DE1640159B1 - Vorrichtung zur fernueberwachung zweier mit gleichstrom betriebener elektromagneten - Google Patents

Description

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Dieser Greifer, welcher bestimmt ist, Umhüllungen Brückenzweige eingeschaltet sind. T₁ und r₂ haben jefür Brennstoffelemente in einem Kernreaktor mit verti- weils gleiche Widerstandswerte,
kalen Kanälen einzubringen bzw. herauszunehmen, Im Schaltschema der F i g. 2, in welchem die weist Greifzangen auf, die nach außen gerichtet sind gleichen Teile wie in F i g. 1 mit den gleichen Bezugs- und so betätigt werden, daß sie in die obere Ausneh- 5 ziffern versehen sind, sind die Elektro-Greifzange 1 mung der Umhüllung greifen, indem sie sich elastisch und die Elektroverriegelung 2 am Ende der Leiter 3, 4 gegeneinander schließen, bedingt durch ihre abge- und 5 dargestellt, welche die Verbindung dieser Teile schrägten Außenkanten, die sich gegen die Innenwand vom Greiferkopf zur Gleichstromquelle und zum der Umhüllung legen, und dann elastisch wieder aus- Überwachungskreis sicherstellen. Zwei Schalter 14 einandergehen, wobei ihre Haken in eine Ausnehmung io und 15 stellen die Erregung der beiden Elektroin der Innenwand der Umhüllung greifen. Wenn die magneten sicher. Die beiden Kondensatoren C₁ und C₂ Umhüllung in ihre Lage gebracht oder herausgezogen gemäß Fig. 1 sind durch einen einzigen Konden- und an ihren Ablageplatz gebracht worden ist, werden sator C₁ ersetzt. Andererseits sind allein die Widerdie Zangen zwangsweise wieder geschlossen, so daß stände 7 und 8, welche zur Abgleichung und zum Eindie Haken sich aus der Ausnehmung lösen. Vorrich- 15 stellen der Empfindlichkeit der Brücke dienen, vertungen sind vorgesehen, die die Klemmen in ihrem Ein- änderbar, während die Kapazität der Kondensatoren 9 griff in die innere Ausnehmung der Umhüllungen ver- und 10 ein für allemal festgesetzt ist. Die Kondenriegeln, und sie wieder entriegeln, und zwar entweder satoren, welche zwischen den Klemmen 16, 17 und 18 federnd, um diesen Eingriff vorzunehmen oder zwangs- der Gleichstromversorgung liegen, sind mit C_p und C_v weise, um diesen Eingriff aufzuheben. 20 bezeichnet.

Die zwangsweise Bewegung der Greifzangen erfolgt In einem Ausführungsbeispiel besaßen die Haupt-

durch Anziehung, indem ein erster Elektromagnet bauelemente die nachstehenden Größen:

(nachstehend als Elektro-Greifzange bezeichnet) erregt _, . , . , . ,

wird und die Verriegelung der Zangen in der Greif- Gleichstromstarke zwischen den

stellung erfolgt durch einen Magnetanker, der für die 25 klemmen*?' ,¹^ ■·····-········ i.o A

Entriegelung durch einen zweiten Elektromagneten Gleichstromstarke zwischen den

(nachstehend als Elektro-Verriegelung bezeichnet) an- „ Klemmen 17, 18. 3,0 A

sezosenwird Kapazität der Kondensatoren C₂,

Im Schema der Fig. 1 wird die Elektro-Greifzange _T ^un? <-<>····· · 1·; · ':' j " "· ^/υυ^

repräsentiert durch die Induktanz S_p und den Wider- 30 Induktanz der Selbstmduktions-

stand R_p ihrer Wicklung zwischen den Klemmen A „_r??^ulen j ^UrT _T ² '· '^-""' ü u· 1 η r»

und B, und die Elektroverriegelung wird in gleicher Widerstand r der Leiter . ... 5 bis 10 Ω

Weise repräsentiert durch die Induktanz S_v und den Induktanz S_p der Elektro-Greif-

Widerstand R_v ihrer Wicklung zwischen den Klem- *!^nge ·: ■' o'o

men5undC. 35 fid erst andÄ,.. 8Ω

Die Elektro-Greifzange 1 und die Elektroverriege- Induktanz S₁, der Elektroverriegelung 2 werden über die getrennten Leitungen 3 und 4 «r!?¹^ ad * η

und die gemeinsame Rückleitung 5 mit Gleichstrom ^λλ η ο ₇₁,η

gespeist, der von dem Transformatorgleichrichter 6 be- ™™ Ί αΛ'γΓ

kannter Art geliefert wird. 40 ™da«and8 ...... 470 Ω

Gemäß der Erfindung bilden die Leitungen AB Kapazität des Kondensators 9 .... 0,22 fxF

