Устройство для коммутации параллельно соединенных нагрузок Советский патент 1981 года по МПК H03K17/81 

Изобретение относится к коммутации питания нагрузок и может быть, прежде всего, использовано при автоматизации судовых технических средств с самоблокирующимися исполнительными органами типа магнитных пускателей и электрогидравлических манипуляторов t.. Известно устройство для коммутации параллельно соединенных нагрузок, .под ключенных к источнику питания, содержащее управляемые ключи, контакты реле и мультивибратор Недостатком этого устройства является возможность переключения контактов реле во включенном состоянии тиристорного выключателя, в результате чего между контактами реле образуется дуга, вызывакяцая разрушения контактов реле. Наиболее- близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство дл коммутации параллельно соединенных нагрузок, подключенных к источнику питания, содержащее реле, контакты которого подключены последовательно с нагрузками, и включенный между источником питания и нагрузками управляемь1й ключ, управляющий вход которо го связан с последовательно соединенными злементом времени и сигнализатором изменения состояния контактов реле С 21 Недостатком этого устройства является нахождение под током нагрузок при отсутствии.изменения положения контактов реле, так как в этом случае управляе1«ый ключ открыт и от источника питания протекает ток через те нагрузки, в цепях которых контакты реле замкнуты, В результате увеличивается энергопотребление коммутатора и снижается надежность работы из-за тепловыделений в нагрузках, длительно находящихся под током, что недопустимо в ответственных системах, например в системах судовой противоаварийной автоматики. Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности и повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено КЗ-триггером, S-вход и первый R-вход которого подгключены к выходам элемента задержки, второй R-вход соединен с выходом сигнализатора изменения состояния контактов реле, а инверсный выход триггера подключен к управляющему входу ключа. На фиг, 1 изображена функциональная электрическая схема устройства, на фиг. 2 - эпюры сигналов на выходах элементов устройства/ на фиг. 3 функциональная схема элемента эадержки. . 1 Устройство содержит нагрузки 1, подключенные к источнику 2 питания через управляющий ключ 3 и контакты ч-реле, сигнализатор 5 изменения состояния контактов реле, элемент б задержки с двумя выходами 7 и 8 и RS триггер 9 с прямыми входами, инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа 3, S-вход триггера 9 подключен к одному выходу 7элемента 6 задержки, другой выход 8которого соединен с первым ft-входом триггера 9, дизъюнктивно связанным со вторым R-входЬм триггера 9, который соединен с выходом сигнализа тора 5 изменения состояния контактов реле и входом 10 элемента б задержки Элемент 6 задержки предназначен для задержки выходного импульса сигнализатора 5 изменения состояния кон тактов реле с двумя значениями времен задержки С (выход 7) и Tjp Cвыход 8) , причем Значение величины T-f выбирается больше времени пе реключения контактов 4 реле. Значание величины T-j устанавливается аки чтобы значение разности 7 было больше необходимого времени постанов ки нагрузок 1 на самоблокировку. Эле мент 6 задержки содержит генератор 1 импульсов (фиг, 3), элемент 12 И, RS-триггер 13 с прямыми входами, дво ичный счетчик 14 и два дешифратора 15 и 16, Вход 10 элемента б задержки соединен с S-входом RS-триггера 43 и с R-входом установки двоичного счетчика 14 в О, входы элемента 12 И подключены соответственно к прямому выходу RS-триггера 13 и к выходу генератора 11 импульсов. Выходы двоичного счетчика 14 через дешифратор 15 соединены с выходом 7 элемента 6 задержки, а через дешифратор 16 - с выходом 3 элемента б и с R-входами RS-триггера 13 и двоичного счетчика 14, Устройство работает следующим образом. При поступлении команд от устройс автоматики на переключение контактов 4 реле (фиг, 1) сигнализатор 5 иэменения состояния контактов реле