Устройство для контроля сигнальных ламп

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СИГНАЛЬНЫХ ЛАМП, содержащее разделительные трансформаторы, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к выход- . ной обмотке силового трансформатора регулятора яркости, а вторичные обмотки разделительных трансформаторов подключены к сигнальным лампаи , формирователь импульсов, первый тиристорный ключ, выполненный на последовательно соединенных одном диоде, одном переменном резисторе , втором диоде и одном тиристоре , и стрелочный индикатор, о тли чающееся тем,что, с целью повышения надежности и точности работы устройства, в него,введены дополнительный силовой трансформатор , мостовой фазовращатель дифференцирующая цепь, выключатель и второй тиристорный ключ, выполненный на последовательно соединенных третьем диоде, втором переменном резистрре, четвертом диоде, втором тиристоре и балластном резисторе , и цепь управления на последовательно соединенных пятом диоде и конденсаторе, тиристорные ключи соединены между собой параллельно и подключены к контрольной обмотке силового трансформатора регулятора яркости, стрелочный индикатор включен между подвижными контактами переменных резисторов тиристорных ключей и анодом и катодом тиристоров соответственно первого и второго тиристорных ключей, вторичная обмотка дополнительного силового трансформатора подключена к мостовому фазовращателю , который соединен с формирователем импульсов, выход которого через дифференцирующую цепь и выключатель подключен к управляющему электроду тиристора первого тиристорного ключа, а цепь управления включена между балластным резистором и управляющим электродом тиристора второго тирйсторного ключа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (111

А (д)-G 08 В 21/00, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3362117/18-24 .(22) 10 12.81 (46) 15. 04 . 83. Бюл. М 14 (72)С. Г. Ванецян (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (53) 654 91(088.8)

{56) 1, Патент СИА в". 3054991, êë. 340-251, 1970 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2846970/18-24, кл. G 08 В 21/00, 1979 .(прототип). (54){57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СИГНАЛЬНЬХ ЛАМП, содержащее разде- . лительные трансформаторы, первичные обмотки которых соедйнены пос- ледовательно и подключены. к выходной обмотке силового трансформатора регулятора яркости, а вторичные обмотки разделительных трансформаторов подключены к сигнальным лам" . пам, формирователь импульсов, пер,вый тиристорный ключ, выполненный на последовательно соединенных одном диоде, одном переменном резисторе, втором диоде и одном тиристоре, и стрелочный индикатор, о т-. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точ- ности работы устройства, в него вве. дены дополнительный силовой транс" форматор, мостовой фазовращатель дифференцирующая цепь, выключатель и второй тиристорный ключ, выполненный на последовательно соединенных третьем диоде, втором переменном резисторе, четвертом диоде, втором тиристоре и балластном резисторе, и цепь управления на последовательно соединенных пятом диоде и конденсаторе, тиристорные ключи соединены между собой параллельно и подключены к контрольной обмотке силового трансформатора регулятора яркости, стрелочный индикатор включен между подвижными контактами переменных резисторов тиристорных ключей и анодом N катодом тиристоров соответственно первого и второго тиристорных ключей, вторичная обмотка дополнительного силового трансформатора подключена к мостовому фазовращателю, который соединен с формирователем импульсов, выход которого через дифференцирующую цепь и выключатель подключен к управляющему злектроду тиристора первого тиристорного ключа, а цепь управления включена между балластным резистором и управляющим электродом тиристора второго тирйсторного ключа.

1012298 э

Изобретение относится к сигнализации, в частности к системам светосигнального оборудования аэропортов.

Ъ

Известны устройства контроля сигнальных ламп оборудования аэропорта, содержащие блок выделения сигнала из кривой выходного напряжения регулятора яркости, который функционально связан с выходом иэ строя лампы в цепи Э с последовательным питанием через изолирующие трансформаторы, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена параллельно выходным зажимам регулятора яркости, трансформа- 15 тор тока, первичная обмотка которого включена последовательно в цепь нагрузки регулятора яркости, схему сравнения сигналов, мостовой выпрямитель, блок установки нуля с индикатором 20 количества неисправных ламп, электромагнитное реле и сигнальные лампы.

Известное устройство контроля постро. ено на принципе сравнения сигналов, пропорциональных выходному напряжению 5 и току нагрузки регулятора яркости с цепью выделения коротких импульсов, появляющихся в кривой сигнала напряжения при выходе из строя ламп в цепи нагрузки (1).