(Impedanz der »Elektro-Greifzange«) und BC (Im- Kapazität des Kondensators 10 ... 2jxF

pedanz der »Elektro-Verriegelung«) zwei Zweige einer Kapazität ^des Kondensators C₁ . 100 ^F

Meßbrücke, deren beide anderen Zweige CD und DA, Effektivspannung auf der Sekundär-

welche die Widerstände 7 und 8 und die Kapazitäten 9 45 ^{seite des} Transformators 11 27 V

T^d ί° ^en*^aUfⁿ' ^die. regelbar sind, um das Anfangs- _{Die Spannung welche am} Brückenausgang, d. h.

gleichgewicht der Brücke im Maximum der Empfind- _{an den} K_{161111116n des} Verstärkers 12, erhalten werden,

hchkeit sicherzustellen mit Wechselstrom von einem _{sind jß nachd ob die Schalter 14 und 15 eöffnet}

50-Hz-Generator unter Zwischenschaltung eines Trans- _oder ^J _{geschlossen sind) die} folgenden:

formators 11 gespeist werden. Die Gleichstromver- 50

sorgung und die Wechselstromversorgung sind durch Schalter 14 und 15 offen,

die beiden Selbstinduktionsspulen S₁ und 5_?, weiche Elektromagneten 1 und 2 nicht erregt 0,305 V

in dem Gleichstromkreis liegen und durch die beiden Schalter 15 geschlossen,

Kondensatoren C₁ und C₂, weiche im Wechselstrom- Elektromagnet 2 erregt 3,6 V

kreis liegen, voneinander getrennt. Zwischen die beiden 55 Schalter 14 und 15 geschlossen,

Knotenpunkte B und D der Meßbrücke ist ein Span- Elektromagneten 1 und 2 erregt 4,6 V

mmgsverstärker 12 eingeschaltet, welcher auf jede

Gleichgewichtsverschiebung der Brücke anspricht, Das Diagramm gemäß F i g. 3 wurde am Aufzeichwelche aus der Veränderung der Induktanz in einem nungsgerät 13 während der normal ablaufenden Herder Brückenzweige AB oder BC resultiert. Der Ver- 60 ausnähme einer Umhüllung erhalten; die Aufzeichnung stärker 12 liefert die Spannung an eine Aufzeichnungs- erfolgte in der angegebenen Pfeilrichtung,
vorrichtung oder einen Signalgeber 13 geeigneter Zu Beginn des Vorganges sind die Schalter 14 und Bauart. 15 offen, und die Elektromagneten 1 (Greifzange) und

Wenn r_x und r₂ die Widerstände der interessierenden 2 (Verriegelung) sind daher nicht erregt. Der Greifer elektrischen Leiter sind, wirken Veränderungen der 65 wird in den Kanal eingeführt, aus welchem die UmBetriebstemperatur, weiche r_x und r₂ gleichzeitig wie hüllung herausgenommen werden soll. Dann wird der Rp und Rv ändern, auf die Brückenschaltung nicht ein, Schalter 15 geschlossen, um den Elektromagnet 2 zu da sie in zwei einander entgegengesetzt gerichtete erregen und die Entriegelung der Greifzange sicher-

