Реле времени

Реле времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В Ф р

W.-G!".: =- "

О П И С А Н И Е () 567184

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.12.75 (21) 2196523/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07,77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 16.08.77 (51) М. Кл. Н 01Н 47/18

Н ОЗК 17/28

Государственный комитет

Савета Министров СССР ао делам изобретений и аткрытий (53) УДК 621.318.562.7 (088.8) (72) Авторы изобретения Л. И. Компаниец, В. 11. Довженко, В. Г, Алимов и А. Н. Лисицын (71) Заявитель Ворошиловградский филиал Института «Гипроуглеавтоматизация» (54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к электронным реле выдержки времени, преимущественно для получения больших выдержек, которые применяют в системах автоматического управления различными машинами и механизмами.

Известны реле времени для получения больших выдержек, содержащие тактовый генератор с герконовым реле в цепи ключевого транзистора, времязадающую RC-цепь, пороговый каскад с исполнительным реле в цепи выходного ключевого транзистора, два магнитоуправляемых контакта, которые периодически и на короткое время подключают времязадающий конденсатор к пороговому устройству и к времязадаюшему резистору соответственно LI 1).

Однако такие реле имеют невысокую надежность.

Цель изобретения — повышение надежносги реле времени.

Это достигается тем, что в реле времени, содержащее времязадающую RC-цепь, пороговый каскад с исполнительным реле в цепи .выходного транзистора, тактовый генератор с герконовым реле в нагрузочной цепи выходного транзистора, при этом первые контакты герконового реле включены между резистором и конденсатором времязадающей RC-цепи, вторые — между выходом времязадающей

С-цепи и входом порогового каскада, введены дополнительные времязадающая

RC-цепь, пороговый каскад и транзистор, при этом вход дополнительной времязадаю:цей

RC-цепи соединен с выходом основного поро5 гового каскада, а выход дополнительной времязадающей RC-цепи соединен через дополнительный пороговый каскад с входом дополнительного транзистора, включенного между выходным транзистором основного порогового

10 каскада и его исполнительным реле, выход выходного транзистора основного порогового каскада соединен с входом выходного транзисгора тактового генератора.

На чертеже представлена схема предлагае15 мого реле времени.

Реле состоит из тактового генератора 1 автоколебательного мультивибратора с коллекторно-базовыми связями на транзисторах

2 и 3 с герконовым реле 4, коммутируемым

20 ключевым транзистором 5, времязадающей

RC-цепи, которая состоит из конденсатора 6, резистора 7 и одновременно является емкостной коллекторно-базовой связью ждущего мультивибратора на транзисторах 8 и 9, маг25 нитоуправляемых контактов 10 и 11, один из которых (10) включен во времязадающую

RC-цепь, а второй (11) — между точкой соединения первого контакта 10 и времязадающего конденсатора 6 и пороговым каскадом, 30 напряжение порога которого определяется

3 суммарным напряжением на диоде 12, эмиттерном переходе транзистора 9, диоде 13, резисторе 14, дополнительной времязадающей

ЛС-цепи на резисторе 15 и конденсаторе 16, дополнительного порогового каскада на стабилитроне 17, дополнительного ключевого транзистора 18, который выдает разрешение на включение исполнительного реле 19 выходным ключевым транзистором 20, резистора 21, осуществляющего связь между общей точкой соединения ключей транзисторов 18, 20 и базой ключевого транзистора, контактов 22 и 23 датчика контроля расхода воздуха в трубопроводе вентиляторов местного проветривания (ВМП), первый из которых служит для запуска реле времени при нормальном режиме проветривания тупиковой выработки, второй подготавливает цепь включения исполнительного реле 19, а в случае нарушения режима проветривания отключает исполнительное реле 19.

В исходном состоянии транзисторы 9, 24 открыты до насьпцения, а транзистор 8 заперт. Транзистор 9 открьгг по цепи: «плюс» источника питания — резистор 25 — диод

26 — эмиттерный переход транзистора 9 коллектор — эмиттер открыто1о транзистора

24 — эмиттерный переход ключевого транзистора 20 — «минус» источника питания. 1ранзистор 24 открыт по цепи: «плюс» источника питания — резистор 27 — стабилитрон 28 — эмиттерные переходы транзисторов 24 и 20 — «минус» источника питания.

