PL162673B1 - Uklad do kontroli doziemienia PL - Google Patents

Abstract

Uklad do kontroli doziemienia zaopa- trzony w trzy zaciski wejsciowe, z których dwa lacza sie z przewodami wychodzacymi od zródla zasilajacego izolowany obwód sterow- niczy, zas trzeci laczy sie z uziemiona metalo- wa konstrukcja dzwignicy oraz w blok obejmujacy transformator i prostownik diodo- wy do zasilania w zm acniacza i cewki przekaznika elektromagnetycznego, znamien- ny tym, ze zawiera dwa transoptory (5 i 6), których diody pierwotne DEL zbocznikowane diodami wstecznymi (7 i 8) polaczone szerego- wo z diodami prostowniczymi (3 i 4), rezysto- rami (1 i 2) tworza galaz pierwotna dolaczona do trzech zacisków wejsciowych (2A1, 2A2 i PE), i których fototranzystory wtórne polaczo- ne szeregowo tworza nierozgaleziony obwód wejsciowy dla wzmacniacza tranzystorowego (9), na wyjsciu którego jest przylaczona cewka przekaznika elektromagnetycznego (10) zbo cznikowana dioda gaszaca (11). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do kontroli <3oińem±enia z rze^naace^^-em w dowolnych obwodach sterowniczych izolowanych, a zwCasscac w oowooacc stteczmicayca. mechanizmów dźwignicowych, w tym szczególnie z napędem tyrystorowymi.

Względy bezpieczeństwa wymagają stosowania ochrony przed następstwami azzinminnic w izolowanych obwodach sterowniczych dźwignic. Znane są różne układy do kontroli dozinminnia w izolowanych obwodach sterowniczych.

W jednym z prostych układów mzystancyjnych są sitoowane dwće żarówki ltu> dww hencstozy z dwiema diodami DEL połączone szeregowo i przyłączone do zacisków źródła zcciiaCąccno, którym najczęściej jest strona wtórna transformatora sterowniczego. Punkt środkowy między żarówkami (rezystorami) jest połączony z uziemioną konstrukcją metalową dźwignicy. W przypadku metalicznego doziemienic dowolnego punktu obwodu sterowniczego jedna żarówka (dioda DEL) gaśnie, dając tym informację operatorowi dźwignicy o konieczności wyłączenia napędu według wymaganej sekwencji manewrowej. W innym tego typu układzie żarówki są zastąpione przekaźnikami elektromagnetycznymi. W przypadku doziemienia jeden z przekaźników zostaje wzbudzony formując sygnał do automatycznego wyłączenia napędu według ustalonej sekwencji.

Inne elektroniczne układy do kontroli aocieminnia są zaopatrzone w trzy zaciski wejściowe, z których dwa łączą się z przewodami wychodzącymi od źródła zasilającego izolowany obwód sterowniczy, zaś trzeci łączy się z uziemioną konstrukcją dźwignicy oraz w blok obejmujący transformator i prostownik diodowy do zasilania ozmccniaaza i cewki przekaźnika elektromagnetycznego, a także w elektroniczny blok do pomiaru rezystancji izolacji przewodów względem ziemi, zawierający między innymi kilka wzmacniaczy operacyjnych i scalonych elementów logicznych. Układy takie pracują ciągle lub okresowo i obejmują kontrolę kilku obwodów izolowanych, zarówno siłowych, jak i sterowniczych. Wykrywają nie tylko nagłe azcίnmienic wywołane mechanicznym zniszczeniem izolacji, ale również kontrolują powolne zmiany stanu izolacji w wyniku działania innych czynników, np.: procesu starzenia, wilgoci.

Proste układy do kontroli aoziemienia wykazują szereg wad. Podstawową wadą jest duże ograniczenie czułości przy niepełnym aocieminniu, tzn. azciemieniu poprzez rezystancję o wartości, przy której może nastąpić zboczni^w^^ ważnych elementów lub zestyków wyłączających w kontrolowanym obwodzie. Niezadziałanie tych elementów może spowodować stany awaryjne o poważnych konsekwencjach. Z punktu widzenia bezpiecznej eksploatacji układy takie należy uznać za niebezpieczne.

162 673

Elektroniczne układy do kontroli stanu izolacji mają strukturę zbyt złożoną, aby wykorzystywać je wyłącznie do kontroli doziemienia. Adaptacja ich dla przypadku napędu tyrystorowego z silnikami prądu przemiennego z jednym izolowanym obwodem sterowniczym nie jest uzasadniona pod względem technicznym, jak i ekonomicznym.

Układ do kontroli doziemienia według wynalazku działa w oparciu o zasadę logicznego mnożenia sygnałów prądowych wytwarzanych w dwóch symetrycznych gałęziach względem punktu uziemienia z jednoczesnym efektem transformacji. Wynik uzyskany z operacji mnożenia jest źródłem sygnału, który jest formowany i przekazywany do układu sterującego. Operację logiczną uzyskuje się przy pomocy takich elementów elektronicznych, których dokładność działania mało zależy od zmiany napięcia zasilającego oraz od innych zakłóceń pochodzących od tyrystorowych układów napędowych. Układ do kontroli doziemienia według wynalazku, zaopatrzony w trzy zaciski wejściowe, z których dwa łączą się z przewodami wychodzącymi od źródła zasilającego izolowany obwód sterowniczy, zaś trzeci łączy się z uziemioną metalową konstrukcją dźwignicy oraz w blok obejmujący transformator i ptostownik diodowy do zasilania wzmacniacza i cewki przekaźnika elektromagnetycznego, charakteryzuje się tym, że zawiera dwa transoptory, których diody pierwotne DEL zbocznikowane diodami wstecznymi połączone szeregowo z diodami prostowniczymi, rezystorami tworzą gałąź pierwotną dołączoną do trzech zacisków wejściowych i których fototranzystory wtórne połączone szeregowo tworzą nierozgałęziony obwód wejściowy dla wzmacniacza tranzystorowego, na wyjściu którego jest przyłączona cewka przekaźnika elektromagnetycznego zbocznikowana diodą gaszącą.

