Данное авторское свидетельство является усовершенствованием основного авт. св. № 807428. По основному авт. св. № 807428 известно устройство, позволяющее контролировать режим работы импульсной энергоустановки (ИЭУ) в цепи индуктивного накопителя энергии (ИНЭ на стадии ее включения 1. Устрой- ство содержит датчик напряжения, включенный параллельно размыкателю, шунтирующему ИНЭ, пороговый элемент выход которого подключен через первый элемент ИЛИ .к аварийному выходу первый и второй элементы сравнения, первые входы которых подключены к входу порогового элемента и к датчику напряжения, второй вход первого элемента сравнения подключен через источник смещения к выходу генератор ступенчато изменяющегося напряжения и к второму входу второго элемента сравнения, инверсный выход которого подключен через второй элемент ИЛИ к входу элемента И, выход первого элемента сравнения подключен к входу управления генератора ступенчато из меняющегося напряжения и к импульсн му входу.третьего элемента ИЛИ, вкл ченному на входе ждущего мультивибратора, инверсный выход которого подключен к входу второго элемента ИЛИ. Устройство также содержит элемент временной задержки, вход которого подключен к входу сигнала, начала стадии включения и к импульсному входу третьего сигнала ИЛИ. Инверсный вход элемента И подключен к входу сигнала окончания стадии включения, а выход - к входу первого элемента ИЛИ. Благодаря введению управляемых от первого элемента сравнения генератора ступенчато изменяющегося напряжения в качестве источника опорного сигнала и ждущего мультивибратора, устанавливающего временной интервал, в течение которого контролируемое напряжение должно превысить устанавливаемый контрольный уровень (напряжение на втором входе первого элемента сравнения), устройство осуществляет непрерывный контроль за нарастающим напряжением на ИЭУ в процессе ее включения. При выходе контролируемого напряжения за пределы зоны, ограниченной верхним предельным уровнем, который устанавливают пороговым элементом, и изменяющимися в процессе включения ИЭУ двумя нижними контрольными уровнями (по
напряжению и по времени), вырабатывают аварийный сигнал.
Однако высокая чувствительность и быстродействие аварийного контрол для своевременного обнаружения отсутствия нормального нарастания конролируемо г-о напряжения при простоте схемы устройства и удобстве ее эксплуатации реализуется данным устройством только на стадии включения ИЭУ что ограничивает его функциональные возможности и область использования такого устройства.
Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей известного устройства путем обеспечения адаптивного контроля на всех стадиях работы.
Для достижения указанной цели в устройство для контроля стадии включения импульсной эне1эгоустанойкн 1 дополнительно введены второй и третий элементы временной задержки, второй и третий ждущие мультиви-браторы, второй, третий и четвертый элементы и, четвертый и пятый элементы или, а генератор ступенчато изменяющегося напряжения дополнител но снабжен реверсивным входом управления, причем выход первого элемента сравнения подключен через четвертый элемент ИЛИ к входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу первого элемента ИЛИ инверсный выход второго элемента сравнения подключен к одному из входов второго элемента И, к входу второго элемента временной задержки, к рдному из входов четвёрToiO элемента И и к импульсному вхо пятого элемента ИЛИ, второй импульсный вход которого и второй вход четвертого элемента И подключены к входу сигнала окончания стадии включения непосредственно, второй вход третьего элемента И подключен к указанному входу через третий элемент временной задержки, выход второго элемента временной задержки через второй ждущий мультивибратор и второй элемент И подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ, к третьему входу которого через третий ждущий мультивибратор подключен выход пятого элемента ИЛИ.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 диаграмма изменения напряжений в процессе работы ИЭУ.
