CZ89896A3 - Circuit arrangement for controlling external mechanism adjustable by means of three-phase drives - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro kontrolu venkovních mechanismů, jakými jsou například výhybky, závory, zvedací a otočné mosty, vrata plavebních komor a další, stavitelných trojfázovými pohony, u kterého se do trojfázového vedení nebo do trojfázových vedení, popřípadě do jejich žil vedoucích k venkovnímu mechanismu nebo k venkovním mechanismům a do trojfázového pohonu nacházejícího se ve venkovním mechanismu vysílají elektrické testovací signály a testovací signály ovlivněné stavem nebo/a polohou venkovního mechanismu nebo/a trojfázového pohonu nebo/a žil trojfázového vedení, popřípadě od nich odvozené signály se detekují jako měřená veličina a vedou se do vyhodnocovací jednotky, kterou je například počítač, a zde se tyto signály prověřují za účelem zjištění, zda jsou v souladu s očekávanou hodnotou nebo zda se od této očekávané hodnoty odlišují.

Vynález se vztahuje k zapojení pro kontrolu venkovních mechanismu libovolného typu, u kterých je použito trojfázových pohonů za účelem nastavení venkovního mechanismu mezi definovanými koncovými polohami, které jsou zajištěny koncóvými vypínači. Zařízení podle vynálezu se obvykle nachá_h zí v nějaké centrále a mezi toto centrálou a venkovním mecha< nismem probíhají trojfázové vodiče, které slouží k napájení trojfázového pohonu, přičemž průtok proudu je řízen spínacími prvky v centrále nebo z centrály vedou řídící vedení ke spínacím prvkům,, kterými jsou například, relé, ve trojfázových vodičích, pomocí kterých lze k venkovnímu mechanismu připojit proud. Kontrolní zapojení je takto spojeno v centrále nebo v místě mezi centrálou a venkovním mechanis—-mem s trojfázovým vodičem napájejícím trojfázový pohon venkovního mechanismu, skrze který je kontrolována poloha nebo/a stav venkovního mechanismu. Za účelem přestavení venkovního mechanismu, zejména výhybky, se do trojfázového pohonu přivede proud čtyřžílovým trojfázovým vodičem (R,S,T,N), přičemž se trojfázový pohon še ponechá naběhnout obvykle asymetricky přes spínací prostředky uspořádané v trojfázovém pohonu. Potom co venkovní mechanismus, zejména jazyk výhybky, opustil svojí koncovou polohu, běží trojfázový pohon dále trojfázove symetricky. Po dosažení další koncové polohy se trojfázový pohon obvykle nesymetricky vypne.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že se k dosažení velkých stavěčích vzdáleností ve stavědlové technice používají trojfázove řízené pohony, přičemž za účelem úspory vedení se trojfázová vedení, kterých je zapotřebí při přestavování venkovních mechanismů, používají také pro kontrolu venkovního mechanismu a samotných troj-f-á-zových vedení, z DE-AS 20 38 03 T je známo zapojení, které v rámci vytvoření kontrolního proudového obvodu obsahuje nákladné obvody . Použité polovodičové spínače potřebují jistější ochranu, aby se dosáhlo požadované redundance, což je spojeno s vysokými náklady. Veškerá informace je odvozena od směru proudů některého vodiče, takže se takto získá jen vysloveně malá informace o stavu, popřípadě poloze venkovního mechanismu. Toto známé zapojení vytváří za účelem kontroly vodičovou smyčku, ze které je detekována elektrická měřená veličina pro uvedenou kontrolu.

Zapojení, které je obdobné s uspořádáním výše uvedeného typu, je popsáno v DE-OS 37 15 478. Toto zapojení, u kterého jsou mezi žílami trojfázového vedení trvalé přepojována zkušební napětí a tím dochází k sekvenčnímu vyhodnocování signálů, vyžaduje enormní počítačový rozsah, aby se získaly podstatné měřené veličiny pro různé zkušební podmínky. U každého jednotlivého měření je snímána smyčka vodiče, do které je'vysílán signál, přičemž se vyhodnocuje soulad tohoto signálů s očekávanou hodnotou nebo odchylka signálů od uvedené očekávané hodnoty s ohledem na stav nebo/a polohu venkovního mechanismu.

Z DE-OS 36 38 681 je známo zapojení, u kterého jsou trojfázový pohon a žíly trojfázového vedení ve formě jednotlivých smyček vodičů zásobovány signály a stav vedení po přivedení uvedených signálů je vyhodnocen jako měřená veličina pro stav nebo/a polohu trojfázového pohonu, popřípadě žil trojfázového vedení. Stejně jako u zapojení podle DE-OS 37 15 478 jsou i zde uspořádána z bezpečnostních důvodů relé s nuceným buzením, aby se během měřícího postupu dosáhlo odpo jení proudu.