Г1оскольку транзистор 24 открыт, напряжение на резисторе 14 равно нулю. Поэтому транзистор 29 заперт, а следовательно, заперт и транзистор 3 автоколебательного мультивибратора тактового генератора 1, в результате чего транзисторы 2 и 5 открыты до насыщения. Герконовое реле 4 включено, и его контакты 10, 11 замкнуты. Времязадающий конденсатор 6 заряжен до напряжения, примерно равного напряжению источника питания. Конденсатор 30 разряжен.

Отсчет выдержки времени начинается в момент получения разрешения от датчика контроля расхода воздуха в тупиковой выработке (при нормальном режиме проветривания после оперативного включения ВМП контакты

22 и 23 датчика расхода воздуха замыкаются) .

Зарядным током конденсатора 30 транзистор 8 отпирается. Так как напряжение на коллекторе транзистора 8 становится меньше напряжения пробоя стабилитрона 28, последний запирается, что приводит к запиранию транзистора 24 и появлению на эмиттере транзистора 9 положительного потенциала, задаваемого делителем на резисторе 31 и диоде

13, резисторе 14.

Поскольку напряжение на резисторе 14 становится больше, чем напряжение на коллекторе открытого транзистора 8 и на диоде

32, диод 26 запирается. Одновременно запирается и диод 12, так как к нему приклады567184

50

55 к выходному ключевому транзистору 20 с ис60

С5

15 0

35 вается запирающее напряжение конденсатора

Поэтому ТрВНВНсТор 9 такжi

При запирании транзистора 9 нап яжение на его коллекторе увеличивается. В связи с этим транзистор 8 удерживается в открытом состоянии и после заряда конденсатора 30.

Времязадающий конденсатор 6 начинает заряжаться по цепи: «плюс» источника питания — резистор 7 — магнитоуправляемый контакт 10 — конденсатор G — ко;-пакт 22— коллектор †эмитт транзистора 8 — резистор 33 — «мннус» IcTO ш II(B питания.

Одновременно с запнрание I анзистора 24 транзистор 29 открывается и замыкает цепь эмиттера транзистора 3. Автоколебательный мультивибратор начинает генерировать импульсы с определенной скважностью, а магнитоуправляемые контакты 10, 11 периодически (c частотой автоколеоате ii3Hol о мультивибратора) включаться и выключаться. Таким образом, перезаряд времязадающего конденсатора

6 происходит импульсами в течение интервалов времени, когда магнитоуправляемые контакты 10 и 11 замкнуты.

Отделение времязадающего резистора 7 от цепи смещения (резистор 25, диод 26) транзистора 9 использовано с целью увеличения сопротивления врем язадающего резистора 7 ,о единиц Мом (в данном варианте реле времени около 3 Мом).

С целью уменьшения влияния утечки времязадающего конденсатора 6 на выдержку времени выбрано оптимальное значение напряжения порога отпирания транзистора 9. Для этого эмиттер транзистора 9 подключен к дел ггелю: резистор 31 и диод 13, резистор 14.

Чтобы устранить влияние делителя напряжения iiB начальное напряжение HB конденсаторе 6, резистор 14 и диод 13 в исходном состоянии шунтируются ключевым транзистором

21, управляемым транзистором 8.

Прекращение генерирования импульсов тактовым генератором 1 происходит в момент обратного опрокидывания ждушего мультиви6рВТора на транзисторах 8 и 9, когда запираeTcIi транзистор 29.

Работа исполнительного реле 19 реле времени происходит следующим образом. При нормальном режиме проветривания тупиковой выработки после оперативного включения

ВМП замыкаются контакты 22 и 23 датчика контроля расхода воздуха в трубопроводе

ВМП, что приводит к запуску реле времени (контакт 22) и подаче напряжения питания полнительным реле 19.

Исполнительное реле 19 не включится, так как одновременно с включением контактов 22 датчика расхода воздуха открывается транзистор 8, отпирается диод 34, запираются стабилитрон 28 и выходной ключевой транзистор 20.

Если в начальной стадии отработки заданной выдержки времени (на первых секундах отработки) опасные отказы элементов реле

567184 времени отсутствуют (остановка во включенпо.i состоянии герконового реле 4 тактового генератор» 1, выход пз строя (короткое замыкание электродов) транзисторов 8, 9, 24 ждущего мультивибратора или выходного ключевого транзистора 20), то конденсатор 16 дополнительной времязадающей RC-цепи успеет зарядиться до уровня порогового напряжения стабилитрона l (, который пробивается и удерживает в открытом состоянии дополнительный клю свои транзистор 18.