Указанное ycf ðoéñòâî характеризует ся нелинейной функциональной зависимостью амплитуды измеряемого импульса напряжения от количества неисправных ламп, причем прирост ампли35 туды импульса резко уменьшается по мере выхода иэ строя ламп, что ограничивает диапазон индикации количества неисправных ламп на уровне 4-10 шт, и неработоспособно в комплекте с ти40 ристорными регуляторами яркости.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля сигнальных ламп содержащее сигнальные лампы накаливания, подключенные к вторичным обмоткам разделительных трансформаторов, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к выходу силового трансформатора блока регулятора яркости, к которому подключена одна диагональ контрольного моста, формирователь импульсов и ключ, вход формирователя импульсов 55 подключен к шинам устройства, а выход — к управляющему входу ключа, вход исполнительного элемента подкпючен к другой диагонали моста через выходную цепь ключа (2).

Недостатками данного устройства являются отсутствие однозначной информации о количестве неработоспособных ламп при существующем методе эксплуатации системы светосигнального оборудования аэропорта, заключающегося в отключении системы в паузах между взлетами и посадками воздушных судов, а также ночью в условиях хоро- шей видимости, когда огни прожекторного типа не используются; невозможность автоматизированного дистанцион- ного контроля работоспособности ламп с исправными нитями накала, режим работы которых отличается от номинального по причине нарушения сопротивления изоляции кабеля, более чем в одном месте; погрешность показаний из-за ложных срабатываний счетчика при наличии в кабельном кольце ламп с неустойчивым электрическим контактом в патроне.

Цель изобретения - повышение на-. дежности и точности работы устройства.

Поставленная .цель достигается тем, что в устройство для контроля, сигнальных ламп аэропорта, содержащее разделительные трансформаторы, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к выходной обмотке силового трансформатора регулятора яркости,. а вторичные обмотки разделительных трансфорMGTopoB подключены к сигнальным лампам, формирователь импульсов, первый тиристорный ключ, выполненный на последовательно соединенных одном диоде, одном переменном резисторе, втором диоде и.одном тиристоре, и стрелочный индикатор, введены дополнительный силовой трансформатор, мос" товой фаэовращатель, дифференцирующая цепь, выключатель и второй тиристорный ключ, выполненный на последовательно соединенных третьем диоде, втором переменном резисторе, четвертом диоде, втором тиристоре и балластном резисторе, и цепь управ" лений на последовательно соединенных пятом диоде и конденсаторе, оба тиристорных ключа соединены между со,бой параллельно и подключены к контрольной обмотке силового трансформатора регулятора яркости, стрелочный индикатор включен между подвижными контактами переменных резис3 1012298 !! торов обойх тиристорных ключей и равляющий электрод тиристора 18 от- анодом и катодом тиристоров соот- носительно катода в начале каждого ветственно первого и второго ти" . положительного полупериода выходнористорных ключей, вторичная обмотка ro напряжения регулятора 1 яркости допопнительного силового трансфор- $ подается короткий. импульс управлематора подключена к мостовому Фа- - ния положительной относительно казовращателю, который соединен с Фор" тода полярности. Иостовой фазовращамирователем импульсов, выход которо тель 9 служит для корректировки мо- го через дифференцирующую цепь и мента подачи импульса управления на выключатель подключен к Управляющему 16 тиристор 18. Импульо управления неэлектроду тиристора первого тиристор- обходимо подавать строго.в момент ного ключа, а цепь управления вклю- естественного перехода выходного начена между балластным резистором и пряжения реГулятора яркости через управляющим электродом тиристорного нуль. Тиристор 18, следовательно, отключа. 3$ крывается в начале каждого положи. На фиг. 1 приведена структурная тельного полупериода выходного насхема устройства для контроля сигналь- пряжения регулятора 3 яркости,-котоных ламп аэропорта; на Фиг. 2 - ос- . Рое в свою очередь подается на вход циллограммы напряжений и тока в Раз- схемы измерения и имеет форму, покаличных точках устройства.. 2в ванную на Фиг.2б. Процессы,,происхоустройство содержит регулятоР 1 дящие в схеме, показаны на осциллояркости с силовым трансформатором-2, .граммах напряжений фиг.2б,е,ж. В мос первичной обмоткой 3, вторичной ° мент времени t tо на первой клемобмоткой 4 и контрольной обмоткой 5, ме контрольной обмотки g находится разделительные трансформаторы 6, сиг- $ плюс", а йа второй - "минус". B этот нальные лампы 7, дополнительный тран" we момент времени на резисторе 14 дифсформатор. 8, мостовой фазовращатель Ференцирующей цепи сформирован им9, формирователь 10 импульсов на тран- пульс (Фиг.2е), который открывает зисторе 11, дифференцирующую цепь 12 на тиристор 18, и по цепи; первая клем» конденсаторе 1) и резисторе 14, выключа" ма контрольной обмотки 5, диод 2 1 тель 15, тиристорные ключи 16 и 17, выпол- Резистор 2!, диод 20, тиристор 16, ненные на тиристорах 18 и 19, диодах 20- втоРая клемма обмотки прот „ае . 23 переменных резисторах 2 !, 25 и ток. В момент времени t тиристор 18

