Устройство для проверки состояния нагрузки и подключения ее к источнику питания постоянного тока (его варианты)

Устройство для проверки состояния нагрузки и подключения ее к источнику питания постоянного тока (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.07. 81(21) 3318374/24-07 (Н) М. Кй. с присоединением заявки ¹

Н 02 Н 3/087

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2312Я2, Бюллетень ¹47

Дата опубликования описания 23. 12. 82.(33) УДК621. 316.925 (088. 8) (72) Автор: изобретения

В.П.Феоктистов

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного -=- - . .Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ СОСТОЯНИЯ НАГРУЗКИ И ПОДКЛЮЧЕНИЯ

ЕЕ К ИСТОЧНИКУ ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (ЕГО ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к электротехнике, а точнее к устройствам для коммутации и защиты электрических . цепей постоянного тока.

Известны устройства для подключения электрических нагрузок к источнику электропитания, которые содержат контактор, пусковые кнопки и блок защиты, который осуществляет предварительный контроль сопротивле ния изоляции в нагрузке, подключаемой к источнику (1).

Недостаток известных устройств связан с тем, что они осуществляют предварительный контроль только одного параметра — сопротивления изоляции и могут применяться только в сетях, все провода которых надежно изолированы от земли.

Наиболее близким к предллагаемому является устройство, содержащее контактор, пусковую кнопку .с замыкающими и размыкающими контактами и блок защиты с соединенными последовательно пороговым элементом и элементом задержки времени входы которых подключены к нагрузке.

Недостаток этого устройства заключается в том, что для предварительного контроля исправности нагрузки по ней пропускают небольшой измерительный ток. Однако в мощных цепях замеры при помощи небольшого тока приводят к значительной погрешности, в особенности, если дЛя замера использовать однопереходный транзистор.

Цель изобретения — снижение погрешности предварительного контроля сопротивления- нагрузки, т.е. в повышение надежности блока защиты.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для проверки состояния нагрузки и подключения ее

15 к источнику питания постоянного тока, содержащее кнопки управления

"Включить", "Отключить", контакты которых связаны с исполнительным элементом-контактором, блок защиты, включающий пороговый .элемент, элемент выдержки времени и выходной элемент, вход блока защиты через диод присоединен к нагрузке,, до" полнительно введен конденсатор, 25 зарядный резистор и логический эле-. мент И, конденсатор через размыкающий контакт кнопки управления

"Включить" и зарядный резистор сое,динен с источником питанйя, через

30 замыкающий контакт этой же кнопки

983866 соединен с блоком защиты, выходы порогового эелмента и элемента. выдержки времени подключены к входам логического элемента И, выход которого подключен к выходному элементу, в качестве которого применен

5 бистабильный элемент — триггер.

Кроме того в устройство для проверки состояния нагрузки и подключения ее к источнику питания постоянного тока, содержащее кноп- щ ки. Управления "Включить", "Отключить", контакты которых связаны с йсполнительным элементом-контактором, блок защиты, включающий пороговый элемент и выходной элемент, вход блока зищиты связан с нагрузкой, дополнительно введены конденсатор, зарядный резистор и регулируемый резистор, при этом конденсатор через зарядный резистор и размыкающий контакт кнопки управления

Включить" соединен с источником питайия,а через замыкающий контакт этой же кнопки соединен с нагрузкой и регулируемым резистором,.присоединенным к выходному элементу, в качест- 25 ве которого применено электромагнитное реле.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема первого варианта изобретения; на фиг. 2 - диаграмма работы 30 устройства на фиг. 3 и 4 — второй вариант изобретения и диаграмма его работы.

Первый вариант устройства (фиг. 1) предназначен для подключения нагруз- Я ки 1 к источнику 2 постоянного тока.

В качестве источника могут быть аккумуляторная батарея, генератор постоянного тока, выпрямитель. Устройство содержит контактор 3 с катушкой 4 и пусковую кнопку 5 с замыкающими контактами 6 и размыкающими контактами 7, которые соединены с источником 2, через диод 8 с нагрузкой

1, а также через зарядный резистор

9 - с конденсатором 10.

В состав устройства входит блок защиты, который содержит пороговый элемент 11, элемент задержки времени (одновибратор ) 12, логический элемент И 13, бистабильный элемент. триггер 14, к выходу которого подключена катушка 4 контактора 3, а к входу сброса - кнопка 15 отключения нагрузки 1 от источника 2.

Устройство. работает следукщим об55 разом.

В исходном:состоянии конденсатор

10 заряжается от источника 2 через контакты 7 кнопки 5 и через резистор

9.. Для включения контактора 3 нажи" 60 мают на кнопку 5; ее контакты 7 размыкаются, а контакты 6 замыкаются., В результате конденсатор 10 подключается через диод 8 к нагрузке 1, образуя тем самым контур разряда. Ес ли нагрузка 1 — активная, то напряжение".на конденсаторе 10 меняется по экспоненте (фиг. 2, вверху ), при активно-индуктивной нагрузке возможно измененйе напряжения по кооынусоиде. Интенсивность разряда конденсатора зависит от величины нагрузки

1. При нормальной нагрузке разряд.. происходит достаточно медленно, а при аномальных ситуациях - короткое замыкание, сверхнормативное снижение сопротивления - имеет место быстрый разряд (кривые Норм, и Авар.. на фиг. 2 ). Этот эффект импольэует,ся для контроля нагрузки перед включением контактора 3.

