Устройство для получения регулируемой выдержки времени Советский патент 1980 года по МПК H01H47/18 

1

Изобретение относится к электроте.чнике и может быть использовано в с.хемах автоматики для получения регулируемой выдержки времени.

Известно устройство для получения регу.лируемой выдержки времени, в которых выдержка времени при отпадании электромагнитного реле создается за счет разряда предварительно заряженного конденсатора 1.

Известно также устройство, позволяющее уменьшить габариты конденсатора при сохранении пределов регулирования выдержки времени 2.

Недостатками этого устройства являются увеличение времени подготовки и погрешностей выдержки времени при уменьшении его уставки. Кроме этого, устройство имеет большую потребляемую мош.ность.

Цель изобретения - уменьшение емкости конденсатора без увеличения времени подготовки устройства и снижение потребляемой мопдности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержаш.ем электромагнитное реле, обмотка которого через полупроводниковый диод в проводящем направлении подключена к электродам положительной и

отрицательной полярности, конденсатор, диоды, регулируемый резистор, постоянные резисторы, конденсатор включен через последовательно включенные первый резистор и диод к электродам положительной и отрицательной полярности, последовательно соединенные второй и третий резистор подключены через третий диод в прямо.м направлении к катушке электромагнитного реле, а другим выводом к точке соединения второго диода и конденсатора, один из выводов регулируемого резистора подключен к электродуотрицательной полярности, второй вывод - к точке соединения третьего полупроводникового диода с третьим нерегулируемым резистором а движок (скользящий контакт) к точке соедиыения второго и третьего нерегулируемых

15

резисторов.

Такое включение резисторов при сохранении пределов регулирования устройства . позволяет у.меньшить погрешности выдерж20 ки времени устройства, емкость применяемого конденсатора и потребляемую мощность.

Защита устройства от коммутационных перенапряжений достигается использованием дополнительного полупроводникового диода.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит включенный через резистор 1 и полупроводниковый диод 2 конденсатор 3, параллельно которому подключен узел регулировки выдержки времени, выполненный на резисторах 4, 5 и 6, причем между выводами и движком регулируемого резистора 5 включен резистор 6. К точке соединения резисторов 5 и 6 через диод 7, а к источнику напряжения через диод 8 включена обмотка электромагнитного реле 9.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на его вход напряжения питания, к обмотке электромагнитного реле 9 через полупроводниковый диод 8 прикладывается напряжение, поэтому реле включается. Одновременно через резистор 1 и диод 2 заряжается конденсатор 3. При отключении напряжения питания конденсатор 3 начинает разряжаться на резисторы 4, 5 и 6 узла регулировки .выдержки времени и через диод 7 - на обмотку реле 9. Плавное снижение напряжения на обмотке реле обеспечивает выдержку времени при его отпадании.

Регулировка величины этой выдержки осуществляется с помощью резистора 5. Когда его движок находится в крайнем верхнем положении, резистор 6 защунтирован, а сопротивление части резистора 5 между его движком и выводом, соединенным с обмоткой реле, максимально, устройство имеет максимальную выдержку времени.

При перемещении движка резистора 5 вниз увеличивается сопротивление его части, включенной параллельно резистору 6 и последовательно с обмоткой электромагнитного реле. Увеличение сопротивления .в цепи обмотки реле приводит к уменьшению величины тока, протекающего по этой обмотке, а тем самым более раннему отпаданию реле при разряде конденсатора.

Кроме этого, при перемещении движка резистора 5 вниз, сопротивление его части, включенной через резистор 4 параллельно конденсатору 3, уменьщается, что приводит к уменьшению постоянной времени цепи разряда конденсатора. Следует отметить, что увеличение сопротивления части резистора 5, включенной параллельно резистору 6, направлено на увеличение постоянной времени разряда конденсатора. Однако на малых уставках выдержки времени, из-за шунтирования указанной ее части резистором 6, это увеличение не может существенно повлиять на общее сопротивление цепи, включенной параллельно конденсатору.

Таким образом, перемещением движка резистора 5 вниз, уменьшаются постоянная времени разряда конденсатора и величина

тока, протекающего по обмотке электромагнитного реле. Оба эти фактора направлены на более раннее отпадание реле, т. е. на уменьшение его выдержки времени.

Поскольку в предлагаемом устройстве, с

уменьщением уставки выдержки времени уменьщается постоянная времени разряда конденсатора, отпадание реле даже на малых уставках выдержки происходит при достаточно большой скорости убывания тока, о что обеспечивает меньшие, чем у известн.ых устройств, погрешности выдержки времени.

Большое сопротивление регулировочного резистора обуславливает малую, потребляемую узлом регулировки выдержки времени и устройством в целом, мошность. Кроме этого, большое сопротивление регулируемого резистора уменьшает долю бесполезного разряда конденсатора на этот резистор, а тем самым, при сохранении верхнего предела регулирования выдержки времени, позволяет 0 применять конденсатор меньшей емкости и габаритов.

В схеме заряд конденсатора при любых уставках выдержки времени устройства происходит через резистор постоянного сопротивления,поэтому время его подготовки, в отличие от известных устройств, не увеличивается, с уменьщением уставки выдержки времени устройства.

Резистор 4 в схеме устройства предотвращает протекание тока большой величины через резистор 1 при установке движка резистора 5 в крайнее нижнее положение. Кроме того, наличие этого резистора повышает глубину регулирования выдержки времени устройства, поскольку увеличение падения напряжения на нем за счет увеличения тока, протекающего через резистор 5, при перемещении его движка вниз также способствует уменьщению выдержки времени устройства.

Полупроводниковый диод 10 служит для в защиты устройства от коммутационных перенапряжений. При отсутствии этого диода перенапряжения, поступающие на вход схемы из сети и имеющие противоположную к напряжению питания полярность, прикладываются в обратном направлении к диодам 2, 7 и 8 и могут вывести их из строя.

При наличии же диода 10 эти перенапряжения вызывают протекание тока через диод 10 и резистор 1. Поскольку источники перенапряжений имеют довольно высокое внутJP реннее сопротивление, протекающий через них ток резко снижает величину перенапряжений, прикладываемых ко входу устройства.

Имея меньшую емкость конденсатора, устройство имеет меньшую стоимость и гаS5 бариты. Кроме того, устройство имеет значительно меньшую потребляемую мошность.

Таким образом, применение устройства в схемах автоматики, позволяет экономить материалы и электрическую энергию.

Формула изобретения

Устройство для получения регулируемой выдержки времени, содержащее электромагнитное реле, обмотка которого через полупроводниковый диод в проводящем направлении подключена к электродам положительной и отрицательной полярности, конденсатор, диоды, регулируемый резистор, постоянные резисторы, отличающееся тем, что, с целью уменьшения емкости конденсатора без увеличения времени подготовки устройства и снижения потребляемой мощности, конденсатор включен через последовательно включенные первый резистор и диод к электродам положительной и отрицательной полярности, последовательно соединенные второй и третий резистор подключены через третий диод

в прямом направлении к катушке электромагнитного реле, а другим выводом к точке соединения второго диода и конденсатора, один из выводов регулирующего резистора подключен к электроду отрицательной полярности, второй вывод - к точке соединения третьего полупроводникового диода с третьим нерегулируемым резистором, а движок (скользящий контакт) к точке соединения второго и третьего нерегулируемых резисторов.

. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 362363, КЛ..Н 01 Н 47/18, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 455392, кл. Н 01 Н 47/18, 1973.