Устройство для контроля стадии включения импульсной энергоустановки

Устройство для контроля стадии включения импульсной энергоустановки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»888256

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 807428 (22) Заявлено 110280 (21) 2881573/24-07 с присоединением заявки Hо— (23) Приоритет—

Опубликовано 07.1281 Бюллетень Н9 45 (51)М. К„.з

Н 02 Н 3/20

G 01 R 19/16

Н 0З К З/00

Государственный комитет

СССР но делан изобретений н открытий (53) УДК 621 ° 316 °. 925 (088. 8) Дата опубликования описания 07.1281 (72) Авторы изобретения

Ю.Г. Гендель, В.A. Ягнов и А.М. Ярой (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТАДИИ

ВКЛЮЧЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ

Данное авторское свидетельство является усовершенствованием основного авт. св. Р 807428.

По основному авт. св. 9 807428 известно устройство, позволяющее контролировать режим работы импульсной энергоустановки (ИЭУ) в цепи индуктивного накопителя энергии (ИНЭ. на стадии ее включения (1). Устрой10 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, 15 первые входы которых подключены к входу порогового элемента и к датчику напряжения, второй вход первого элемента сравнения подключен через источник смещения к выходу генератора 20 ступенчато изменяющегося напряжения . и к второму входу второго элемента сравнения, инверсный выход которого подключен через второй элемент ИЛИ к входу элемента И, выход первого 25 элемента сравнения подключен к входу управления генератора ступенчато изменяющегося напряжения и к импульсному входу третьего элемента ИЛИ, включенному на входе ждущего мультивиб- 30 ратора, 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

888256 напряжению и по времени), вырабатывают аварийный сигнал.

Однако высокая чувствительность и быстродействие аварийного контроля для своевременного обнаружения отсутствия нормального нарастания контролируемого напряжения при простоте

:схемы устройства и удобстве ее эксплуатации реализуется данным устройством только на стадии включения ИЭУ, что ограничивает его функциональные воэможности и область использования такого устройства.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей известного устройства путем обесцечения адаптивного контроля на всех стадиях работы.

Для достижения указанной цели в устройство для контроля стадии включения импульсной знергоустановки (1) дополнительно 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 дополнитель 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 .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 укаэанному 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 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 стади, включения, четвертый элемент 23 И, 15.пятый элемент 24 ИЛИ на входе третьего ждущего мультивибратора

25, генератор 26 ступенчато изменяюдии включения.

В момент срабатывания размыкателя

3 и начала переключения тока ИНЭ 2 в цепь последней ступени размыкателя 3, например в плавкую вставку (момент 4 ), на ИЭУ 1 появляется нарастающее с определенной скоростью напряжение, контролируемое датчиком

4, выходное напряжение которого (Ug) подают на вход порогового элемента

5 и на первые (сигнальные) входы элементов 8, 9 сравнения, следящих за допустимыми уровнями его изменения ° Поступающий в этот момент на вход 15 сигнал начала стадии включе" ния запускает ждущий мультивибратор

12 и через временной интервал D, 20

30 и

35 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 задержки, включенный на входе 15 сигнала начала стадии включения, последовательно включенные второй элемент 16 временной задержки, второй ждущий мультивибратор 17, второй щегося напряжения с прямым и реверсивным входами 27, 28 управления и источник 29 смещения, включенный между вторыми входами элементов 8, 9 сравнения, первые входы которых и вход порогового элемента 5 подключены к датчику 4 напряжения. Выход 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 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 стадии включения. Выход элемента

23 .И подключен к реверсивному входу

28 управления генератора 26, выход которого подключен к второму (опорному) входу элемента 9 сравнения.

Прямой и инверсный входы элемента

11 И подключены соответственно к выходу элемента 14 временной задержки и к выходу 22 сигнала окончания ста888256 определяемый элементом 14 временной задержки, открывает по одному из входов элемент 11 И. В интервале 0 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 мультивибратора

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 превысят первый опорный уровень на втором входе элемента 8 сравнения, определяемый источником 29 ((3 ), его выходной сигнал подают на вход 27 управления генератора 26 ступенчато изменяющегося напряжения. Выходное напряжение генератора 26, изменяющееся на ЬП при поступлении на его управляющий вход 27 сигнала, возвращает элемент

8 сравнения в исходное выключенное состояние. Прн срабатывании элемента

8 сравнения его выходной сигнал подают через элемент 13 ИЛИ на запуск ждущего мультивибратора 12 не дав возвратиться ему s исходное состояние, вновь устанавливая временной интервал D>, в течение которого напряжение 0 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 02 (время возбужденного состояния ждущего мультивибратора 12 с момента его запуска) не произойдет срабатывания элемента 8 сравнения, т.е. напряжение 0 не превысит установленного уровня, то ждущий мультивибратор 12 возвратится в исходное состояние, а сигнал с его инверсного 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 напряжение генератора 26 на 5U@ „ которое устанавливает два опорных следящих уровня, отличающихся на U . С помощью верхнего опорного уровня и установленного временного интервала

D определяют минимально допустимую скорость нарастания контролируемого напряжения, а с помощью нижнего опорного уровня и верхнего предельного уровня 08П, установленного пороговым элементом 5, определяют зону допустимого его изменения на стадии включения ИЭУ 1. Выход контролируемого напряжения за пределы этой зоны указывает на возникновение аварийной ситуации.

В момент 1 д окончания стадии включения, когда ток ИНЭ 2 полностью переключается в ИЭУ 1, а напряжение на ней достигает максимального значения, на выход 22 подают сигнал, который закрывает по инверсному входу элемент 11 И, открывает по одному из входов элемент 23 И, установленный на реверсивном входе 28 генератора

26, запускает ждущий мультивибратор

25 и через временной интервал Р9, определяемый элементом 21 временной задержки, открывает по одному из входов элемент 20 И, который до окончания временного интервала Dy закрывают по второму входу в результате срабатывания ждущего мультивибратора 25 на время Dg и отсутствия сигнала на выходе элемента 8 сравнения на время нахождения его в выключенном состоянии. С момента + 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 Р4 оставаться выме 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 H 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 сни4 жения напряжения Ug 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

hUg. В результате элемент 9 сравнения вновь переходит во включенное состояние ° При срабатывании элемента 9 сравнения в интервале Dg ждущий мультивибратор 25 постоянно удерживается в возбужденном состоянии и сигнал на его инверсном выходе от6р .сутствует.. Через временной интервал

D6, который устанавливают элементом б временной задержки с учетом окончания переходного процесса, когда сигнал на выходе элемента 9 сравне65 ния уже будет отсутствовать, запус888256 кают ждущий мультивибратор 17, открывая тем самым 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 ь О, устанавливая два следящих опорйых уровня. Нижний опорный уровень и установленный вре- 15 менной интервал Щ определяют минимально допустимую скорость спада контролируемого напряжения, а верхний опорный уровень на протяжении всей рабочей стадии и нижний опор- Щ ный уровень в установленном интервале D определяют зону допустимого его изменения, ширину которой устанавливают источником 29 смещения

Равной U М . 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 чувствительность и быстродействие аварийного контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля стадии включения импульсной энергоустановки по авт. св. Р 807428, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей 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 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 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 мультивиб- . ратор подключен выход пятого элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР гр 807428, кл. Н 02 Н 3/20, 1981.

888256

Составитель Ю. Барабанов

Техред 3. Фанта Корректор С. ШекмарРедактор Т. Загребельная

Тираж 678, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10778/20

Филиал ППП Патент, г. Ъ3кгород, ул. Проектная, 4