Устройство управления наружным освещением

 

сВ. А. Мурга, А. Е. Троицкий и H. Д, Ковальчук, 1 е

Коростенский участок энергоснабжения па рай;::: - „, „ „( ордена Ленина железной доро и -: . лД ) s"Д q (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАРУЖНЫМ .ОСВЕЩЕНИЕМ

Изобретение относится к электронным

:устройствам, предназначено для управления наружным освещением и может быть ° использовано для подсчета различных изделий, движущихся на конвейерных линиях и в различных устройствах сигнализа- 5 циие

Известны автоматы, используемые в электротехнических установках, предназначенные для автоматического включения и отключения наружного освещения территорий и объектов в зависимости от вели- чины естественной освещенности 1 j .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автомат, состоящий из фотоэлемента, включенного во входную цепь усилительного элемента на транзисторах, к выходу которых подключен исполнительный элемент с реле, 20 контакты реле введены в цепь управления магнитным пускателем.

Фотореле работает следующим образом.

При увеличении освещенности сокротивление фотоэлемента, который через ограничивающий резистор подключен K базе усилительного элемента, уменьшает ся, токи в цепях эмиттер - коллектор двух транзисторов увеличиваются и они открываются. Второй транзистор шунтирует обмотку реле, якорь которого. отпадает и контакты размыкаются. Уменьшение освещенности в вечернее время приводит к обратному процессу, Регулировку порога срабатывания схемы можно осуществлять с помощью переменного резистора, включенного в цепь базы уси лительного элемента 2 3 .

Недостатками известных автоматов являются: при различных перенапряжениях промышленной сети, а также при грозовых разрядах автомат теряет свою работоспособность, так как прнменение феррорезонансного стабилизатора напряжения не дает возможность стабилизировать напряжение промышленной сети выше или ниже допустимой величины стабилизации

3 1004966 4 напряжения, установленного по паспорт- тьего транзистора дкл

IIo ючен к выходу ным данным стабилизатора; в результате блока. старения фотоэлемента настройка авто- . На чертеже представлена иональмата постепенно изменяется, поэтому после 300-400 ч работы фотореле надо 5 управления наружным освещ н ем. проверять и при необходимости изменять. Устройство содержит нес р несиммет ичный величину сопротивления подстроечного релаксационный генератор 1, регулируюРезистора, включенного в коллекторную щий элемент, у е 2 силительный элемент 3, цепь усилительного транзистора, которая элемент ад р, пу з е жки 4 с сковой блок 5, соединена с базой исполнительного тран- о исполнительный элемент 6, компенсационэисто кроме того, при длительной экс- ный стабилизатор напряжения плуатации автомата происходит нагрев эистора; кро

Несимметричны рела и елаксационный генефотозлемента; также автомат имеет узкую ратор д р ре

1 со е жит зисторы 8-13, конуставку на срабатывание и с течением денсаторы 14 и, ра

14 15 т нзисто ы 16 и

17, Ре ли ющий элемент 2 содержит времени эксплуатации петля гистерезиса 15, егулиру спусково го устройства увеличивается, фотоэлемент

18. Усилительный элемент 3

ы19и20,т зисчто практически не дает возможности . содержит резисторы и, ран

Блок заде жки состоит из конотрегулировать автомат на различные поро- тор 21. Б ок зад р ги срабатывания в пределах освещеннос- денсатора 22 р

22 и езистора 23. Спусковой ти 0,1-4 лк; изменение температуры 20 блок 5 содержит резисторы 24-27. транокружающей среды сопровождается неиз-,зисторы 28, 29 и 30. Исполнительный бежным изменением паРа, метРов транзис- элемент 6 содержит диод 31 и реле 32. торов автомата, происходит сдвиг вольта,мперной характеристики перехода ТраН- Устройство работает следующим образисторов, что увеличивает погрешность 25 зом. срабатывания спускового блока. Несимметричный релаксационный генератор вырабатывает импульсы, которые с

11ель изобретения — повышение долго- коллектора транзистора 17 поступают на вечности стабильности и точности уст- регулирующий элемент 2 и на базу транРойства. 5й зистора 21 усилительного элемента 3.

Поставленная цель дос;тигается тем, Питание фотоэлемента 18 осуществляется что в устройство управления наружным импульсным напряжением с большим пеосвещением, содержащее спусковой блок риодом следования импульсов, что повывыходом подключенный к исполнительно- шает стабильность н точность работы ре- му элементу, усилительный элемент, 35 гулирующего элемента в слаботочных цевход которого соединен с выходом pery-. пях устройства. Так как несимметричный лирующего элемента, входы питания уси-. генератор имеет, два устойчивых состоялительного элемента, спускового блока и ния, то на коллекторе траюистора 17 исполнительного элемента подключены генератора одиночные короткие импульсы к выходу компенсационного стабилизатора (провалы напряжения) возникают через напряжения, введены несимметричный секундные иктервалы времени и поступарелаксационный генератор и элемент за- IQT на базу транзистора 21 усилительного держки, вход которого соединен с выхо- элемента 3, но они не оказывают сущестдом усилительного элемента, а выход - венного влияния на заряд конденсатора 22 к входу спускового блока, выход несим- элемента задержки 4 из-оа малой их дли45 метрнчного релаксационного генератора тельности и сравнительно большой емкости соединен с входом регулирующего элемен- конденсатора 22. та, а вход питания - с выходом компен- Следовательно, если фотоэлемент 18 сационного стабилизатора напряжения, освещается по времени с возрастающей причем база первого транзистора B спус- величиной и при достижении момента, ковом блоке подключена к входу блока, когда положительное напряжение на

