PL163375B1 - Zestaw wymiennego modulu sterujacego i stycznika w instalacjach elektrycznych PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Zestaw wymiennego m odulu sterujacego i stycznika w instalacjach elektrycznych, który to stycz- nik ma obudowe i umieszczone w tej obudowie srodki wylaczajace zasilanie, pobudzane elektromagnesem za- wierajacym cewke, której dwie koncówki dolaczone sa do odpowiednich dwóch zacisków sterujacych styczni- ka dla przyjmowania zewnetrznych przewodów elektry- cznych przechodzacych przez pierwsza pare otworów w górnej sciance obudowy stycznika i dla zaciskania wspomnianych przewodów za pomoca srodków zacisko- wych dostepnych przez druga pare otworów w sciance frontowej stycznika, przy czym wymienny modul steru - jacy ma izolacyjna oslone, której dolna powierzchnia zaopatrzona jest dwa sztywne kolki wtykowe z elektry- cznie przewodzacego m aterialu, które to kolki wtykowe przystosowane sa do sprzegania sie z elektrycznymi srodkami laczacymi stycznika, znam ienny tym , ze kol- ki wtykowe (51, 52) sa sprzezone i zacisniete w zaci- skach sterujacych (5, 6) stycznika (3 ) stanow iac zarówno elektryczne, ja k i mechaniczne polaczenie, przy czym wymienny modul sterujacy (48) zawiera przynaj- mniej dwa zaciski wejsciowe (65, 66) dla dolaczenia do zewnetrznych urzadzen sterujacych, a dostepne przez otwory znajdujace sie we frontowej powierzchni oslony 1 4 7 ) wymienionego m odulu sterujacego (48). ponadto kolki wtykowe (51, 52) stanowia wyjscia ele- ktronicznego obwodu funkcyjnego znajdujacego sie w tym wymiennym module sterujacym (48), majacego wejscia dolaczone do zacisków wejsciowych (65, 66) tego modulu (48), przy czym stycznik (3 ) i wymienny modul sterujacy (48) zaopatrzone sa we wspólpracujace ze soba srodki zaczepowe (54, 56) mocujace wymienny modul sterujacy (48) na styczniku (3 ) wówczas, gdy kolki wtykowe (51, 52) sa sprzezone i zacisniete w zaciskach sterujacych (5, 6). FIG 1 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zestaw wymiennego modułu sterującego i stycznika w instalacjach elektrycznych, dla sterowania i kontroli instalacji wykorzystujących liczne styczniki posiadające styki mocy i uruchamiane elektromagnesem.

163 375

Styczniki instalacji elektrycznych załączane są lub wyłączane automatycznie albo ręcznie, przy użyciu sygnałów prądowych opóźnionych lub nieopóźnionych względem sygnałów odniesienia. Znane systemy sterowania związane są na ogół ze stosowaniem szaf lub tablic, w których są rozmieszczone obwody przetwarzania różnych informacji, zwłaszcza programowalne automaty, układy czasowe, selektory funkcji, lampy sygnalizacyjne, jak również środki ręcznego sterowania pozwalające odłączyć układ automatyki w czasie na przykład nastawienia elementów.

Również w przypadku rozproszonego układu sterowania środki takie, w ograniczonej ilości, nie są umieszczone na tablicy szafy, ale w płaszczyźnie przedniej pokrywy małej skrzynki zawierającej styczniki, do których te środki są podłączone przez przewody biegnące bądź z pokrywy, aż do zacisków cewek styczników, bądź idące bezpośrednio między tymi środkami a zaciskami, gdy są one wszystkie umieszczone na podstawie skrzynki. Pewna liczba prostych funkcji, których wykonanie jest normalnie związane z kompletną automatyką, gdy ostateczna struktura tej automatyki została opracowana z pewnym wyprzedzeniem, może stać się po niezbędnych próbach w instalacjach, jeszcze bardziej prostymi. Ponadto, przewidywany przyszły rozwój techniki powinien towarzyszyć zwiększeniu ilości funkcji związanych na przykład z nowymi przepisami, takimi jak przepisy bezpieczeństwa, lub gdy nowe jednostki zostaną dołączone do jednostek pierwotnie pracujących w instalacjach.

W tym ostatnim przypadku rozmiary szafy, lub odpowiednio skrzynki, mogą okazać się niewystarczające, jeśli możliwości automatyzacji tego układu nie były zaprojektowane dostatecznie szeroko.

