PL49742B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25. X. 1965 49742 KI. 21c, 46/34 MKP G 05 UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Ryszard Drozdowski, Jan Slomczynski Wlasciciel patentu: Zaklady Przemyfelu Metalowego H. Cegielski Przedsiebiorstwo Panstwowe, Poznan (Polska) Dwuprogramowy tranzystorowy przekaznik czasowy Przedmiotem wynalazku jest dwuprogramowy tranzystorowy przekaznik czasowy do automatycz¬ nego rozruchu i samoczynnej kontroli pracy agre¬ gatów ogrzewczych, w których jako opal sluzy olej napedowy.Agregaty ogrzewcze na olej napedowy znajduja coraz szersze zastosowanie w trakcji kolejowej i drogowej, jak równiez w ogrzewaniu sal wido¬ wiskowych, kinowych itp. Przekaznik czasowy wedlug wynalazku znajduje zastosowanie w ste¬ rowaniu tymi agregatami. Szczególnie korzystne jest stosowanie wynalazku w sterowaniu ogrzewa¬ nia wagonów kolejowych i autobusów. Moze on byc równiez uzyty do innych celów, w których wymaga sie zalozonego w przekazniku programu.Wedlug'dotychczasowego*stanu techniki agregaty ogrzewcze' na olej napedowy, stosowane w wago¬ nach kolejowych^ wyposaza sie w przekazniki cza¬ sowe elektropneumatyczne. Przekazniki elektro- pneumatyczne zawieraja w swojej konstrukcji elementy cierne, ulegajace szybkiemu zuzyciu i roz¬ regulowaniu. Spelniaja one tylko jeden program czasowy i charakteryzuja sie duzym gabarytem oraz ciezarem. Natomiast nowoczesne autobusy wyposazone w agregaty ogrzewcze na olej nape¬ dowy, nie posiadaja w ogóle urzadzen do automa¬ tycznego rozruchu i kontroli pracy. Rozruch od¬ bywa sie recznie od zewnatrz, co dla kierowcy jest wysoce niedogodne. 10 15 20 25 Wynalazek polega na zbudowaniu tranzystoro¬ wego przekaznika czasowego, który wspóldzialajac z systemem dowolnych przekazników bezposrednio sterujacych, zalacza, silnik pompy paliwowej i sil¬ nik wentylatora oraz obwód czujnika plomienia i obwód termostatu zabezpieczajacego przed prze¬ grzaniem. W wypadku nie zapalenia agregatu roz¬ lacza obwód swiecy zarowej. Istota wynalazku jest zastosowanie w przekazniku dwóch progra¬ mów czasowych, pracujacych na zasadzie ladowa¬ nia kondensatora o ciharakterystyce dostosowanej do agregatów ogrzewczych.Zmienna charakterystyke czasu pracy przekaznika uzyskuje sie przez zastosowanie do rozladowania kondensatora ukladu diodowego;, przy czym czas pracy przekaznika zalezy od odstepu czasowego miedzy kolejnymi zalaczeniama. Uklad diodowy spelnia tez druga wazna funkcje, a mianowicie za¬ pobiega tendencji przyklejania sie kotwicy przekaz¬ nika w czasie jej odpadania, gdy prad kolektora zbliza sie do wartosci, przy której to odpadanie nastepuje. Przekaznik, ze wzgledu na zastosowanie glównie dla trakcji, jest wyposazony w stabiliza¬ tory napiecia, które przy wahaniach napiecia za¬ silajacego do 26% zapewniaja ladowanie konden¬ satorów napieciem o stalej wartosci.Stabilizacje uzyskuje sie w funkcji napiecia za¬ silajacego przy pomocy tranzystora i regulowanych 80 oporów; 49742i4974? Cechy znamienne i zalety wynalazku beda do¬ kladniej przedstawione na przykladzie wykonania przekaznika, uwidocznionym na irysurnkfii, przy czym fig. 1 przedstawia schemat ideowy przekaz¬ nika, fig. 2 rozplyw pradów i rozklad napiec sta¬ bilizatora, a fig. 3 rodzine charakterystyk kolekto¬ rowych z wrysowana prosta obciazenia kolektora.Na fig. 1, dla zwiekszenia przejrzystosci schematu ideowego, cztery wspóldzialajace ze soba obwody rfi^jgraniczono cienka linia kreska — kropka i ozna¬ czono literami A, B, C, D, których znaczenie