Взрывозащищенный магнитный пускатель с устройством диагностирования

 

Сущность изобретения: корпус 1, магнитный пускатель 2, разъединитель 3 контактор 4, электронный разъединитель 7, штепсельная колодка 8, пыленепроницаемая крышка 9, быстрооткрываемая крышка 10, электромагнитный привод 11, штепсельная колодка 12, устройство диагностирования 13, пыленепроницаемый корпус 14, эталонный резистор 15, генератор 16, преобразователь частота-аналоговое напряжение 17, аналого-цифровой преобразователь 18, регистр 19, триггер 20, усилитель мощности 21, инвертор 22, постоянное запоминающее устройство 23, цифровой индикатор 24, блок питания 25. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s E ..21 Г 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4835428/03 (22) 05.06.90 (46) 30. 11.92. Бюл. Г 44 (71) Кузбасский политехнический институт (72) В.Н.Матвеев (56) Шуцкий В. И., Волощенко Н. И., Плащанский Л.А. Электрификация подземных горных работ - М.: Недра, .1986, с. 126-130..

Авторское свидетельство СССР и 1337527, кл. Е 21 Р 9/00, 1986. (54) ВЗРЫВОЗАЦИЦЕННЫЙ МАГНИТНЫЙ ПУСКАТЕЛЪ С УСТРОЙСТВОМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ. (57) Сущность изобретения: корпус 1, Изобретение относится к средствам; безопасного применения электроэнергии в угольных шахтах, а также во взрывоопасных помещениях, атмосфера которых может содержать горючие гаэы и пары, обладающие в смеси с воздухом взрывчатыми свойствами.

Известен взрывозащищвнный магнитный пускатель (Цуцкий B.È., Волощен.ко Н,И., Плащанский Л.А.Электрификация подземных горных работ. - И,:

Недра, 1986. - С. 126-130) содержащий корпус с закрываемой с помощью, замка быстрооткрываемой крышкой, внутри которого установлены соединенные между собой блоки разъединителя, контактора, управления и защиты, а также цепи проверки исправности, „„SU „„1778318А1 магнитный пускатель 2, разъединитель 3, контактор 4, электронный разъединитель 7, штепсельная колодка

8, пыленепроницаемая крышка 9, быстрооткрываемая крышка 10, электромагнитный привод 11, штепсельная ко" лодка 12, устройство диагностирования 13, пыленепроницаемый корпус 14, эталонный резистор 15, генератор 16, преобразователь частота-аналоговое напряжение 17, аналого-цифровой преобразователь 18, регистр 19, триггер

20, усилитель мощности 21, инвертор

22, постоянное запоминающее устрой ство 23, цифровой индикатор 24, блок питания 25. 2 ил.

Недостатками известного устройства являются:

1. невозможность проверки технического состояния любой функциональной единицы магнитного пускателя;

2. воэможность открывания быстро" открываемой крышки корпуса пускателя практически любым работником (имеющийся замок открывается ключом, поперечное сечение которого является шестигранником), вследствие чего для включения контактора неисправного пускателя персоналом производятся отключения защит, закоротка отдельных блоков. В этих случаях резко возрастает вероятность возникновения электрической искры или дуги-, способной воспламенить газо-воздушную атмосферу горной выработки, причем лица, произ1778318 водящие такие действия, остаются неизвестными.

Известно также устройство для диаг" ностирования взрывозащищенных электроапnapaтов по а.с. 1337527 .(Бюл. 34, 1987.г.), содержащее размещенные в пылезащищенном корпусе штепсельную колодку для подключения к взрывозащищенному электроаппарату, датчики неисправностей, коммутатор, блок выбора программы, матрицу памяти, блок сравнения, дешифратор, индикатор и искробезопасный источник питания. Данное устройство позволяет определить техническое состояние каж- .дой сменяемой функциональной единицы всех типов магнитных. пускателей.

Недостатком этого устройства является возможность производства ремонт" 2О ных работ в пускателе всеми работниками, имеющими устройство диагностирования, что приводит к снижению ответственности за качество ремонтных работ. 8" результате возможны неправиль 35 ные действия, приводящие к возникно" вению серьезных отказов электроаппаратов, а также - к возникновению аварийных ситуаций. A кроме того, постоянный вывод контрольных сигналов из пускатели на штепсельную колодку вследствие неизбежных токов утечки по самой штепсельной колодке изменяет параметры схемы пускателя, что может привести к снижению надежности его работы.