Zestaw wymienionego modułu sterującego i stycznika w instalacjach elektrycznych, który to stycznik w swej obudowie ma umieszczone środki wyłączające zasilanie, pobudzane elektromagnesem zawierającym cewkę, której końcówki dołączone są do zacisków sterujących stycznika, a wymieniony moduł sterujący ma izolacyjną osłonę, której dolna powierzchnia zaopatrzona jest w kotki wtykowe przystosowane do sprzęgania się z elektrycznymi środkami łączącymi stycznika.

Według wynalazku charakteryzuje się tym, że kołki wtykowe modułu sterującego są sprzężone i zaciśnięte w zaciskach sterujących stycznika, stanowiąc zarówno elektryczne jak i mechaniczne połączenie, przy . czym wymienny moduł sterujący zawiera przynajmniej dwa zaciski wejściowe dla dołączenia do zewnętrznych urządzeń sterujących, a dostępne przez otwory znajdujące się we frontowej powierzchni osłony modułu sterującego. Ponadto, kołki wtykowe stanowią wyjścia elektronicznego obwodu funkcyjnego znajdującego się w tym module sterującym, mającego wejścia dołączone do zacisków wejściowych modułu sterującego. Stycznik i moduł sterujący zaopatrzone są we współpracujące ze sobą środki zaczepowe, mocujące moduł sterujący na styczniku wówczas, gdy kołki wtykowe są sprzężone i zaciśnięte w zaciskach sterujących.

Na powierzchni frontowej modułu sterującego znajdują się ręczne środki sterujące, środki sygnalizujące, środki regulacyjne, ewentualnie środki wybierakowe obwodu funkcyjnego, dołączone bezprzewodowo do zacisków wejściowych. Zaczep haczykowy stanowiący środek zaczepowy modułu sterującego wystaje z dolnej powierzchni osłony izolacyjnej w obszarze oddalonym od kołków wtykowych, dla sprzężenia z wnęką w górnej powierzchni stycznika, stanowiącą środek zaczepowy tego stycznika. Frontowa powierzchnia modułu sterującego jest równoległa względem frontowej powierzchni stycznika, a pomiędzy modułem i stycznikiem znajduje się szczelina stanowiąca przestrzeń mieszczącą przewody dołączone do tego stycznika.

W korzystnym rozwiązaniu kołki wtykowe wymiennego modułu mają długość wystarczającą dla zamocowania ich w zaciskach łączących cewki stycznika, z pozostawieniem szczeliny między tym stycznikiem i modułem, mieszczącej pomocniczą osłonę o niewielkiej grubości, a współpracującą elektrycznie z zaciskami cewki.

Rozwiązanie według wynalazku proponuje użytkownikowi klasycznego systemu automatyki dostarczanie prostych środków i zajmujących niewiele miejsca, tak by sprostały rozszerzeniu pierwotnych funkcji lub szczególnym wymogom, które nie wymagają ani częściowej przeróbki istniejącego systemu, ani wprowadzenia automatyki specjalizowanej. Rozwiązanie

163 375 według wynalazku odpwiada również wymaganiom użytkowników prostych systemów, uwzględniając przy tym możliwość wyboru z szerokiej gamy wyrobów tego samego rozmiaru i prostych funkcji, które są dla nich niezbędne. Ponadto, w rozwiązaniu według wynalazku łatwiej jest zlokalizować a więc i usunąć uszkodzenie, lub uruchomić element prostego układu automatyki, gdy jest on umieszczony w określony sposób w stosunku do jednego lub wielu styczników, które są z nim bezpośrednio związane.

Zgodnie z wynalazkiem, system sterowania opiera się na użyciu wymiennych modułów w obudowach izolujących. Wewnętrzna przestrzeń tych obudów jest zajęta przez liczne podstawowe obwody podatne na działanie sterujące, do których należy szeregowy układ elektroniczny wyzwalany pojawiającym się sygnałem, szeregowy układ elektroniczny wyzwalany gdy sygnał zanika, następnie zapewniona jest izolacja galwaniczna między potencjałami sygnałów i źródeł zasilania cewki, przy czym wyboru między rozkazami wysyłanymi przez programowalny automat a rozkazami uruchomienia lub zatrzymania dokonuje się lokalnie, ręcznie. Ponadto, następuje elektroniczne wzmocnienie słabych sygnałów. Poza tym obudowy izolujące mają szerokość równą i zbliżoną do szerokości styczników, z którymi są połączone i posiadają ponadto zaciski wejściowe, odpowiednie organy sterowania i wizualizacji stanu, umieszczone na ścianie przedniej sąsiadującej ze ścianą przednią odpowiadającego stycznika.

