Коммутатор

 

Изобретение относится к релейной автоматике. Сущность изобретения: в коммутаторе использованы два двустабильных поляризованных реле с обмоткой включения и отключения, сдвухпозиционной регулировкой контактной системы, замыкающим и размыкающим контактами. Кроме того, использованы размыкающий контакт дополнительного реле, замыкающий контакт вспомогательного реле и вход запуска программно-временного устройства. В общих цепях коммутатора использованы первый и второй диоды, кнопка общего сброса с замыкающим контактом, дополнительная кнопка управления с замыкающим контактом, общие резистор и тиристор. В каждом из каналов использовано пять общих выводов, четыре диода, тиристор, обмотка реле, замыкающий контакт ключа управления и замыкающий контакт кнопки запуска. В коммутаторе использован замыкающий выходной контакт программно-временного устройства, который замыкается после завершения отработки заданной временной программы удержанием этого контакта в замкнутом состоянии в течение времени после команды запуска на входе запуска программно-временного устройства, считая от момента завершения отработки заданной временной программы, и возвращением этого контакта в исходное разомкнутое состояние после снятия команды запуска на входе запуска программно-временного устройства. Выходной замыкающий контакт программно-временного устройства приводит автоматически коммутатор в исходное состояние. Возможен дистанционный перевод коммутатора в исходное состояние при помощи кнопки сброса с замыкающим контактом. Введена дополнительная кнопка управления с замыкающим контактом, при помощи которой отключается в исходное состояние дополнительное реле, размыкающий контакт которого учавствует в цепи запуска программно-временного устройства. Общий тиристор обеспечивает запуск дополнительного реле и невключение его после отключения замыкающим контактом дополнительной кнопки. Тиристор канала запускается при помощи кнопки запуска и соответствующих диодов, что позволяет запустить обмотку включения реле канала, а в дальнейшем удерживать ее во включенном положении без использования контактов реле этого канала. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, например, при автоматизации фильтров водоподготовки тепловых электростанций.

Известен коммутатор [1] содержащий группу параллельно включенных каналов, каждый из которых содержит электромагнитное реле с замыкающим контактом и обмоткой включения, диод, ключ управления с замыкающим контактом. Общими элементами являются ключ сброса с размыкающим контактом для приведения в исходное состояние, два вывода для подключения источника питания.

Недостатками этого коммутатора являются наличие цепи последовательных контактов реле каналов и нахождение реле под напряжением, что ведет к ненадежности функционирования и потреблению мощности.

Известен коммутатор [2] содержащий выводы для подключения питания, ключ общего сброса с размыкающим контактом, вспомогательное реле с размыкающим контактом и обмоткой включения, группу параллельно включенных каналов, каждый из которых имеет четыре вывода, реле с замыкающим контактом и обмоткой включения, первый и второй диоды и ключ управления с замыкающим контактом, а также общую цепь последовательных замыкающих контактов реле каналов, каждый из которых соответственно шунтирован размыкающим контактом ключа управления. После подачи напряжения питания ключом управления включаемого канала, например первого, включается коммутатор и ток идет по цепи: первый вывод источника питания размыкающий контакт ключа общего сброса размыкающий контакт вспомогательного реле первый вывод канала замыкающий контакт ключа управления обмотка реле четвертый вывод источника питания. Реле первого канала запускается, а его контакты изменят свое состояние. В коммутаторе ток идет по цепи: первый вывод источника питания размыкающий контакт ключа общего сброса замыкающий контакт реле первого канала общей последовательной цепи размыкающий контакт ключа управления второго канала размыкающий контакт ключа управления третьего канала второй вывод первого канала замыкающий контакт реле этого канала две параллельные цепи (первый диод обмотка реле четвертый вывод первого канала второй диод третий вывод первого канала обмотка вспомогательного реле) второй вывод для подключения источника питания. В результате реле первого канала по этой цепи встает на самоподхват, вспомогательное реле включается, а его размыкающий контакт размыкает цепь первых выводов всех каналов. При возврате ключа управления первого канала в исходное состояние реле канала и вспомогательное реле остаются под напряжением. Включен первый канал коммутатора.