50 коллектор - к базе второго транзистора конденсаторе 22 будет больше потенциала и через первый резистор к входу питания„на резисторе 27 транзистор 28 открывая змиттер - к эмиттеру третьего трап- ется. Потенциал на его коллекторе умень. зистора и к переменному резистору, кол- шается, что вызывает уменьшение тока лектор второго транзистора соединен с 55 базы транзисторов 29 и 30 и выход их входом питания, а эмиттер через второй из режима насьпцения. Уменьшение эмитРезистор - с базой третьего транзистора терного тока транзистора 30 приводит к и с третьим резистором, коллектор тре- уменьшению напряжения на резисторе 27, 5 10049 а это в свою очередь способствует ускорению открытия транзистора 28. Возникает лавинообразный процесс переключения транзисторов 28, 29 и 30, в результате которого транзистор 28 переходит в режим насыщения, а транзисторы 29 и

30 оказываются закрытыми, так как положительный потенциал на их базах, связанных с потенциалом на коллекторе транзистора 28, стал меньше потенциа;а на 10 эмиттере транзистора 30. Напряжение на коллекторе транзистора 30 скачком возрастает и феле 32 отключается. При уменьшении;тока фотоэлемента 18 (это явление наблюдается с наступлением ts темноты) начинает закрываться транзистор 21, на котором собран однокаскадный усилитель постоянного тока, уровень напряжения на конденсаторе 22 уменьшаетея н происходит обратный процесс,т.е. 2й транзистор 28 закрывается, а транзисторы 29 и 30 открываются и напряжение на коллекторе транзистора 30 скачком уменьшается, реле 32 включается. Создается цепь на включение магнитного 2

j пускателя, который включает наружное освещение. Ток, который протекает через резисторы напряжения 25 и 26, создает на базе транзистора 30 относительно эмиттера положительный потенциал, обес- Зй печиваюшмй открытие транзистора. и его насьпцение. Эмиттерный ток транзистора 30, создает на резисторе 27 падение напряжения, которое надежно закрывает транзистор 28.

Устройство предназначено для эксплуатации в особо трудных температурных условиях, где важное значение имеет стабильность его порога срабатывания-и отпускания. Основной причиной нестабиль40 ности является зависимость тепловых токов, напряжений на переходах и коэффициентов усиления транзисторов по току от температуры. Повышение стабильности пороговых напряжений достигается включением в спусковом блоке между тран45 эисторами 28 и 30 эмиттерчого повторителя на транзисторе 29. Осуществление связи коллектора транзистора 28 с базой транзистора 30 через транзистор 29 и низкоомные резисторы напряжения 25 и

26 на в.".оде транзистора 30 позволяет уменьшить влияние тепловых токов транзисторов на пороговые напряжения спускового блока.

Переменным резистором 13 устанавливается необходимая чувствительность срабатывания устройства (грубая регулировка). Более точная установка на срабатывание спускового блока устанавливае вся переменным резистором 27.

Предлагаемое устройство управления наружным освещением в сравнении с существующими автоматами обеспечиваетс . использование компенсационного стабилизатора напряжения, что позволяет поддерживать напряжение электропитания с большой степенью точности при различных дестабилизирующих факторах питающей сети; использование в устройстве несимметричного релаксационного генератора, что позволяет предотвращать задержку рабочей точки фотоэлемента при изменении освещенности, так как генератор через определенный промежуток времени развивает кратковременный лавино образный ток в фотоэлементе, включение же в плечо выходного транзистора релаксационного генератора и в эмиттерную цеш выходного транзистора спускового блока переменных резисторов позволяет применять: фоторезисторы различного ти па как зарубежного, так и отечественно го производства, а также устанавливать с большой степенью точности:уровень срабатывания спускового блока применение в спусковом блоке трансформатора напряжения в виде эмиттерного повторитель позволяет уменьшить влияние тепловых токов транзисторов на пороговые напряжения спускового блока, тем самым достигается уменьшение температурной составляющей погрешности, обусловленной изменением температуры окружаю щей среды.

Таким образом, использование в автомате новых элементов выгодно отличает предлагаемое устройство cxr указанного. прототипа тем, что уменьшаются потери электроэнергии при несвоевременном включении и отключении заданного обьекта, увеличивается точность, надежность и долговечность эксплуатации устройства при воздействии на него различных дестабилизирующих факторов.

Ф о р -м .у л а и. з о б р е т е н и я

1. Устройство управления наружным освещением, содержащее спусковой блок, выходом подключенный к исполнительному элементу, усилительный элемент, вход которого соединен с выходом регулирующего элемента, входы питания усилительного элемента, спускового блока и исполнительного элемента подключены к выходу компенсационного стабилиз:тора напряже1004966

° Составитель В. Грибова

Редактор М, Келемеш Техред Л.Пекарь Корректор Е. Рошко,Заказ 1893/60 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения долговечности, стабильности и точности устройства, в него введены несимметричный релаксационный генератор и элемент задержки, вход кото- 3 рого соединен с выходом усилительного элемента, а выход - к входу спускового блока, выход несимметричного релаксационного генератора соединен с входом регулируюшегб элемента, а вход питания — с выходом компенсационного стабилизатора напряжения.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в спусковом блоке база первого транзистора подключена к входу блока, колпектор - к базе второго транзистора и через первый резистор к входу питания, а эмиттер - к эмиттеру третьего транзистора и к переменному резистору, коллектор второго транзистора соединен с входом питания, а эмиттер через второй резистор - с ба-, зой третьего транзистора и с третьим резистором, коллектоо третьего транзистора подключен к Выходу блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Инструктивные указания по монтажу и эксплуатации. МПС, М., Транспорт, 1974.

2. Инструкция по устройству эксплу,атации ФР-2, ОВШ 463011, «Минск», 1968 (прототип).