Dále je z DL-PS 15 96 91 známo stavěči a kontrolní, zapojení, u kterého jsou všechny kanály pro zpracování informací a kanály pro přenos informací sekvenčně kontrolovány stran jejich provozu. Trvalé zapojení měřícího napětí a následná detekce vyžadují vysloveně vysoké zatížení kontrolního počítačového systému, aby se došlo k redundantnímu bezpečnostně-technicky jednoznačnému rozhodnutí. Tímto je velmi omezen počet kontrolovatelných venkovních mechanismů'.'Kromě toho je sítové napětí v případě měření připojeno na trojfázový.jno.tQr. nízkoohmicky, což je z bezpečnostně technických důvodů nežádoucí. Navíc se testovací signály vysílají do žil trojfázového vedení, které jsou na sebe napojeny ve formě vodičové smyčky, takže se dosáhne velmi malé signálové informace, popřípadě redundance.

Cílem vynálezu proto je poskytnout zapojení pro kontrolu venkovních mechanismů stavitelných trojfázovými pohony, které by odpovídalo vysokým požadavkům kladeným na spolehlivost a bezpečnost těchto zařízení. Kromě toho by toto zapojení mělo být snadno zhotovitelné a mělo by být použitelné pro velký počet venkovních mechanismů, aniž by přitom byly kladeny příliš vysoké požadavky na kapacitu počítače.

Specielním cílem vynálezu je poskytnout zapojení, které by umožnilo, čtyřžílové zapojení motoru a které by bylo funkční bez bezpečnostních relé š nuceným buzením.

Podstata vynálezu •I ...

Dohoto cíle je dosaženo u zapojení výše uvedeného typu podle vynálezu tím, že pro generování testovacích signálů je signálový generátor, vytvářející obvod s trojfázovým pohonem, popřípadě s jeho vinutími a s žílami vedoucími k trojfázovému pohonu, připojen k alespoň dvěma ze čtyř existujících žil', přičemž zavedené testovací signály vytváří v obvodu rozdělení měřených veličin závislé na stavu nebo/a poloze trojfázového pohonu nebo/a uvedených žil, <4· * s zejména proudové a napěťové rozdělení, přičemž zařízení obsaě ;

huje měřící prvky pro měření elektromagnetických veličin charakteristických pro vytvořené rozdělení měřených veličin, jakými jsou například proud, napětí, fáze nebo od nich odvo-v V# zené elektromagnetické veličiny. · ‘ I , - · ..¾ V*

Podle vynálezu je společně s použitým signálovým generátorem samotným nebo případně ve spojení s přiřazeným přídavným generátorem,s žílami trojfázového vedení zásobovanými testovacími signály, popřípadě s trojfázovým pohonem vytvořen obvod, ve kterém zavedený testovací signál produkuje na základě elektrického zapojení detekovatelné měřené veličiny v žílách (intenzita proudu), popřípadě mezi žílami (napětí, fázové posuny), takže mohou být poskytnuty redundantní. a dostatečně diversifikované informace sloužící k dostatečně-přesné detekci stavů, popřípadě poloh nebo vad venkovních mechanismů. Takto je například možné jednoduše a s vysokou spolehlivostí kontrolovat popřípadě stanovit koncové polohy venkovního mechanismu, chybná nastavení při manipulaci s venkovním mechanismem (například vyskočená výhybka), vady ve trojfázbvém vedení, chyby, ke kterým došlo v důsledku posuvu podloží (chyby předběžného průzkumu terénu) a podobně. Pod stanovením stavu žíly se například rozumí přezkoušení žíly za účelem zjištění/ zda u ní nedošlo k přerušení proudové cesty nebo ke krátkému spojení. Pod stavem venkovního zařízení je třeba například rozumět detekovanou chybnou nebo předpisovou polohu venkovního mechanismu (například vyskočená výhybka). Pod postavením (polohou) venkovního mechanismu je třeba například rozumět koncové polohy nebo některou z mezipoloh. V závislosti na konstrukci venkovního mechanismu může být pomocí detekovaných měřících veličin odvozených od testovacích signálů kontrolována množina uvedených stavů nebo a poloh venkovního mechanismu. Uvedené detekované signály se srovnávají s předem stanovenými,popřípadě požadovanými signály odpovídájimi předpisové funkci zařízení (očekávané hodnoty) a výsledek srovnání se potom, vyhodnotí .

