паргшлельно последователь ной цепи, обстоящей из обмотки подмагничивания и переменного резистора, постоянный магнит, установленный с возможностью кинематической связи с контролируемым объектом, тиристор с. резистором в цепи управления и последовательную цепь, состоящую из конденсатора и подзарядного резистора, включенную параллельно реле контроля, которое через тиристор соедиг нено с отрицательной клеммой источника питания, введены тиристор типа р-п-р и два резистора, эмиттер транзистора подключен к точке соединения конденсатора с подзарядным резистором и соединен через один из указанных дополнительных резисторов к катоду тиристора, к которому подключен коллектор транзистора и через второй указанный дополнительный резистор- база транзистора, подключенная также к точке соединения вывода обмотки ПО агничивания и переменного резистора и через резистор к управляющему электроду тиристора, а магнитоуправляеый контакт подключен параллельно бмотке подмагничивания. На фиг.1 дана конструкция датчика; на фиг.2 - принципигшьнаш электрическая схема управления устройств.а. Датчик путевого выключателя состоит из МУК 1, обмотки 2 подмагничивания и постоянного магнита 3, перемещающегося в герметичном объеме и установленного с возможностью кинематической связи с контролируемым объектом, Принципиальнзш схема выключателя содержит мук 1, обмотку 2 подмагничивания, переменный резистор 4, реле 5 контроля, конденсатор б с подзарядным резистором 7, тиристор 8, резисторы 9-11 и транзистор 12. Путевой выключатель работает, следукяцим образом. При отсутствии постоянного магнита 3 МУК 1 нгисодится в разомкнутом состоянии, так как магнитное поле Н , создаваемба током, протекаххцим через обмотку 2 подмагничивания по цепи, содержащей обмотку реле 5 контроля и резистор 10, недостаточно для срабатывания МУК 1. Величина этого тока недостаточна также и для срабатывания реле 5 контроля. Это достигается соответствующим выбором величины сопротивлений 4 и 10 и активного сопротивления обмотки 2 подмагничивания. Тиристор 8 при этом находится в выключенном состоянии, так ка положительный потенциал в точке соединения резисторов 9 и 10 недостаточен для его включения. С помощью делителя напряжения, состоящего из резисторов 7 и 11, обеспечивается закрытое состояние транзистора 12 при наличии положительных потенциалов на его базе в процессе работы путевого выключателя. При этом обкладка конденсатора б, подключенная к аноду тиристора 8, заряжена положительно по отнсжюнию к обкладке, подсоединенной к эмиттеру транзистсфа 12. При перемещении постоянного магнита в зону ргюположения МУК 1 пбследяий замыкается, как только суммарнгш величина магнитного поля Н обмотки 2 подмагничивания и одинакового с ним по нгшравлению поля постоянного магнита Н,д становится равной величине поля срабатывания Не МУК 1, т.е. при Н + . Замкнувшийся МУК 1 изменяет коэффициент деления делителя, образованного резистором 4, сопротивлением обмотки 2 подмагничивания, сопротивлением обмотки реле 5 и резистором 10 таким образом, что потенциал в точке соединения резисторов 9 и 10 повышается до уровня, достаточного для вкгаочения тиристора 8. Тиристор 8 включается, переводя реле 5 контроля во включенное состояние. Почти одновре (через несколько микросекунд) с включением тиристора 8 открываетс транзистор 12, так как его база через замкнутый МУК 1 и открытый тири тор 8 оказывается подключенной к от рицательному полюоу источника питан Быстрое по сравнению с постоянной в мени цепи, состоящей из конденсатор 6 и резистора 7, включение транзистора 12 обеспечивает разряд конденсатора 6 до нулевой разности потенцигшов на его обкладкгис через тирис тор 8 и не дает ему перезарядиться обратном направлении. SaMKHVBmHCb, МУК 1 шунтирует также обмотку 2 под магничивания и находится только под действием поля магнита НцА - с кВеличина поля Нм с помощью выбор величины поля устанавливается меньшей, чем величина поля отпускания ,Поэтому замкнувшийся МУК 1 через время, равное времени его отпус кания, снова разомкнется, во так ка тиристор 8 включается значительно раньше (время срабатывания тиристор порядка 10 МКС, а время отпускания МУК 1 примерно в 100-200 раз больше порядка 1-2 мкс;, то по обмотке 2 подмагничивания ток потечет уже противоположного направления по цепи, содержащей резистор 4 и тиристо 8, и МУК 1 игосодится под действием разности поля обмотки подмагничивания HK и поля постоянного магнита Н,д. Величина поля задается резистором 4 такой, чтобы выполнялись два условия (1), 12) Выполнение условия (2) приводит к тому, что после включения тиристора 8 МУК 1 разколкается и о.стается в этом состояний.Таким образом, включение путевого выключателя происходит при кратковременном замыкании МУК. При выведении магнита 3 из зоны расположения МУК 1 поле, воздействующее на МУК 1, увеличивается (так как оно равно разности , а Н|м«уменьшается) и в конце концов достигает величины поля срабатывания HC МУК 1. Последний згичыкается, к база транзистора 12 через МУК 1 и открытый тиристор 8 оказывается подключенной к отрицательнои о полюсу источника питания, транзистор 12 открывается, и конденсатор 6, который после .отпускания МУК 1 заряжается до напряжения средней точки делителя из резисторов 7 и 11, разряжг1яс через транзистор 12 и тиристор 8, выключает последний, реле 5 контроля переходит в выключенное состояние а .МУК 1 размыкается. Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается режим работы МУК, при котором он замыкается лишь на KODOTKoe время перехода путевого выклю- ателя из одного состояния в Другое, что позволяет исключить возможность залипания МУК при длительном нахождении его в замкнутом состоянии под током при повышенных температургис датчика. Кроме того, предлагаемый путевой переключатель обладает большей надежностью по сравиенн с известным, так как он -имеет в два раза меньшее число линий связи датчика со схемой управления, а из вторичной схемы исключены контакты реле контроля, что повышает коммутационную способность и быстродействие путевого выключателя. Формула изобретения Путевой выключатель, содержащий источник питания, магнитоуправляемый контакт с обмоткой подмагничивания, переменный резистор, реле контроля, включенное параллельно последовательной цепи, состоящей из обмотки подмагничивания и переменного резистора, постоянный магнит, установленный с возможностью кинематической связи с контролируеквлм объектом, тиристор с резистором в цепи управления и последовательную цепь,состоящую из конденсатора и подзарядного резистора, включенную параллельно реле контроля, которое через тиристор соединено с отрицательной клеммой источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в выключатель введены транзистор типа р-п-р и два резистора, эмиттер транзистора подключен к точке соединения конденсатора с подзарядным резистором и присоединен через один из указанных дополнительных резисторов к катоду тиристора, к которому подключены коллектор транзистора и через другой указанный дополнительный резистор - база транзистора, подключенная также к точке соединения вывода обмотки подмагничивания и переменного резистора и через резистор к управлякщему электроду тиристора, а магнитоуправляемвый контакт подклю чен параллельно обмотке подмагничивания. Источники информгщии, принятые во внимание при экспертиэа 1. Патент Франции I 1498309, кл. Н 03 К 15/55, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР 9 362789, кл.б 01 Р 13/00, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР 529502, КЛ.Н.01 Н 51/28, 1973.

0 +