t б л ном резисторе 26, цепь 27 закрывается,так. как его анодный ток управления на конденсаторе 28 и дио- уменьшается до нуля, т.е, на резистоде 29 и стр чный индикатор 30- М ре 24.в течение времени ед- 1 в"деляется напряжение, пропорциональное.

Устройство для контроля сигналь" углу запаздывания тока Q . Стрелочный ных ламп работает, следующим образом. индикатор 30, представляющий собой милли вол ьт метр магнитоэлектри че ской

На эмиттерный переход транзисто- системы измеряет это напряжение. Ток . Ра 11 подается синусоидальное напря- по стрелочному индикатору 30 в течежение с выхода al вl мостового ea- we времени и - t протекает в назовращателя, которое находится в,правлении, указанном стрелкой с симпротивофазе. с напряжением питания : волом I б . B промежутке времени и выходным напряжением регулятора 1 t4 тиристоры 18 и 19 закрыты, и ток яркости (Фиг.2). Транзистор ll таким .через стрелоцный индикатор 30 не течет; образом закрыт в течение положитель- В момент времени t4, когда на первой ного и- открыт в течение отрицательно" клемме контрольной обмотки 5 находитго полупериодов выходного напряжения вся !!минус!! На второй - !!плюс!! Н4 входе регулятора. На коллекторе транзисто- $O схемы измерения появляется импульс . ра ll ФормируЬтся прямоугольные им- напряжения с крутым передним фронтом пульсы напряжения в положительные который уменьшается до нуля по сиполупериоды выходного напряжения ре- нусоидальному закону за время, равгулятора. Эти импульсы дифференциру Ное Й4- t !Фиг.2б). В момент ty от" ются дифференцирующей цепью 12 и че- $$ крывается тиристор 19,. так как. 1ок реэ выключатель 15 подаются на вход, заряда конденсатора 28 достаточен тиристора 18 тиристорного ключа 16 для надежного управления тиристором (фиг.2д,е). Таким образом, на уп« ибо в момент времени ф4 скорость нас

1012298 6 ток регулятора 1 яркости имеет пять дискретных значений. минимальное из которых составляет 3,7А, а максимальное8,3А. Установка заданного значения тока нагрузки осуществляется изменением выходного напряжения регулятора l яркости, которое в свою очередь изменяется посредством изменения у-ла управления с у силовыми тиристо1О рами. Экспериментально установлено, е- что с уменьшением угла управления o(y (т.е. с увеличением тока нагрузки), угол запаздывания тока б, а следо вательно, и среднее значение напряжения, соответствующего этому углу> увеличиваются, что приводит к поге решности показаний стрелочного индикатора 30. Введение коррекции по углу управления сК.у или (что то же в самое) по величине тока нагрузки существенно снижает погрешность показа. ний, так как с увеличением тока нагрузки и ростом среднего значения напряжения, соответствующего, углу

9, соответственно растет и среднее значение корректирующего напряжения, м определяемое углом о1-у, компенсируя рост напряжения, соответствующего углу Q . Используя переменный резистор 2, можно подобрать такое значение корректирующего напряжения, при котором погрешность показаний стрелочного индикатора 30 при изменении тока нагрузки регулятора во всем диапазоне не превысит 0,1 лампы.

5 растания напряжения очень велика.

После бткрытия тиристора 19 протекает ток по пути: "плюс" второй клеммы, контрольной обмотки 5, балластный резистор 26, тиристор 19 диод 23, резистор 25, диод 22, "минус" первой клеммы контрольной обмотки 5. На резисторе 25 таким образом в течение времени t4- t< выде ляется напряжение, пропорциональное углу управления OLy (фиг.2б,ж). Стр лочный индикатор 30 измеряет это на пряжение, причем ток через него про текает в направлении, укаэанном стр кой с символом 1о(». В момент времен

t тиристор 19 закрывается, так

5 как его анодный ток проходит ч рез нуль. В момент времени на вход тиристора 18 вновь подается импульс управления, и процесс проте кает аналогично описанному на участ ке о

Таким образом, за период t>через стрелочный индикатор 30 плоте кают два тока в противоположных на правлениях, один иэ которых 1б несет в себе информацию об индукФивно сопротивлении нагрузки, т.е. о количестве неисправных сигнальных лам

7 в кольце, а другой Яу — информацию об активном сопротивлении нагру ки и величине тока нагрузки.

