Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Блок іскрозахисту, що містить електронний ключ з точкою з'єднання зі споживачем електроенергії, ключ керування електронним ключем, вихід якого підключений до керуючого входу електронного ключа, датчик сигналу при перевантаженнях і датчик сигналу при комутації, які виконані у вигляді трансформаторів, первинні обмотки яких включені послідовно з електронним ключем в канал споживача електроенергії, та тригер, при цьому датчик сигналу при перевантаженнях і датчик сигналу при комутації підключені до першого і другого входів схеми "АБО", а вхід датчика сигналу при перевантаженнях підключений через подвоювач напруги і інтегруючий ланцюг до керуючого входу електронного ключа, який відрізняється тим, що в нього додатково введені контролер і одновібратор, при цьому вихід схеми "АБО" підключений до першого входу одновібратора, другий вхід одновібратора та R-вхід тригера підключені до третього виходу контролера, а вихід одновібратора підключений через S-вхід тригера до ключа керування електронним ключем, перший вхід контролера через подільник напруги підключений до точки з'єднання електронного ключа зі споживачем електроенергії, третій вхід контролера підключений до виходу одновібратора, перший вихід контролера підключений до точки з'єднання датчика сигналу при перевантаженнях та подвоювача напруги, другий вихід контролера підключений до третього входу схеми "АБО".

2. Блок іскрозахисту за п. 1, який відрізняється тим, що паралельно електронному ключу введений діод, підключений катодом до точки з'єднання ключа зі споживачем електроенергії.

3. Блок іскрозахисту за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що другий вхід контролера через подільник напруги підключений до каналу для підключення споживача електроенергії до джерела живлення.

