Устройство защиты управления алюминиевых электролизеров

Устройство защиты управления алюминиевых электролизеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А.M.Климовицкий, В.Е.Львсвич, P.В.Меликянц, Б.В.Рабинович, С.Б.Сажин, И.З.Татиевский и А.P.ÁÌíäåëüìàí (72) Авторы изобретения (Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт "Цветметавтоматика" (7!) Заявитель (5ч) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ УПРАВЛЕНИЯ А ПМИНИЕВЫХ

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

Изобретение относится к автомати" зированиым системам управления технологическими процессами в алюминиевой отрасли цветной металлургии.

Известно устройство, обеспечивающее защиту от неправильного одновременного выбора двух адресов. Например в системах телемеханики с временным разделением сигналов, где требуется избирательное включение

10 объектных выходных устройств (адресных реле), применяется блокирование последних в случаях нарушения синхронности и синфазности хода распределителей импульсов переда15 ющего и приемного комплектов, так как это равноценно неправильно выбираемым одновременно адресам (1).

Наиболее близким к изобретению является вычислительная система централизованного контроля, в которой имеются функциональный узел — .обегающее устройство, осуществляющее последовательное подключение к объек,там измерения. В системе недопустимо одновременное подключение к одному входу нескольких объектов, для чего организуется защита, основанная на функциональных связях (2).

Однако такая защита не исключает полностью возможность одновременного срабатывания нескольких выходных элементов, подключающих объекты на управЛение и измерение, и создает аварийные ситуации.

Цель изобретения — повышение надежности и эффективности управления.

Эта цель достигается тем, что устройство, содержащее источник питания и реле, дополнительно снабжено парафазиым генератором прямоугольных импульсов, магнитомодуляционным элементом на ферромагнитном сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, дискриминатором уровня н расширителем импульсов, усилителем и реле защиты адреса, при

899724

iS этом источник питания соединен с генераторам и с обмоткой постоянного магнитного смещения магиитомодуляционного элемента, через другую обмотку нормально закрытый контакт реле защиты адреса - с общей шиной питания блока адресных реле, выходы генератора соединены с двумя тактовыми обмотками магнита" модуляционного элемента, а его 10 выходная обмотка - с последовательна включенными дискриминатором уровня и расширителем импульсов, усилителем и реле защиты адреса, нормально открытый контакт последнего включен в цепь его самаблокирования последовательно с нормально закрытым контактом реле отключения адреса.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устрой" ства, предназначенного для одной группы элект1>олизеров; на фиг. 2 схема, поясняющая рабату магнитомодуляционного элемента.

Устройство содержит источник l питания, парафазный генератор 2 прямоугольных импульсов, магнитомодуляционный элемент 3 на ферромагнитном сердечнике с прямоугольной

-петлей гистереэиса, блок 4 выбора 1щ адреса, блок 5 отключения адреса, блок 6 адресных реле, реле 7 отключения адреса, дискриминатор уровня и расширитель импульсов 8, усилитель

9, реле 1О защиты адреса.

К источнику 1 питания постоянного тока подключены генератор 2, магнитомодуляционный элемент 3 блок 6 адресных реле и реле 7 отключения адреса.

Иагйитомодуляционный элемент 3 имеет на сердечнике Т обмотки:

W — постоянного магнитного сме.1 щения, Wg — измерительную, И и W тактовые, W — выходную.

Блоки выбора 4 и отключения 5 адреса имеют соответственно комму тацианные элементы KAl-KAN u KOA.

Блок 6 включает адресные реле

PAl-PAN с общими шинами самоблокирования и питания (где И вЂ” количество электролизеров в группе— да 14), разделительные диоды Ä1.1Дl.N и разрядный диод Д2.

Реле 7 отключения адреса (РОА) также снабжено разделительным ДЗ и разрядным Д4 диодами.

Дискриминатор уровня и расширитель импульсов 8 собран на транзисторах Tl и Т2, усилитель 9 — на транзисторах TÇ и Т4.

Реле 10 защиты адреса (РЗА) также снабжено разрядным диодом Д6.

Источник 1 питания соединен с генератором 2 и с обмоткой постоянного магнитного смещения магнитомодуляционного элемента 3, через измерительную обмотку и нормально закрытый контакт реле 10 защиты адреса — с общей шиной питания блока 7 адресных реле. Выходы генератора 2 соединены с двумя тактовыми обмотками магнитомодуляционного элемента

3, а его выходная обмотка — с последовательно включенными дискриминатором уровня и расширителем импульсов 8, усилителем 9 и реле lO защиты адреса. Нормально открытый контакт реле 10 включен в цепь его самоблокирования последовательно 1= нормально закрытым контактом реле 7 отключения адреса.

Устройство работает следующим образом.

В основу предлагаемого устрой" ства положен принцип суммирования токов обмоток адресных реле в магнитомодуляционном элементе на ферромагнитном сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса.