Kromě toho se jedná o vysloveně robustní zapojení, které umožňuje současné:měření množiny měřených veličin,' takže již není nezbytné sekvenční snímánípopřípadě měření měřených veličin.· Použité signálové generátory nemusí být ^v připojeny pouze v průběhu měřícího pročešu,'nýbrž mohou zů- stát připojeny i v době, kdy trojfázová vedení vedou proud,a.-.JtO; bez .nebezpečí pro -samotné zařízení. Kromě toho jsou použité testovací signály volitelné takovým způsobem, že po stránce bezpečnostní techniky nezpůsobují žádné těžkosti. Zařízení podle vynálezu dovoluje použití libovolných dostupných měřících přístrojů pro měření proudu, napětí, fází.nebo/a dalších odvozených měřených veličin. Zde může být použito robustních a trvale připojených měřících přístrojů, které poskytují.odpovídající měřené veličiny s odpovídající přesností.

Výhodná forma provedení vynálezu je zahrnuta v patentovém nároku 2. V rámci tohoto výhodného provedení je možné vytvořit odpovídající obvod zahrnující signálový generá6 tor a alespoň tři ze čtyř existujících žil trojfázového vedení. Obzvláště výhodné však je, je-li signálový generá” tor připojen na všechny čtyři žíly trojfázového vedení, poněvadž v tomto případe je pro vyhodnocení k dispozici vetší počet měřených veličin. Principielně je však také možné získat dostatečné informace o čtvrté žíle a trojfázovém pohonu i při připojení signálového generátoru pouze ke třem žílám,trojfázového vedení.

Dodatečně je možné k takovému signálovému generátoru připojenému ke třem nebo čtyřem žílám trojfázového vedení přiřadit ještě alespoň jeden přídavný generátor, který dodatečně ovlivní rozdělení proudu, popřípadě rozdělení měřených veličin ve veškerém obvodu nebo alespoň v jeho dílčím rozsahu

Alternativně je rovněž možné postupovat podle význaku patentového nároku 3. V tomto případě tvoří přídavný generá-tor obvod společně se signálovým generátorem vzájemným spojením jednotlivých žil trojfázového vedení.

Pro vynález je podstatné vytvořit obvod, který podmiňuje skutečnost, že v jednotlivých žílách, popřípadě v trojfázovém pohonu dochází k definovanému, popřípadě dostatečně odlišnému a detekovatelnému rozdělení měřených veličin, kteréžto měřené veličiny jsou charakteristické pro určitou polohu venkovního mechanismu nebo/a určitý stav trojfázového vedení nebo/a trojfázového pohonu.

Při použití uvedeného zapojení se postupuje tak, že se nejdříve pro .určité přivedené testovací signály stanoví a uloží do paměti'rozdělení měřených veličin v žílách trojfázového vedení a v trojfázovém pohonu odpovídající předepsanému stavu. V průběhu následující kontroly venkovního mechanismu se potom srovnávají skutečně stanovené měřené veličiny pro různé polohy nebo/a stavy s v paměti uloženými požadovanými hodnotami a zjištěné odchylky se vyhodnotí jako zjištění vady. Pokud skutečně změřené měřené veličiny souhlasí s uloženými měřenými hodnotami pro různé polohy nebo/a stavy venkovního mechanismu, potom je tato situace vyhodnocena jako zjištění předpisového provozního stavu. Odpovídající volbou testovacích signálů, popřípadě spojením žil trojfázového vedení může být v obvodu dosaženo rozdělení měřených hodnot, zejména proudového rozdělení, které při malých technických obvodových nákladech poskytuje pokud možno co největší redundanci, popřípadě pokud možno co největší signálový rozdíl.

Tím je také dosaženo zlepšení vyhodnotitelnost rozdělení měřených veličin v obvodu.

Je například možné použít jako signálový generátor · generátor stejnosměrného nebo střídavého proudu, impulsový generátor nebo zdroj stejnosměrného nebo střídavého napětí. Myslitelné jsou však také další signálové generátory.

Pomocí měřených veličin stanovených .v obvodu na základě rozdělení měřených veličin může být také kontrolován stav signálového generátoru a to tak, že se přezkouší rozdělení měřených veličin při známém stavu nebo/a známé poloze venkovního.mechanismu. Zjistí-li se..-na základě předcházejícího a následného měření, že venkovní mechanismus je v režimu předpisového provozu a že i při tomto předpisovém provozu venkovního mechanismu existují odchylky v určitých měřených hodnotách, potom lze zpětně dojít k závěru, že signálový generátor pracuje chybně.

Logistika, pomocí které jsou vyhodnocovány měřené veličiny, popřípadě rozdělení měřených veličin se zřetelem na určení, popřípadě kontrolu chyb v žílách trojfázového vedení, popřípadě ve venkovním mechanismu, má formu odpovídajícího programu ve vyhodnovací jednotce, popřípadě v počítači.