Текст

1. Блок іскрозахисту, що містить електронний ключ з точкою з'єднання зі споживачем електроенергії, ключ керування електронним ключем, вихід якого підключений до керуючого входу електронного ключа, датчик сигналу при перевантаженнях і датчик сигналу при комутації, які виконані у вигляді трансформаторів, первинні обмотки яких включені послідовно з електронним ключем в канал споживача електроенергії, та тригер, при цьому датчик сигналу при перевантаженнях і датчик сигналу при комутації підключені до першого і другого входів C2 2 76316 1 3 76316 4 живачем електроенергії, ключ керування електронним ключем в канал споживача електроенергії. ронним ключем, вихід якого підключено до керуюПри цьому датчик сигналу при перевантаженнях і чого входу електронного ключа, датчик сигналу датчик сигналу при комутації підключено через при перевантаженнях і датчик сигналу при комуперший і другий входи схеми "АБО" та тригер до тації, які включені послідовно з електронним клюключа керування електронним ключем, а вхід датчем в канал споживача електроенергії, а їх виходи чика сигналу при перевантаженнях підключено до зв'язані з схемою керування електронним ключем. подвоювача напруги, що через інтегруючий ланОдержанню очікуваного технічного результату цюг підключений до керуючого входу електронного при використанні аналога перешкоджають наступключа. ні причини. Використання резистора і дроселя відАналіз технічних властивостей прототипу, повідно як датчика сигналу при перевантаженнях і обумовлених його ознаками, показує, що одердатчика сигналу при комутації не забезпечує висожанню очікуваного технічного результату при вику чутливість блоку іскрозахисту в момент підклюкористанні прототипу перешкоджають наступні чення споживача електроенергії до джерела живпричини. У прототипу керування електронним лення, або при перевантаженні та комутації ключем при перевантаженнях та при комутації пристроїв з убудованими акумуляторами, оскільки здійснюється з високою чутливістю за допомогою підвищення чутливості призводить до підвищення відносно складних схем виділення сигналів при падіння напруг на цих датчиках та зниження наперевантаженнях та комутації, які містять відносно пруги на споживачеві електроенергії. забагато елементів, що не дозволяє скомпонувати Найбільш близьким по сукупності ознак до блок іскрозахисту з малими габаритами. Крім того, об'єкта, що заявляється, є обраний, як прототип, блок іскрозахисту в прототипі в момент підключенблок іскрозахисту, який містить електронний ключ ня споживача електроенергії до джерела живленз точкою з'єднання зі споживачем електроенергії, ня не має змоги зробити так, щоб швидкість нароключ керування електронним ключем, вихід якого стання струму практично не залежала від підключено до керуючого входу електронного клюзначення напруги джерела живлення. Цей блок ча, схему виділення сигналу при перевантаженнях також не має змоги впливати на заряд акумулятота схему виділення сигналу при комутації, які підкрної батареї джерела живлення. лючені до ключа керування електронним ключем. В основу технічного рішення поставлено задаСхема виділення сигналу при комутації містить чу - створити такий блок іскрозахисту, у якому удодатчик сигналу при комутації у вигляді трансфорсконалення шляхом введення нових елементів і матора, випрямний міст і підключений до виходу нових зв'язків між елементами, дозволило б при моста, формувач імпульсів, вихід якого підключено використанні об'єкта, що заявляється, забезпечити до одного з входів схеми "АБО". Схема виділення досягнення технічного результату, що полягає в сигналу при перевантаженнях містить датчик сигспрощенні конструкції при забезпеченні високої налу при перевантаженнях у вигляді трансформачутливості та розширенні функціональних можлитора, резистор, джерело опорної напруги, компавостей блоку іскрозахисту. ратор, генератор імпульсів та схему "І". Причому Блок іскрозахисту, що заявляється, який спрявихід генератора імпульсів підключено до резисмований на розв'язання поставленої задачі, містора, другий вивід якого з'єднаний з вторинною тить електронний ключ з точкою з'єднання зі спообмоткою трансформатора датчика сигналу при живачем електроенергії, ключ керування перевантаженнях і з одним із входів компаратора. електронним ключем, вихід якого підключено до До другого входу компаратора підключено вихід керуючого входу електронного ключа, датчик сигджерела опорної напруги, а виходи компаратора і налу при перевантаженнях і датчик сигналу при генератора імпульсів підключено до схеми "І". Дакомутації, які виконано у вигляді трансформаторів, тчик сигналу при перевантаженнях і датчик сигнапервинні обмотки яких включені послідовно з елелу при комутації виконано у вигляді трансформактронним ключем в канал споживача електроенерторів, первинні обмотки яких включені послідовно гії. При цьому датчик сигналу при перевантаженз електронним ключем в канал споживача електнях і датчик сигналу при комутації підключено роенергії. При цьому датчик сигналу при переванчерез перший