Устройство для контроля режима работы ИЭУ 1, питаемой от ИНЭ 2 с шунтирующим размыкателем 3, содержит датчик 4 напряжения, пороговый элемент 5, выход которого подключен через первый элемент 6 ИЛИ к аварийному выходу 7, первый и второй элементы 8,9 сравнения, второй элемент 10 ИЛИ, подключенный выходом к одному из входов первого
элемента 11 И, а одним из входов к инверсному выходу первого ждущего мультивибратора 12, вход которого соединен с выходом третьего элемента 13 ИЛИ, первый элемент 14 временной с задержки, включенный на входе 15 сигнала начала стадии включения, последовательно включенные второй элемент 16 временной задержки, второй ждущий мультивибратор 17, второй
элемент 18 и, четвертый элемент
19 ИЛИ и третий элемент 20 И, второй вход которого подключен через третий элемент 21 временной задержки к выходу 22 сигнала окончания стадии включения, четвертый элемент 23 И,
5. пятый элемент 24 ИЛИ на входе третьего ждущего мультивибратора 25, генератор 26 ступенчато изменяющегося напряжения с прямым и реверсивным входами 27, 28 управления и
0 источник 29 смещения, включенный между вторыми входами элементов 8, 9 сравнения, первые входы которых и вход порогового элемента 5 подключены к датчику 4 напряжения. Вн5 ход первого элемента 8 сравнения подключен к импульсному входу элемента 13 ИЛИ, к входу элемента 19 ИЛИ, один из входов которого соединен с инверсным выходом ждущего мультивибратора 25, и к прямому входу 27 управления генератора 26. Инверсный выход элемента 9 сравнения подключен к вторым входам элементов 10, „ 18 ИЛИ и И, к входу элемента 16 временной задержки, а также к одному
5 из импульсных входов элемента 24 ИЛИ и к входу элемента 23 И, второй вход которого соединен со вторым импульсным входом элемента 24 ИЛИ и подключен к выходу 22 сигнала окончания
0 стадии включения. Выход элемента 23 .И подключенк реверсивному входу 28 управления генератора 26, выход которого подключен к второму (опорному) входу элемента 9 сравнения.
С Прямой и инверсный входы элемента 11 И подключены соответственно к выходу элемента 14 временной задержки и к выходу 22 сигнала окончаниястадии включения.
В момент срабатывания размыкателя 3 и начала переключения тока ИНЭ 2 в цепь последней ступени размыкателя 3, например в плавкую (момент -t ) , на ИЭУ 1 появляется
5 нарастающее с определенной скоростью напряжение, контролируемое датчиком 4, выходное напряжение которого (Ug) подают на вход порогового элемента 5 и на первые (сигнальные) входы
0 элементов 8, 9 сравнения, следящих за допустимыми уровнями его изменения. Поступающий в этот момент на вход 15 сигнал начала стадии включения запускает ждущий мультивибратор
5 12 и через временной интервал D, определяемый элементом 14 временной задержки, открывает по одному из входов элемент 11 И. в интервале D срабатывает элемент 9 сравнения, так как в исходном состоянии напряжение на выходе генератора 26, являющееся опорным для элемента 9 сравнения, равно нулю. В результате срабатывания ждущего мультивибратор 12-и элемента 9 сравнения элемент 11 И окажется закрытым по одному |ИЗ прямых входов, прежде чем он будет открыт по второму прямому входу Как только напряжение превысит первый опорный уровень на втором входе элемента 8 сравнения, определяеквлй источником 29 (U( г его выходной сигнал подецот на вход 27 управления генератора 26 ступенчато изменяющег ся напряжения, выходное напряжение генератора 26, изменяющееся на AU. при поступлении на его управляющий вход 27 сигнала, возвращает элемент 8 сравнения в исходное выключенное состояние. При срабатывании элемент 8сравнения его выходной сигнал подают через элемент 13 ИЛИ на запуск ждущего мультивибратора 12, не дав возвратиться ему в исходное состояние, вновь устанавливая вр ленной интервал D, в течение которого напряжение Од должно превысить новый установленный опорный уровень на втором входе элемента 8 сравнения. Этим устанавливают граничное значение минимальной скорости нарастания напряжения на ИЭУ 1, при которой сохраняется нормальный режим, ее работы. Если за установленный временной интервал D. (время возбужденног состояния ждущего мультивибратора 1 с момента его запуска) не произойде срабатывания элемента 8 сравнения, т.е. напряжение превысит уста новленного уровня, то ждущий мульти вибратор 12 возвратится в исходное состояние, а сигнал с его инверсног выхода пройдет через открытый по двум входам элемент 11 И и поступит на аварийный выход 7, сигнализируя о нарушении режима работы ИЭУ 1. При нормальной скорости нарастания контролируемого напряжения каждое очередное срабатывание элемента 8 сравнения повышает выходное напряже ние генератора 26 на bUj , которое устанавливает два опорных следящих уровня, отличающихся на 1) . С по мощью верхнего опорного уровня и установленного временного интервала DL определяют минимально допустимую скорость нарастания контролируемого напряжения, а с помощью нижнего опорного уровня и верхнего предельного уровня Ugf, , установленного пороговым элементом 5, определяют зону допустимого его изменения на стадии включений ИЭУ 1. Выход контролируемого напряжения за пределы этой зоны указывает на возникновение аварийной ситуации. В