Rozwiązanie według wynaJazku zostanie objaśnione w przykładzie wykonana na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia styczniki zamontowane obok siebie na ściance i wyposażone w wymienne moduły sterujące, w widoku z przodu, fig. 2 - cewkę stycznika z zaciskami, na której to cewce znajduje się wymienny moduł sterujący, w widoku z przodu, fig. 3 - zestaw z fig. 2, na którym moduł jest podłączony do zacisków cewki, w widoku z boku, fig. 4 - schemat obwodów elektromechanicznych lub elektronicznych zainstalowanych w obudowach wymiennych modułów sterujących, a fig. 5 przedstawia sposób montowania wymiennego modułu sterującego na styczniku, w widoku z boku.

Szereg styczników 31, 32, 33, 34, 35, 36 należących do systemu prostej automatyki lub do części systemu automatyki bardziej rozbudowanego, został przedstawiony na fig. 1, gdzie zaznaczono, że są one zamocowane jeden obok drugiego, na tej samej profilowanej szynie 2 przymocowanej do ścianki. Jak to przedstawiono dokładniej na fig. 2 i 3, każdy ze styczników 3, posiada dwa zaciski sterujące 5,6, które są połączone z cewką 7 lub umieszczone na korpusie cewki i znajdują się w obudowie 8, aby wzbudzać elektromagnes 9, którego element ruchomy 10 uruchamia styki mocy 11, ewentualnie styki sygnalizacji lub blokowania 14, gdy jarzmo 13 zostało namagnesowane. Styki te łączą wejściowe zaciski mocy 15, 16, 17 odpowiednio z zaciskami wyjściowymi 18,19,20. W związku z fig. 1 należy zauważyć, że numery umieszczone przy zaciskach i nie związane z liniami odnośników nie stanowią odnośników oznaczonych tymi samymi liczbami. Te numery wynikają z norm i uwidocznione są dla objaśnienia funkcji spełnianych przez wyłoczniki.

W znany sposób, trzeci zacisk 21 stycznika 3, jest elektrycznie połączony z zaciskiem 6, znajdującym się po przeciwnej stronie korpusu względem zacisku 21 tak, aby spełnić pewne wymogi wynikającej z okablowania. Z każdym ze styczników 315- 36 związany jest moduł pośredniczący z modułów 41* 46, które należą do układu wielu modułów 40, a z każdym z nich związana jest szczególna funkcja i jest on bezpośrednio związany z działaniem cewki. Każda osłona izolacyjna wymiennego modułu sterującego 48, jak przedstawiono na fig. 2 i 3, posiada na powierzchni dolnej 49 dwa wyjściowe kołki wtykowe 51, 52 częściowo izolowane, które mogą współpracować z wyżej położonymi, sąsiednimi zaciskami sterującymi cewki 5 i 6, umieszczonymi na górnej ściance obudowy stycznika 53. Na tej samej ściance znajduje się wytłoczona wnęka 54 z ograniczeniami na krawędziach, która jest umieszczona w obszarze 55 dolnej powierzchni osłony 47 modułu, w oddaleniu od zacisków 5, 6. Do wnęki 54 można wprowadzić zaczep haczykowaty 56, związany z dolną powierzchnią 49 osłony modułu 47. Zamocowanie mechaniczne i połączenie elektryczne, którego można dokonać tylko przez zaciśnięcie końcówek kołków w odpowiadających im zaciskach, jest tu korzystnie uzupełnione przez środki zaczepowe 54, 56.

Jak przedstawiono na fig. 3, każda osłona modułu 47 posiada ściankę frontową 57, która jest umieszczona w sąsiedztwie ścianki frontowej 58 stycznika i równolegle do niej, bez wchodzenia jednak w szczelinę 60 przeznaczoną na przeprowadzenie przewodów 61 dołączonych do wejściowych zacisków mocy 15, 16, 17. Ścianka frontowa 57 modułu 48, na której znajduje się na przykład wskaźnik świetlny 62 i przycisk nastawczy 63, posiada również wejścia niezbędne dla śrubokręta, dla przykręcenia przewodów 64 dołączonych do zacisków wejściowych 65,66 wymiennego modułu sterującego 48. Zaciski te znajdują się na powierzchni górnej modułu.