При необходимости включения другого канала включают ключ выбранного канала, при этом размыкается его размыкающий контакт и обеспечивается цепь удержания включенных реле первого канала и вспомогательного реле. Эти реле отключаются в исходное состояние, а через замкнутый размыкающий контакт вспомогательного реле идет ток запуска реле включаемого канала. Процессы проходят аналогично, только изменяется последовательность в цепи удержания.

В этом коммутаторе введено вспомогательное реле, контакт которого размыкает цепь первых выводов всех каналов. Недостатками этого коммутатора являются наличие цепи последовательных контактов реле каналов и ключей управления, нахождение под напряжением включенных реле, использование контактов реле канала, что ведет к ненадежности функционирования и потреблению мощности.

Цель изобретения повышение надежности функционирования, снижение потребления мощности, расширение его функциональных возможностей.

Заявленный коммутатор также как и прототип содержит следующие сходные признаки: выводы для подключения источника питания, ключ общего сброса, вспомогательное реле с размыкающим контактом и обмоткой включения, группу параллельно включенных каналов, каждый из которых имеет четыре вывода, обмотку включения реле, первый и второй диоды, ключ управления с замыкающим контактом. Первые выводы всех каналов соединены и подключены к первому выводу размыкающего контакта вспомогательного реле, второй вывод которого подключен к первому выводу ключа общего сброса, вторые выводы всех каналов соединены, третьи выводы каналов соединены, а в каждом канале первый и второй диоды соединены анодами, первый вывод обмотка включения реле подключен к первому выводу замыкающего контакта ключа управления, второй вывод обмотки включения реле канала подключен к четвертому выводу канала, четвертые выводы каналов соединены и подключены к второму выводу для подключения источника питания.

Сущность изобретения заключается в том, что вспомогательное реле выполнено двустабильным поляризованным с двухпозиционной регулировкой контактной системы, дополнительно снабжено обмоткой отключения и замыкающим контактом, который имеет общий с замыкающим контактом вывод подвижной контакт-детали, при этом ключ общего сброса выполнен в виде кнопки с замыкающим контактом. В коммутатор введены дополнительное двухстабильное поляризованное реле с двухпозиционной регулировкой контактной системы, замыкающим и размыкающим контактами, имеющими общий вывод подвижной контакт-детали, обмотками включения и отключения, дополнительные общие первый и второй диоды, выходной замыкающий контакт программно-временного устройства, общие резистор и тиристор, каждый из каналов имеет пятый вывод, а в канал введены дополнительные третий и четвертый диоды, резистор, тиристор, дополнительная кнопка запуска с замыкающим контактом, причем первые выводы всех каналов подключены к первому выводу обмотки включения вспомогательного реле, вывод подвижной контакт-детали размыкающего контакта этого реле подключен к первому выводу для подключения источника питания, вторые выводы всех каналов подключены к неподвижному выводу замыкающего контакта вспомогательного реле, катоду первого общего дополнительного диода, первому выводу замыкающего контакта общей дополнительной кнопки управления, первому выводу замыкающего выходного контакта программно-временного устройства, второй вывод которого подключен к второму выводу замыкающего контакта кнопки общего сброса, первому выводу обмотки отключения вспомогательного реле, аноду второго общего дополнительного диода, катод которого подключен к второму выводу замыкающего контакта общей дополнительной кнопки управления, первому выводу обмотки отключения дополнительного реле, второй вывод которой подключен к неподвижному выводу замыкающего контакта дополнительного реле, второму выводу обмотки включения вспомогательного реле, третий вывод каждого из каналов подключен к аноду общего тиристора, катод которого подключен к первому выводу обмотки включения дополнительного реле, второй вывод которой подключен к выводу неподвижного размыкающего контакта этого реле, пятый вывод каждого из каналов подключен к первому выводу общего резистора, второй вывод которого подключен к выводу управляющего электрода общего тиристора, второй вывод обмотки отключения вспомогательного реле подключен к второму выводу для подключения источника питания к выводу подвижной контакт-детали размыкающего и замыкающего контактов дополнительного реле, аноду первого общего дополнительного диода, а в каждом из каналов его первый вывод подключен к первому выводу замыкающего контакта дополнительной кнопки запуска, второй вывод которого подключен к анодам третьего дополнительного, первого и второго диодов, катод третьего дополнительного диода подключен к первому выводу резистора, второй вывод которого подключен к выводу управляющего электрода тиристора, катод первого диода подключен к пятому выводу канала, катод второго диода подключен к второму выводу канала, аноду тиристора, катод которого подключен к второму выводу замыкающего контакта ключа управления, первый вывод которого подключен к аноду четвертого дополнительного диода, катод которого подключен к третьему выводу канала, кроме того, размыкающий контакт дополнительного реле, замыкающий контакт вспомогательного реле и вход запуска программно-временного устройства соединены в последовательную цепь между выводами для подключения источника питания, при этом программно-временное устройство выполнено с замыканием его выходного замыкающего контакта после завершения обработки заданной программы, удержанием этого контакта в замкнутом состоянии в течение времени последействия команды запуска на входе запуска программно-временного устройства, считая от момента завершения обработки заданной временной программы, и возвращением этого контакта в исходное разомкнутое состояние после снятия команды запуска на входе запуска программно-временного устройства, считая от момента завершения отработки заданной временной программы.

