Реле времени Советский патент 1984 года по МПК H01H47/18 

Изобретение относится к бесконтактным низковольтным электрическим аппаратам и может найти применение в схемах автоматики при необходимости получения определенной выдержки времени на переключение исполнительных контактов после отключения напряжения питания.

Известны транзисторные реле времени с задержкой на возврат после отключения напряжения питания, содержащие времязадающую RC-цепь и конденсатор памяти, соединенные с управляющим и эмиттерным выводами однопереходного транзистора или его транзисторного аналога, делитель стабилизированного напряжения, связанный через разделительный диод с канденсатором памяти, накопительный конденсатор, соединенный последовательно с обмоткой выходного реле с магнитной памятью, и ключевой элемент на тиристоре, управляющий выход которого соединен с выходом однопереходного транзистора, а коммутирующие выходы через резистор и диод связаны с накопительным конденсатором и обмоткой выходного реле 1.

Такое реле при небольших га.баритах, весе и потребляемой мощности может быть выполнено на сравнительно больщие выдержки времени. Однако оно имеет большую инерционную ошибку, т. е. возможность кратковременного срабатывания выходного реле в случае, когда напряжение питания отсутствует в течении времени, меньшего выдержки времени реле в целом, но больше интервала времени, задаваемого RC-контуром.

Наиболее близким к предлагаемому является реле времени, содержащее времязадерживающий орган, электромагнитное реле с магнитной памятью, обмотка которого подключена к первой шине источника питания через полупроводниковый диод, транзисторный ключ, включенный силовой цепью параллельно цепочке, состоящей из обмотки электромагнитного реле и накопительного конденсатора, цепью управления к выходу времязадающего , токоограничивающий резистор, включенный параллельно накопительному конденсатору через размыкающий контакт электромагнитного реле 2.

Недостатком реле-прототипа является большая потребляемая мощность и время подготовки при выполнении его на повышенное напряжение питания, при этом время подготовки реле возрастает за счет увеличения сопротивления балластного резистора и соответствующего времени заряда конденсатора в эемязадающего органа и накопительного.

Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности и времени подготовки к повторному действию.

Для достижения указанной цели в реле времени, содержащем времязадающий орган, электромагнитное реле с магнитной

памятью, обмотка которого подключена к первой шине источника питания через полупроводниковый диод, транзисторный ключ, включенный силовой цепью параллельно цепочке, состоящей из обмотки электромагнитного реле и накопительного конденсатора, цепью управления - к выходу времязадающего органа и токоограничивающий резистор, включенный параллельно накопительному конденсатору через раз0 мыкающий контакт электромагнитного реле, упомянутый токоограничивающий резистор включен в разрыв второй шины источника питания между выводами подключенных к ней накопительного конденсатора и размыкающего контакта электромагнитного реле. На чертеже приведена принципиальная схема реле времени.

Реле содержит времязадающий орган, выполненный, например, следующим образом: времязадающая цепь на резисторе 1

0 и конденсаторе 2, конденсатор 3 памяти и соединены с управляющим и эмиттерным выводами транзисторного аналога однопереходного транзистора 4. Времязадающий орган может быть выполнен и на других элементах, например на интегральных

микросхемах. В состав реле входит электромагнитное реле с магнитной памятью, обмотка 5 которого подключена к первой шине источника питания через полупроводниковый диод 6,

Q ключ на транзисторе 7, включенный силовой цепью параллельно цепочке, состоящей из обмотки 5 электромагнитного реле и накопительного конденсатора 8, цепью управления к выходу времязадающего органа, токоограничивающий резистор 9, включенный

через размыкающий контакт 10 электромагнитного реле параллельно накопительному конденсатору 8.

В состав времязадающего органа, один из примеров выполнения которого отражен

на чертеже, входит диод 11, через который времязадающая цепь подключена к шине источника питания, делитель напряжения источника питания на резисторе 12, потенциометре 13, резисторе 14, выход которого

г через диод 15 подключен к конденсатору памяти 3. Параметрический стабилизатор напряжения источника питания выполнен на токоограничивающем резисторе 9 стабилитрона 16, а также в его состав входит резистор 17. Выход времязадающего органа

0 соединен с транзисторным ключом через резистор 19.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на его вход напряжения пи, тания под действием тока, протекающего по цепи: диод В - обмотка 5 - контакт 10, срабатывает электромагнитное реле. Конденсатор 2 заряжается через резистор 17 и диод U до напряжения, равного напряж нию стабилизации, стабилитрона 16, а конденсатор 3 - через резисторы 17 и 14, часть потенциометра 13 и диод 15 - до напряжения, определяемого положением движка потенциометра 13. При отключении напряжения питания электромагнитное реле остается в притянутом положении за счет его остаточной намагниченности, конденсатор 2 начинает разряжаться на резистор 1, а конденсатор 3 сохраняет практически неизмененный уровень напряжения. При снижении напряжения на конденсаторе 2 до величины напряжения на конденсаторе 3 включается аналог однопереходного транзистора 4 и на базу транзистора ключа 7 через резистор 18 подается напряжение конденсаторов. 2 и 3. Транзистор ключа 7 открывается, что приводит к разряду конденсатора 8 ,на обмотку 5 электромагнитного реле. Разрядный ток конденсатора 8, имея противоположную полярность по отношению к току обмотки 5, вызвавшему срабатывание реле, размагничивает его магнитопровод. Реле отпадает. Оставшееся напряжение на конденсаторе 8 разряжается на резисторе 9 при, замыкании контакта 16 электромагнитного реле. В данной схеме, в отличие от прототипа, напряжение между эмиттером и коллектором транзистора ключа 7 меньше напряжения питания схемы а величину падения напряжения на резисторе 9. Поскольку резистор 9 не включен в цепь обмотки 5 и тем самым не ухудшает условия срабатывания электромагнитного реле, его сопротивление может быть выбрано достаточно большим для использования в качестве ключевого элемента серийных транзисторов средней мощности. В предлагаемом реле балластное сопротивление параметрического стабилизатора складывается из сопротивлений резисторов 17 и 9, поэтому сопротивление резистора 17 выбирается меньшим, чем у прототипа. Поскольку резистор 9 до размыкания контактов оказывается шунтированным конденсатором 8, время заряда конденсаторов 2 и 3, а соответственно и время подготовки предлагаемого реле получается меньше, чем у прототипа. Указанное предложение дает возможность выполнить реле на напряжение 220 В переменного тока без применения понижающего трансформатора питания и на 220 В постоянного тока без применения специальных дорогостоящих высоковольтных транзисторов.

РЕЛЕ ВРЕМЕНИ, содержащее времязадающий орган, электромагнитное реле с магнитной памятью, обмотка которого подключена к первой шине источника питания через полупроводниковый диод, транзисторный ключ, включенный силовой цепью параллельно цепочке, состоящей из обмотки электромагнитного реле и накопительного конденсатора, цепью управления - к выходу времязадающего органа, и токоограничивающий резистор, включенный параллельно накопительному конденсатору через размыкающий контакт электромагнитного реле, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и времени подготовки к повторному действию, упомянутый токоограничивающий резистор включен в разрыв второй шины источника питания между выводами подключенных к ней накопительного конденсатора и размы® кающего контакта электромагнитного реле. О) со 00 00