ТРЕХПОЗИЦИОННОЕ РЕЛЕG---, 1~ У~\ у-Ч • /-Ч --^ , , . __ •-^'^- ^-'О.ч^сНАЯ1- .тг!;:;;С ;:;а;н'^с"НАЯI Е=^;?/:ис:т:кл Советский патент 1971 года по МПК H03K3/2893 H03K17/30 

Изобретение относится к полупроводниковым реле и может быть использовано в области автоматического управления и контроля.

На нра1ктике часто необходимо контролировать уход какой-либо физической величины из заданного диапазона. Контролируемыми величинами могут быть, например, давление, перемещение исполнительного механизлга и пр., которые с помощью преобразователя преобразуются в электрическое напряжение.

Для выдачи информации о достижении контролируемым параметром задан)ых крайних значений нримеияются различ)1ые трехнозипиоииые реле. Приицины их построения зависят от вида входного электрического сигнала. Если входным сигналом является постоя 1 ое напряжение, то трехпозиционное реле может быть выполнено, иапример, на основе устройств для контроля двух уровней ностоянного напряжения.

Недостатком известных устройств является то, что они не способны выдавать информацию о том, какое из крайних значений параметра достигнуто, Кроме того, указанные устройства предназначены для работы только с постоянным входным напряжением.

Однако во многих случаях, например, при использовании дифференциально-трансформаторного преобразователя, информация о контролируемом параметре выдается в виде переменного нанряжения, причем од)1ому крапнему зпачепию контролируемого параметра соответствует одна фаза выходного напряжения, другому крайнему значению параметра- противоположная фаза выходного иапряження. В этом случае д,ля реализации трехнозиционного реле, способного к тому же различать крайние зпачення .контролируемого параметра, потребовалось бы два балапо.ых диодно-регенератнвных компаратора с усилителями мощности и фазочувствительное устройство, включающее в зaвиcи rocти от фазы входного нанряжения один из KONtnaparopoB.

Таким oбpaзo, в случае переменного входного напряжения реализовать трехпозиционное реле сложнее, чем в случае постоянного входного ианряжения.

Целью изобретения является создание основе нростого схемного решения трех;1ознционного реле, предиазиачеиного для работы прн неременном входном напряжеини.