і другий входи схеми "АБО" та тритаженнях і датчик сигналу при комутації підключегер до ключа керування електронним ключем, а но через перший і другий входи схеми "АБО" та вхід датчика сигналу при перевантаженнях підктригер до ключа керування електронним ключем. лючено до подвоювача напруги, що через інтегруКрім того вихід генератора імпульсів підключено ючий ланцюг підключений до керуючого входу через подвоювач напруги та інтегруючий ланцюг електронного ключа. Відмітною особливістю цього до керуючого входу електронного ключа [див. опис блоку іскрозахисту є те, що блок іскрозахисту додо деклараційного патенту України №49348, МПК датково містить контролер і одновібратор. При Ε21F9/00, 2002, бюл. №9]. цьому вихід схеми "АБО" підключено до першого У об'єкта, що заявляється, і прототипу збігавходу одновібратора, другий вхід одновібратора ються наступні суттєві ознаки: блоки іскрозахисту та R-вхід тригера підключено до третього виходу містять електронний ключ з точкою з'єднання зі контролера, а вихід одновібратора підключено до споживачем електроенергії, ключ керування елекS-входу тригера. Перший вхід контролера через тронним ключем, вихід якого підключено до керуподільник напруги підключено до точки з'єднання ючого входу електронного ключа, датчик сигналу електронного ключа зі споживачем електроенергії, при перевантаженнях і датчик сигналу при комуа третій вхід контролера підключено до виходу тації, які виконано у вигляді трансформаторів, пеодновібратора. Перший вихід контролера підклюрвинні обмотки яких включені послідовно з електчено до точки з'єднання датчика сигналу при пе 5 76316 6 ревантаженнях та подвоювача напруги, а другий Суть конструкції блоку іскрозахисту, що заяввихід контролера підключено до третього входу ляється, пояснюється графічним матеріалом, на схеми "АБО". якому зображено принципову електричну схему В окремих випадках використання блок іскроблоку іскрозахисту для шахтарського вибухобеззахисту, що заявляється, характеризуються тим, печного головного акумуляторного світильника. що паралельно електронному ключу катодом до На графічному матеріалі проставлені такі позточки його з'єднання зі споживачем електроенергії начення: підключено діод. Крім того другий вхід контролера 1 - Електронний ключ; через подільник напруги може бути підключено до 2 - Точка з'єднання електронного ключа зі каналу для підключення до джерела живлення споживачем електроенергії; споживача електроенергії. 3 - Фара; При використанні блоку іскрозахисту, що заяв4 - Ключ керування електронним ключем; ляється, очікується досягнення технічного резуль5 - Керуючий вхід електронного ключа; тату, що полягає в спрощенні конструкції при за6 - Датчик сигналу при перевантаженнях; безпеченні високої чутливості. Додатковий 7 - Датчик сигналу при комутації; технічний результат полягає в розширенні функці8 - Первинна обмотка трансформатора датчиональних можливостей блоку іскрозахисту. ка сигналу при перевантаженнях; Між сукупністю суттєвих ознак блоку іскроза9 - Первинна обмотка трансформатора датчихисту, що заявляється, і технічним результатом, ка сигналу при комутації; що досягається, існує наступний причинно10- Схема "АБО"; наслідковий зв'язок. Завдяки тому, що блок іскро11 - Тригер; захисту містить одновібратор, встановлений між 12 - Подвоювач напруги; схемою "АБО" і тригером, що дає змогу розширити 13 - Інтегруючий ланцюг; сигнал помилки, та містить контролер, входи якого 14 - Контролер; підключено до точки з'єднання електронного клю15 - Одновібратор; ча зі споживачем електроенергії та до виходу од16 - Джерело живлення; новібратора, а виходи контролера підключені до 17 - Керуючі контакти; другого входу одновібратора, до подвоювача на18 - Зарядний контакт; пруги, до третього входу схеми "АБО" та до R19 - Зарядний контакт; входу тригера, спрощується конструкція схеми 20 - Діод; керування електронним ключем при забезпеченні R1 - Резистор; високої чутливості. Аналогові входи контролера R2 - Резистор; дозволяють здійснити вимірювання напруги на R3 - Резистор; вході/виході електронного ключа, здійснити виміR4 - Резистор; рювання напруги джерела живлення, та здійснюR5 - Резистор; вати контроль спрацювання захисту. Контролер R6 - Резистор; здійснює генерацію необхідної частоти накачки U1 - Перший вхід контролера; для керуванням електронним ключем та датчиком U2 - Другий вхід контролера; сигналу при перевантаженнях - магнітним датчиU3 - Третій вхід контролера; ком максимального струму, та керує режимом роF1 - Перший вихід контролера; боти тригера. При надходженні на вхід контролера Y2 - Другий вихід контролера; напруги в момент підключення споживача до джеY3 - Третій вихід контролера. рела живлення, контролер коротким імпульсом з В конкретному прикладі здійснення блок іскровиходу Y3 забезпечує відкриття електронного клюзахисту для шахтарського вибухобезпечного голоча та генерує імпульсний сигнал (з виходу F1), певного акумуляторного світильника містить електріод якого є функцією напруги джерела живлення, ронний ключ 1 