На чертеже приведена принципиальная схема заявленного коммутатора, который содержит группу параллельно включенных каналов, в каждом из которых имеются пять выводов, обмотка 1 включения реле канала, ключ 2 управления с замыкающим контактом, кнопка 3 запуска с замыкающим контактом, первый 4 и второй 5 диоды, третий 6 и четвертый 7 дополнительные диоды, резистор 8, тиристор 9. Кроме того, имеются общие элементы: вспомогательное реле 10 с обмоткой включения и отключения и его переключающий контакт 11, дополнительное реле 12 с обмоткой включения и отключения и его переключающий контакт 13, резистор 14, тиристор 15, дополнительная кнопка 16 управления с замыкающим контактом, первый 17 и второй 18 общие дополнительные диоды, выходной и замыкающий контакт 19 программно-временного устройства, кнопка 20 общего сброса с замыкающим контактом, первый 21 и второй 22 выводы для подключения источника питания. Кроме того, размыкающий контакт 23 дополнительного реле, замыкающий контакт 24 вспомогательного реле и вход запуска программно-временного устройства 25 соединены в последовательную цепь между выводами для подключения источника питания.

Функционирует заявленный коммутатор следующим образом.

После подачи напряжения питания на выводы 21, 22 коммутатор переводят в исходное состояние, нажав кнопку 20 общего сброса. Ток идет по цепи: первый вывод 21 источника питания замыкающий контакт кнопки 20 общего сброса далее по двум параллельным цепям (обмотка отключения вспомогательного реле 10, второй общий дополнительный диод 18 обмотка отключения дополнительного реле 12 его замыкающий контакт 13 переключающей контактной группы) второй вывод 22 источника питания. В результате вспомогательное реле 10 и дополнительное реле 12 переключается в исходное состояние. После отпускания кнопки 20 коммутатор готов к работе. Включают ключ 2 управления выбранного канала и нажимают кнопку 3 запуска. Ток идет по цепи: первый вывод 21 источника питания размыкающий контакт переключающей контактной группы 11 вспомогательного реле первый вывод этого канала замыкающий контакт кнопки 3 запуска далее по двум параллельным цепям (дополнительный диод 6 резистор 8 управляющий электрод тиристора 9 его катод замыкающий контакт ключа 2 управления обмотка 1 включения реле канала; диод 4 вывод канала резистор 14 управляющий электрод тиристора 15 его катод обмотка включения дополнительного реле 12 размыкающий контакт переключающей контактной группы 13 этого реле) второй вывод 22 источника питания. Тиристор 9 открывается и ток идет далее через диод 7 третий вывод канала тиристор 15 обмотку включения дополнительного реле 12 размыкающий контакт переключающей контактной группы 13 дополнительного реле второй вывод 22 источника питания. В результате открывается тиристор 15, дополнительное реле 12 переключается по обмотке включения, а его переключающий контакт 13 изменяет свое состояние. Далее тиристор 15 закрывается, обмотка включения дополнительного реле 12 обесточивается. Обмотка включения вспомогательного реле 10 встает под напряжение и ток идет по цепи: первый вывод 21 источника питания размыкающий контакт переключающей контактной группы 11 вспомогательного реле обмотка включения вспомогательного реле 10 замыкающий контакт переключающей контактной группы 