W wybranym przykładzie występują tylko dwa zaciski, ale ich liczba może być większa, co widać w szczególności na fig. 1.

Osłona izolacyjna 47 każdego z modułów 41+ 46, jak przedstawiono na fig. 1, ma zalecaną szerokość d, bliską szerokości Di, D2 styczników 31+ 36, z którymi jest związana. Szerokości są mierzone równolegle do zacisków mocy. Jeżeli osłona stycznika 36 jest szersza od osłony styczników 31+ 35, takie same wymienne moduły sterujące mogą być z nim połączone dzięki temu, że zaciski cewki mają rozstawienie odpowiadające kołkom wtykowym, bądź dzięki temu, że nawetjeśli zaciski cewki są rozstawione szerzej, kołki wtykowe wymiennych modułów mogą być wprowadzane w odpowiedni obszar, przechodząc z jednej lub drugiej strony odpowiednich śrub zaciskowych.

Jak to przedstawiono na fig. 1+ 3, wysokość osłon wymiennych modułów sterujących może zmieniać się w pewnym zakresie między dwoma poziomami hl i h2, co jest niezbędne dla rozmieszczenia wewnętrznych elementów składowych wybranych tak, by zrealizować szczególną funkcję.

Pomiędzy funkcjami, które mogą być wykonywane przez wymienne moduły sterujące mieści się wiele możliwości. Na przykład, jak przedstawiono na fig. 1 moduł 41 działa jako wzmacniacz przekaźnikowy, a moduł 42 jest modułem z szeregowym elektronicznym układem czasowym, który wprowadza regulowane opóźnienie wyłączania zasilania cewki, w stosunku do zaniku sygnału odniesienia, a to dzięki organowi regulacji 79. Funkcją modułu 43 jest zadziałanie na dowolne przerywanie zasilania cewki dzięki ręcznemu organowi sterowania 77, albo wybór źródła sygnałów zasilania pochodzących z automatu 84 lub z niezależnego źródła 85, dzięki istnieniu komutatora, którego ręczny organ wybierakowy 78 jest przedstawiony na fig. 4. Wymienny moduł 44 stanowi wzmacniacz elektroniczny sygnałów o niskim poziomie, a moduł 45 stanowi elektroniczny szeregowy układ czasowy, który wprowadza regulowane opóźnienie pomiędzy momentem gdy pojawia się sygnał, a momentem gdy płynie prąd w cewce, dzięki przyciskowi regulacyjnemu 81. Zadziałanie modułu 46 następuje równocześnie z zasileniem cewki, dzięki ręcznemu członowi regulacyjnemu 82, przy czym cewkajest zwykle zasilana za pośrednictwem małego przekaźnika, aby zapewnić izolację galwaniczną między sygnałami sterowania, a źródłem zasilania cewki.

Korzystnym rozwiązaniem jest umieszczenie na przedniej ściance każdego wymiennego modułu środków sygnaalizujących, np. diod świecących 71+ 76, aby sygnalizować występowanie napięcia na zaciskach cewki, lub odpowiednio, przepływ prądu przez cewkę.

Obwody i środki elektromechaniczne i elektroniczne, pozwalające wykonać wymienione fenkcje, mogą być różnie zrealizowane. Ich równoważne schematy zostały przedstawione na fig.

4. Między kołki wtykowe 51,52 włączany jest systematycznie element ochrony przed przepięciami 1θ0, który zawiera na przykład tlenek cynku. Ogólnie, zaciski wejściowe A2 są bezpośrednio połączone z jednym z wyjściowych kołków wtykowych 52.