В исходном состоянии генератор 2 формирует на "Выходе 1" и "Выходе 2" прямоугольные импульсы (фиг. 2, б), сдвинутые друг относительно друга о на 180, частотой порядка SO Гц, которые создают в сердечнике Т с помощью обмоток ИЗ и Ч, разнополярные магнитодвижущие силы (м.д.с.) величиной, несколько превосходящей его коэрцитивную силу 11 . Эти импульсы способны перемагничивать сердечник по предельной петле. гистереэиса (контур abcdea на фиг. 2 а)

Однако этого не происходит потому, что сердечник имеет постоянное магнитное смещение, создаваемое обмоткой М1 Величина этого смещения выбрана несколько превосходящей удвоенную коэрцитивную силу 2 Но (точка f на фиг. 2, а).

Вследствие прямоугольности петли гистерезиса изменение магнитной напряженности в сердечнике под действием импульсов генератора в пределах между точками С1- Д не вызывает изменения магнитной индукции и, Формула изобретения

S 8997 следовательно, электродвижущая сила (ЗДС) на выходной обмотке И не индуктируется.

Если в блоке адресных реле 6 включается одно реле, например РА1, 5 от замыкания коммутационного элемента KAl то его ток, протекая по обмотке Wg, оздает в сердечнике

Т ИДС, несколько превосходящую коэрцитивную силу и направленную встречно постоянному магнитному смещению, создаваемому обмоткой У1.

Иагнитное состояние сердечника перемещается в точку с3 (фиг. 2, 0 и Q) и изменение магнитной напряженно- t5 сти под действием импульсов генератора в пределах между точками Pf также.не вызывает изменения магнитной индукции и, следовательно. ЭДС на выходной обмотке W также не индуктируется.

Когда же в блоке 6 адресных реле включаются одновременно два реле, например РА1 и PAN, то по обмотке

М< течет двойной ток, который соз-. дает в сердечнике Т МДС,несколько превосходящую двоиную коэрцитивную силу и направленную встречно постоянному магнитному смещению, создаваемому обмоткой И1, и полностью компенсирует его. Иагнитное состояние сердечника переместится в точку Ь (фиг. 2, а и r), и изменение магнитной напряженности под действием импульсов генератора 2 в 55 пределах между точками О " С вызывает его перемагничивание по предельной петле гистерезиса. При этом на выходной обмотке W< индуктируются разнополярные импульсы. 10

Для срабатывания РЗА достаточно появления на обмотке W . .хотя бы одного импульса с положительной полярностью на ее начале (на фиг. 1 начала обмоток отмечены точками).

В исходном состоянии дискриминатора уровня и расширителя им,пульсов 8 транзистор Ti открыт, l2 — заперт конденсатор С 2 заря1

50 жен.

Поступивший с обмотки »5 импульс запирает транзистор Tl и открывает Т2. Разряд конденсатора С2 на входное сопротивление транзистора

Tl (плюс конденсатора подключается

55 через транзистор Т2 к эмиттеру транзистора Tl, a минус — к базе последнего) и параллельно на резистор

24 4

R удерживает дискриминатор 8 в сра-, ботанном состоянии в течение времени, достаточном для срабатывания .через усилитель 9 электромагнитного реле РЗА.

B случае ложного выбора двух адресов в одной группе электролизеров устройство защиты управления срабатывает. Срабатывает реле 10 и разрывает своим нормально закрытым контактом Р3А общую шину питания адресных реле PAI-РАК в блоке 6.

При этом РЗА самоблокируется своим нормально открытым контактом, включенным последовательно с нормально закрытым контактом РОА.

Сброс реле 10 и последующее восстановление цепи питания адресных реле PAI-PAN возможны путем разрыва цепей самоблокирования с помощью нормально закрытых контактов POA в блоках 6 и 10, которое необходимо вклю чить от блока 5 отключения адре— са после каждого ложного выбора нескольких адресов.

Предлагаемое устройство входит составным элементом в автоматизированную систему "Электролиз", внедрение которой только на одном из алю" миниевых заводов позволит получить годовой экономический эффект около 300 тыс. руб. При этом предлагаемое устройство позволит сэкономить порядка 25 тыс. руб. н год.

Устройство защиты управления алю» миниевых электролизеров, содержащее источник питания, блок адресных реле н реле отключения адреса, а также блоки выбора и отключения адреса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности управления, оно дополнительно снабжено парафаэным генератором прямоугольных импульсов, магнитомодуляционным элементом на ферромагнитном сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, дискриминатором уровня и расширителем импульсов, усилителем и реле защиты адреса, при этом источник питания соединен с генератором и обмоткой постоянного магнитного смещения магнитомодуляционного элемента, через измерительную обмотку и нормально закрытый контакт реле защиты адре899724

7 са " с общей шиной питания блока адресных реле, выходы генератора соединены с двумя тактовыми обмотками магнитомодуляционного элемента, а его выходная обмотка - с последовательно включенными дискриминатором уровня и расширителем импульсов, усилителем и реле защиты адреса, нормально открытый контакт последнего включен в цепь его самоблокирования последовательно с нор" мально закрытым контактом реле отключения адреса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Билик P.Â. и др. Бесконтактные элементы и системы телемеханикй с временным разделением сигналов.

М., "Наука". 1964, с. 302-304.

2. Меликянц P.Â., Штерн В.И.

Опыт внедрения систем автоматического кантроля управления типа "Алюминий" М., "Цветметинформация", I 971, с. 24, 29.