165639. lajstromszámú szabadalom • Készülék állapotváltozás érzékelésén alapuló biztonsági berendezések állapotjelzőinek felügyeletére
3 165639 4 Motorok forgórészeinek termikus védelmére fejlesztettek ki olyan készüléket is, melyben pozitív hőfoktényezőjű ellenállást alkalmaznak hőmérséklet érzékelőként. Az érzékelőt transzformátorosan csatolják a védőberendezéshez. A 5 transzformátor párhuzamos tengelyű szembenálló tekercsei közül az egyik a motor állórészén, a másik a forgórészén van elrendezve. A védőberendezés oszcillátort tartalmaz, melynek rezgési amplitúdóját az érzékelőtől a csatoló transzformá- 10 toron át érkező jel módosítja, az érzékelő ellenállása az érzékelt hőmérséklet függvénye és annak pillanatnyi ellenállása az oszcillátor körjóságát megváltoztatja. A hőmérséklet növekedésével a körjóság romlik és a moduláció mértéke csökken. 15 Ha a moduláció mértéke megadott küszöbérték alá csökken, a védőberendezés figyelmeztető jelzést ad. A berendezés egyik hátránya, hogy fordulatonkénti mintavételezéssel működik. A transzformátor két tekercse ugyanis motorfordulatonként csak 20 egyszer, adott szöghelyzetben kapcsolódik. így külön érzékelni kell a gép mozgásállapotát is. Lassú forgás esetén a védelem nem tudja minden esetben ellátni feladatát, mert ha egy körülfordulás ideje nagyobb a beragadás esetén fellépő zárlati 25 felmelegedés idejénél — amelynél nem lehet nagyobb az időművön beállított modulációs időköz —, akkor a berendezés hibásan jelez. Külön hátránya a berendezésnek, hogy a csatoló transzformátor légrését a forgógépek axiális kotyo- 30 gása miatt viszonylag nagyra kell választani. A szükséges modulációs mélységhez csak viszonylag nagy frekvencián lehet kielégítő csatolást biztosítani, ezért csak rövid kábel alkalmazható a kábel csillapítása miatt. így a kiértékelő készüléket 35 közvetlenül a gépen vagy annak közvetlen környezetében kell elhelyezni. A csatoló transzformátorral legfeljebb három érzékelő köthető sorba, mert különben a modulációs mélység túlzottan lecsökken, így a mérőhelyek száma 40 erősen korlátozott. A berendezés bonyolult, beépítése gyakran gazdaságtalan. A találmány alapja az a felismerés, hogy a reaktáns csatolótag szerkezete egyszerűbben és kedvezőbben alakítható ki, ha a hőmérsékletfüggő 45 ellenállást az oszcillátorral nem a modulációs mélységet befolyásoló módon csatoljuk, hanem az oszcillátor áramkört úgy alakítjuk ki, hogy a reaktáns csatolótag útján az áramkör hurkába betranszformált ellenállás nem kívánt mértékben 50 való megváltozása fix frekvenciás rezgés leszakadását eredményezze. Ez esetben ugyanazon előnyök nyerhetők, mint amelyek a kapcsoló üzemmódnál általában elérhetők. Lehetővé válik, hogy a csatolás ne csak a forgó objektum 55 egyetlen kitüntetett szöghelyzetében jöjjön létre, hanem a körülfordulás minden időpillanatában, az érzékelők ellenállása állandóan jelen van az oszcillátor körben, eredő ellenállásuk ugrásszerű megváltozása azonnali beavatkozást eredményez. 60 Ebben az elrendezésben az érzékelők soros kapcsolása — megengedett üzemi feltételek fennállása esetén — olyan eredő ellenállást ad, mely az oszcillátor berezgési feltételét kielégíti, viszont ha akárcsak egyetlen érzékelő is a túlmelegedés- 65 hez tartozó ellenállásértéket visz a soros kapcsolásba, az eredő ellenállás megnövekedése a rezgés leszakadását eredményezi. Találmányunk tárgya készülék állapotváltozás érzékelésén alapuló biztonsági berendezések állapotjelzőinek felügyeletére, mely készülékben az állapotjelzők az állapot változása függvényében változó értékű ellenállások - pl. termikus állapot érzékelése esetén PTC vagy NTC ellenállások-, mely készülék vezérelhető oszcillátort (olyan oszcillátort, melynek legalább egy üzemi jellemzője — üzem közben — önműködően, vagy külső beavatkozással változtatható) tartalmaz legalább egy vezérlő bemeneti kapocspárral és egy kimeneti kapocspárral és a kimeneti kapocspár kijelző és/vagy beavatkozó egység bemenetére csatlakozik, a vezérlő bemeneti kapocspárra pedig reaktáns csatolótag kimenete csatlakozik és a reaktáns csatolótag bemenete egymással sorosan kapcsolt legfeljebb n/n = pozitív egészszám egymással egyezően kialakított állapotjelző közvetlen fémes csatlakoztatására alkalmasan kialakított. A találmány abban van, hogy az oszcillátor fix frekvenciás oszcillátor, a vezérlő bemeneti kapocspár az oszcillátor aktív elemét tartalmazó áramköri hurokba, a hurok két pontja között kialakított két párhuzamos áramköri ág közül az egyik ágba van beiktatva, s a vezérlő bemeneti kapocspárra csatlakozó reaktáns csatolótag az oszcillátor fix üzemi frekvenciájára hangolt rezgőkör(öket)t tartalmaz, mely rezgőkör(ök egyikének) két kivezetése alkotja a reaktáns csatolótag bemenetét. Célszerűen a készülék úgy alakítandó ki, hogy a párhuzamos áramköri ágak közül a másik ágban az eredő ohmos ellenállás nagyobb, mint n állapotjelzőnek a megengedett üzemi állapothoz tartozó névleges eredő ellenállása. Az oszcillátor körerősítését a két párhuzamos áramköri ág eredő ellenállása fogja meghatározni. Ha a sorbakötött érzékelők eredő ellenállását Ri-el, a másik ág eredő ellenállását R2 -vel jelöljük, akkor - mint ismeretes, a hurokban a hatásos eredő ellenállás mindenkori értéke ahol a k tényező az érzékelők eredő ellenállásának függvénye. Az eredő hurokellenállás megváltozása több tényezőtől függ. Fenti képletből kitűnik, hogy függ a k tényezőtől, vagyis az érzékelők eredő RÍ ellenállásának és a másik ágban levő R2 ellenállásnak a hányadosától. Minél kisebb ez a hányados, annál nagyobb mértékben hat ki Rj megváltozása az eredő R hurokellenállásra. Ha a kifejezést k szerint deriváljuk, RW=TíTir azt látjuk, hogy a változás meredeksége is fordítva arányos k értékével. 2
