Устройство для передачи и приема информации

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в главных и распределительных сетях переменного тока с дистанционным управлением. Цель изобретения - повышение достоверности передачи и приема информации. Устройство для передачи информации содержит блок коммутации и блок приема команд, соединенные двухпроводной линией связи. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 6 08 С 19/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4782401/24 (22) 12.01.90 (46) 30.01.92. Бюл. f4 4 (71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства (72) В.Ф.Соколов и Т.В.Соколова (53) 621.398(088.8) (56) Патент Великобритании М 1571956, кл. Н 02 Н, опублик 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1070590, кл. G 08 С 19/26, 1984.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в главных и распределительных сетях переменного тока с дистанционным управлением.

Известно устройство для передачи и приема информации, содержащее управляющий пункт, выполненный в виде коммутационного аппарата, установленного между

--источником питания и двухпроводной линией, и блок приема команд, имеющий два исполнительных элемента;

Такое устройство позволяет управлять исполнительными элементами путем создания кратковременно однополупериодного режима.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для передачи и приема информации, содержащее на передающей стороне в блоке коммутации переключатель, первые неподвижные выводы первой и второй групп которого и первый вывод симистора объединены и являются первым выводом питания блока, вторые неподвижные выво.вы первой и второй групп переключателя

« Ы 1709364 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в главных и распределительных сетях переменного тока с дистанционным управлением. Цель изобретения — повышение достоверности передачи и приема информации. Устройство для передачи информации содержит блок коммутации и блок приема команд, соединенные двухпроводной линией связи. 2 ил. подключены к первой линии связи устройства и являются вторым выводом питания блока, подвижные выводы первой и второй групп переключателя подключены к первому и второму выводам первичной обмотки первого трансформатора соответственно, первый, второй и средний выводы вторичной обмотки первого трансформатора подключены к анодам первого и второго диодов и к первому выводу конденсатора соответ-. ственно, управляющий вывод первого тиристора и первый вывод первого резистора объединены, первый выпрямительный мост, оптрон, второй тиристор, второй, третий и четвертый резисторы, первый и второй выводы питания блока коммутации подключены к первому и второму выводам блока питания соответственно, на приемной.сто-, роне в блоке приема команд первый и etoрой исполнительные элементы, первый выводы которых подключены к первым выводам первого и второго симисторов соответственно, второй вывод первого симистора и первый вывод первого резистора объединены, второй вывод второго сими1709364

30 стара подключен к первой линии связи устройства, второй вывод второго исполнительного элемента подключен к второй линии связи устройства, первый выпрямительный мост.

Однако коммутация цепей управления первого и второго симисторов контактами реле может быть недостаточно избирательной в части задаваемой полярности ввиду значительной инерционности электромагнитных реле. Кроме того, коммутационный блок формирует отпирающие импульсы на силовой симистор с определенным запаз-. дыванием относительно точки перехода синусоиды через нуль. Данное запаздывание тока через симистор зависит от типа нагрузочных элементов, относительно нуля синусоиды могут образовываться паузы, что ведет к генерации помех, росту несинусоидальности кривой тока, Таким образом, наличие помех в момент перехода синусоидального напряжения через нуль при передаче и приеме информации снижает достоверность передачи и приема информации.