Цель изобретения - повышение без" опасности и надежности работы пускателя и повышение безопасности его технического обслуживания и ремонта в условиях шахт,,опасных по газу и пыли, за счет расширеНия Функциональ" нах возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что во взрывозащищенный магнитный пускатель с устройством диагностирования, содержащий соединенные между собой корпуса с быстрооткрываемой крышкой блоки разъединителя, кон:тактора, управления и защиты, контрольные цепи, а также устройство диагностирования, подключенное к взры" возащищенному магнитному пускателю с помощью штепсельного разъема, закрываемого крышкой, расположенной на корпусе магнитного пускателя, дополнительно вводятся генератор прямоугольных импульсов, преобразо- . ватель частота - аналоговое напря11 4 жение"., аналого-цифровой преобразо- ватель, регистр, постоянное запоминающее устройство, триггер, инвертор, цифровой индикатор, электронный разъединитель, усилитель мощности, замок быстрооткрываемой крышки с электромагнитным приводом, а также блок питания, а устройство диагно/ стирования снабжено задатчиком чаI стоты в виде резистора, выводы которого подключены к штепсельному разъему устройства диагностирования, первый выход генератора прямоугольных импульсов подключен к внешней системе контроля, а второй - к первому входу преобразователя "частота -. аналоговое напряжение", выход которого подключен к первому входу аналого-циФрового преобразователя, три выхода которого подключены к первым трем входам регистра, выходы которого подключены к первым трем входам постоянного запоминающего устройства, а третий выход аналого-цифрового преобразователя подключен также к первым входам триггера, усилителя мощности и инвертора, а выход усилителя мощности подключен к входу замка быстрооткрываемой крышки с электромагнитным приводом, первые три выхода постоянного запоминающего устройства подключены к входам цифрового индикатора, а четвертый выход - ко второму входу триггера, выход которого подключен к четвертому входу регистра, причем выход инвертора подключен к первому входу электронного разъединителя, ко второму входу которого подключен первый выход блока разъединителя, ктретьему входу - выход блока .контактора, к четвертому и пятому входамвыходы блока управления, а выход блока защиты подключен к шестому входу электронного разъединителя, а второй выход блока разъединителя подключен к входу блока питания, выходы которого подключены к входам питания всех вновь введенных блоков.

Таким образом, отличительными признаками предлагаемого устройства являются:

1, использование генератора прямоугольных импульсов для идентификации работника, производящего ремонтные работы, с помощью выходного сигнала генератора, частота которого задается

5 17 эталонным резистором подключаемого устройства диагностирования;

2. использование генератора прямоугольных импульсов совместно с замком быстрооткрываемой крышки с электромагнитнйм приводом позволяет открыть быстрооткрываемую крышку корпуса пускателя лишь при подключении устройства диагностирования;

3. использование генератора прямоугольных импульсов совместно с электронным разъединителем позволяет отключать контрольные Точки пускателя от штепсельной колодки при отключении устройства диагностирования.

Следовательно, в данном устройстве выходной сигнал генератора прямоуголь ных импульсов выполняет функции идентификатора использователя устройства диагностирования, ключа замка быстрооткрываемой крышки и ключа электронного разъединителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2подсоединение устройства диагностирования к магнитному пускателю.

Во взрывозащитном корпусе 1 размещены элементы 2 магнитного пуска» теля: соединенные между собой блоки разъединителя 3, контактора 4, управления 5 и защиты 6, контрольные точки от которых через электронный разъединитель 7 подсоединены к штепсельной колодке 8, выделенной наружу корпуса 1. Снаружи штепсельная колод" ка 8 закрывается пыленепроницаемой крышкой 9. В рабочем состоянии пус» кателя крышка 9 закрывает штепсельную колодку 8.

Взрывозащитный корпус 1 закрывается быстрооткрываемой крь шкой 10 (на фиг. 1 крышка 10 не показана, см. фиг. 2), запираемой с помощью замка с электромагнитным приводом 11.