zo- stanie dalej wyjasnione.Elementy elektryczne przekaznika, a mianowicie ^ tranzystory 1, 2, 3, 4, diody 5, kondensatory 6, i opory od! 7 do 18 sa umocowane za pomoca luto¬ wania do izolacyjnych plytek montazowych z obwo¬ dami drukowanymi. Przekazniki elektromagnetycz¬ ne 19 sa umocowane do podstawy obudowy. Dioda 20 jest zalaczona miedzy plusowym zaciskiem na¬ piecia wejsciowego, a zabezpieczeniem bieguna mi¬ nusowego. Plytki montazowe sa ulozone równo¬ legle jedna nad druga. Bezpiecznik 21 jest umoco¬ wany do górnej plytki, a jego wymiana odbywa sie bez zdejmowania oslony. Podstawa oraz oslona sa wykonane z mas plastycznych. Przekaznik jest wyposazony w szesc kostek zaciskowych. Uklady czasowe znajduja sie na górnej plytce, na dolnej zas sa umieszczone stabilizatory.Warunkiem prawidlowej pracy przekaznika jest jego dzialanie przy wahaniach napiecia zasilaja¬ cego od 18V do 26V. Uklady czasowe A i B, pra¬ cujace na zasadzie ladowania kondensatora, musza byc zasilane napieciem o stalych wartosciach szczytowych. Osiaga sie to za pomoca stabilizato¬ rów C, D, które zasilaja odpowiednio obwody la¬ dowania kondensatorów 6, oraz obwody kolektoror we tranzystorów 112.Jednostopniowy stabilizator napiecia C lub D, przedstawiony na fig. 2, sklada sie z tranzystora Tl, potencjometrów Rl i R2 oraz regulowanego oporu R3. Napiecie wejsciowe Uwe doprowadza sie do zacisków e-e, a napiecie wyjsciowe Uwy= const. odbiera sie z zacisków f-f. Stabilizator stabilizuje napiecie Uwy = f (Uwe) dla pradu wyjsciowego Iwy = const. Tego rodzaju stabilizacje napiecia wy¬ korzystuje sie do zasilania obwodów o stalym obciazeniu lub o obciazeniu cyklicznie zmiennym, gdy jest wymagane napiecie o stabilizowanej war¬ tosci szczytowej, które po zapoczatkowaniu cyklu moze sie obnizac, ale przy powtórzeniu nastepnego cyklu musi posiadac pierwotna szczytowa wartosc.Napiecie wejsciowe Uwe dzieli sie na dzielniku na¬ piecia Rl i R2 na napiecie sterujace pradem bazy UB, oraz na spadek napiecia URI na oporze Rl.Napiecie UB wywoluje prad bazy o wartosci Ib, który wywoluje prad kolektora równy Ic. Prad ko¬ lektora wywoluje spadek napiecia na oporze R3.Rozklad napiec w obwodzie kolektora spelnia rów¬ nanie: Uwy = Uwe — UR3 Jezeli na wejsciu zalozy sie zmiane napiecia o wartosci ± A Uwe, to ta zmiana napiecia po¬ ciagnie za soba odpowiednie zmiany napiec i pra- 10 20 25 30 35 40 45 dów w obwodzie bazy i kojejkbora + A Ub, ±.A Jb, ± A Ic, ± A UR3, + A Uwy. Spadki napiec w obwo¬ dzie kolektora okreslone sa równan;e^i: Uwy ± A Uwy = Uwe ± A Uwe- (UR3 ± AUR3) lub [ Uwy ± A Uwy = Uwe 4 UR3 ± G^ljwe.#A UR3) ;-v,;;:"%. $& Jak z powyzszego wynika, stabilizacje,[;:$sgó napie¬ cia mozna uzyskac wówczas, gdy stt^fci^^przyrostów napiec wyraza sie równaniem ± A Uwe ± A UR3 = A Uwy = O Rozpatrujac rodzine charakterystyk\ koflielstorowych Ic = f (Uc) przy IB = const. wiclac, ze dla pewnej wartosci opornosci oporu R3 oraz dla pewnej* war- Rl :; tosci stosunku —- uzyskuje sie napiecie Uwy = R2 = f (Uwe) = const. Przy zmianie napiecia wejscio¬ wego Uwe i przez jednoczesna zmiane napiecia bazy Ub oraz zmiane opornosci R3 znajduje sie Ul takie wartosci stosunku — oraz taka wartosc R3, R2 przy których' pomimo duzych zmian napiecia wej¬ sciowego uzyskuje sie wysoki stopien stabilizacji napiecia, osiagajacy wartosc okreslona równaniem K = Uwe = 0,99 Uwy " Na rodzinie charakterystyk przedstawionej na fig. 3 wrysowano proste obciazenia kolektora na¬ chylone pod katem Y = arc tg ( R3/ wzgledem do- \ no/ datniego kierunku