формирует импульс { фиг, 2fCi), поступающий на вход 10 элементе 6 задержки и на R-вход RS-триггера 9, в результате чего RS-триггер 9 устанавливает ся в О и начинается отсчет вре- i мени в элементе б задержки. При установке RS-триггера 9 в О появляется сигнал на его инверсном выходе (фиг, 2,), поступазощий на управляющий вход ключа 3 и запирающий его, Вследствие этого переключение контактов 4 реле происходит в-момент, когда через них не протекает ток, дуга не образуется и контакты 4 реле практически не разрушаются. Выходной импульс сигнализатора 5 изменения состояния контактов реле , поступивитй на вход 10 элемента 6. задержки (фиг, З), устанавливает RS|григгер 13-в 1, а двокчный счетчик. 14 - в О, появляется сигнал на прямом выходе RS-TpHrrepa 13, разрушающий прохождение импульсов генератора 11 импульсов на суммиругаций вход двоичного .счетчика 14, Дешифраторы 15 и 16 анализируют значение двоичного кода на выходах двоичного счетчика 14, Дешифрйтрр .15 вьщает выходной импульсный сигнал, когда в двоичном счет- . чике 14 устанавливается двоичный код, соответствующий величине задержки (фиг, 2,(Г), а 16 - когда в двоичном счетчике 14 устанавливается код, соответствующий величине задержкиf, при этом RS-триггер 13 и двоичный счетчик 14 устанавливаются в О, в связи с чем прекращается суммирование импульсов генератора 11 импульсов счетчиком 14, Такой принцип действия элемента б задержки обеспечивает формирование двух импульсов, задержанных Относительно импульса сигнализатора 5 изменения состояния контактов реле на величины соответственно t и € 2-Через промежуток времени tr импульс с выхода 7 элемента 6 задержки (фиг, 1 поступает на S-вход R$-тpиггера 9 и устанавливает его в 1, в результате чего снимается сигнал с его инверсного выхода ( фиг, 2,1-), ключ 3 открывается и от источника 2 питания протекает ток через те нагрузки 1, в цепях которых контакты 4 реле замкнуты. Через промежуток времени С2 появляется импульс на выходе 8 элемента б задержки,.устанавливающий RS-триггер 9 в О, в результате чего появляется сигнал на инверсном.выходе RS-триггера 9 (на фиг. 2,1), запирающий ключ 3, При этом прекращается ток через все нагрузки 1 независимо от положения контактов 4 рёле« Обесточива ие нагрузок 1 не вызывает сбоя в работе, так как нагрузки 1 успевают встать иа самоблокировку в связи с с тем, что величина разиости tTg- выбирается больше необходимого времени постановки нагрузок 1 на самоблог кировку. Времена постановки нагрузок 1 на самоблокировку в судовых системах управления техническими средствами составляют порядка нескольких секунд, а изменения положений контактов 4 реле в нормальных эксплуатационных режимах работы происходят крайне редко.

Поэтому нагрузки 1 оказываются преимущественно 9 обесточенном состоянии.-Таким образом, по сравнению с известными коммутаторами нагрузок в предлагаемом коммутаторе уменьшено энергопотребление и повышена надежность работы вследствие уменьшения . тепловыделений нагрузок Кроме того, переключение контактов реле происходит при отсутствии тока в цепях наfrpysoK, в результате чего уменьшается износ контактов реле4

Формула изобретения

Устройство для коммутации параллельно соединенных нагрузок, подключенных к источнику питания, содержащее реле, контакты которого включены последовательно с нагрузкгили, и включенный между источником питания и на

грузками управляемый ключ, управляющий вход которого связан с последовательно соединенными элементом времени и сигнализатором изменения состояния контактов.реле, отличающееся тем, что, с целью умень-шения потребляемой мощноо1ги и повышения надежности, оно снабжено RS-триггером, S-вхЬд и первый R-вход которого подключены к выходам элемента эадер жки, второй R-вход соединен с

0 выходом сигнализатора изменения состояния контактов реле, а инверсный выход триггера подключен к управляющему входу ключа, /

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР 481926, кл. G 08 В 5/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 208801, кл. Н 03 К 17/08, 1968.