Реле времени Советский патент 1977 года по МПК H01H47/18 H03K17/28 

(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

суммарным напряжением на диоде 12, эми-ттерном переходе транзистора 9, диоде 13, резисторе 14, дополнительной времязадающей С-цепи на резисторе 15 и конденсаторе 16, дополнительного порогового каскада на стабилитроне 17, дополнительного ключевого транзистора 18, который выдает разрешение на включение исполнительного реле 19 выходным ключевым транзистором 20, резистора 21, осуществляющего связь мелгду общей точкой соединения ключей транзисторов 18, 20 и базой кл-ючевого транзистора, контактов 22 и 23 датчика контроля расхода воздуха в трубопроводе вентиляторов местного проветривания (ВМП), первый из которых служит для запуска реле времени при нормальном режиме проветривания тупиковой выработки, второй подготавливает цепь включения исполнительного реле 19, а в случае нарушения режима проветривания отключает исполнительное реле 19.

В исходном состоянии транзисторы 9, 24 открыты до насыщения, а транзистор 8 заперт. Транзистор 9 открыт по цепи: «плюс источника питания - резистор 25 - диод 26 - эмиттерный переход транзистора 9 - коллектор-эмиттер открытого транзистора 24 - эмиттерный переход ключевого транзистора 20 - «минус источника питания.

Транзистор 24 открыт по цепи: «плюс источника питания - резистор 27 - стабилитрон 28 - эмиттерные переходы транзисторов 24 и 20 - «минус Источника питания.

Поскольку транзистор 24 открыт, напряжение на резисторе 14 равно пулю. Поэтому транзистор 29 заперт, а следовательно, заперт и транзистор 3 автоколебательного мультивибратора тактового генератора 1, в результате чего транзисторы 2 и 5 открыты до насыщения. Герконовое реле 4 включено, и его контакты 10, И замкнуты. Времязадающий конденсатор 6 заряжен до напряжения, примерно равного напряжению источника питания. Конденсатор 30 разряжен.

Отсчет выдержки времени начинается в момент получения разрешения от датчика контроля расхода воздуха в тупиковой выработке (при нормальном режиме проветривания после оперативного включения ВМП контакты 22 и 23 датчика расхода воздуха замыкаются).

Зарядным током конденсатора 30 транзистор 8 отпирается. Так как напряжение на коллекторе транзистора 8 становится меньше напряжения пробоя стабилитрона 28, последний запирается, что приводит к запиранию транзистора 24 и появлению на эмиттере транзистора 9 положительного потенциала, задаваемого делителем на резисторе 31 и диоде 13, резисторе 14.

Поскольку напряжение на резисторе 14 становится больше, чем напряжение на коллекторе открытого транзистора 8 и на диоде 32, диод 26 запирается. Одновременно запирается и диод 12, так как к нему прикладывается запирающее напряжение конденсатора G. Поэтому транзистор 9 также запирается.

При запирании транзистора 9 напряжение на его коллекторе увеличивается. В связи с этим транзистор 8 удерн-сивается в открытом состоянии и после заряда конденсатора 30. Времязадающий конденсатор 6 начинает зарял аться по цепи: «плюс источника питания - резистор 7 - .магнитоуправляемый

контакт 10 - конденсатор G - контакт 22 - коллектор-эмиттер транзистора 8 - резистор 33 - «минус источника питания.

Одновременно с запиранием транзистора 24 транзистор 29 открывается и замыкает цепь

эмиттера транзистора 3. Автоколебательный мультивибратор начинает генерировать импульсы с определенной скважностью, а магнитоуправляемые контакты 10, И периодически (с частотой автоколебательного мультивибратора) включаться и выключаться. Таким образом, перезаряд времязадающего конденсатора 6 происходит импульсами в течение интервалов времени, когда магнитоуправляемые контакты 10 и 11 замкнуты.

Отделение времязадаюш,его резистора 7 от цепи смещения (резистор 25, диод 26) транзистора 9 использовано с целью увеличения сопротивления времязадающего резистора 7 до единиц Мом (в данном варианте реле времени около 3 Мом).

С целью уменьшения влияния утечки времязадающего конденсатора 6 на выдержку времени выбрано оптимальное значение напряжения порога отпирания транзистора 9. Для

этого эмиттер транзистора 9 подключен к делителю: резистор 31 и диод 13, резистор 14. Чтобы устранить влияние делителя напряжения на начальное напряжение на конденсаторе 6, резистор 14 и диод 13 в исходном состоянии шунтируются ключевым транзистором 24, управляемым транзистором 8.

Прекращение генерирования импульсов тактовым генератором 1 происходит в момент обратного опрокидывания ждуш,его мультивибратора на транзисторах 8 и 9, когда запирается транзистор 29.