К штепсельной колодке 8 при поднятой крышке 9 подсоединяется штепсельная колодка 12 устройства диагностирования 13, размещенного в пылезащищенном корпусе 14. К двум контактам штепсельной колодки 12, име.ющим одинаковое расположение для всех устройств диагностирования 13, которые принадлежат конкретным лицам ремонтного персонала, подключен эталонный резистор .15. Резистор 15 име" ет у каждого пользователя устройства диагностирования 13 различные номи78318

Второй выход генератора 16 подЗ5 ключен к первому входу преобразователя 17 "частота — аналоговое напряжение", выходное аналоговое напряжение которого преобразуется в цифровой код с помощью аналого-цифрового прещ образователя (АЦП) 18. Выходной цифровой код АЦП 18 поступает на ин формационные входы регистра 19. Кроме того, один из выходных разрядов цифрового кода АПП 18, который при щ5 подключении к пускателю устройства диагностирования 13 принимает значение, равное уровню логической "1" (это достигается соответствующим выбором частот f„), подключен к усили50 телю мощности 21, воздействующему на замок с электромагнитным приводом 1 t, к первому (счетному) входу триггера 20 и -. через инвертор 22к первому входу (управления) элект55 ронного разъединителя 7. Выход триг. гера 20 подсоединен к входу управления (четвертому) регистра 19, по которому поступает сигнал хранения инйормаини.

30 налы RÄ, т. е. является его идентификатором.

При подключении устройства 13 к штепсельной колодке 8 резистор 15 включается в цепь генератора прямо" угольных импульсов 16, задавая тем самым идентифицирующую пользователя выходную частоту й„ генера тора 16.

Таким образом, различные значения

R> сопротивления 15 определяют соответствующие частоты fz генератора

16. При отключении устройства 13 от колодки 8 на выходе генератора 16 устанавливается частота f, свидетельствующая о работоспособности генератора 16.

Первый выход генератора 1б подключен с помощью кабеля управления, подсоединенного к пускателю, к внешней системе контроля, которая реализует регистрацию генерируемых частот f или f генератора 16 и их запись.

Таким образом фиксируются все частоты f> а значит, и коды работников, осуществляющих техническое обслуживание пускателя. Связь магнитных пускателей с внешней системой контроля, Фиксирующий орган которой может располагаться, например, в диспетчерской шахты, возможно реализовать с помощью систем "Ветер", АЗОТ и др.

1778318

Выходной цифровой код регистра

19 подается к постоянному запоминающему устройству (ПЗУ) 23, в котором хранятся все. коды частот - коды пользователей устройства диагностирования 13. Выходы.ПЗУ 23 соединены со вторым (сбросовым) входом триггера

20 и цифровым индикатором 24.

Электронный разъединитель 7, гене- 10 ратор 16, преобразователь 17, АЦП

18, регистр 19, триггер 20, усилитель мощности 21, инвертор 22, ПЗУ

23, цифровой индикатор 24 запитаны от блока питания 25, соединенного с вводными шинами магнитного пускателя, которые располоиены в блоке разьединителя 3.

Подсоединение устройства диагностирования 13 к пускателю (Фиг. 2) возможно лишь при отключенном напряжении с выходных шин пускателя, т,к. при поданном напряжении ручка

26 разъединителя пускателя закрывает штепсельную колодку 8. 25

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе пускателя устройство диагностирования 13 должно быть отсоединено от пускателя, З0 крышка 9 закрыта, электронным разъединителем 7 контрольные точки, поступающие от элементов 2 пускателя, отсоединены ат. штепсельной колодки 8, усилитель мощности 21 отключен, замок с электромагнитным приводом .11 быстрооткрываемой крышки 10 закрыт, генератор 1-6 вырабатывает частоту fo .

Длл определения технического состояния к штепсельной колодке 8 при отключенном раз ьединителе подсоединяется устройство диагностирования 13.

1(онтакты штепсельной колодки 12 входят в штепсельную колодку 8, заданный номинал R сопротивления 15 обусловливает выработку генератором )6 соответствуоцей частоты f> Выходная частота f> фиксируется внешней системой контроля, определяя код работника, обслуживающего магнитный пускатель.

Частота f> со второго выхода генератора 16 преобразуется блоками 17 и

18 в цифровой код, который поступает в регистр )9. Сигнал с выходного разряда АЦП 18, который имеет уровень 55 логической "1", переключает триггер

20 в рабочее состояние, при котором в переходный период осуществляется уточнение цифрового кода на выходных разрядах регистра 19. После того, как цифровой код от регистра 19 совпадет с одним из кодов, хранящихся в ПЗУ 23, сигнал последнего переводит триггер:,20 в режим хранения, при котором выход триггера Фиксирует выходные разряды регистра 19. Информация от ПЗУ 23, поступающая к цифровому индикатору 24, приводит к высвечиванию на нем соответствующего кодакода пользователя .устройства диагностирования 13. При этом пользователь устройства диагностирования .13 убеждается в правильности работы схемы считывания его кода.