момент t 2 окончания стадии включения, когда ток ИНЭ 2 полностью переключается в ИЭУ 1, а напряжение на ней достигает максимгшьного значения, на выход 22 подают сигнал, который закрывает по инверсному входу элемент 11 И, открывает по одному из входов злемент 23 И, установленный на реверсивном входе 28 генератора 26, запускает ждущий мультивибратор 25 и через временной интервал БЗ, определяеьвлй элементом 21 временной задержки, открывает по одному из входов элемент 20 И, который до окончания временного интервала Dj закрывают по второму входу в результате срабатывания ждущего мультивибратора 25 на время D и отсутствия сигнала на выходе элемента 8 сравнения на время нахождения его в выключенном состоянии. С момента -t, при нормальном режиме работы ИЭУ 1, характеризующимся определенной скоростью спада контролируемого напряжения в течение всей рабочей стадии, напряжение Ug не должно превышать уровень, установленный на опорном входе элемента 8 сравнения, а во временном интервале D оставаться выше уровня выходного напряжения генератора 26 и установленного на опорном входе элемента 9 сравнения. В противном случае либо произойдет срабатывание элемента 8 сравнения и его выходной сигнал пройдет через открытый по одному входу элемент 20 И на аварийный выход 7, либо в результате отсутствия обратного срабатывания элемента 9 сравнения и запуска ждущего мультивибратора 25 последний возвратится в исходное состояние и сигнал с его инверсного выхода также поступит на аварийный выход 7, сигнализируя о нарушении режима работы ИЭУ 1. В момент снижения напряжения Up ниже опорного уровня элемента 9 сравнения и его обратного срабатывания сигнал с его инверсного выхода поступает через элемент 23 И на реверсивный вход 28 управления генератора 26, снижая его выходное напряжение и, следовательно, уровень опорного напряжения элементов 8,9 сравнения на величину &U2.. В результате элемент 9 сравнения вновь переходит во включенное состояние. При срабатывании элемента 9 сравнения в интервале 04 ждущий мультивибратор 25 постоянно удерживается в возбужденном состоянии и сигнал на его инверсном выходе отсутствует. Через временной интервал Dg., который устанавливают элементом 6 временной задержки с учетом окончания переходного процесса, когда сигнал на выходе элемента 9 сравнения уже будет отсутствовать, запускают ждущий мультивибратор 17, открывая тем caiMHM элемент 18 И по одному из входов на время D. Если в интервале Dg произойдет обратное срабатывание элемента 9 сравнения, то .его выходной сигнал пройдет через элементы 18, 20 И на аварийный выход 7. Таким образом устанавливают контроль за предельно допустимой скоростью спада напряжения Ug При нормальной скорости спада контролируемого напряжения каждое очередное срабатывание элемента 9 сравнения снижает выходное напряжение генератора 26 на AUi , устанавливая два следящих опорных уровня. Нижний опорный уровень и установленный временной интервал 04 определяют минимально допустимую скорость спада контролируемого напряжения, а верхний опорный уровень на протяжении всей рабочей стадии и нижний опорный уровень в установленном интервале Dg определяют зону допустимого его изменения/ ширину которой устанавлившот источником 29 смещения равной см Выход контролируемого напряжения за пределы этой зоны указывает на возникновение аварийной ситуации.
Данное устройство по сравнению с известным осуществляет аварийный контроль за режимом работы ИЭУ как на стадии ее включения/ так и- на рабочей стадии, устанавливая адаптивную зону допустимого изменения контролируемого напряжения,- позволяющую получить высокую чувствительност и быстродействие аварийного контроля Формула изобретения
Устройство для контроля стадии включения импульсной энергоустановки
по авт. св. № 807428, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения адаптивного контроля на всех стадиях работы, в него введены второй и третий элементы временной задержки, второй и третий ждущие мультивибраторы, второй, третий и четвертый элементы И, четвертый и пятый элементы ИЛИ, а генератор ступенчато изменяющегося напряжения снабжен реверсивным входом управления, причем выход первого элемента сравнения подключен через четвертый элемент ИЛИ к входу тре.ьего элемента И, выход которого под5ключен к входу первого элемента ИЛИ, инверсный выход второго элемента сравнения подключен к одному из входов второго элемента И, к входу второго элемента временной задержки,
0 25 30 35 к одному из входов четвертого элемента И и к импульсному входу пятого элемента ИЛИ,второй импульсный вход которого и второй вход четвертого элемента И подключены к входу сигнала окончания стадии включения непосредственно, второй вход третьего элемента И подключен к указанному входу через третий элемент временной задержки, выход ВТОРОГО элемента временной задержки через второй ждущий мультивибратор и второй элемент И подключен к второму входу четвертого .элемента ИЛИ, к третьему входу которого через третий ждущий мультивибратор подключен выход пято-fo элемента ИЛИ.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 807428, кл. Н 02 Н 3/20, 1981. Стачал f/r roveHi/jr Poffovffjf e/ffff yj Фггг.2