osi Uc. Przy zmianie napiecia wejsciowego proste obciazenia nie zmieniaja kata nachylenia, a jedynie przesuwaja sie równolegle wzgledem siebie o wartosc zmiany napiecia wej- Rl sciowego. O ile stosunek — zostanie wybrany wla- R2 sciwie (w granicach nie przekroczenia maksymal¬ nego napiecia bazy Ub), to punkt pracy przesunie sie po prostej G-G, spelniajac tym samym warunek stabilizacji.Na fig. 3 pokazano równiez liniami przerywany¬ mi proste obciazenia R = R'3 nachylone pod katem Y' = arc tg l\T*l 59 Wyjasniaja one koniecznosc zmiany kata. Y w za¬ kresie od Y do Y' w celu ustalenia na rodzinie charakterystyk obszaru, gwarantujacego optimum stabilizacji.W ukladzie przekaznika czasowego wedlug wy- 55 nalazku stosuje sie dwie odmiany stabilizatora.Pierwsza oidtmiana D ma opór 16 wlaczony równo¬ legle do zacisków emiter-kolektor i opór szerego¬ wy 17. Druga odmiana stabilizatora C posiada tylko opór 14 wlaczony równolegle do zacisków emiter- 60 -kolektor. Opór równolegly wyznacza bezpieczna wartosc napiecia nizsza od wartosci przebicia zla¬ cza emiter-kolektor ;dla stanu, w którym nie jest pobierany prad do obciazenia. Opór szeregowy 17 zwieksza szczytowa wartosc napiecia stabilizowa- •5 nego do potrzebnej wielkosci.49742 Uklady czasowe A i B przedstawione na fig. 1 sa wzgledem siebie symetryczne, wobec tego zostana nizej opisane szczególy i dzialanie tylko jednego z nich. Tranzystor 1 przewodzi prad Ic, gdy napie¬ cie bazy Ueb w stosunku do emitera jest mniejsze •od 0. Gdy napiecie UEb = 0, tranzystor 1 jest zablo¬ kowany i nie przewodzi pradu. Po przylozeniu na¬ piecia zasalajacego na zaciski wejsciowe przekaz¬ nika pojawia sie napiecie Ustab., a-miedzy baza i emiterem maksymalne napiecie Ueb = Ueb max, które odtyka tranzystor 1. W tym momencie za¬ czyna plynac prad bazy, który laduje kondensa¬ tor 6 do napiecia Uci = Ustab. max. W tym czasie tranzystor 1 przewodzi prad kolektorowy i' napie¬ ciem Ur8, wystepujacym ma oporze 8, steruje tran¬ zystor 2. Prad kolektora tranzystora 2 wzbudza przekaznik 19. Czas dzialania przekaznika 19 jest wyznaczony osiagnieciem przez prad Ic2 wartosci pradu odpadania kotwicy przekaznika. Regulacja czasu dzialania odbywa sie przy pomocy potencjo¬ metrów 7 i 8. Diody 5 umozliwiaja rozladowanie kondensatora po zdjeciu napiecia zasilania, a tym samym umozliwiaja powtórzenie cyklu dzialania.Uklad diodowy zapobiega tendencji przyklejania sie kotwicy przekaznika w czasie, gdy prad kolek¬ tora zbliza sie do wartosci, przy której nastepuje odpadanie kjotwicy. :N Dobór parametrów diod 5 w obwodzie rozlado¬ wania kondensatora pozwala osiagnac korzystna dla agregatu charakterystyke czasów dzialania. Je¬ zeli to jest pierwsze zalaczenie po dluzszej przer¬ wie pracy agregatu, kondensator 6 jest w stanie calkowitego rozladowania i po przylozeniu napiecia zasilajacego czas ladowania kondensatora maksy¬ malnie wydluzy sie. Tym samym dzialanie prze¬ kaznika bedzie sie utrzymywalo w górnej granicy czasu, to znaczy 20 sek. w przypadku ukladu A i 00 sek. w ukladzie B. Natomiast przy kazdym kolejnym natychmiastowym przylozeniu napiecia zasilajacego, kondensator 6 jest w stanie czescio¬ wego rozladowania, a tym samym jego ladowanie bedzie odbywalo sie w czasie skróconym* Czas dzialania przekaznika 19 bedzie sie wiec utrzymy¬ wac w dolnej granicy czasu, to znaczy 14 sek. dla ukladu A i 45 sek. dla ukladu B. Taka charakte¬ rystyka pozwala uzyskac duza zywotnosc swiecy zarowej agregatu ogrzewczego i zapewnia jego po¬ prawny rozruch. Dioda 20 jest wlaczona