Wyjściowe kołki wtykowe 51, 52 mają wystarczającą długość 9, a zaciski sterujące 5, 6 cewki umożliwiają takie wsunięcie, że każdy z wymiennych modułów 90 może być zamontowany i połączony ze stycznikiem 91, mimo tego, że między nimi znajduje się osłona pomocnicza 92, zawierająca obwód RC i stanowiąca układ przeciwzakłóceniowy, jak to przedstawiono na fig. 5. Ta pomocnicza osłona 92 ma bardzo niewielką grubość e. Aby sprzężenie modułu było prawidłowej jakości, na ściance górnej 97 osłony pomocniczego układu przeciwzakłóceniowego znajduje się wnęka i ogranicznik 93, porównywalny z tym, który znajduje się na górnej ściance stycznika, dla współpracy z zaczepami 99. Osłona pomocnicza korzystnie połączona jest z zaciskami 95 cewki 94 dzięki elastycznym, przewodzącym podporom 96 osłony pomocniczej, stykającym się z regionem 98 końcówek nie zajętych przez śruby zaciskowe.

163 375

FIG. 4

163 375

FIG.2 FIG.3

FIG.5

% 98

163 375

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena ¹O ⁰⁰⁰ z^ł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zestaw wymiennego modułu sterującego i stycznika w instalacjach elektrycznych, który to stycznik ma obudowę i umieszczone w tej obudowie środki wyłączające zasilanie, pobudzane elektromagnesem zawierającym cewkę, której dwie końcówki dołączone są do odpowiednich dwóch zacisków sterujących stycznika, dla przyjmowania zewnętrznych przewodów elektrycznych przechodzących przez pierwszą parę otworów w górnej ściance obudowy stycznika i dla zaciskania wspomnianych przewodów za pomocą środków zaciskowych dostępnych przez drugą parę otworów w ściance frontowej stycznika, przy czym wymienny moduł sterujący ma izolacyjną osłonę, której dolna powierzchnia zaopatrzona jest dwa sztywne kołki wtykowe z elektrycznie przewodzącego materiału, które to kołki wtykowe przystosowane są do sprzęgania się z elektrycznymi środkami łączącymi stycznika, znamienny tym, że kołki wtykowe (51,52) są sprzężone i zaciśnięte w zaciskach sterujących (5, 6) stycznika (3) stanowiąc zarówno elektryczne, jak i mechaniczne połączenie, przy czym wymienny moduł sterujący (48) zawiera przynajmniej dwa zaciski wejściowe (65,66) dla dołączenia do zewnętrznych urządzeń sterujących, a dostępne przez otwory znajdujące się we frontowej powierzchni (57) osłony (47) wymienionego modułu sterującego (48), ponadto kołki wtykowe (51, 52) stanowią wyjścia elektronicznego obwodu funkcyjnego znajdującego się w tym wymiennym module sterującym (48), mającego wejścia dołączone do zacisków wejściowych (65, 66) tego modułu (48), przy czym stycznik (3) i wymienny moduł sterujący (48) zaopatrzone są we współpracujące ze sobą środki zaczepowe (54,56) mocujące wymienny moduł sterujący (48) na styczniku (3) wówczas, gdy kołki wtykowe (51, 52) są sprzężone i zaciśnięte w zaciskach sterujących (5,6).
2. 2. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchni frontowej (57) wymiennego modułu sterującego (48) znajdują się ręczne środki sterujące (77), środki sygnalizujące (71-576), środki regulacyjne (81), ewentualnie środki wybierakowe (78) wspomnianego obwodu funkcyjnego, dołączone bezprzewodowo do zacisków wejściowych.
3. 3. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że zaczep haczykowy (56) stanowiący środek zaczepowy wymiennego modułu sterującego (48) wystaje z dolnej powierzchni (49) osłony izolacyjnej (47) w obszarze (55) oddalonym od kołków wtykowych (51, 52) dla sprzężenia z wnęką (54) w górnej powierzchni stycznika (3), stanowiącą środek zaczepowy tego stycznika (3).
4. 4. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że frontowa powierzchnia (57) wymiennego modułu sterującego (48) jest równoległa względem frontowej powierzchni (58) stycznika (3), a pomiędzy modułem (48) i stycznikiem (3) znajduje się szczelina (60) mieszczącą przewody dołączone do tego stycznika (3).
5. 5. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że kołki wtykowe (51, 52) wymiennego modułu sterującego (90) mają długość wystarczającą dla zamocowania ich w zaciskach łączących (95) cewki (94) stycznika (91), z pozostawieniem szczeliny między tym stycznikiem (91) i modułem (90), mieszczącej pomocniczą osłonę (92) o niewielkiej grubości, a współpracującą elektrycznie z zaciskami cewki (94).