Podstatnou výhodu poskytuje provedení zahrnuté v patentovém nároku 11, nebot v tomto případe jsou měřené veličiny pro kontrolu k dispozici kontinuálně/ popřípadě trvale.

K rychlému vyhodnocení, popřípadě k rychlému určení výše uvedených vad jsou vhodná opatření uvedená v patentovém nároku 13. / . i

PPthkP } í)r22^ ty kfCl^-h

V následující části popisu bude vynález objasněn pomocí připojených výkresů. Obrázky 1 až 7 znázorňují různé formy provedení zapojení, podle vynálezu.

P3,^fP fp r3 vtpÍht Vy frt Pl

Obr.1 znázorňuje schéma jednoho zapojení podle vynálezu. Část zapojení, která je situována uvnitř čárkovaného obdélníku a která je označena vztahovou značkou _b^se obvykle nachází v centrále, zatímco jednotka označená vztahovou x značkou AU· představuje venkovní mechanismus. Spínací prvky .,ř. Sl, S2, S3 a S4 pro trojfázová vedení se mohou nacházet buá ^: v centrále nebo - v případě, že jsou dálkově ovládány - ve venkovním mechanismu AU.

Ve venkovním mechanismu AU se nachází trojfázový po- j hon s motorovými vinutími W1, W2 a W3 a s napájecími trojfázovými vedeními A1, A2 a A3, která jsou připojitelná na trojfázovou sít s fázemi. LI, L2 a L3 přes spínací prvky LI,

L2 a L3. Nulový vodič L4 - je k Žíle A4 připojen přes spínací prvek S4.

Ve venkovním mechanismu AU se nachází polohové popř. koncové vypínače ESI a ES2, které jsou uváděny v činnost odpovídajícími.stavitelnými díly venkovního mechanismu, například výhybky. Odpovídajícím připojením á odpojením trojfázových vodičů popř. žil LI, L2 a L3 a případně nulového vodiče (N) L4 při odpovídající poloze koncového vypínače

--ESI a ES2 může být provedeno přestavení venkovního mechanismu v požadovaném směru. Uvedené koncové vypínače ES 1 a ES2 mají robustní provedení a jsou uváděny v Činnost stabilním .1 .·» «2»ί

mechanickým ústrojím. V případě výhybky je toto mechanické ústrojí tvořeno tyčí, která je spojena s jazyky výhybky.

Tato tyč přenáší polohu jazyka výhybky na -mechanismus, který při dosahování koncové polohy jazyka výhybky zvětšuje dráhu pohybu jazyka mezi oběma koncovými polohami do té míry, že se i při malé vzdálenosti mezi oběma koncovými polohami' jazyka výhybky dosáhne přepnutí příslušného koncového vypínače.

Signálový, generátor zařazený v zapojení podlé vynálezu zahrnuje podle obr. 1 také připojení na trojfázovou. sít popř. trojfázové vodiče L1, L2, L3 a L4. Tento signálový generátor zahrnuje odpory R1, R2, R3 a R4, přes které jsou odvedeny fáze trojfázové sítě jako testovací signály přiváděné do venkovního mechanismu. Přes vysokoohmické odpory R1, R2,

R3 a R4, které mají výhodně hodnotu odporu vyšší než 10 kil, se z trojfázové sítě odvádí trojfázové testovací signály, které se přivádí dobřil AI, A2, A3 a A4. V obvodu zahrnujícím uvedené odpory, žíly AI, A2, A3 a A4 vedoucí k venkovnímu mechanismu a pohon venkovního mechanismu se vytvoří určité rozdělení det.ekovatelných elektrických veličin. Na základě fázově posunutých trojfázových testovacích' signálů·^_se......

v uvedených 'žílách vytvoří proudy 11, 12, 13 a 1.4, zatímco mezi těmito žílami se vytvoří, odpovídájící rozdílová napětí Hl* HiL· 03, 012, U13 a U23. Tyto proudy nebo/a napětí nebo/a ve všech případech vznikající fázové posuny mohou být změřeny a vyhodnoceny. Poněvadž jsou testovací signály stran proudu, napětí a fáze známé, mohou být detekovány a vyhodnoceny odchylky od očekávaných měřených veličin jako vady venkovního mechanismu, jeho pohonu, popřípadě žil AI,

A2, A3 a A4.