13 дополнительного реле 12 второй вывод 22 источника питания. Вспомогательное реле 10 по обмотке включения переключается, а его контакты изменяют свое состояние, а обмотка включения обесточивается. Тиристор 9 включаемого канала удерживается в открытом состоянии в момент переключения контакта 11 током самоиндукции по цепи: второй вывод обмотки 1 включения реле включаемого канала четвертый вывод канала первый общий дополнительный диод 17 второй вывод канала тиристор 9 замыкающий контакт ключа 2 управления первый вывод обмотки 1 включения реле канала. При замыкании замыкающего контакта переключающей контактной группы 11 вспомогательного реле ток идет по цепи: первый вывод 21 источника питания замыкающий контакт переключающей контактной группы 11 вспомогательного реле второй вывод канала тиристор 9 замыкающий контакт ключа 2 управления обмотка 1 включения реле канала четвертый вывод канала второй вывод 22 источника питания. В итоге цепь запуска канала обесточивается, а обмотка реле канала остается включенной. Чтобы осуществить технологический цикл по заданной временной программе нажимают дополнительную кнопку 16. Ток идет по цепи: первый вывод 21 источника питания замыкающий контакт переключающей контактной группы 11 вспомогательного реле замыкающий контакт дополнительной кнопки 16 обмотка отключения дополнительного реле 12 замыкающий контакт переключающей контактной группы 13 этого реле второй вывод 22 источника питания. Дополнительное реле по обмотке отключения переключается и обесточивается, так как его контакт переключается в исходное состояние. Включается последовательная цепь размыкающего контакта 23 дополнительного реле, замыкающего контакта 24 вспомогательного реле и вход запуска программно-временного устройства 25. После завершения отработки заданной временной программы замыкается выходной контакт 19 программно-временного устройства 25. Ток в коммутаторе идет по цепи: первый вывод 21 источника замыкающий контакт переключающей контактной группы 11 вспомогательного реле замыкающий выходной контакт 19 программно-временного устройства обмотка отключения вспомогательного реле 10 второй вывод 22 источника питания. Вспомогательное реле 10 по этой обмотке переключается в исходное состояние и обесточивается, так как его переключающий контакт 11 занимает исходное положение. Тиристор 9 закрывается, обмотка 1 включения реле канала обесточивается. Замыкающий контакт 24 вспомогательного реле возвращается в исходное состояние. После снятия команды запуска на входе запуска программно-временного устройства 25 его выходной замыкающий контакт 19 возвращается в исходное состояние. Коммутатор переводится в исходное состояние автоматически от выходного замыкающего контакта 11 программно-временного устройства.

Кроме вышеперечисленных отличительных признаков в заявленном коммутаторе исключены контакты реле канала, что позволяет использовать реле с признаками, отличными от прототипа, например электрогидрореле, которое в реальной схеме непосредственно управляет рабочими клапанами технологической схемы фильтров водоподготовки тепловых электростанций.

Таким образом, совокупность заявленных существенных признаков коммутатора, а также последовательность функциональных связей позволяют достигнуть положительный результат.

