Устройство для коммутации электрических цепей Советский патент 1979 года по МПК H03K17/424 

Изобретение относится к электрот .нике,а конкретно к аппаратуре для г физических исследований скважин. Известно устройство для коммутации, содержащее группы последователь но соединенных фильтров, детекторов триггеров, усилительных элементов и исполнительных элементов (реле, переключатель, электродвигатель), работающее на разных частотах 1. Недостатками известного устройст ва являются сложность и малая надеж ность (большое число элементов, рабочая, температура до 125С) , еели устройство выполнено на базе микроэлектрони-ки, большие габариты, если устройство выполнено на базе высоко температурных радиоламп. Наиболее близким по технической сущйости к изобретению, является уст ройство для коммутации, содержащее два последовательно соединенных и встречно включенных электролитических конденсатора, примененных в качестве вентильных элементов, и две управляющие цепи реле-постоянного тока 2. Параллельно каждой управляющей цепи через цепь задержки вре ,мени подсоединена дополнительная управляющая цепь реле. Недостатками данного устройства являются малое быстродействие (порядка 1 с) и низкая надежность, особенно при коммутации больших токов и работе контактовJреле на исполнительные механизмы с индуктивным характером нагрузки. Кроме того,электролитические конденсаторы работают в режиме, не предусмотренном техническими условиями на современные типы конденсатора, и, как показала практика, резко снижают свой срок службы, дополнительно снижая надежность устройства коммутации. Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия устройства коммутации. Это достигается тем, что устройст-: во для коммутации электрических цепей, содержащее реле постоянного тока с размыкающим и переключающим контактами, конденсатор, вентильный элемент, электронный блок и два исполнительных механизма, снабжено балластным резистором, причем цепь из последовательно соединенных вентильного элемента, балластного резистора, шунтированного замыкающим контактом, реле постоянного тока, и указанного реле, шунтированной конденсатором, подключена параллельно электроннотлу блоку, который через переключаютий контакт реле включен последовательно с двумя исполнительными механизмами.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит цепь, составленную из последовательно включенных вентильного элемента 1, балластного резистора 2, зашунтированно1-о размыкающим контактом 3, и реле постоянного тока 4, эашунтированного конденсатором 5, длясглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, подключенную параллельно электронному блоку 6 скважинного прибора. Один вывод электронного блока соединен с центральной жилой каротажного кабеля (ЦЖК) 7, а- другой через переключающий контакт 8 реле постоянного тока подключен в одном режиме к исполнительному механизму 9, зашунтированному резистором 10, а в другом режиме к исполнительному механизму 11, зашунтированному резистором 12,предназначенным для распределения переменного напряжения.

При отсутствии переменного напряжения на ЦЖК на обмотке реле 4 отсутствует рабочее напряжение, балластный резистор 2 закорочен нормально замкнутыми (н,з.) контактами 3, а переключающий контакт 8 подключает электронный блок б к исполнительному механизму 11 (например, электромагниту управляем(5го прижимного устройства). В этом режиме на ЦЖК могут быть поданы управляющие импульсы отрицательной полярности. Сопротивление постоянному току трансформаторов электронного блока обычно мало. Поэтому импульсы отрицательной полярности поступают через электронный блок и постоянно включенный переключающий контакт 8 на исполнительный механизм 11.

При медленном увеличении амплитуды переменного напряжения, на ЦЖК (обычно медленное увеличение переменного напряжения необходимо в целях устранения перегрузки по напряжению трансформаторов и других узлов электронного блока) часть его, падающая на трансформаторах электронного блока, выпрямляется вентильным элементом 1 и череа Н. 3, контакты 3 поступает на обмотку реле 4, вызывая срабатывание реле4, При этом переключающий контакт 8 поДкЛючает электронный блок б к исполнительному механизму 9 (например, переключателю режимов измерения электроники), а н,з, контакты 3 размьжаются и включают ограничительный резистор 2 последовательно обмотке реле 4. Дальнейшее увеличение амплитуды переменного напряжения до значений рабочих величин не приводит к изменению состояния схемы. Т.е. введение в схему ограничительного резистора 2 и контактов 3 обеспечивает высокую чувствительность устройства и разгрузку обмотки реле при рабочих значениях величины переменного напряжения, В этом режиме на ЦЖК могут быть поданы управляющие импульсы положительной полярности. Эти импульсы поступают через электронный блок 6 и постоянно замкнутый переключающий контакт В на исполнительный механизм 9.

Таким образом, в любом режиме работы устройства переключающий контак находятся в одном из двух статически положений и не разрывает большие токи, протекающие через индуктивные нагрузки исполнительных механизмов.

Исполнитель ный механизм 11 зашунтирован резистором 12, Требуемая чувствительность устройства при максимальном быстродействии устанавливается подбором величины этого резистора, т.е. распределением переменного напряжения на делителе электронный . блок 6 - резистор 12 в момент переключения схемы. Исполнительный механизм 9 зашунтирован низкоомным резистором 10, позволяющим обеспечить требуемый режим -электронного блока по переменному току.

Использование переключающего контакта в статическом состоянии для работы на индуктивную нагрузку и в режиме больших токов выгодно отличает данное устройство коммутации от прототипа, -В результате резко повышается надежность и быстродействие устройства коммутации, что увеличивает сферу его применения и устраняет необходимость разработки специальных типов реле.

Включение балластного резистора, шунтированного н.э. контактом, последовательно обмотке управления реле облегчает тепловой режим работы обмотки и увеличивает ресурс работы реле.

Формула изобретения

Устройство для коммутации электри:ческих цепей, содержащее реле посiTOHHHoro тока с размыкающим и пере|ключающим контактами, конденсатор, вентильный элемент, электронный блок и два исполнительных механизма, о тличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, оно снабжено балластным резистором, причем цепь из последовательно соединенных вентильного элемента, балластного резистора, шунтированного размыкающим контактом реле постоянного тока, обiMOTKH этого реле, шунтированной конденсатором, подключена параллельно

электронному блоку, который через переключающий контакт реле включен последовательно с двумя исполнительными механизмакм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 313966, КЛ. Е 21 В 47/00,

1970.

2,Авторское свидетельство СССР № 397880, КЛ. G 01 V 3/18, 1973.

rti €.3Т

//

10