Цель изобретения — повышение достоверности передачи и приема информации.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены на передающей стороне в блоке коммутации нуль-орган, вторая вторичная обмотка первого трансформатора, второй трансформатор, второй выпрямительный мост, стабилизатор напряжения, первый и второй выводы вторичной .обмотки первого трансформатора подключены к первому и второму выводам второго выпрямительного моста соответственно, третий вывод последнего подключен через фоторезистор оптрона к катоду второго диода и к первому выводу стабилизатора напряжения, катод первого диода и второй вывод конденсатора объединены и через второй резистор подключены к второму выводу первого резистора и к аноду второго тиристора, катод последнего и первый вывод конденсатора объединены и через третий резистор подключены к катоду первого тиристора и к первому выводу четвертого резистора, второй вывод которого подключен к управляющему выводу второго тиристора, четвертый вывод второго выпрямительного моста и анод первого тиристора объединены и подключены к второму выводу стабилизатора напряжения, .третий и четвертый выводы которого подключены к управляющим выводам симистора соответственно, первый и второй выводы первичной обмотки второго трансформатора подключены к второму выводу симистора и второй линии связи устройства GOQTBGTGTвенно, первый и второй выводы вторичной обмотки второго трансформатора подключены к первому и второму выводам первого выпрямительного моста соответственно, первый нуль-орган через светодиод оптрона подключен к своему второму выводу, третий и четвертый выводы нуль-органа подключены к третьему и четвертому выводам выпрямительного моста соответственно, на приемной стороне в блоке приема команд— первый и второй оптроны, первый и второй стабилизаторы напряжения, второй выпрямительный мост, второй резистор, первый вывод первого симистора подключен к обьединенным первым выводам первых выпря мительного моста и стабилизатора напряжения, второй вывод последнего, второй вывод первого исполнительного элемента, первый вывод второго резистора объединены и подключены к первой линии связи устройства, управляющий вывод первого симистора и второй вывод первого симистора и второй вывод первого резистора объединены и подключены к второму выводу первого выпрямительного моста, первый вывод второго симистора подключен к объединенным первым выводам вторых выпрямительного моста и стабилизатора напряжения, второй вывод последнего, второй вывод первого симистора обьединены и подключены к второй линии связи устройства, управляющий вывод второго симистора и второй вывод второго резистора объединены и подключены к второму выводу второro выпрямительного моста, третий и четвертый выводы первого выпрямительного моста через первый оптрон подключен к третьему и четвертому выводам второга стабилизатора напряжения соответственно, третий и четвертый выводы второго выпрямительного моста через оптрон подключены к третьему и четвертому выводам первого стабилизатора напряжения соответственно. I

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием новых элементов оптронов и стабилизаторов в блоке приема команд, второго трансформатора, нуль-органа в коммутационном блоке и их связями с остальными элементами схемы.

На фиг.1 схематически показано устройство для передачи и приема информации;,на фиг.2 — схема блока коммутации.

Устройство для передачи и приема информации содержит блок 1 коммутации, первый и второй выводы питания блока 1 коммутации соединены с первым и вторым выводам блока 2 питания, к блоку 1 коммутации через первую 3 и вторую 4 линии

1709364 связи подключен блок 5 приема команд. В блоке 5 команд имеется первый симистор 6, который своим первым выводом соединен с первым выводом первого исполнительного элемента 7. Первый вывод второго симистора 8 соединен с первым выводом второго исполнительного элемента 9. Вторые выводы первого исполнительного элемента 7 и второго симистора 8 объединены и подключенй к первой линии 3 связи. Вторые выво-. ды первого симистора 6 и второго исполнительного элемента 9 объединены и подключены к второй линии 4 связи. Между первым выводом симистора 6 и вторым выводом резистора 10 включены первый и второй выводы выпрямительного моста 11 ° К третьему и четвертому выводам моста 12 подключен фототиристор оптрона 12. К пер- . вому и второму выводам первого исполнительного элемента 7 подключены первый и второй выводы первого стабилизатора 13 напряжения. Стабилизатор 13 напряжения содержит выпрямительный мост 14, конденсатор 15, резистор 16 и стабилитрон 17.

Первый и второй выводы второго стабилизатора 18 подключены параллельно второму исполнительному элементу 9. Третий и четвертый выводы стабилизатора 18 подключены к светодиоду оптрона 12. Первый и второй выводы первого выпрямительного моста 20 подключены к первому и управля.ющему выводам второго симистора 8. Третий и четвертый выводы выпрямительного моста 20 через второй оптрон 21 подключены к третьему и четвертому выводам первого стабилизатора 13 напряжения.

Блок 1 коммутации {фиг.2) содержит симистор 22. Катод симистора 22 соединен первым выводом питания с блоком 2 питания. Анод симистора 22 подключен к первому выводу первичной обмотки второго трансформатора 23. Второй вывод первичной обмотки второго трансформатора 23 соединен с второй линией 4 связи. Блок 1. коммутации имеет переключатель 24. Первые неподвижные выводы первой и второй группы переключателя 24 соединены с выводами питания блока 1 коммутации. Блок 1 коммутации имеет первый трансформатор

25, первый и второй выводы первичной обмотки 26 которого соединены с первой и второй группами подвижных выводов переключателя 24. Первый вывод вторичной обмотки 27 первого трансформатора 25 соединен с анодом первого диода 28. Второй вывод вторичной обмотки первого трансформатора 25 соединен с анодом второго диода 29. Средний вывод вторичной обмотки 27 первого трансформатора подключен к первому выводу конденсатора 30.