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zustellen (Punkt d_x des Diagramms). Die Spannung an riegelung sichergestellt ist, wird der Schalter 14 geden Klemmen des Verstärkers durchläuft den Bereich schlossen, um die Zusammenziehung der Greifzange von 0,305 bis 3,6 V und zeigt die erfolgreiche Durch- und das Aushaken der Umhüllung zu bewirken führung des Befehls an. Der Greifer wird danach ab- (Punkt/»), wodurch ein erneuter Spannungsanstieg ergesenkt und die Greifzange in die Umhüllung ein- 5 folgt. Schließlich, nachdem beide Schalter geöffnet geführt. Diese Einführung äußerst sich in einem ge- sind, ist die Erregung beider Elektromagneten aufringen Absinken der Kurve am Punkt i, was dem Zu- gehoben, und die Spannung fällt wieder auf ihren sammengehen der Zange entspricht. Danach stellt sich Ursprungswert von 0,305 V ab.
die Kurve auf einen horizontalen, etwas oberhalb des Das Diagramm gemäß F i g. 4 entspricht einer Bevorhergehenden Abschnitts liegenden Abschnitt ein, io triebsweise, in welcher bewußt ein Zwischenfall erzeugt worin sich der Anschlag der Greifhaken gegen die wurde, in dem zu Beginn die Verriegelungsplatte ver-Seitenwand äußert, welche ihr volles Auseinander- klemmt wurde. Wenn der Befehl zur Entriegelung angehen verhindert. Die Ausführung dieses neuen Be- fangs gegeben wurde, so stellt man sofort fest, daß die fehls wird auf seine Richtigkeit überprüft, ehe man zur Ausgangsspannung der Brücke nicht den gewünschten folgenden Operation übergeht und am Punkt V₁ der 15 Wert erreicht. Man Öffnet den Schalter wieder und Schalter 15 geöffnet wurde, um die Erregung des bereinigt den Zwischenfall, indem man die VerElektromagneten 2 aufzuheben und die Verriegelung klemmung der Platte beseitigt. Der Betrieb wird wieder der Zange festzusetzen, wobei die Spannung wieder auf bei Punkt d_x aufgenommen und läuft dann in normaler 0,305 V abfällt. Dieser Spannungsabfall bringt den Weise ab, wie das darauffolgende Diagramm zeigt. Beweis, daß die Verriegelung durchgeführt ist. Der so Wenn irgendein Zwischenfall auftritt, beispielsweise Greifer wird dann wieder angehoben, um die Um- auf Grund einer schlechten Einspannung des Greifers, hüllung herauszuziehen und sie an ihren Abstellplatz falscher Bedienung oder einer Platzänderung oder zu transportieren (das Diagramm ist während dieses einer anormalen Deformation einer Umhüllung, wird Arbeitsganges unterbrochen). Darauf wird von neuem der Leiter des Greifers momentan durch die hierdurch der Schalter 15 geschlossen, um die Greifzange zu ent- 25 resultierende Anomalie in der Aufzeichnung der an riegeln (Punkt i/₂), die Spannung am Brückenausgang den Brückenausgangsklemmen auftretenden Spannung steigt infolgedessen wieder an, dann, wenn die Ent- ansprechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 ten anzugeben, bei der in den zu überwachenden Patentansprüche: Stromkreis keine zusätzlichen Schaltelemente eingesetzt werden müssen und bei der es auch nicht er-

1. Vorrichtung zur Fernüberwachung zweier mit forderlich ist, zusätzliche Leitungen zu den Elektro-Gleichstrom betriebener Elektromagneten, da- 5 magneten zu legen. Diese Aufgabe wird bei einer Vordurch gekennzeichnet, daß die Spulen richtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, (Sp, Sv) der Elektromagneten in jeweils einem daß erfindungsgemäß die Spulen der Elektromagneten Zweig einer mit Wechselstrom betriebenen Meß- in jeweils einem Zweig einer mit Wechselstrom bebrücke liegen, deren Wechselstrom sich dem triebenen Meßbrücke liegen, deren Wechselstrom sich Gleichstrom der Spulen (Sp, Sv) überlagert, und io dem Gleichstrom der Spulen überlagert, und daß im daß im Diagonalzweig (B-D) der Meßbrücke ein Diagonalzweig der Meßbrücke ein den Ankerstellungen den Ankerstellungen der Elektromagneten ent- der Elektromagneten entsprechendes Signal abnehmbar sprechendes Signal abnehmbar ist. ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur gleich- Damit ist es möglich, mit geringem Aufwand und zeitigen Überwachung der Arbeitsweise zweier is ohne störende Eingriffe in das zu überwachende Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daß System eine kontinuierliche Anzeige der Ankerstellung von den Wicklungen der beiden Elektromagnete der Magneten vorzunehmen, so daß man jederzeit jede in einem Zweig der Meßbrücke liegt. Aufschluß über den jeweiligen Schaltzustand hat,

selbst dann, wenn die Magneten an einer Stelle an-20 gebracht sind, die nicht eingesehen werden kann. Es

ist nämlich oftmals erforderlich, den Zustand »angezogen« oder »abgefallen« von mechanisch nicht zugänglichen Elektromagneten zu überwachen, welche sich in einer großen Entfernung von der Überwachungs-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fern- 25 stelle befinden, in einem unter Druck stehenden Raum Überwachung der Ankerstellungen zweier mit Gleich- eingeschlossen sind oder im Innern eines aus irgendstrom betriebener Elektromagneten. welchen Gründen nicht zugänglichen Raumes an-