Исполнительное реле 19 остается в выключенном состоянии до тех пор, пока не произойдет ооратное опрокидывание ждущего мультивибратора на транзисторах 8 и 9 и не откроется ключевои транзистор 20, В момент ооратного опрокидывания мультивибратора исполнительное реле 19 включается и остается в этом состоянии до отключения контактов

23 датчика контроля расхода воздуха в трубопроводе ВМП при нарушении нормального режима проветривания. Одновременно с включением исполнительного реле l9 дополнительный ключевой транзистор 18 становится на самоблокировку через контакт 35 исполнительного реле l9 и резистор 36, не препятствуя нормальной работе реле времени.

При наличии отказов элементов реле времени, ведущих к опасным последствиям, исполнительное реле 19 не будет включено, чем предотвращается авария.

Так, при выходе из строя тактового генератора 1, при котором герконовое реле 4 остается во включенном состоянии, ждущий мультивибратор на транзисторах 8 и 9 отработает минимальную выдержку времени, которая oiiределяется параметрами его времязадающей

КС-цепи при постоянном во времени заряде (разряде) конденсатора b и величиной порога, при котором происходит обратное опрокидывание мультивибратора (в нашем случае это 40 сек).

При этом откроются транзисторы 9, 24 и выходной ключевой транзистор 20, однако включения исполнительного реле 19 не произойдет, так как дополнительный ключевой транзистор 18 будет в это время закрыт.

1ранзистор 18 закрыт потому, что за время отработки минимальной выдержки времени (=40 сек) конденсатор 16 дополнительной времязадающей RC-цепи не успеет достичь уровня напряжения стабилитрона 17 (он достигает его за время, которое в нашем случае выбрано равным 60 сек), стабилитрон закрыт, а значит закрыт и транзистор 18. После же обратного опрокидывания мультивибратора (после отработки минимальной выдержки времени) конденсатор 16 продолжить заряд не сможет, так как он шунтируется открытым транзистором 24.

Аналогичным образом исключаются опас;:ь,е преждевременные включения исполни,.льного реле 19 при выходе из строя в начальный момент о1работкн выдержки времени транзисторов 8, 9, 24.

При выходе из строя выходного ключевого транзистора 20 (короткое замыкание его элек1родов, ведущее к опасному включению исполнительного реле 19), благодаря связи его коллектора через резистор с базовой цепью ключевого транзистора 5 тактового генератора 1, происходит фиксация герконового реле

4 во включенном состоянии, что приводит к отработке ждущим мультивибратором на транзисторах 8 и 9 минимальной выдержки времени, после чего открываются транзисторы 9, 24 и 20, а исполнительное реле 19 не включается из-за запертого состояния дополнительного ключевого транзистора 18 по при20 чине, аналогичной указанной выше.

Благодаря подключению указанных дополнительных элементов, удается исключить наиболее опасные включения исполнительного реле 19 по причине выхода из строя элементов

25 реле времени в начальный момент отработки выдержки времени.

Формула изобретения

Реле времени, содержащее времязадающую

RC-цепь, пороговый каскад с исполнительным

35 реле в цепи выходного транзистора, тактовый генератор с герконовым реле в нагрузочной цепи выходного транзистора, при этом первые контакты герконового реле включены между резистором и конденсатором времязадающей

40 4С-цепи, вторые — между выходом времязадающей RC-цепи и входом порогового каскада, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительные времязадающая RC-цепь, порого45 вый каскад и транзистор, при этом вход дополнительной времязадающей RC-цепи соединен с выходом основного порогового каскада, а выход дополнительной времязадающей

RC-цепи соединен через дополнительный поро50 говый каскад с входом дополнительного транзистора, включенного между выходным транзистором основного порогового каскада и его исполнительным реле, выход выходного транзистора основного порогового каскада соеди55 нен с входом выходного транзистора тактового генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 468568, 60 кл. Н 011-1 47/18, 1973.

567184

Редактор Е. Караулова

Корректор Л. Брахнина

Заказ 1832/19 Р1зд. № 601 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитста Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1 !

Составитель П. Лягни

Техрсд А. Камышникова