Путевой выключатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11855777 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 24.07.78 (21) 2647929/24-07 с присоединением заявки 14о— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0881. Бюллетень ЙЯ 30

Дата опубликования описания 150881 рцм. кл.

Н 01 Н 36/00

С 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) YAK ь21.316.54

<088.8) (72) Автор изобретения

В.Н.Шефов (71) Заявитель (54) ПУТЕВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля положения регулирующих органов механизмов, перемещающихся в

5 герметичных объемах, например в аппаратах химической промышленности, нефтяной, газовой и т.д.

Известен магнитный путевой выключатель, содержащий магнитоуправляемый контакт (МУК) с обмоткой подмагничивания, питаемой от внешнего источника тока через контакты, связанные с якорем реле контроля, включаемого МУК. Поток обмотки подмагничивания действует на МУК согласно с отоком постоянного магнита. При введении в зазор между постоянным магнитом и МУК пластины из магнитомягкого материала часть потока маг- 20 нита шунтируется, МУК раэмыкается и разрывает цепь питания реле контроля (1).

Недостатком этого путевого выключателя является возможность залипания МУК при длительном нахождении егс в замкнутом состоянии при повышенных температурах датчика, а также воэможность выдачи ложных сигналов при обесточивании устройства вследствие 30 того, что реле контроля в ждущем режиме находится во включенном состоянии, Известен также бесконтактный датчик положений рабочего органа механизма, содержащий МУК с обмоткой подмагничивания, подключенный через диод к обмотке реле контроля, дополнительное рЪле, подключенное через цепь временной задержки и МУК к источнику питания, и другие элементы, в котором исключается воэможность залипания МУК, так как последний при любом из двух возможных состояний датчика положений ("включено" или "выключено"i находится в разоккнутом состоянии и замыкается лишь на короткое время переходных процессов иэ одного состояния в другое. Такое выполнение путевого выключателя позволяет повысить надежность работы устройства для контроля положений рабочих органов механизмов f23.

Недостатками данного устройства являются относительная сложность схемы, вызванная наличием дополнительного реле, а также увеличенное время отключения основного реле реле контроля), обусловленное наличием времязадающей цепочки в цепи питания

855777 магничивання и переменного резистора и через резистор к управляющему элек троду тнристора, а магнитоуправляемый контакт подключен параллельно обмотке подмагничнвання.

На фиг.1 дана конструкция датчика, на фиг.2 — принципиальная электрическая схема управления устройств,а.

Датчик путевого выключателя состоит из ИУК 1, обмотки 2 подмагничи" вания и постоянного магнита 3, перемещающегося в герметичном объеме и установленного с возможностью кинематичвской связи с контролируемым объектом. Принципиальная схема выключателя содержит ИУК 1, обмотку 2 подмагничивания, переменный резистор 4, реле 5 контроля, конденсатор б с подэарядным резистором 7, тирис20 тор З,резисторы 9-11 и транзистор 12 °

Путевой выключатель работает. следующим образом.

При отсутствии постоянного магнита 3 ИУК 1 находится в разомкнутом состоянии, так как магнитное поле

Н« создаваемое током, протекакщим

+ через обмотку 2 подмагничивания по цепи, содержащей обмотку реле 5 контроля и резистор 10, недостаточно для срабатывания ИУК 1. Величина этого тока недостаточна также и для срабатывания реле 5 контроля. Это достигается соответствумдим выбором величины сопротивлений 4 и 10 и активного сопротивления обмотки 2 подмагничивания. Тиристор 8 при этом находится в выключенном состоянии, так как положительный потенциал в точке соединения резисторов 9 и 10 недостаточен для его включения. С

40 повамцью делитеяя напряжения, состоящего из резисторов 7 и 11, обеспечивается закрытое состояние транзистора 12 при наличии положительных потенциалов на его базе в процессе работы путевого выключателя. При этом обкладка конденсатора б, подключенная к аноду тиристора 8, заряжена положительно по отношению к обкладке,подсоединенной к эмиттеру транзистора 12. При перемещении постоянного магнита в зону расположения

ИУК 1 последний замыкается, как только суммарная величина магнитного поля Н+ обмотки 2 подмагничивания и

К одинакового с ним по направлению поля постоянного магнита Н> становится равной величине поля срабатывания Нс МУК 1, т.е.. при Нф + Н =Н .

Замкнувшийся ИУК 1 изменяет коэффициент деления делителя, образованного

В© резистором 4, сопротивлением обмотки дополнительного реле, что в ряде случаев недопустимо, так как при больших скоростях перемещения контролируемого органа датчик положений выдает сигнал о начале движения с большим опозданием.

Наиболее близким к изобретению является путевой выключатель, содержащий источник питания, ИУК, переменный резистор, реле контроля, включенное параллельно последовательной цепи, состоящей из обмотки подмагничивания н переменного резистора, постоянный магнит, установленный с воз- мощностью кинематической связи с контролируемым объектом, тиристор с резистором в цепи управления и последо» вательную цепь, состоящую из конденсатора и подзарядного резистора, включенную параллельно реле контроля, которов через тиристор соединено с отрицательной клеммой источника питания (3 ).

Недостатками данного УСтройства являются относительно большое число линий связи (датчика) со схемой управления и использование в этой схеме контактов реле контроля, что приводит к понижению надежности устройства в целом и уменьшению коэффициента полезной загрузки контактов реле контроля (отношение максимального числа контактов, которые могут быть использованы для сигнализации,.к общему числу контактов реле).

Цель изобретения — повышение надежности путевого выключателя путем сокращения числа линий связи датчика со схемой управления и исключения из этой схема переключающего контакта реле контроля.