Управляющий электрод первого тиристора

31 через последовательную цепочку первого 32 и второго 33 резисторов подключен к точке соединения катода первого диода 28

5 и второго вывода конденсатора 30. Катод первоготиристора 31 через третий резистор

34 подключен к точке соединения среднего

- вывода вторичной обмотки 27 первого трансформатора 25 с первым выводом кон10 денсатора 30. К точке соединения первого

32 и второго 33 резисторов подключен анод второго тиристора 35, катод котооого подключен к точке соединения первого вывода конденсатора 30 с резистором 34. Управля15 ющий вывод второго тиристора 35 через четвертый. резистор 36 подключен к точке соединения катода первого тиристора 31 с резистором 34. Катод второго диода 29 соединен с первым выводом стабилизатора 37.

20 Стабилизатор 37 содержит резистор 38 и стабилитрон 39. Второй вывод стабилизатора 37 подключен к аноду первого тиристора

31. Третий и четвертый выводы стабилитрона 37 подключены к управляющим выводам

25 симистора 22. Первый и второй выводы вторичной обмотки второго трансформатора 23 подключены к первому и второму выводам первого выпрямительного моста 40, Блок 1 коммутации содержит нуль-ор30 ган 41. Первый вывод нуль-органа 41 через световод оптрона 42 подключен к своему второму выводу, Третий и четвертый выводы нуль-органа 41 подключены к третьему и четвертому выводам первого выпрямитель35 ного моста 40. Вторая вторичная обмотка 43 первого трансформатора 25 первым и вторым выводами подключена к первому и второму выводам второго выпрямительного моста 44. Третий вывод выпрямительного

40 моста 44 через фототиристор оптрона 42 подключен к катоду второго тиристора и первому вывода стабилизатора 37, Четвертый вывод выпрямительного моста 44 подключен к аноду тиристора 31 и второму

45 выводу стабилизатора 37.

Нуль-орган 41 содержит цепочку из диода 45 и конденсатора 46, подключенную:к .третьему и четвертому выводам нуль-орга50 на. Параллельно данной цепочке подключен делитель напряжения из резисторов 47 и 48.

К точке соединения резисторов 47 и 48 подключена база транзистора 49. Эмиттер транзистора 49 подключен к точке соедине55 ниядиода45с конденсатором46. Коллектор транзистора 49 подключен к первому выводу нуль-органа 41. Второй и четвертый выводы нуль-органа объединены и подключены к отрицательной обкладке кЬнденсатора 46.

1709364

5 приема команд данное напряжение вклю5- чает симистор 6, поскольку этот симистор подключен анодом к линии 4. Первый симистор 6 отпирается при напряжении 0у1 че10

20

25 од оптрона 21. Фототиристор оптрона 2

40

Устройство для передачи и приема информации работает следующим образом.

Например, для передачи команды на включение исполнительного элемента 7 переключатель 24 в блоке 1 коммутации устанавливают в положение "а" (фиг.2).

В данном случае в первичной обмотке

26 трансформатора 25 прикладывается напряжение источника 2 питания. Предположим, подключение обмотки 26 к источнику питания произошло в положительную полуволну напряжения относительно начала данной обмотки, В этом случае положитель-. ная волна напряжения. снимается также и с начала первой вторичной обмотки первого трансформатора 25. Таким образом, к аноду диода 29 приложено положительное напряжение. Однако ток через управляющий переход симистора 22 протекать не может, поскольку тиристор 31 закрыт. Данный тисистор 31 будет закрыт до конца положительного полупериода напряжения отйосительно момента включения переключателя 24 в положение "а", После перехода синусоиды питающего напряжения через ноль положительная полуволна напряже:ния прикладывается к аноду диода 28. При этом заряжается конденсатор 30 и через резисторы 33, 32 на управляющий электрод. тиристора 31 подается напряжение. Однако и в этом случае ток управления.на симистор 22 поступать не может, так как к аноду диода

29 в данный момент приложена уже отрицательная полуволна напряжения. После очередной смены полупериода напряжения 35 через диод 29 и тиристор31 течет ТоК управления, поскольку к управляющему электроду тиристора 31 приложено напряжение конденсатора 30, заряженного в предыдущем полупериоде. К управляющему переходу симистора .22 приложена полуволна стабилизированного напряжения, поскольку она проходит через стабилизатор 37 на- пряжения.