równo¬ legle do wejsciowego napiecia zasilajacego za bez¬ piecznikiem i ma za zadanie zabezpieczenie prze¬ kaznika od przepiec z zewnetrznych obwodów indukcyjnych. Styki 22 sa stykami wykonawczymi przekazników elektromagnetycznych 19.Dwuiprogramowy tranzystorowy przekaznik cza¬ sowy wedlug wynalazku jest przystosowany do wspólpracy z przekaznikami bezposrednio zasilaja- 'Cymi agregat pgrzewczy oraz z zespolem lampek sygnalizacyjnych lub buczków ostrzegawczych.Przekaznik umozliwa prawidlowy rozruch agre¬ gatu, nie dopuszcza do zniszczenia agregatu przez wybuch mieszanki w komorze spalania oraz za¬ bezpiecza agregat przed nadmiernym przegrzaniem sie. Umozliwia on równoczesnie ciagla kontrole stanu pracy agregatu ogrzewczego. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe . Dwuprogramowy tranzystorowy przekaznik cza¬ sowy, przeznaczony zwlaszcza do automatycz¬ nego rozruchu i samoczynnej kontroli pracy znanych agregatów ogrzewczych opalanych ole¬ jem napedowym, znamienny tym, ze jest wy¬ posazony w dwa symetryczne uklady czasowe (A, B) posiadajace w swoich obwodach konden¬ satory (6), diody (5), tranzystory (1 i 2) i opory (7, 8), przy czym uklady te pracuja na za¬ sadzie ladowania kondensatorów (6), a diody (5) w obwodzie kondensatorów (6) umozliwiaja roz¬ ladowanie kondensatorów po zdjeciu napiecia przez przepolaryzowanie diod w kierunku prze¬ puszczania, dzieki czemu jest mozliwy powtórny rozruch przekazników oraz uzyskanie zmien¬ nych czasów dzialania, wynoszacych przyklado¬ wo przy pierwszym zalaczeniu 20 sek. dla ukla¬ duJA) i 60 sek. dla ukladu (B), natomiast przy kazdym kolejnym natychmiastowym zalaczeniu odpowiednio 14 sek. i 45 sek. równoczesnie zas diody (5) zapobiegaja przy klejeniu sie kotwic przekazników w momencie odpadania, a oprócz tych ukladów czasowych jest wyposazony w dwa jednostopniowe stabilizatory napiecia (C i D), wspólpracujace z kondensatorami (6) oraz obwo¬ dami kolektorowymi tranzystorów (1 i 2), dzieki czemu przekaznik pracuje prawidlowo przy- wa¬ haniach napiecia zasilajacego do 28°/©. Przekaznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stabilizatory napiecia (Ci D) sa wyposazone w pojedyncze tranzystory (3) i <4), potencjometry (12, 14, 13, 16), opory (10, 11), przy czym w sta¬ bilizatorze (D) znajduje sie dodatkowo opór sze¬ regowy (17), a stabilizacje napiecia szczytowego (Ustab. max.) osiaga sie w funkcji napiecia za¬ silajacego przy pomocy tranzystorów (A i 4) przez wybranie przy pomocy potencjometrów (12, 14 i 13, 16) takiego punktu pracy, który wyznacza stopien stabilizacji K = Uwe Uwy = 0,99 przy waha- 55 G5 niach napiecia znamionowego od — 24% do + + 4%. Przekaznik wedlug zastrz 1, znamienny tym, ze w ukladzie wejsciowym posiada diode (20) wbu¬ dowana równolegle do zacisków napiecia zasi¬ lajacego kierunkiem zaporowym, clzieki czemu uklad jest chroniony od zewnetrznych przepiec indukcyjnych, pochodzacych z indukcyjnych obwodów zewnetrznych. Przekaznik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze stabilizator (C) jest wyposazony w opór (14), wlaczony równolegle do zacisków emiter-kolek- tor, który wyznacza bezpieczna wartosc napie¬ cia, nizsza od wartosci przebicia zlacza dla stanu w którym nie jest pobierany prad. Przekaznik wedlug zastrz. 2, znamienny .tym, ze stabilizator (D) jest wyposazony w opór (16) wlaczony równolegle do zacisków emiter-kolek- tor, oraz opór szeregowy (17), który zwieksza szczytowa wartosc napiecia stabilizowanego.49742 Fig. t49742 I a o Z7/?. 2 6Wy 'COnst Fig. 3 PL