Реле времени Советский патент 1976 года по МПК H01H47/28 

(54)

РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к области автоматики и импульсной техники.

Известны реле времени, содержащие мультивибратор с термозависимым времязадающим элементом и испошштельный -саскад, в которых время выдержки определяется временем нагрева, либо охлаждения термозависимого элемента до определенной температуры.

Недостатком указанных реле является существенная зависимость времени вьщержки от температуры среды и промежутка времени между включениями реле.

С целью повышения стабильности выдержки времени, расширения функциональных возможностей в описываемом реле времени выход мульти вибратора подключен ко входу управляемого ключа через конденсатор. Последовательно конденсатору введен опорный элемент, подключенный электродами через резисторы к полюсам источника питания, что исключает дополнительньш источник питания. Введены дополнительные исполнительные каскады, образующие распределитель сигналов, причем резистор цепи нагрузки мультивибратора шунтирован контактными группами электромагнитных реле этого распределителя.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема реле времени с одним исполнительным каскадом; на фиг. 2 - схема с дополнительным исполнительным каскадом.

Реле времени содержит мультивибратор, состоящий из триггера 1 и управляющего делителя напряжения, включающего в себя термозависимый времязадающий элемент 2, подогреватель которого включен в цепь нагрузки триггера, и резистора 3. Между полюсами источника питания Е2 включен исполнительный каскад, состоящий из электромагнитного реле 4 и управляемого ключа 5, параллельно входу которого включен резистор 6. Источник питающего напряжения Ej подключен к мультивибратору через нормально замкнутую контактную группу 7 электромагнитного реле 4. Выход мультивибратора соединен со входом ключа 5 через конденсатор 8.

При подаче питающих напряжений левая половина триггера 1 оказывается открытой, и времязадающий элемент 2 нагревается током, проходящим по подогревателю. Сопротивление элемента уменьшается. Когда напряжение на входе триггера достигнет порогового значения, левая половина триггера закрьтается и элемент начинает охлаждаться. В

этот полупериод колебаний мультивибратора конденсатор заряжается через подогреватель элемента 2 и резистор 6 до напряжения источника EI . Когда в результате охлаждения элемента напряжение на входе триггера достигнет второго порогового значения, триггер возвращается в исходное состояние. При этом конденсатор подключается параллельно входу ключа 5, формируя импульс тока в цепи управления. Ключ отпирается, реле 4 срабатьшает и контактной группой 7 отключает мультивибратор от источника питания и подает напряжение на выход. Таким образом, время задержки равно длительности цвуя полупериодов колебаний мультивибратора. При изменении температуры среды указанные полупериоды получают противоположные по знаку приращения длительности, благодаря чему изменение времени задержки существенно уменьшается. Так как к моменту окончания цикла работы реле температура элемента 2 близка к исходной, то зависимость времени вьщержки от промежутка времени между двумя включениями реле также существенно уменьшается. Указанное повышение стабильности достигается также в случае использования мультивибратора с термозависимыми времязадаюшим элементом прямого нагрева. Для повышения стабильности последовательно с элементом 2 может быть включен термозависимый элемент с противоположным знаком температурного коэффициента сопротивления или напряжения, либо использован мультивибратор с мостовой схемой управления. В качестве ключа 5 может быть использован тиристор, триггер, а в качестве времязадающего элемента 2-терморезисторы, р-п переходы и структуры на их основе.

Введение в реле времени последовательно с конденсатором 8 опорного элемента (стабилитрона) 9 (см. фиг. 2), подключенного электродами через резисторы 10 и 11 к полюсам источника питания, позволяет исключить один источник питания. Расширение функциональных возможностей (увеличение вьщержки времени) достигается введением дополнительного исполнительного каскада, состоящего из электромагнитного реле 12 и )шравляемого ключа 13, с включенным параллельно входу резистором 14. Между точкой соединения элемента 9 и резистора 10 и входами управляемых ключей 5 и 13 включена контактная группа 15 электромагнитного реле 4, а резистор 16 цепи нагрузки мультивибратора шунтирован контактной группой 17 этого же реле. Исполнительные каскады, состоящие из ключей 5 и 13, образуют распределитель сигналов.

При подаче напряжения Е начинается нагрев элемента 2. Когда напряжение на входе триггера

достигнет порогового значения, триггер изменяет состояние. Разогрев элемента прекращается, а конденсатор 8 заряжается до напряжения источника питания. Когда напряжение на входе триггера достигнет второго порогового значения, триггер вновь изменит состояние. Конденсатор подключается параллельно резистору 11, а напряжение на конденсаторе складьшается с напряжением источника Е. Опорный элемент 9 отпирается, на вход ключа 5 поступает импульс тока. Отпираясь, ключ 5 включает реле 4, которое контактной группой 15 подключает вход ключа 13 к электроду элемента 9, подготавливая цепь для включения ключа 13 следующим импульсом, а контактной группой 17 включает в цепь нагрузки триггера резистор 16, что З еличивает период колебаршй мультивибратора и, следовательно, время второй выдержки реле времени. В момент окончания четвертого полупериода колебаний мультивибратора формируется второй импульс, который отпирает ключ 13. Реле 12 срабатьшает и контактной группой 7 отключает мультивибратор от источника напряжения. Выключение реле 4 к 12 производится отключением напряжения Е от устройства. Распределитель сигналов может быть вьшолнен и без использования контактных групп реле, а число выдержек времени увеличено путем добавления в распределитель исполнительных каскадов.

Формула изобретения

т F

y f

fiM

Bbij(. в

:/г,/