Формула изобретения

КОММУТАТОР, содержащий выводы для подключения источника питания, ключ общего сброса, вспомогательное реле с размыкающим контактом и обмоткой включения, группу параллельно включенных каналов, каждый из которых имеет четыре вывода, обмотку включения реле, первый и второй диоды и ключ управления с замыкающим контактом, первые выводы всех каналов соединены и подключены к первому выводу размыкающего контакта вспомогательного реле, второй вывод которого подключен к первому выводу ключа общего сброса, вторые выводы всех каналов соединены, третьи выводы всех каналов соединены, а в каждом канале первый и второй диоды соединены анодами, первый вывод обмотки включения реле подключен к первому выводу замыкающего контакта ключа управления, второй вывод обмотки включения реле канала подключен к четвертому выходу этого канала, четвертые выводы каналов соединены и подключены к второму выводу для подключения источника питания, отличающийся тем, что вспомогательное реле выполнено двустабильным поляризованным с двухпозиционной регулировкой контактной системы, дополнительно снабжено обмоткой отключения и замыкающим контактом, который имеет общий с размыкающим контактом вывод подвижной контакт-детали, ключ общего сброса выполнен в виде кнопки с замыкающим контактом, в коммутатор введены двустабильное поляризованное дополнительное реле с двухпозиционной регулировкой контактной системы, замыкающим и размыкающим контактами, имеющими общий вывод подвижной контакт-детали, обмотками включения и отключения, дополнительная общая кнопка управления с замыкающим контактами, общие дополнительные первый и второй диоды, выходной замыкающий контакт программно-временного устройства, общие резистор и тиристор, каждый из каналов имеет пятый вывод, а в канал введены дополнительные третий и четвертый диоды, резистор, тиристор, дополнительная кнопка запуска с замыкающим контактом, причем первые выводы всех каналов подключены к первому выводу обмотки включения вспомогательного реле, вывод подвижной контакт-детали размыкающего контакта этого реле подключен к первому выводу для подключения источника питания, вторые выводы всех каналов подключены к неподвижному выводу замыкающего контакта вспомогательного реле, катоду первого общего дополнительного диода, первому выводу замыкающего контакта общей дополнительной кнопки управления, первому выводу замыкающего выходного контакта программно-временного устройства, второй вывод которого подключен к второму выводу кнопки общего сброса, первому выводу обмотки отключения вспомогательного реле, аноду второго общего дополнительного диода, катод которого подключен к второму выводу замыкающего контакта общей дополнительной кнопки управления, первому выводу обмотки отключения дополнительного реле, второй вывод которой подключен к неподвижному выводу замыкающего контакта дополнительного реле, второму выводу обмотки включения вспомогательного реле, третий вывод каждого из каналов подключен к аноду общего тиристора, катод которого подключен к первому выводу обмотки включения дополнительного реле, второй вывод которой подключен к выводу неподвижного размыкающего контакта этого реле, пятый вывод каждого из каналов подключен к первому выводу общего резистора, второй вывод которого подключен к выводу управляющего электрода общего тиристора, второй вывод обмотки отключения вспомогательного реле подключен к второму выводу для подключения источника питания, выводу подвижной контакт-детали размыкающего и замыкающего контактов дополнительного реле, аноду первого общего дополнительного диода, а в каждом из каналов его первый вывод подключен к первому выводу замыкающего контакта дополнительной кнопки запуска, второй вывод которого подключен к анодам третьего дополнительного, первого и второго диодов, катод третьего дополнительного диода подключен к первому выводу резистора, второй вывод которого подключен к выводу управляющего электрода тиристора, катод первого диода подключен к пятому выводу канала, аноду тиристора, катод которого подключен к второму выводу замыкающего контакта ключа управления, первый вывод которого подключен к аноду четвертого диода, катод которого подключен к третьему выводу канала, кроме того, размыкающий контакт дополнительного реле, замыкающий контакт вспомогательного реле и вход запуска программно-временного устройства соединены в последовательную цепь между выводами для подключения источника питания, при этом программно-временное устройство выполнено с замыканием его выходного замыкающего контакта после завершения отработки заданной программы, удержанием этого контакта в замкнутом состоянии в течение времени после действия команды запуска на входе запуска программно-временного устройства, считая от момента завершения отработки заданной временной программы, и возвращением этого контакта в исходное разомкнутое состояние после снятия команды запуска на входе запуска программно-временного устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1