виконаний, наприклад, у вигляді що дозволяє зробити швидкість нарощування МДП-транзистора, для керування яким використоструму на споживачеві електроенергії практично вується потенціал на його вході. Електронний незалежною від величини напруги джерела живключ 1 в точці 2 з'єднаний зі споживачем електролення. В окремих випадках використання, коли енергії - фарою 3. Блок іскрозахисту також містить паралельно електронному ключу катодом до точки ключ 4 керування електронним ключем, вихід якойого з'єднання зі споживачем електроенергії підкго підключено до керуючого входу 5 електронного лючено діод та/або другий вхід контролера через ключа 1, датчик сигналу при перевантаженнях 6 і подільник напруги підключено до каналу для підкдатчик сигналу при комутації 7, які виконано у вилючення до джерела живлення споживача електгляді трансформаторів, первинні обмотки яких 8 і 9 роенергії, за допомогою блоку іскрозахисту, що включені послідовно з електронним ключем 1 в заявляється, та зарядного пристрою можна здійсканал споживача електроенергії - фари 3. При нити заряд акумуляторної батареї джерела живцьому датчик сигналу при перевантаженнях 6 і лення. При цьому контролер може здійснювати датчик сигналу при комутації 7 підключено через контроль напруги джерела живлення, блокувати перший і другий входи до схеми "АБО" 10. Тригер роботу захисту та генерувати імпульсний сигнал 11 підключено до ключа 4 керування електронним на відкриття електронного ключа для здійснення ключем 1, а вхід датчика сигналу при перевантазаряду акумуляторної батареї і регулювати електженнях 6 підключено до подвоювача напруги 12, ронним ключем величину зарядного струму. Все що через інтегруючий ланцюг 13 підключений до вищезазначене сприяє розширенню функціональкеруючого входу електронного ключа 1. Блок іскних можливостей блоку іскрозахисту. розахисту додатково містить одновібратор 15 для 7 76316 8 розширення сигналу помилки. При цьому вихід відкривається і на керуючому вході 5 електронного схеми "АБО" 10 підключено до першого входу одключа 1 формується нульовий потенціал, що приновібратора 15, другий вхід одновібратора 15 та водить до закриття електронного ключа 1 і відклюR-вхід тригера 11 підключено до третього виходу ченню фари 3 від джерела живлення 16 незалежΥ3 контролера 14, а вихід одновібратора 15 підкно від значення потенціалу на виході інтегруючого лючено до S-входу тригера 11. Перший вхід U1 ланцюга 13. Одночасно з цим сигнал з одновібраконтролера 14 через подільник напруги R3-R4 підктора 15 поступає на контролер 14, який припиняє лючено до точки 2 з'єднання електронного ключа 1 генерацію імпульсів на виході "F1" і сигналом "Y2" зі споживачем електроенергії - фарою 3. Третій на схему "АБО" 10 фіксує одиничний стан тригера вхід U3 контролера 14 підключено до виходу одно11, при якому електронний ключ 1 закритий незавібратора 15. Перший вихід F1 контролера 14 підклежно від стану керуючої схеми. лючено до точки з'єднання датчика сигналу при Для забезпечення заряду акумуляторної батаперевантаженнях 6 та подвоювача напруги 12. реї цього шахтарського світильника до зарядних Другий вихід Y2 контролера 14 підключено до треконтактів 18 і 19, що змонтовані на фарі 3, підклютього входу схеми "АБО" 10. Споживач електроечається зарядна напруга, яку виставляють з уранергії - фара 3 підключається до джерела живленхуванням спаду напруги на електронному ключі ня 16 керуючими контактами 17. Для забезпечення (0,035В) для забезпечення заданого зарядного заряду акумуляторної батареї джерела живлення струму. Зарядний струм, що протікає по ланцюгу: 16 безпосередньо в корпусі шахтарського світильзарядний контакт 18 ("+" джерела заряду) - акумуника на фарі 3 змонтовано зарядні контакти 18 і ляторна батарея 16 - "загальний провід" блоку 19. При такій конструкції шахтарського вибухобезіскрозахисту (з первинними обмотками 9 і 8 транпечного головного акумуляторного світильника сформаторів датчика сигналу при комутації 7 і паралельно електронному ключу 1 катодом до датчика сигналу при перевантаженнях 6) - діод 20 точки 2 його з'єднання з фарою З підключено діод - точка 2 з'єднання електронного ключа зі спожи20, а другий вхід U2 контролера 14 через подільник вачем електроенергії, до якої підключений перший напруги R1-R2 підключено до акумуляторної батавхід U1 контролера 14 - зарядний контакт 19 ("-" реї джерела живлення 16. джерела заряду), створює за рахунок спаду напруВ шахтарському вибухобезпечному головному ги на діоді 20 негативний електричний потенціал акумуляторному світильнику блок іскрозахисту, що на вході контролера 14. Контролер, одержавши на заявляється, працює так. В початковому стані, вході цей сигнал початку заряду акумуляторної коли керуючі контакти 17 розімкнуті і споживач батареї, керуючим потенціалом з виходу "Y3" пеелектроенергії - фара 3 відключена від джерела реводить тригер 11 в нульовий стан, блокуючи при живлення 16, тригер 11 знаходиться в одиничному цьому роботу схеми захисту від перевантаження і стані, транзистор ключа 4 керування електронним