Кроме того, при наличии частоты сигнал с выходного разряда АЦП 18 через инвертор 22 подает команду электронному разъединителю 7 на подключение контрольных точек к штепсельной колодке 8, и - непосредственнокоманду на открывание посредством усилителя мощности 21 замка с электромагнитным.приводом ll, что делает возмоиным при необходимости открыва" ние быстрооткрываемой крышки 10 пускателя. После этого производятся определение технического состояния маг нитного пускателя и необходимые pe". монтные работы.

При отключении устройства диагнос-I тирования 13 от магнитного пускателя происходит изменение частоты генера" тора 16 с f на Ко, однако продолжающийся режим хранения информации на триггере 20, а, таким образом, и ин" формации на выходных разрядах регистра 19, приводит к тому, что цифровой индикатор 24 продолжает высвечивать код работника, которым последним производил работы по техническому обслуживанию и ремонту. Следовательно, работников, обслуживающих манитный пускатель, можно установить как по записям внешней системы контроля, так и непосредственно на рабочем месте, В связи с отсутствием частоты f генератора 16 АЦП 18 дает команду электронному разъединителю 7. на отключение контрольных точек от штепсельной колодки 8 и - усилителю мощности 21 на отключение (закрывание) замка с электромагнитным приводом

)1 быстрооткрываемой крышки 10. Перевод триггера 20 в рабочий режим,. а тем самым изменение кода на инди9 177831 каторе 24, возможно лишь при очередном запуске генератора 1,6, т.е. при изменении выходного разряда АЦП 18 с уровня логического "0" на уровень "1".

Благодаря такому техническому решению повышается ответственность работников за восстановительные работы на магнитном пускателе, а также практически исключаются умышленные;; изменения электрической схемы пускателя, заключающиеся в отключении защит.

Формула изобретения

Взрывозащищенный магнитный пускатель с устройством диагностирования, содержащий соединенные между собой внутри корпуса .с быстрооткрываемой крышкой блоки разъединителя, контактора, управления и защиты, контрольные цепи, а также устройство диагностирования, подключенное к взрыво- 25 . защищенному магнитному пускателю .с помощью штепсельного разъема, закрываемого крышкой, расположенной на корпусе магнитного пускателя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це.лью повышения безопасности и надежности работы, он снабжен генератором прямоугольных импульсов, преобразователем частота - аналоговое на-. пряжение, аналого-цифровым преобразователем, регистром, постоянным запоминающим устройством, триггером, инвертором, цифровым индикатором, электронным разъединителем, усилите,лем мощности, замком быстрооткрывае- 4g мой крышки с электромагнитным приводом, а также блоком питания, устрой-10 ство диагностирования снабжено задатчиком частоты в виде резистора, выводы которого подключены к штепсельному разъему устройства диагностирования, первый выход генератора прямоугольных импульсов подключен к внешней системе контроля, а второй " к первому входу преобразователя частота-аналоговое напряжение, выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, три выхода которого подключены к первым трем входам регистра, выходы которого подключены к первым. трем входам постоянного запоминающего устройства, а тРетий выход аналого-llM4)-. рового преобразователя подключен также к первым входам триггера, усилителя мощности и инвертора, а выход усилителя мощности подключен к входу замка быстрооткрываемой крышки с электромагнитным приводом, первые три выхода постоянного запоминающего устройства подключены к входам цифрового индикатора, а четвертый выходк второму входу триггера, выход которого подключен к четвертому входу регистра, причем выход инсертора подключен к первому входу электронного разъединителя, к второму входу которого подключен первый выход блока разъединителя, к третьему входу— выход блока контактора, к четвертому и пятому входам — выходы блока управления, выход блока защиты подклю-! чен к шестому входу блока электрон- ного разъединителя, а второй выход блока разъединителя подключен к входу блока питания, выходы которого подключены к входам питания всех вновь введенных блоков..

1778318

Составитель В.Матвеев

Редактор С.Егорова .Техред И.Иоргентал

Корректор Н.Король.

М °

Заказ 4172 Тираж Подписное

ВЫКИПИ Гасударственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 1 3035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб ., д. 4/5

Производственно-. издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101