Przedstawiony układ zapewnia samokontrole i ma wielokrotnie większą czułość niż układy proste, dzięki czemu niebezpieczeństwo zbocznikowania elementów obwodu sterowniczego praktycznie można wyeliminować. W porównaniu ze złożonym elektronicznym układem do kontroli izolacji wykazuje on większą przydatność w tyrystorowych napędach, w szczególności z silnikami prądu przemiennego dzięki prostej strukturze, dużej niezawodności i małej wrażliwości na zakłócenia zewnętrzne.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia elektryczny schemat funkcyjny układu do kontroli doziemienia.

Zaciski wejściowe 2A1 i 2A2 są przceanazone do łączenia ze źródłem zasilania izolowanego obwodu sterowniczego (np. strona wtórna transformatora zasilającego ten obwód). Między tymi zaciskami znajdują się dwie symetryczne gałęzie, których wspólny punkt PE łączy się z metalową, uziemioną konstrukcją dźwignicy. Każda gałąź zawiera trzy elementy w konfiguracji szeregowej: rezystor 1 lub 2, dioda prostownicza 3 lub 4 oraz pierwotne diody DEL transoptora 5 lub 6. Te ostatnie są zbocznikowane diodami zwrotnymi 7 lub 8 o polaryzacji wstecznej względem diod pozostałych. Gałęzie symetryczne tworzą gałąź pierwotną o strukturze szeregowej. Fototranzystory strony wtórnej transoptorów 5 i 6 w konfiguracji szeregowej realizują operację logicznego mnożenia transformowanych sygnałów prądowych strony pierwotnej. Wynikowy prąd wtórny I1 jest prądem sterującym ^^i^<^nałem wejściowym) dla jednostopniowego tranzystorowego wzmacniacza 9. Na wyjściu tego wzmacniacza znajduje się cewka przekaźnika elektromagnetycznego 10 zbocznikowana diodą gaszącą 11. Blok 12 zawiera niestabilizowany prostownik diodowy oraz transformator obniżający napięcie zasilania.

W czasie normalnej pracy przy braku doziemienia w kontrolowanych obwodach sterowniczych płyną prądy przez diody pierwotne DEL transoptorów 5 i 6 o jednakowej wartości. W wyniku transformacji i procesu logicznego mnożenia płynie w obwodzie wtórnym prąd I1 o największej wartości, co zapewnia pełne wzbudzenie przekaźnika 10 nawet przy względnie dużym spadku napięcia w sieci zasilającej. Zestyk 13 przekaźnika 10 jest wykorzystywany w układzie sterowniczym dla zapewnienia sekwencyjnego działania przy automatycznym wyłączaniu napędu, zaś zestyk 14 - do sygnalizacji stanu wzbudzenia tego przekaźnika, np. przy pomcoy diody DEL.

W przypadku wystąpienia doziemienia bezpośredniego w dowolnym punkcie obwodu sterowniczego następuje zmniejszenie prądu płynącego przez diodę pierwotną DEL jednego z transoptorów 5 lub 6. Powoduje to zmniejszenie również prądu wtórnego I1 praktycznie

162 673 do wartości zerowej oraz zanik wzbudzenia cewki przekaźnika 10. W przypadku doziemienia poprzez rezystancję prąd twórny I1 nie maleje do zera. Istnieje jego graniczna wartość, poniżej której zachodzi odwzbudzenie przekaźnika 10 w sposób pewny. Odpowiedni dobór rezystancji 1 i 2 pozwala wyeliminować praktycznie wszystkie przypadki niepełnego doziemienia mogące spowodować stany awaryjne układu napędowego dźwignicy.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do kontroli doziemienia zaopatrzony w trzy zaciski wejściowe, z których dwa łączą się z przewodami wychodzącymi od źródła zasilającego izolowany obwód sterowniczy, zaś trzeci łączy się z uziemioną metalową konstrukcją dźwignicy oraz w blok obejmujący transformator i prostownik diodowy do zasilania wzmacniacza i. cewki przekaźnika elektromagnetycznego, znamienny tym, że zawiera dwa transoptory (5 i 6), których diody pierwotne DEL zbocznikowane diodami wstecznymi (7 i 8) połączone szeregowo z diodami prostowniczymi (3 i 4), rezystorami (1 i 2) tworzą gałąź pierwotną dołączoną do trzech zacisków wejściowych (2A1, 2A2 i PE) , i których fototranzystoyy wtónee połączone szeregowo tworzą nierozgałęziony obwód wejściowy dla wzmacniacza tranzystorowego (9), na wyjściu Którego jest przyłączona cewka przekaźnika elektromagnetycznego (10) zbocznikowana diodą gaszącą (11).