U zapojení podle vynálezu může být v případě zápoje ní podle obr.1 použito ke generování testovacích signálů dostupné sítové napětí. Tato měřící metoda je zejména žalo žena na principu spočívajícím v tom, že v trojfázové síti (LI, L2, L3) a v nulovém vodiči (L4) jsou již k dispozici časově posunuté měřící signály. To přináší výhodu spočívající. v tom-/ že již není zapotřebí sekvenčních měřících metod Kromě toho nemusí být signálový generátor odpojen ani v průběhu přestavovacího pohybu venkovního mechanismu, kdy je trojfázová sít připojena přímo na žíly AI, A2, A3 a A4 vedoucí k venkovnímu mechanismu, poněvadž zde jde pouze o vysokoohmické zapojení. Je dokonce možné pozorovat dodatečně fáze přestavovacího procesu (nesýmtrický provoz, symetrický provoz). Také zde mohou být zjištěny chyby, ke kterým by mohlo dojít v průběhu přestavovacího procesu. Z výše uvedeného vyplývá, že se jedná o pevné zapojení a o odpovídající robustní obvod s nepatrnou pravděpodobností chyby v obvodu samotném. Rovněž nejsou, k vedení zatíženému elektromotorickým napětím nízkoohmicky připojeny žádné polovodičové sou- 7·¹ částky, takže zde odpadají náklady spojené s ochranou proti elektromotorickému napětí.

V zapojení zobrazeném na obr.1 je signálový generátor SG připojen Čtyřmi přípojkami na čtyřžílové trojfázové vede-'.' ní vedoucí k venkovnímu mechanismu, přičemž je v jednom a téže okamžiku odebírán na každém výstupu signálového generátoru jiný signál. Tím se v obdobu vytváří odpovídající proudové rozdělení, napětové rozdělení a fázové rozdělení. Principiálně je možné použít také signálové generátory, které nedodávají signály do všech šil AI, A2, A3 a A4 čtyřšílového trojfázového vedení vedoucího k venkovnímu mechanismu.

Je například možné u zapojení znázorněného na obr.l přivá“ dět testovací signály pouze do třech zil uvedeného trojfázového vedení.

V případě, že se signály přivádí pouze do dvou žil, například přivedením napětí například 60 V na jednu žílu a napětí 0 V-na další žílu, potom je k vytvořeni obvodu zapotřebí alespoň jednoho přídavného generátoru, jak je to zřejmé například z obr. 1 a obr.6. Zde tvoří odporový obvod přídavný generátor, jehož odpory spojují uvedené žíly. Pro střídavá napětí muže být takový přídavný generátor ZG1 realizován například podle obrázku 1 transformátorem se spřaženými cívkami SPI a SP2 a jádrem K, který má vzájemně spojené cívky SPI a SP2 a tím i vedení do venkovního mechanismu, což vyvolává proudové rozdělení na uvedených jednotlivých vedeních. Toto proudové rozdělení umožňuje odpovídající proudové rozdělení, napěťové rozdělení a fázové rozdělení a poskytuje odpovídající počet vyhodnotitelných měřených veličin, které zase poskytují informace o stavu venkovního mechanismu, nastavené poloze venkovního mechanismu a o stavu žil Αΐ, A2, A3 popřípadě A4. Vztahovou značkou ZG2 je označen přídavný generátor vytvořený odporem a diodou. Pokud jsou testovací signály přiváděny ze signálového generátoru pouze do dvou žil trojfázového vedení, jsou uvedené přídavné generátory naléhavě nutné. Pokud jsou testovací signály přiváděny ze signálového generátoru do třech žil trojfázového vedení, potom nejsou uvedené přídavné generátory naléhavě nutné, i když je možné zapojením přídavných generátorů v těchto případech zvětšit počet vyhodnotitelných měřených veličin.

Vytvoření a volba typu přídavných generátorů je pro .odborníka-v daném oboru rutinní záležitostí. Přitom je podstatné, aby takové přídavné generátory vyvolaly rozdělení měřených hodnot, zejména proudové rozdělení ve venkovním mechanismu AU, popřípadě v žílách AT, A2, A3 a A4 připojených k trojfázovému pohonu a aby takto byl k dispozici dostatečný počet měřených veličin pro detekci.