Сущность изобретения заключается в том, что для упрощения схемы реле п обеспечепия возможпости различать крайпие значения контролируе: ого параметра, между усилителями мощности включен тиристор, причем анодная цепь тиристора дифференциальнотрансформаторный нреобразователь питаются от одного нитакицего трансформагора. Для создания дифференциалов реле введены обратные связи, например, через резисторы с выходов усилителей мощности на один из входов компаратора. На фиг. 1 нредстазлеиа схема трехпозиционного реле, где: 1 - преобразователь коптроЛируемого физического параметра--давление, перемещение и пр.- в переменное напряжение, амплитуда которого линейно зависит от контролируемого параметра; 2 -балансный диодно-регенеративный .компаратор; 3 - питающий трансформатор; 4 - тиристор, анодная цепь которого питается двухполупериодным выпрямленным напряжением; 5 и 6 - усилители мощности, работающие в ключевом режиме; 7 и 8 - резисторы обратных связей для создания дифференциалов реле. На фиг. 2, а, б, в, г представлены диаграммы, поясняющее работу реле для -случая контроля полол ения исполнительного механизма при использовании дифференциально-трансформаторного преобразователя. Характеристика преобразователя / (фиг. 2) представляет собой зависимость переменного выходного напряжения от перемещения / и имеет две ветви, причем выходное напряжение, соответствующее ветви Б характеристики, сдвинуто по фазе относительно выходного напряжения ветви А на 180°. На фиг. 2, б показано изменение опорного напряжения, задающего необходимые точки срабатывания и отпускания реле, а на фиг. 2, 8 и 2, г - напрял ения на выходах усилителей 5 и J. Работает реле следующим образом. Выход преобразователя I подключен к одному из входов компаратора 2. На другой вход компаратора подается опорное напряжение t/onКогда исполнительный механизм находится в своем начальном положении (в точке Я), то выходное напряжение преобразователя 1/к по амплитуде превыщает уровень опорного напряжения Lon определяющего порог срабатывания усилителя 6, и компаратор находится в автоколебательном режиме. Выходные импульсы компаратора подаются на управляющий электрод тиристора 4. Благодаря тому, что преобразователь 1 и анодная цепь тиристора 4 питаются от одного питающего трансформатора 3, анодное напряжение тиристора 1} совпадает по фазе с выходным напряжением преобразователя 1, соответствующим ветви Л характеристики, а напряжение выходным напряжением преобразователя, соответствующим ветви Б. Поэтому в полупериоды действия анодного напряжения V тиристор открывается, обеспечивая подачу напряжения на вход усилителя 6, который благодаря этому находится в сработанном состоянии. В полупериоды действия анодного напряжения тиристор не открывается из-за отсутствия в эти полупериоды управляюпдих импульсов на выходе компаратора, фаза которых определяется фазой выходного напряжения преобразователя /. Нри переходе исполнительного механиз ма через точку L амплитуда выходного напряжения преобразователя Uj станет меньп1е опорного напряжения U, работа компаратора прекращается, п тиристор 4 закрывается, что ведет к переходу усилителя G в несработанное состояние. Благодаря резистору S обратной связи при переходе усилителя 6 в несработанное состояние опорное напряжение со значения U возрастает до величины , чем обеспечивается дифференциал (разнипа между точками срабатывания и отпускания) усилителя 6. При дальнейшем двнжении механизма выходное напряжение преобразователя переходит через нулевое значение и меняет фазу на обратную. В точке М амплитуда напряжения преобразователя О ,,, становится равной опорному напряжению , и импульсы .папряженпя компаратора открывают тиристор в полупериоды действия анодного напряжения , в результате чего подается напряжение па вход усилителя 5, вызывая его срабатывание. При этом благодаря резистору 7 обратной связи опорное напряжение уменьшается до велИчины f/, что создает дифференциал для усилителя 5. Таким образом, при перемещении исполпительного механизма из среднего положения в одно из крайних пропсходит срабатывание одного из усилителей мощности (либо усилителя 5, либо усилителя 6, в зависимости от направления перемещения механизма из среднего положения). Включение тиристора делает схему трехпозиционного реле фазочувствительной и позволяет с помощью простого схемного рещекия различать по фазе выходные напряжения преобразователя, соответствующие разнь1м ветвям его характеристики. Поэтому реле выдает информацию не только о достижении механизмом одного ИЗ заданных крайних положений, но и о том, какое -из этих заданных крайних положений достигнуто. Кроме того, поскольку тиристор является уси: ителем амплитуды и расширителем длительности импульсов компаратора, то отпадает необходимость в сложных накопительных У С-цепях, включаемых обычно между компаратором и входом усилителя. Заданный диапазон изменения контролиуемого параметра, например величины хода сполнительного механизма, регулируется изенением величины опорного напряжения УОП а дифференциалы определяются вел-ичиПредмет изобретения

Трехпозиционное реле, содержащее преобразователь параметра, например дифферепциально-трансформаторный датчик, лервичная обмотка которого подключена к одной из обмоток питающего трансформатора, балансный диодпо-регенеративный компаратор, к одному из входов которого подключена вторичная обмотка датчика, и усилители мощности, выходы которых через резисторы обратных связен соединены со вторым входом компаратора, отличающееся тем, что, с целью pacHi прения функциональных возможностей устройства, оно дополннтельно содержит коммутирующий элемент, например тиристор, управляющая цепь которого соединена с выходом компаратора, а анод тиристора подключен к средней точке другой обмотки питающего трансформатора, начало и конец которой соединены через диоды со входами усилителей мощности.

Ii

t -f--+

(Выход /силигпелвб