Таким образрм, от источника 2питания 45 через.симистор 22 и трансформатор 23 в первой линии 3 связи подается прложительная тч сэ полуволна напряжения 0 . При протека-. нии через резистор 34 тока отпирания сими:стора 22 на данном резисторе формируется напряжение, которое прикладывается к уп, равляющему: переходу тиристора 35 через резистор 36. Тиристор 35 отпирается, шунтируя тем самым цепь управления тиристора 31. Таким образом, на тиристор 31 после этого ток управления не подается, но тиристор 31 остается в открытом состоянии до конца действия положительной полуволны напряжения, снимаемой с второй вывода вторичной обмотки 27 трансформатора 25, При приложении к линии 3 связи. положительной полуволны напряжения 0С в блоке рез промежуток времени Т1, после начала приложения к линии 3 связи положительной полуволны напряжения.

Второй симистор 8 в момент времени Т1 открыться не может, поскольку его анод подключен к проводу 3, на который в момент подведения к Ilроводу положительной Iloflуволны приложена отрицательная полуволна напряжения. Симистор 8 в данной ситуации может включиться только в момент времени Т2, при достижении на его управляющем электроде напряжения величиной Uvz. При отпирании симистора 6 через исполнительный элемент 7 течет ток и на данном элементе формируется напряжение 0т. Данное напряжение проходит через стабилизатор 13 и воздействует на светодиотпирается и шунтирует через выпрямительный мост управляющий переход симистора 8. При достижении величины напряжения Uvz симистор 8 уже открыться не может. Юунтирующее действие фототиристора оптрона 21 поддер>кивается при переходе синусоиды Напряжения через нуль.

Таким образом, при открывании в блоке 1 коммутации симистора 22 с начала поло>кительной полуволны сетевого напряжения,в блоке 5 приема команд отпирается симистор 6 и подключает к проводам 3 и 4 только исполнительный элемент 7. При прохождении тока через симистор 22 и первичную обмотку трансформатора 23 с его вторичной обмотки снимается напряжение, которое подается на вход выпрямительного моста

40. С выхода выпрямительного моста 40 выпрямленное напряжение подается на вход нуль-органа 41. Выпрямительный мост 44 получает питание от вторичной обмотки 43 трансформатора 25. При переходе напряжения источника 2 питания через нулевое значение тиристор 31 запирается и открытым в дальнейшем быть не может, поскольку его управляющий переход зашунтирован открытым тиристором. Однако управляющий переход симистора в дальнейшем осуществляется от напряжения выпрямителя 44, которое коммутируется фототиристором оптрона 42, на светодиод которого подается импульс с выхода нуль-органа 41 в момент снижения рабочего тока симистора 22 до нуля. Отключение исполнительног0 элемента 7 от источника питания ппонзводится пе1709364

10 реводом переключателя 24 в нейтральное положение. В этом случае с обмотки 26 трансформатора 25 напряжение снимается, Отсутствие напряжения в обмотке 43 трансформатора 25 обусловливает запирание симистора 22. При установке переключателя

24 в положение "б" на управляющий переход симистора 22 формируется напряжение управления по описанной технологии. В данном случае симистор 22 открывается с отрицательной полуволны напряжения 0с и продолжает проводить переменный ток благодаря наличию нуль-органа, обмотке 43 и выпрямительному мосту 44. В блоке 5 приема команд в данном случае первым открывается симистор 8, поскольку первая положительная полуволна напряжения источника 2 питания приложена к проводу 3, т.е. к проводу, соединенному с анодом симистора 8 и через резистор 19 — с управляющим электродом данного симистора.

Симистор 8 включается через промежуток времени Tz, при достижении напряжения, переключения Uvz . Симистор 6 в данном случае включиться не может, поскольку до момента Tj, когда на управляющем выводе симистора 6 напряжение достигнет величины Uv<, напряжение 0э, снимаемое с исполнительного элемента 9, воздействует через стабилизатор 18 напряжения на светодиод оптрона 12, фототиристор которого шунти,руетчерез выпрямительный моступравляющий переход симистора 6.