Obr. 2 znázorňuje signálový generátor ^u kterého ’ jsou použity podobně jako v případě zapojení podle obr.1 pro generování testovacích signálů fáze LT, L2 a L3 popř. trojfázová sít. V tomto případě je je fáze L3 připojena přímo přes vysokoohmický odpor R3 k žíle A3 trojfázového vedení vedoucího k venkovnímu mechanismu. Za účelem generování dalších testovacích signálů jsou fáze LI a L2 přímo připojeny přes vysokoohmické odpory R1 a R2 na odpovídající žíly A1 a A2 trojfázov.ého vedení vedoucího k venkovnímu mechanismu. Nulový vodič A4 vedoucí k venkovnímu mechanismu je za účelem generování testovacích signálů připojen přes odpory Rg14 a Rg24 k fázím LI resp. L2. V důsledku toho zde dochází ve srovnání se zapojením podle obr.1 k principiálně odlišnému rozdělení měřených veličin, které umožňuje lepší identifikaci zejména důležitého stavu vyskočená výhybka. Při tomto zapojení je napětí nulového vodiče nahrazeno umělým napětím/ které je dáno rozdílem napětí mezi fázemi L1 a L2.

Zapojení podle obr.l a obr.2 jsou také použitelná v případě, kdy je trojfázová sít připojena na venkovní me- * chanismus, pokud ovšem odpory R1, R2, R3 a R4 poskytují odop vídající ochranu. Jinak je třeba zajistit odpovídající ochranu signálového generátoru proti trojfázovým napětím. . .

Obr.3 znázorňuje zapojení podle vynálezu, u kterého se používají diferencované testovací signály. Signálový generátor v tomto případě zahrnuje čtyři dílčí generátory. Vytvoření a diferenciace uvedených testovacích signálů popřípadě měřených veličin se při tom dosáhne použitím různých generátorových napětí UG1, LJG2, UG3 a UG4. Každý zě čtyř dílčích generátorů výsílá odpovídající testovací signál do jedné z žil A1, A2, A3 a A4 čtyřžílového vedení vedoucího k.venkovnímu mechanismu. Odpory R1, R2, R3 a R4 mohou mít různé hodnoty odporu, čímž je rovněž ovlivněno proudové rozdělení v obvodu. Jednotlivé měřené hodnoty jsou stanoveny měřením napětí nebo/a proudu.nebo/a fáze.. K tomu účelu použitými měřícími prvky jsou-v nejjednodušším případě relé nebo optoelektronické vazební členy, které při předběžně daných hodnotách napětí nebo/a proudu změní svůj stav, který je vyhodnocen jako informace ano-ne^-:

Stanovení nejvýhodnější kombinace odporů a výchozích napětí atd. v signálovém generátoru může být provedeno na základě požadavku, které jsou na zapojení kladeny. Požadovanými kritérii jsou optimální intervaly chyb, odpovídající citlivost s ohledem na výpadek prvků měřícího obvodu a optimální diversita pro použitý počítač, popřípadě pro použité počítače.

Obr.4 znázorňuje schéma zapojení podle vynálezu, u kterého signálový generátor SG zahrnuje dva dílčí generátory UG3 a UG4. Testovací signály se do čtyřžílového vedení vedoucího k venkovnímu mechanismu přivádí přes případně vzájemně stejně veliké nebo různé odpory Rl, R2, R3 a R4.

Oba dílčí generátory UG3 a UG4 generují napětí +60 V resp.

-60 V, která jsou přes odpory R3 a R4 vložena na žíly A 3 a A4 trojfázového vedení vedoucího k venkovnímu mechanismu.

K odporům R1 a R2 nejsou připojeny žádné generátory. Tyto odpory nicméně způsobují proudové rozdělení v žílách AI a A2. U tohoto signálového generátoru je možné diversifikované trojnásobné měření, přičemž jde o kombinaci napěťových měření Ul2-U13-U23 s I3-U14-U24. Tyto trojnásobné kombinace, které jsou například, vyhodnoceny dvěma počítači, tj. počítačem A a počítačem 'B, poskytuji' interval^-'chyb' 'mezi řádný--.....- mi polohami a mezi chybnou polohou venkovního mechanismu,který je p„ro značný. počet ^aplikačních případu dostatečně veliký.

V ' ..... ' *

Obr.5 znázorňuje zapojení podle vynálezu, u kterého jsou napětí vyskytující se mezi jednotlivými žílami AI,

A2, A3 a A4 snímána měřícími transformátory rozdílovéhoproudu Principiálně mohou být ke stanovení měřených veličin použity libovolné měřící přístroje. Výše uvedené měřící transformátory, se však vyznačují vysokou robustností a odolností proti přepětí a příznivým elektromotorickým chováním s ohledem na vlastnosti sycení železného jádra. Tato měřící metoda je založena na principu spočívajícím v tom, že v trojfázové síti jsou automaticky k dispozici časově posunuté měřící signály v důsledku fázového posunu mezi jednotlivými

fázemi a nulovým vodičem. Rozdílový proud poskytuje teprve tehdy dobře vyhodnotitelné signály, když venkovní mechanismus popř. obvod zaujímá nějaký charakteristický stav (koncovou polohu). Ve výše popsaném případě nejsou ve schématu zobrazeny odpory Rl, R2, R3 a R4.