Es sind Überwachungsvorrichtungen bekannt, die geordnet sind. Insbesondere bei Vorrichtungen zum auf dem Prinzip des Transformators aufbauen, bei Hantieren innerhalb eines Kernreaktors, z. B. beim dem auf einen Eisenkern eine Primärwicklung und eine 30 Umsetzen der Brennstoffelemente, ist es erforderlich, Sekundärwicklung aufgebracht ist. Der Kopplungs- eine elektrische Greifzange zu verwenden, die über faktor zwischen beiden Spulen wird durch Verände- ein Kabel mit Energie versorgt wird. Dabei ist optisch rung des Abstandes des Ankers vom Eisenkern ver- nicht zu erkennen, ob die durch Schaltung der die ändert. Dabei muß die Primärspule notwendigerweise Greifzange betätigenden Elektromagneten gegebenen mit Wechselstrom gespeist werden, damit in der Se- 35 Befehle tatsächlich ausgeführt wurden, oder ob infolge kundärspule überhaupt eine Spannung induziert wird, einer Klemmung oder eines Defektes die Durchfühdie eine Erregung des Relais ermöglicht. Bei Verwen- rung der entsprechenden Bewegung unterblieben ist. dung von Wechselstrom besteht aber die Gefahr, daß Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es mögan Teilen des Elektromagneten oder an benachbart lieh, in dem genannten Fall eine stetige Überwachung angebrachten Teilen Resonanzen auftreten. Ein wei- 40 der Greifzangenstellung durchzuführen, ohne die terer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht in Greifzange direkt betrachten zu müssen und ohne daß der Verwendung zweier Spulen zur Überwachung eines dem die Greifzange betätigenden Elektromagneten Elektromagneten und in der Notwendigkeit, je ein zusätzliche Leitungen zugeführt werden müßten.
Leitungspaar von dem Elektromagneten zur Strom- Durch die Kombinierung von zwei Elektromagneten

Versorgungseinrichtung zu führen. 45 kann in schaltungstechnisch einfacher, aber wirkungs-

Nach diesem Prinzip arbeitet auch ein bekannter voller Weise eine Verriegelung durchgeführt werden, wegabhängiger Befehlsgeber. Hier werden jedoch so- so daß zur Durchführung einer Greifzangenbewegung gar drei Spulen benötigt. Der Befehlsgeber wird mit zunächst eine Entriegelung durch einen besonderen Wechselstrom betrieben und muß bei Verwendung als Schaltvorgang notwendig ist, der dann erst die AusElektromagnet an insgesamt sechs verschiedene Lei- 50 führung des eigentlichen Schaltvorganges folgen kann, tungen angeschlossen werden, kann jedoch nur zwi- Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme

sehen zwei Stellungen des Joches unterscheiden. auf die Figuren an einigen Ausführungsbeispielen

Schließlich ist es bekannt, elektrische, mit Wechsel- näher erläutert. Es zeigt

strom arbeitende Signalübertragungssysteme zu über- F i g. 1 ein allgemeines Schaltschema der Vorrich-

wachen, indem in eine der Übertragungsleitungen ein 55 tung,

Kondensator geschaltet wird,__der zusammen mit den F i g. 2 ein Schaltschema für ein Ausführungsübrigen Schaltungsteilen des Übertragungssystems ein beispiel,

komplexes Netzwerk bildet, das Bestandteil einer Meß- F i g. 3 ein Aufzeichnungsdiagramm von der Arbrückenschaltung ist. Zur Versorgung der Meßbrücke beitsweise von Elektromagneten für einen normalen und zur Herstellung einer Referenzspannung dient Betriebsablauf,

eine Gleichstromquelle, die in den Überwachungskreis F i g. 4 ein Aufzeichnungsdiagramm von der Ar-

eingesetzt ist. Diese Schaltung ist lediglich in der Lage, beitsweise von Elektromagneten für einen anormalen gewisse Betriebsstörungen des Übertragungssystems Betriebsablauf.

festzustellen. Das Übertragungssystem wird insgesamt In dem ausgewählten Ausführungsbeispiel ist an-

dadurch beeinträchtigt, daß ein zusätzlicher Konden- 65 genommen, daß die Vorrichtung verwendet wird für sator vorgesehen sein muß. die Überwachung der Stellung der Greifzange und der

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fern- Verriegelung eines elektrischen Greifers für Umüberwachung der Ankerstellung zweier Elektromagne- hüllungen.