ЭЛЕКТРОННОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ Советский патент 1967 года по МПК H01H47/18 

Настоящее Изобретение имеет отношение к устройствам автоматики и в частности к электронным реле времени. Известны электронные реле времени с импульсным зарядом времязадающего конденсатора, содержащие генератор зарядных импульсов, выполненный, например, на тиратроне, интегрирующую RC-цепочку, подключенную к выходу указанного генератора, и исполнительное устройство.

Предложенное устройство отличается от известных электронных реле времени тем, что, с целью повышения стабильности выдержек времени и увеличения надежности работы устройства, оно дополнительно содерн ит дифференцирующую RC-цепочку, включенную между другим выходом генератора зарядных импульсов через регулируемый делитель напряжения и конденсатором интегрирующей цепочки, а общая точка резистора ,и конденсатора указанной дифференцирующей цепочки подсоединена ко входу исполнительного устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного устройства.

Генератор зарядных импульсов содержит тиратрон TI, в анодной цепи которого параллельно включены резистор Яг и конденсатор Ci. Интегрирующая цепочка RzCz подключена к управляющему электроду тиратрона 7V

нительное реле Р, включенное в катодную цепь тиратрона Га, анод которого подсоединен к делителю напряжения, образованному резисторами , Ki и накопительным конденсатором Сз. Дифференцирующая цепочка включена между подвижным контактом потенциометра 6 и интегрирующим конденсатором С-2. Общая точка А конденсатора Си и резистора R подсоединена через резистор R к

управляющему электроду тиратрона 2.

Работает устройство следующим образом. При включении выключателя В переменное напряжение от источника U подается через выпрямитель Д, фильтр RsC, делитель напряжения RS, Ri на анод тиратрона Го, причем делитель выбран таким образом, чтобы напряжение на аноде было меньше напряжения зажигания промежутка сетка - анод. До такого же напряжения заряжается конденсатор Сз.

Одновременно с этим выпрямленное напряжение подается на параллельный контур RI- Cj в цепи анода тиратрона Т. При этом конденсатор GI заряжается до напряжения, примерно равного напряжению на выходе фильтра. Оба тиратрона при этом остаются погашенными.

аноде тиратрона Т будет новышаться от нулевого значения. И как только оно достигнет величины, равной напряжению зажигания промежутка еетка-анод, в тиратроне Т возникает разряд. При этом- зажигается разряд первоначально между анодом и сеткой, а затем мгновенно перебрасывается на катод..

Объясняется это тем, что напряжение зажигания промежутка сетка - анод меньше, чем напрял ение зажигания промежутка анод - катод. Для выбранных тиратронов разница между ними по напряжению зажигания составляет примерно 40-60 в.

Ток горящего тиратрона 7, протекая через резистор Ri, создает на нем падение напряжения и заряжает конденсатор С. Далее ток тиратрона 1 раздваивается. Часть его протекает но цепи сетки и заряжает интегрирующий конденсатор СУ, а другая часть, протекая по цепи катода через резисторы Rg, RQ, создает на них некоторое падение напряжения. В сумме обе части равны току, протекающему к анодной цепи, а соотношение между ними определяется соотношением сопротивлений соответствующих цепей.

По мере заряда конденсатора Ci напряжение на нем увеличивается, что ведет к уменьшению общего анодного тока тиратрона Т. И как только конденсатор С зарядится настолько, что ток тиратрона Т уменьшится до величины равной току гашения-, тиратрон Т гаснет. После этого ток через него практически равен нулю.

Гашение тиратрона TI вызывает разряд конденсатора Ci на резистор R. Процесс этот будет происходить до тех пор, пока напряжение на тиратроне TI вновь не увеличится, но уже до значения, равного сумме напряжения зажигания промежутка анод - сетка и напряжения на интегрирующем конденсаторе С, которое появилось на нем в результате протекания тока при горении тиратрона 7.

После этого тиратрон Т загорится вновь и оп:исанный выше процесс повторится. Необходимо, однако, отметить, что в момент зажигания тиратрона TI падение напряжения на сопротивлениях его катодной цепи также возрастет на величину напряжения, до которого интегрирующий конденсатор С зарядился за все предыдущие циклы. Это объясняется тем, что падение напряжения на сопротивлении катодной цепи в момент зажигания тиратрона TI равно разности напряжений зажигания и горения последнего. Напряжение горения тиратрона остается всегда постоянным, в то время, как напряжение зажигания с каждым циклом возрастает по мере заряда конденсатора Cz. Следовательно, амплитуда ИА1пульсов, возникающих на сопротивлениях катодной цепи, будет также увеличиваться с каждым циклом. Значение дифференцирующей цепочки заключается в следующем.

ния, амплитуда которого определяется положением потенциометра RS- Ток, протекающий по этой цепочке за время импульса, зарядит конденсатор С до некоторого напряжения (влиянием этого тока на заряд конденсатора Са можно пренебречь, так как его емкость во много раз превышает емкость конденсатора Ci). Во время паузы между имиульсами конденсатор С будет перезаряжаться по

цепочке Rio - часть сопротивления потенциометра Re-R - до напряжения на конденсаторе Са.

Поэтому к моменту появления последующего импульса напряжение на . нем уменьшится

до некоторого значения, величина которого будет определяться постоянной времени разрядной цепи н продолжительностью паузь. При последующем имиульсе амплитуда импульса на резисторе R будет равна уже разности

напряжений на движке потенциометра Re и на конденсаторе С. Следовательно, при постоянной скважности генерируемых импульсов в установившемся режиме на резисторе 5 появятся импульсы постоянной амплитуды.

По если время паузы между импульсами возрастает, что возможно лишь в случае уменьшения напрялсения питания генератора или изменения величин элементов контура 1-Ci, остаточное напряжение на обкладках

конденсатора С уменьшается, а это ведет к увеличению амплитуды импульса на резисторе Ra- Если же пауза между импульсами возрастет настолько, что конденсатор С перезарядится, сменив полярность напряжения на

своих обкладках, амплитуда импульса на резисторе RS все равно возрастет, так как в этом случае она будет равна сумме напряжений на движке потенциометра и на обкладках конденсатора С. При уменьшении длительности наузы между импульсами амплитуда их, соответственно, уменьшится.

Напряжение на управляющем электроде тиратропа Га, подсоединенном к цепям генератора зарядных импульсов через резистор R-;, равно сумме 2-х напряжений. Одно из них - медленно увеличивающееся во времени напряжение на интегрирующем конденсаторе С, а другое - импульсное напряжение на резистрpeRs.

Изменение напряжения на интегрирующем конденсаторе Cj происходит во времени по зкспонанте и скорость заряда его зависит лишь от питающего напряжения, причем с

уменьшением последнего скорость заряда уменьшается, вследствие уменьшения частоты генератора и наоборот.

Возникшая вследствие этого ошибка в отсчете выдержки срабатывания будет скомпенсирована, так как изменение питающего напряжения вызовет изменение длительности паузы между импульсами, что в свою очередь приведет к изменению амплитуды импульсов напряжения на резисторе R. Причем умень