Obr.6 znázorňuje zapojení podle vynálezu, u kterého . je obvod z měřících odporů připojen k žílám AI, A2, A3, A 4, které vedou k venkovnímu mechanismu. Signálový generátor i.

přivádí testovací signál +60 V přes odpor R3 na žílu A3, za- j tímco druhá svorka signálového generátoru je připojena s přípojnou hodnotou 0 V přes odpor R4 k žíle A4. Za použití dal- | ších odporů Rl 3, R14, R24, R34, jakož i R12, R32 a Rl a R2 | je vytvořen obvod, pomocí kterého se dosáhne proudového, na- fy pětového popř. fázového rozdělení, která v žílách A1, A2, A3/'

A4, popřípadě mezi těmito žílami poskytnouodpovídájící rozdělení měřených hodnot.

Toto zapojení má výhodu spočívající v tom, že měřením jedné jediné hodnoty napětí je možné získat informaci o stavu- ť nebo/a poloze veškerého venkovního mechanismu. To je možné na.t i základě zvolených hodnot odporu jednotlivých odporů. Sestave- '* * '^ř ním tohoto obvodu se dosáhne obzvláště vysokého informačního j obsahu měřením příčného proudu v diagonále A1-A2, poněvadž se obvod v tomto místě chová podobně jako měřící můstek.

Počet odporů -představuje specielní typ přídavného generáto- ' ru, který společně se signálovým generátorem připojeným na dvě žíly A3 a A4 vytváří obvod s odpovídajícím rozdělením měřených hodnot.

. -í

Zapojení zobrazené na obr.7 představuje zvláštní přípaď měřící metody podle obr.3. V tomto případě tvoří signální generátor SG tři fáze LI, L2, L3 trojfázové sítě spo- I ——-- léčně s odpory Rl, R2, R3. v trojfázové-síti jsou tato tři j generátorová napětí (generátorová vinutí) skutečně spojena j do hvězdy. I

Tato metoda se zakládá na principu spočívajícím v tom, že v trojfázové síti jsou již automaticky k dispozici časově posunuté měřené veličiny.v důsledku fázového posunu, mezi „ jednotlivými fázemi a nulovým vodičem a tyto veličiny mohou být odpovídajícím způsobem detekovány.

Samotný obvod zahrnující trojfázové cívky, koncový spínač a žíly venkovního mechanismu není považován za obvod použitelný v rámci vynálezu. Teprve doplněním tohoto obvodu signálovým generátorem a případně přídavným generátorem podle vynálezu se získá obvod, který poskytuje dostatečný počet měřených veličin.

Claims (13)

1. Zapojení pro kontrolu venkovních mechanismů stavitelných trojfázovými pohony, jakými jsou například výhybky, závory, zvedací a otočné mosty a vrata plavebních komor, u kterého se do trojfázového vedení nebo do trojfázových vedení,, popřípadě do jejich žil, vedoucího popřípadě vedoucích k venkovnímu mechanismu nebo k venkovním mechanismům a do trojfázového pohonu nacházejícího se ve venkovním mechanismu přivádí testovací signály a tyto testovací signály ovlivněné stavem nebo/a nastavením venkovního mechanismu nebo/a stavem trojfázového pohonu nebo/a žil trojfázového vedení nebo signály odvozené od těchto signálů se detekují jako měřená hodnota a přivádí do vyhodnocovací jednotky, například do počítače, kde se vyhodnocují za účelem zjištění, zda souhlasí s očekávanou hodnotou nebo zda se od této očekávané hodnoty odlišují, vyznačené tím, že pro^generování testovacích signálů je signálový generátor (SG), vytvářející obvod s trojfázovým pohonem popř. s jehovinutími (W1,W2,W3) a s žílami (AI,A2,A3,A4) vedoucími k trojfázovému pohonu, připojen alespoň ke dvěma ze čtyř žil (A1,A2,A3,A4) trojfázového vedení, přičemž přivedené testovací signály vytváří v obvodu rozdělení měřených veličin, zejména proudouvé a napěťové rozdělení, které je závislé na stavu nebo/a nastavení trojfázového pohonů nebo/a' sta— vu žil (AT,A2,A3,A4), a tím, že zapojení zahrnuje měřící zařízení pro změření elektromagnetických“·veličin charakteris-,, tických pro dané vytvořené rozdělení měřených veličin, například intenzity proudu, napětí nebo fáze nebo od nich odvozených elektromagnetických veličin.