Поставленная цель достигается тем, что s путевом выключателе, содержащем источник питания, магнитоуцравляемый контакт с обмоткой подмагничивания, переменный резистор, реле контроля, включенное параллельно последовательной цепи, сбстоящей из обмотки подмагничивания и переменного резистора, постоянный магнит, установленный с возможностью кинематической связи с контролируемым объектом, тиристор с резистором в цепи управления и последовательную цепь, состоящую иэ конденсатора и подэарядного резистора, включенную параллельно реле контроля, которое через тиристор соеди-. нено с отрицательной клеммой источника питания, введены тиристор типа р-и-р и два резистора, эмиттер транзистора подключен к точке соединения конденсатора с подэарядным резистором и соединен через один иэ укаэанных дополнительных резисторов к катоду тиристора, к которому подключен коллектор транзистора и.через второй укаэанный дополнительный рвэистор.Ьаэа транзистора, подключенная также к точке соединения вывода обмотки под-

2 одмагничивания, сопротивлением

° обмотки реле 5 и резистором 10 таким образом, что потенциал в точке соединения резисторов 9 и 10 повышается до уровня, достаточного для внлюче855777 ния тиристора 8. Тиристор 8 вилючается, переводя реле 5 контроля во включенное состояние. Почти одновременно (через несколько микросекунд) с включением тиристора 8 открывается транзистор 12, так как его база через замкнутый МУК 1 и открытый тиристор 8 оказывается подключенной к отрицательному полюсу источника питания.

Быстров по сравнению с постоянной времени цепи, состоящей из конденсатора

6 и резистора 7, включение транзистора 12 обеспечивает разряд конденсатора 6 до нулевой разности потенциалов на его обкладках через тиристор 8 и не дает ему переэарядиться в обратном направлении. Замкнувшись, ИУК 1 шунтирует также обмотку 2 подмагничивания и находится только под действием поля магнита

Н„„= Нс - Н„.. 26

Величина поля Нм с помощью выбора величины паля устанавливается меньшей, чем величина поля отпускания

Н щ„ Поэтому замкнувшийся ИУК 1 че« рез время, равное времени его отпускания, снова разомкнется, но так как тиристор 8 включается значительно раньше (время срабатывания тиристора порядка 10 мкс, а время отпускания

ИУК 1 примерно в 100-200 раэ больше, порядка 1-2 мкс), то по обмотке 2 цодмагничивания ток потечет уже противоположного направления по цепи, содержащей резистор 4 и тиристор

8, и ИУК 1 находится под действием разности ноля обмотки подмагничивания Н и поля постоянного магнита

Н . Величина поля задается резистором 4 такой, чтобы выполнялись два условия

Нк>Нс (1), 40 н„- н„, <нс (2).

Выполнение условия (2) приводит к тому, что после включения тиристора

8 ИУК 1 раэьыкается и остается в этом состоянии. Таким образом, включение путевого выключателя происходит при кратковременном замыкании

ИУК. При выведении магнита 3 из эоны расположения ИУК 1 поле, воздействующее на МУК 1, увеличивается (так как оно равно разности Н -Н,„, а Н „уменьшается) и в конце концов достигает величины поля срабатывания Н ИУК 1. Последний замыкается, и база транзистора 12 через ИУК 1 и открытый тиристор 8 оказывается подключенной к отрицательному полюсу источника питания, транзистор 12 открывается, и конденсатор 6, который после.отпускания ИУК 1 заряжает.ся до напряжения средней точки дели- 40 теля иэ резисторов 7 и 11, разряжаясь через транзистор 12 и тиристор 8, выключает последний, реле 5 контроля переходит в выключенное состояние а ИУК 1 размыкается.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается режим работы МУК, при котором он замыкается лишь на короткое время перехода путевого выкль ателя из одного состояния в другое, что позволяет исключить

I возможность эалипания МУК при длительном нахождении его в замкнутом состоянки под током при повышенных температурах датчика. Кроме того, предла гаемый путевой переключатель обладает большей надежностью по сравнению с известным, так как он .имеет в два раза меньшее число линий связи датчика со схемой управления, а из вторичной схемы исключены контакты реле контроля, что повышает коммутационную способность и быстродействие путевого выключателя.

Формула изобретения

Путевой выключатель, содержащий источник питания, магнитоуправляеьнй контакт с обмоткой подмагничивания, переменный резистор, реле контроля, включенное параллельно последовательной цепи, состоящей из обмотки под" магничивания и переменного резистора, постоянный магнит, установленный с возможностью кинематической связи с контролируемам объектом, тиристор с резистором в цепи управления и последовательную цепь, состоящую иэ конденсатора и подзарядного резистора, включенную параллельно реле контроля, которое через тиристор соединено с отрицательной клеммой источника питания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в выключатель введены транзистор типа р-и-р и два резистора, эмиттер транзистора подключен к точке соединения конденсатора с подэарядным резистором и присоединен через один иэ укаэанных дополнителъных резисторов к катоду тиристора, к которому подключены коллектор транзистора и через другой укаэанный дополнительный резистор — база транзистора, подключенная также к точке соединения вывода обмотки подмагничивания и переменного резистора и через резистор к управляющему электроду тиристора, а магиитоуправляемай контакт подклю чеи параллельно обмотке подмагничивания. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 9 1498309, кл. Н 03 K 15/55, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР ф 362789, кл.Я 01 P 13/00, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

9. 529502, кл.Н,01 Н 51(28, 1973.

855777 авив.I

Составитель A.Ïó÷êîâ

Редактор Л.Копецкая Техред M. Рейвес Корректор М.Коста

Заказ 6941/75 тираж 784 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