Реле времени Советский патент 1976 года по МПК H03K17/28 

1

Изобретение относится К бесконтактным элементам электроавтоматики и может быть использовано в устройствах управления и защиты различных технологических установок, в частности электротермических.

Известны реле вермени на полупроводниковых и магнитных элементах, содержащие накопитель электрической или магнитной энергии, которые включаются дискретным сигналом управления и снабжены специальными устройствами для возвращения реле в исходное состояние 1, 2, 3.

Известны также полупроводниковые реле времени, например, на двухбазовых диодах, построенные по принципу счета импульсов, формируемых реле яри превышении его входным сигналом заданного порогового значения 4.

Характерной особенностью этих реле является наличие на входе двух пороговых элементов - за пускающего и сбрасывающего - с зависимыми уставками порога их срабатывания. Первый из них работает при превышении входным сигналом заданного порогового значения, после чего начинается отсчет времени до срабатывания исполнительного устройства. Второй элемент обеспечивает возврат реле в исходное состояние, если в течение отсчета времени сигнал на входе реле снизится до величины, меньщей его порога срабатывания. Однако такие реле недостаточно надежны и точны, что вызвано необходимостью наличия двух зависимых установок порога срабатывания, близких ,по величине. 11ри этом чем меньщая разница требуется в уставках, тем меньше надежность реле из-за ВОЗМОЖНОЙ нестабильноои параметров радиодеталей пороговых элементов (резисторов, конденсаторов, транзисторов) при изменении

условий окружающей среды - температуры, влажности и т. д. Увеличение разницы в порогах приводит к снижению точности счета. Кроме того, наличие двух уставок усложняет «астройку реле в целом.

Для повыщения надежности и точности работы (Предлагаемое реле времени снабжено тиристором, управляющий электрод которого подключен 1К выходу запускающего порогового элемента, а анод соединен с источником

питания через резистор времязадающей ЛС-цепи сбрасывающего порогового элемента, причем величина этого резистора выбрана такой, чтобы Время срабатывания сбрасывающего порогового элемента было больше

длительности паузы между выходными импульсами за-пускающего порогового элемента. На входе реле установлен лищь запускающий пороговый элемент. Сбрасывающий пороговый элемент соединен с выходоМ запуекающего и им управляется. К величине порога срабатывания сбрасывающего порогового элемента никаких требований не предъявляется,- так как он управляется импульсами, равными по величине напряжению питания реле. Взаимодействие запускающего элемента со сбрасывающим осуществляется так, что включенному состоянию одного элемента соответствует закрытое состояние другого. В целом реле времени имеет лишь один порог срабатывания, единый для обоих элементов. Любые изменения уставки этого порога, в том числе и связанные с нестабильностью парачметров радиокочмпонентов схемы, не приводят к срабатыванию пороговых элементов, тем самым исключается возможность ложных срабатываний или сбросов реле, т. е. повыщается его эксплуатационная надежность и точность. Упрощаются также на-стройка и обслуживание реле.

На чертеже дана функциональная схема описываемого реле времени.

Реле содержит запускающий 1 и сбрасывающий 2 пороговые элементы с импульсны-м выходом, формирователь 3 счетных импульсов, стабилизированных по длительности и амплитуде, накопитель 4 счетных импульсов и исполнительное устройство 5. Между выходом запускающего элемента 1 и входом сбрасывающего элемента 2 включен вспомогательный тиристор Ъ, анод которого соединен с источником питания постоянного тока (клемма 7) через резистор 8 входной времязадающей С-цепи сбрасывающего элемента 2. Элементы 1, 3, 4 и 5 образуют цепь, осуществляющую отсчет времени с мо.мента поступления на вход 9 реле (вход запускающего элемента 1) сигнала, превыщающего по величине уставку порога срабатывания, до момента включения исполнительного устройства 5. Сбрасывающий элемент 2 обеспечивает разряд накопителя 4, т. е. возврат реле в исходное состояние после снижения величины входного командного сигнала ниже уставки порога Срабатывания.

1аки1М образом, реле имеет два характерных рабочих состояния, отличающихся уровнем величины входного командного сигнала по отнощению к уста1вке порога срабатывания.

В режиме когда входной командный сигнал ниже порога срабатывания, запускающий пороговый элемент 1 закрыт, т. е. напряжение на его выходе отсутствует. При этом происходит отсчет времени. Тиристор 6 также находится в закрытом СОСТОЯНИИ, поскольку отсутствует от1пирающий сигнал на его управляющем электроде 10, соединенном с выходом элемента 1. Конденсатор И входной зарядной У С-1цепи сбрасывающего элемента 2 заряжается от источника питания через резистор 8 до напряжения срабатывания элемента 2. Срабатывание элемента 2 приводит к разряду через него накопителя 4 счетных импульсов, если на последнем было к этому вре.мени какое-либо напряжение.

При превыщении входным командным сигналом на входе 9 порога срабатывания на выходе Запускающего элемента 1 появляются импульсы, частота следования которых определяется параметрами его входной зарядной / С-цепи. Эти импульсы преобразуются формирователем 3 в счетные импульсы той же частоты, но стабилизированные по длительности и амплитуде, которыми заряжается накопитель 4. При определенном числе счетных импульсов напряжение на накопителе 4 оказывается достаточным для срабатывания исполнительного устройства 5. Этим заверщается цикл отсчета времени.

Кроме того, выходными импульсами запускающего элемента 1 периодически открывается тиристор 6, каждый раз разряжая конденсатор 11 входной зарядной / С-цепи сбрасывающего элемента 2, что не позволяет ооследнему срабатывать. Параметры входных цепей элементов 1 и 2 выбирают такими, чтобы пауза между выходными импульсами элемента I, определяющая интервал закрытого состояния тиристора 6, была по длительности

недостаточной для заряда конденсатора И входной У С-цепи элемента 2 до величины порога сра|батывапия последнего.

Для периодического открывания и закрывания тиристора 6 импульсами по цепи его

управляющего электрода 10 и при постоянном напряжении на аноде ток через тиристор в открытом состоянии не должен превыщать величину тока удержания. Это достигается соответствующим выбором сопротивления резистора 8 в анодной цепи тиристора 6.

Использование предлагаемого реле времени позволяет повысить надежность его ра боты и упростить устройства управления jf защиты различных технологических уста

новок.

Формула изобретения

Реле времени, содержащее снабженные времязадающими / С-цепями запускающий и сбрасывающий пороговые элементы с импульсными выходами, формирователь счетных импульсов, накопитель, исполнительное устройство и источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности работы, оно снабжено тиристором, управляющий электрод которого подключен к выходу запускающего порогового элемента, а

анод соединен с источником питания через резистор времязадающей (С-цепи сбрасывающего порогового элемента, причем величина этого резистора выбрана такой, чтобы время срабатывания сбрасывающего порогового элемента было больше длительности паузы между выходными импульсами запускающего порогового элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.«Элементы логичеокие магнитные типа ЭЛМ, ЦБТИ, Калинин, 19G5.

2.Авт. св. № 420005, М. Кл. Н 01N 37/18, 1974.

3.«Транзисторные элементы серии Логика-Т для устройств защиты, каталог ИНФОРМЭЛЕКТРО 07.31.05-71.

4. А. Е. Ольсевич и В. В. Долгих. «Релейные органы с выдержкой времени на двухбазовых диодах. Труды Новочеркасского политехнического института, т. 223, «Новые полупроводниковые элементы в устройствах автоматики, НПИ, 1970.