2. Zapojení podle nároku 1,vyznačené tím, že signálový generátor (SG) je připojen k alespoň třem ze Čtyř žil (Al,A2,A3,A4) trojfázového vedení vedoucího k venkovnímu mechanismu (AU), přičemž do tří nebo čtyř těchto žil {Al,A2,A3,A4) se přivádí dva, výhodně'tři nebo čtyři odlišné napětové signály,.

3. Zapojení podle nároku 1,vyznačené tím, že signálový generátor (SG) je připojen k alespoň dvěma ze čtyř žil (AI,A2,A3,A4), přičemž zapojení zahrnuje alespoň jeden přídavný generátor (ZG1,ZG2), který je zapojen mezi alespoň dvěma žílami (AI,A2,A3,A4) nebo který spojuje alespoň dvě žíly (AI,A2,A3,A4).

4. Zapojení podle jednoho z nároku 1 až 3, vyznače né' t í m , že signálovým generátorem (SG) je generátor stejnosměrného proudu, generátor střídavého proudu, impulsový generátor, zdroj stejnosměrného napětí, zdroj střídavého napětí nebo obdobný generátor.

5. Zapojení podle jednoho z nároku 1 až 4, vyznačené tím, že signálový generátor zahrnuje pro alespoň tři připojené žíly (A1,A2,A3,A4) odpor (Rl,R2,R3,R4), zejména vysokoohmický, přes který je fáze trojfázové sítě (L1,L2,L3,L4) připojena k'žíle (A1,A2,A3,A4) vedoucí k venkovnímu mechamismu, takže daná fáze trojfázové sítě (L1,L2, L3,L4) je vysokoohmicky přivedena jako testovací signál do přiřazené žíly (AI,A2,A3,A4).

Zapojení podle nároku 5,vyznačené tím, že testovací signál pro jednu žílu (A4) je odveden ze dvou fází (L1,L2) trojfázové sítě (Rg14,Rg24)(obr.2), přičemž obě tyto fáze (L1,L2) trojfázové sítě jsou spojeny s žílou (A4) vždy přes jeden odpor (Rg14,Rg15).

7. Zapojení podle jednoho z nároků 1 až 6,vyznačen é t í ni, že signálový generátor (SG) zahrnuje množinu proudových nebo/a napětových generátorů (UG1,UG2,UG3,UG4), .výhodně vlastní proudový nebo napětový generátor pro každou . · · připojenou žílu (AI,A2,A3,A4). í i

!

I

8. Zapojení podle jednoho z nároků 3 až 7, vyznač e- né t í m , že přídavný generátor (ZG1,ZG2) přiřazený k signálovému generátoru, (SG) je zapojen alespoň mezi dvě žíly (A1,A2,A3,A4) nebo spojuje alespoň dvě tyto žíly.

9. Zapojení podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačené tím, že pro vytvoření komplexního obvodů jako přídavný generátor (ZG1.,Z.G2) z.ahrnuj.e odp.or. .z.ap.o.j.ený mezi . .. alespoň dvěma žílami (A1.,A2,A3,A4) nebo/a komplexní impedanci (indukčnost, kapacita) nebo/a nelineární součástku (diodu)- nebo/a- transformátor nebo přenašeč induktivně spojující alespoň dvě žíly (AI,A2,A3,A4) nebo/a alespoň jednu do jedné žíly (Al,A2,A3,A4) zapojenou diodu nebo/a nelineární součástku nebo/a komplexní odpor (ohmický odpor, indukčnost, kapacita).

10.. Zapojení podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačen é t í m, že se jako elektrické měřené hodnoty obvo du měří intenzity proudu v žílách (A1,A2,A3,A4) a napětí mezi jednotlivými žílami (A1,A2,A3,A4) nebo/a jejich fázový posun (časový posun).

X

11. Zapojení podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačené t í m, že signálový generátor (SG) je.' k žílám (AI,A2,A3,A4) připojen trvale, tzn. také v průběhu chodu... trojfázového pohonu při přestavování venkovního mechanismu.

12. Zapojení podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačené tím, že signálový generátor (SG) přivádí do stejných žil (A1,A2,A3,A4) stejné testovací signály v předem .stanovených periodách.

13. Zapojení podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačené t í m, že jednotlivé měřené hodnoty.v obvodu jsou v podstatě současně měřitelné a připravené k vyhodnocení měřícím zařízením nebo měřícími zařízeními zahrnutými v rámci zapojení.

14. Zapojení podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačené tím, že pomocí měřených veličin obvodu je kontrolován stav signálového generátoru (SG) při předem daném nastavení venkovního mechanismu nebo/a při známém stavu žil (A1,A2,A3,A4) nebo/a trojfázového pohonu.