Работа исполнительного реле 19 реле времени происходит следующим образом. При нормальном режиме проветривания тупиковой

выработки после оперативного включения В.НП замыкаются контакты 22 и 23 датчика контроля расхода воздуха в трубопроводе ВМП, что приводит к запуску реле времени (контакт 22) и подаче напряжения питания

к выходному ключевому транзистору 20 с исполнительным реле 19.

Исполнительное реле 19 не включится, так как одновременно с включением контактов 22 датчика расхода воздуха открывается транзистор 8, отпирается диод 34, запираются стабилитрон 28 и выходной ключевой транзистор 20.

Если в начальной стадии отработки заданной выдержки времени (на первых секундах

отработки) опасные отказы элементов реле

времени отсутствуют (остановка во включенiioivi состоянии герконового роле 4 тактового генератора 1, выход из строя (короткое замыкание электродов) транзисторов 8, 9, 24 ждущего мультивибратора или выходного ключевого транзистора 20), то конденсатор 16 донолнительнои времязадающей С-цени успеет зарядиться до уровня норогового напряжения стабилитрона 1/, который пробивается и удерживает в открытом состоянии дополкительный ключевой транзистор 18.

Исполнительное реле 19 остается в выключенном состоянии до тех пор, пока не произойдет обратное опрокидывание ждуш;его мультивибратора на транзисторах 8 и 9 и не откроется ключевой транзистор 20. В момент ооратного опрокидывания мультивибратора исполнительное реле 19 включается и остается в этом состоянии до отключения контактов 23 датчика контроля расхода воздуха в трубопроводе ВМП при нарушении нормального режима проветривания. Одновременно с включением исполнительного реле 19 дополнительный ключевой транзистор 18 становится на самоблокировку через контакт 35 исполнительного реле 19 и резистор 36, не препятствуя нормальной работе реле времени.

При наличии отказов элементов реле времени, ведущих к опасным последствиям, исполнительное реле 19 не будет включено, чем предотвращается авария.

Так, при выходе из строя тактового генератора 1, при котором герконовое реле 4 остается во включенном состоянии, ждущий мультивибратор на транзисторах 8 и 9 отработает минимальную выдержку времени, которая определяется параметрами его времязадающей С-цепи при постоянно. во времени заряде (разряде) конденсатора b и величиной порога, при котором происходит обратное опрокидывание мультивибратора (в нашем случае это 4U сек).

При этом откроются транзисторы 9, 24 и выходной ключевой транзистор М, однако включения исполнительного реле 19 не произойдет, так как дополнительный ключевой транзистор 18 будет в это время закрыт. Транзистор 18 закрыт потому, что за время отработки минимальной выдержки времени (40 сек) конденсатор 16 дополнительной времязадающей / С-цепи не успеет достичь уровня напряжения стабилитрона 17 (он достигает его за время, которое в нашем случае выбрано равным 60 сек), стабилитрон закрыт, а значит закрыт и транзистор 18. После же обратного опрокидывания мультивибратора (после отработки минимальной выдержки времени) конденсатор 16 продолжить заряд не сможет, так как он шунтируется открытым транзистором 24.,

Аналогичным образом исключаются опас1.-ые преждевременные включения исполнительного реле 19 при выходе из строя в начальный момент отработки выдержки времени транзисторов 8, 9, 24.

При выходе из строя выходного ключевого транзистора 20 (короткое замыкание его электродов, ведущее к опасному включению исполнительного реле 19), благодаря связи его коллектора через резистор с базовой цепью ключевого транзистора 5 тактового генератора 1, происходит фиксация герконового реле 4 во включенном состоянии, что приводит к отработке ждущим мультивибратором на транзисторах 8 и 9 минимальной выдержки времени, после чего открываются транзисторы 9, 24 и 20, а исполнительное реле 19 не включается из-за запертого состояния дополнительного ключевого транзистора 18 по причине, аналогичной указанной выше.

Благодаря подключению указанных дополнительных элементов, удается исключить наиболее опасные включения исполнительного реле 19 по причине выхода из строя элементов реле времени в начальный момент отработки выдержки времени.

Формула изобретения

Реле времени, содержащее времязадающую С-цепь, пороговый каскад с исполнительным реле в цепи выходного транзистора, тактовый генератор с герконовым реле в нагрузочной цепи выходного транзистора, при этом первые контакты герконового реле включены между резистором и конденсатором времязадающей дС-цепи, вторые - между выходом времязадающей jRC-цепи и входом порогового каскада, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительные времязадающая / С-цепь, пороговый каскад и транзистор, при этом вход доиолнительной времязадающей У С-цепи соединен с выходом основного порогового каскада, а выход дополнительной времязадающей У С-цепи соединен через дополнительный пороговый каскад с входом дополнительного транзистора, включенного между выходным транзистором основного порогового каскада и его исполнительным реле, выход выходного транзистора основного порогового каскада соединен с входом выходного транзистора тактового генератора.

Р с10чники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 9 468568, кл. И 01Н 47/18, 1973.