Одновременно с подключением конденсатора 10 к нагрузке, т.е. в момент to по фиг. 2, конденсатор подключается ко входу порогового элемента 11, на выходе которого ймеем прямоугольный импульс, момент окончания которого. зависит от интенсивности разряда конденсатора 10..При нормальной нагрузке этот импульс заканчивается в момент t ai а при аварийном ее состоянии - в момент t, причем на фиг. 2 показана также уставка порогового элемента.

Одновременно в момент t0 происходит запуск одновибратора 12, который генерирует. импульс длительностью 4,.

Если после возврата одновибратора 12 в исходное состояние пороговый элемент 11 еще находится в единичном состоянии нормальная ситуация ), то на выходе логического элемента 13 имеем единичный сигнал, который переводит бистабильный элемент 14 в единичное состояние. Последний возбуж- дает катушку.4, которая включает контактор 3.

Для отключения контактора 3 нажимают кнопку 15,:сбрасывая бистабильный элемент 14 в нуль и тем самым обесточивая катушку 4, Последняя отключает контактор 3.

Если при нажатии на кнопку 5 разряд конденсатора 10 на нагрузку 1 осуществляется слишком быстро аварийная ситуация, то единичный сигнал на выходе порогового элемента 11 .успевает исчезнуть к моменту возврата одновибратора 12 в исходном положении. При этом на выходе элемента

И 13 не имеем единичного сигнала, следовательно, контактор 3 не включаетая.

На фиг. 3 показан второй вариант устройства, в котором функции блока защиты выполняет реле 16, последовательно с катушкой которого включен регулируемый резистор 17. Контакт

18 этого реле находится в цепи катушки 4 контактора 3. В этой же цепи находится кнопка 15 отключения.

Параметры реле 16 должны быть выбраны так, чтобы оно успевало вклю983866 читься при нормальном состоянии нагрузки Е и не успевало при ее ава", рийном состоянии. Соответствующая настройка осуществляется резистором 17. Диаграмма работы схемы по фиг.3 дана на иг. 4.

Нринцип работы для подключения устройства электрической нагрузки с источнику электропитания постоян«ого тока обоих вариантов одинаков.", В исходном состоянии заряжается кон.ценсатор через замкнутые контакты пусковой кнопки. Затем нажимают пус ковую кнопку, конденсатор разряжается по заданному контуру, и, если в цепи все в порядке, включается кон тактор и нагрузка. Отличие состоит в том, что по первому варианту блок ,защиты состоит из порогового элемен. та, элемента задержки времени, логического элемента И, бистабильного элемента, а по второму варианту блок защиты состоит из реле, регулируемого резистора, причем замыкающий контакт реле включен в цепь катушки

:контактора.

Технико-экономическая эффектив ность данной группы устройств определяется тем, что оно обеспечивает предварительный контроль сопротивления цепи нагрузки. Лишь в случае, если это сопротивление ие ниже нормы, нагрузка подключается к источнику. В противном случае подключения не происходит. ки времени и выходной элемент,. вход блока защиты через диод присоединен к нагрузке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно ввецен конденсатор, зарядный резистор и логический элемент И, конденсатор через размыканший контакт кнопки управле-. ния "Включить" и зарядный резистор .соединен с источником питания, че10 рез замыкающий контакт этой же кноп- ки соединен с блоком защиты, выходы порогового элемента и элемента выдержки времени подключены к входам логического элемента И, выход .кото35 рого подключен к выходному элементу, в качестве которого-применен бистабильный элемент — триггер.

2. Устройство для проверкн состояния нагрузки и подключения ее к ис20 точнику питания постоянного тока, содержащее кнопки управления, "Включить", "Отключить", контакты которых связаны с исполнительным элементом— контактором, блок защитй, включающий

25 пороговый элемент и выходной элемент, вход блока защиты связан с нагрузкой, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введены конденсатор, зарядный резистор, регулируемый резистор, 30 при зт ко„,,енсатор через зарядй резистор и размыкающий контакт кнопки управления "Включить" соединен с источником питания, а через,заимка" ющий контакт этой же кнопки соединен с нагрузкой и регулируемым разистором присоединенным к выходному элементу, в качестве которого применено электромагнитное реле.

Формула изобретения

1. Устройство для.проверки состояния нагрузки и подключения ее к источнику питания постоянного тока, содержащее кнопки управления "Включить", "Отключить" „ контакты которых связаны с исполнительным элементом— контактором, блок защиты, включающий пороговый элемент, элемент выдерж40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 729433, кл. Н 02 Н 3/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 792425, кл. Н 02 Н 3/08, 1979.