комутації. Одночасно на виході "F1" контролера 14 ключем 1 відкритий, що фіксує нульовий потенціал генерується імпульсний сигнал, який, впливаючи на керуючому вході 5 електронного ключа 1. При на керуючий вхід 5 електронного ключа 1, відкрицьому електронний ключ 1 закритий незалежно від ває його як і в режимі роботи фари 3. Але тепер стану керуючої схеми. При замиканні керуючих електронний ключ 1, що виконаний у вигляді МДПконтактів 17 фара 3 підключається до акумулятортранзистора, працює в інверсному режимі. Так, як ної батареї джерела живлення 16 і на вхід контровідкритий електронний ключ 1 є для діода 20 шунлера 14 з фари 3 через подільник напруги R3-R4 том (спад напруги на електронному ключі - менше поступає напруга . Контролер 14 коротким імпуль0,04в, а на діоді - 0,7в), то зарядний струм зросте сом з виходу "Y3" переводить тригер 11 в нульовий до номінальної величини. Після цього контролер стан. При цьому транзистор ключа 4 керування 14 запускає лічильник часу і через, наприклад, 12 електронним ключем 1 закривається, що знімає годин припиняє генерувати сигнал на виході Y3 та блокування електронного ключа 1. На першому генерує на виході Υ2 сигнал, який поступає через виході "F1" контролера 14 генерується імпульсний схему "АБО" 10 і одновібратор 15 на тригер 11 і сигнал, період якого є функцією напруги джерела установлює його в одиничний стан. При цьому живлення 16, що дозволяє зробити швидкість натранзистор ключа 4 керування 11 електронним рощування струму на фарі 3 практично незалежключем 1 відкривається і на керуючому вході 5 ною від величини напруги джерела живлення. Цей електронного ключа 1 формується нульовий потесигнал поступає на подвоювач напруги 12, на винціал, що приводить до закриття електронного ході якого формується потенціал приблизно рівний ключа 1. Тепер зарядний струм поступає на акуподвоєній напрузі акумуляторної батареї джерела муляторну батарею 16 через діод 20, що підклюживлення 16. Через інтегруючий ланцюг 13 і резичений паралельно електронному ключу 1. Але стор R5 цей потенціал поступає на керуючий вхід 5 напруга на акумуляторній батареї, що зросла після електронного ключа 1. Інтегруючий ланцюг 13 спозаряду, та спад напруги на самому діоді значно вільнює зростання напруги на керуючому вході 5 і знижують зарядний струм (до 50-100 мА), що ротому струм через холодний волосок лампи фари 3 бить його безпечним при тривалому заряді шахне буде перевищувати допустимого значення. При тарського світильника в режимі збереження. Такий перевантаженні або при комутації сигнал від датзарядний струм не перевищує величини струму чика 6 сигналу при перевантаженнях або датчика підзарядки акумуляторної батареї (300мА), яку не 7 сигналу при комутації поступає через схему видано в експлуатацію. У такому стані акумулято"АБО" 10 і одновібратор 15 на тригер 11, який рний світильник може знаходитися на зарядній установлюється в одиничний стан. При цьому трастанції в режимі збереження тривалий час. нзистор ключа 4 керування електронним ключем 1 Крім того, при заряді акумуляторної батареї 9 76316 10 контролер 14 має змогу через, наприклад, кожні ключа 1 та переводить шахтарський світильник в дві хвилини контролювати через подільник напрурежим збереження. ги R1-R2 напругу на акумуляторній батареї, що Так, при використанні блоку іскрозахисту, що заряджається. Для підвищення точності контролю заявляється, досягається технічний результат, що напруги на акумуляторній батареї, яка заряджаполягає в спрощенні конструкції при забезпеченні ється, контролер 14 має змогу закривати електвисокої чутливості та розширенні функціональних ронний ключ 1 на момент цього контролю, що за можливостей блоку іскрозахисту. Крім того, зменрахунок зменшення зарядного струму зменшує шуються непродуктивні витрати електроенергії на вплив спаду напруги на акумуляторній батареї на заряд акумуляторних батарей більше необхідного, результат контролю. Коли напруга на акумуляторта спрощується підзарядка акумуляторних батаній батареї під час заряду досягне заданої велирей, які не видано в експлуатацію, шляхом авточини, контролер 14 генерує на виході сигнал "Y2", матичного забезпечення їхньої підзарядки в режиякий поступає через схему "АБО" 10 і одновібрамі збереження на тій же, а не на іншій зарядній тор 15 на тригер 11 і установлює його в одиничний станції. стан, що приводить до закриття електронного Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Spark protection device

Автори англійською

Lypovetskyi Leonid Semenovych, Benin Yevhen Yuliiovych, Feldman Semen Danylovych, Fedorenko Hennadii Leonidovych

Назва патенту російською

Устройство искрозащиты

Автори російською

Липовецкий Леонид Семенович, Бенин Евгений Юлиевич, Фельдман Семен Данилович, Федоренко Геннадий Леонидович

МПК / Мітки

МПК: E21F 9/00, H02H 7/00, H05B 39/00

Мітки: іскрозахисту, блок

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-76316-blok-iskrozakhistu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Блок іскрозахисту</a>

Подібні патенти