Таким образом, при включении симистора 22 в блоке 1 коммутации сотрицательной полуволны напряжения относительно . линии 4 связи в блоке 5 приема команд включается только исполнительный элемент 9, а исполнительный элемент 7 включен быть не может. Это показывает на возможность передачи командной инфор-. мации для избирательного включения исполнительных элементов.

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема информации, содержащее на передающей стороне в блоке коммутации переключатель, первые неподвижные выводы первой и второй групп которого и первый вывод симистора объединены и являются первым выводом питания блока, вторые неподвижные выводы первой и второй групп переключателя подключены к первой линии связи устройства и являются вторым выводом пи тания блока. подвижные выводы первой и второй групп переключателя подключены к первому и второму выводам первичной обмотки первого трансформатора соответственно, первый, второй и средний выводы вторичной обмотки первого трансформато10 выводам блока питания соответственно, на

20 исполнительного элемента — к второй линии

40

45 рой вывод которого подключен к управляю25

55 ра подключены к анодам первого и второго диодов и к первому выводу конденсатора соответственно, управляющий вывод первого тиристора и первый вывод первого резистора . объединены, первый выпрямительный мост, второй тиристор, второй, третий и четвертый резисторы; первый и второй выводы питания блока коммутации подключены к первому и второму приемной стороне в блоке приема команд—

/ первый и второй исполнительные элементы, первые выводы которых подключены к первым выводам первого и второго симисторов соответственно, второй вывод первого симистора и первый вывод первого резистора объединены, второй вывод второго симистора подключен к первой линии связи устройства, второй вывод второго связи устройства, первый выпрямительный мост, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности передами и приема информации, в него введены на передающей. стороне в блоке коммутации нуль-орган, вторая вторичная обмотка первого трансформатора, второй трансформатор, второй выпрямительный мост, стабилизатор напряжения, первый и второй выводы второй вторичной обмотки первого трансформатора подключены к первому и второму выводам второго выпрямительного моста соответственно, третий вывод последнего подключен через фоторезистор оптрона к катоду второго диода и к первому выводу стабилизатора напряжения, катод первого диода и второй вывод конденсатора объединены и через второй резистор подключены к второму выводу первого резистора и к аноду второго тиристора, катод последнего и первый вывод конденсатора объединены и через третий резистор подключены к катоду первого тиристора и к первому выводу четвертого резистора, втощему выводу второго тиристора, четвертый вывод второго выпрямительного моста и анод первого тиристора объединены и подключены к второму выводу стабилизатора напряжения, третий и четвертый выводы которого подключены к первому и управляющим выводам симистора соответственно, первый и второй выводы первичной обмотки второго трансформатора подключены к второму выводу симистора и второй линии связи устройства соответственно, первый и второй выводы вторичной обмотки второго трансформатора — к первому и второму выводам первого выпрямительного моста соответственно, первый вывод нуль-органа

1709364

12 через светодиод оптрона подключен.к своему второму выводу, третий и четвертый выводы нуль-органа - к третьему и четвертому выводам.выпрямительного моста соответственно, на приемной стороне.в блоке приема 5 команд- первый и второй оптроны, первый и второй стабилизаторы напряжения, второй выарямительный мост, второй рези-. стор, первый вывод . первого симистора подключен к объединенным первым выво- 1Î дам первых выпрямительного моста и ста.билизатора. напряжения, второй вывод последнего, второй вывод первого исполни-. тельного элемента, первый вывод второго резистора объединены и подключены к пер- 15 вой линии связи устройства, управляющий вывод первого симистора и второй вывод первого резистора объединены и подключены к второму выводу tiepaoro выпрямительного моста; первый вывод второго симистора подключен к объединенным первым выводам вторых выпрямительного моста и стабилизатора напряжения, второй вывод последнего, второй вывод первого симистора объединены и подключены к второй линии связи устройства, управляющий вывод второго симистора и второй вывод второго резистора объединены и подключены к второму выводу второго выпрямительного моста, третий и четвертый выводы первого выпрямительного моста через первый оптрон подключены к третьему и четвертому выводам второго стабилизатора напряжения соответственно, третий и четвертый выводы выпрямительного моста через второй оптрон — к третьему и четвертому выводам первого Стабилизатора напряжения соответственно.

1709364

1709364

Составитель И. Кузнецов

Техред M.Moðãåí Tàë Корректор Э. Лончакова едактор M. Бандура

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 429 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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