В режиме контроля количества неисправных ламп с разрушенной нитью накала выключатель 15 включен и ток 1G является полезным,а Цу - корректирующим, т. е. угол отклонения стрелки индикатора 30 пропорционален среднему значению токов l5 и !

Ду за период. Токи протекают через стрелочный индикатор 30 в двух прою тивоположных направлениях. Осциллограммы напряжений на стрелочном инди каторе 30 показаны на фиг. 2ж. Корректирующее напряжение выделено штриховкой.

Перегорайие нитей накала сигнальных ламп 7 в системе электропитания огней при водит к рез кому у вели чению индуктивного сопротивления кабельного.

50 кольца и соответственно возрастанию среднего значения напряжения, соответствующего углу запаздывания тока

<3, что в свою очередь фиксируется стрелочным индикатором 30, шкала которого проградуирована непосредственно.в количестве неисправных сигнальных ламп 30. При этом выходной

Все изменения и колебания тока нагрузки не влияют на показания стре лочного инди катора 30, поскольку компенсируются корректирующим сигналом, пропорциональным току нагрузки и задаваемым в виде напряжения соответствующего углу. Переменным резистором

24 устанавливается требуемая чувствительность стрелочного индикатора

30.

Процесс контроля работоспособности сигнальных ламп при нарушении сопротивления изоляции кабеля в двух или более местах производится следующим образом.

Регулятор яркости в системе электропитания аэродромных огней работает на кабельное кольцо, активное сопротивление которого определяется количеством и мощностью питаемых ламп, а также длиной кабеля. Активное сопротивление кольца при всех

,исправных сигнальных лампах 7 и не12298 8 кабеля в устройстве служит выключатель 15, отключающий цепь управления тиристора 18 от формирователя 10 импульсов. Контроль проводится при максимальном токе нагрузки, так как при этом выходное напряжение регулято.ра максимально и токи утечки через

"землю" в местах нарушения изоляции также максимальны.

to При отключении выключателя 15 тиристор 18 не открывается и стрелочный индикатор 30 измеряет только среднее значение напряжения, соответствующего углу управления о у силовыми тиристорами, величина которого однозначно позволяет судить об активном сопротивлении кабельного кольца.

Если величина измеренного напряжения меньше расчетного или значения, установленного для данного кабельного кольца при исправной изоляции кабеля, то факт нарушения изоляции более чем в одном месте и шунтирования части ламп "землей" очевидны.

7 10 повреждейной изоляции кабеля практически имеет фиксированное значение.

В том случае, если имеет место нарушение изоляции кабеля в двух или более местах, то эа счет появления параллельных ветвей через "зем. лю" эквивалентное активное сопротивление кабельного кольца уменьшится.

Уменьшение может быть значительным и определяется количеством мест нарушения изоляции. и качеством нарушения, т ° е. величиной переходного сопротивления "жила кабеля-земля".

Для стабилизации прежнего значения тока нагрузки в уменьшившемся активном сопротивлении нагрузки потребуется меньшее значение выходного напряжения регулятора 1 яркости, т.е. система автоматического управления током нагрузки автоматически снизит выходное напряжение регулятора путем у велл чения угла управления у. Чем ниже выходное напряжение, соответствующее углу управления Qy. npu номинальном токе нагрузки, тем меньше активное сопротивление кольца по отношению к номинальному, тем большеее коли че ст во си гнал ьных ламп 7 эашунтированы землей и светятся с меньшей яркостью, либо не светятся вообще ., факт уменьшения выходного напряжения ниже номинального однозначно свидетельствует о неработоспособности определенного количества ламп, нити накала которых исправны.

Для проверки работоспособности сигнальных ламп при подозрении на наочшение сопротивления изоляции

Предлагаемое устройство контроля си гнал ьных ламп обеспечи вает непрерывный объективный контроль работоспособности сигнальных ламп 7, а наличие стрелочного индикатора 30 обеспечивает однозначную информацию о . количестве неработоспособных ламп независимо от того, когда последние вышли из строя - в процессе работы или в паузах, когда система была от ключена.

Зкономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями.

1012298

1012298

Редактор И.Келемеш.Заказ 2770/62 Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

8

Оли

Составитель Д.Гречинский

Техред И,Гергель Корректор g. Шекмар