Релейное устройство Советский патент 1982 года по МПК H03K17/567 

(5) РЕЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к автоматике и предназначено в сочетании с различными датчиками сопротивления (терморезисторами, фоторезисторами и др.), тока, напряжения и т.п. для контроля и двухпозиционного регулирования температуры, давления, напряжения и других величин.

Известно релейное устройство , содержащее два однопереходных транзистора, в цепи эмиттера первого из которых установлен RC-контур, подсоединенный к датчику, одна база первого транзистора подключена к управляющему электроду тиристора, симистор, включенный последовательно с исполнительным органом между шинами сетевого напряжения, и источник питания постоянного напряжения С1,

Недостатками этого устройства являются его сложность и низкая надежность .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является релейное устройство, содержащее подключенный К источнику постоянного напряжения первый делитель напряжения, составленный датчиком и первым резистором, точка соединения которых подключена к эмиттеру бднопереходного транзистора, к переходу эмиттер-база которого подключены последовательно соединенные накопительный конденсатор и второй резистор, точка соединения которых подключена к управляющему электроду тиристора, к аноду которого подключен исполнительный элемент,- соединенный с источником питания, к которому подключен второй делитель напряжения, составленный последовательно соединенными третьим и четвертым ре&исторамиГ21.

Недостатками известного устройства являются его сложностьi так как в нем дополнительно используетЭся триггер, -составленный вспомогательным тиристором и однопереходным транзистором, и недостаточная надежность в работе, поскольку в нем управление выходным симистором осуществляется постоянным током. Цель изобретения - упрощение схе мы иПовышение надежности ее работы. Эта цель достигается тем, что устройство снабжено диодом, пятым резистором и двумя конденсаторами, первый из которых через диод подсоединен параллельно тиристору, а через пятый резистор подключен параллельно базам однопереходного транзистора, а второй конденсатор подсоединен параллельно исполнительному элементу. На чертеже приведена схема предла гаемого устройства. Устройство содержит первый делитель напряжения, составленный первым резистором 1 и датчиком 2, например терморезистором, потенциометр-задатчик 3, одноперехрдный транзистор k, к переходу эмиттер-база которого подключены накопительный конденсатор 5 и второй резистор 6, точка сое динения которых подключена к управляющему электроду тиристора 7. В анодную цепь тиристора включен исполнительный элемент 8, например электромагнитное реле, клапан, нагре вательный элемент и т.п,, второй де литель напряжения на третьем и четвертом резисторах 9 и 10 подключен ный к источнику постоянного напряже ния, состоящему из конденсаторовJ1 и 12, стабилитрона 13 и диода Н, диоды 15 и 16, конденсаторы 17-19 и резисторы 20 и 21. Устройство работает следующим об разом. Если температура в зоне установки датчика выше заданной, сопротивление датчика мало и, следовательно большая часть снимаемого с потенцио метра 3 напряжения падает на резисторе 1, а на терморезисторе 2 падение напряжения будет меньше порога отпирания однопереходного транзисто ра k. До напряжения, падающего на резисторе 10, зарядится конденсатор 17. Соотношение резисторов Э и 10 установлено таковым, чтобы падение напряжения на резисторе 10 бы ло меньше порога отпирания однопере ходного транзистора 4. Сопротивле.ние резистора 9 выбирается таким, 4 чтобы при заряде конденсатора 17 ток, протекающий через резистор 6, был меньше тока отпирания тиристора 7,. но чтобы обеспечивался ускоренный заряд конденсатора 17. Одновременно через исполнительный элемент 8 и диод 16 заряжается конденсатор 18, а через резистор 20 часть этого напряжения поступает на базы транзистора t, несколько повышая порог его срабатывания. Если температура опустится ниже заданной, напряжение на терморезисторе 2 превысит порог отпирания однопереходного транзистора 4, и конденсатор 5 зарядится до этого напряжения через резисторы 3 и 1. При этом диод 15 препятствует заряду конденсатора 17 до напряжения, падающего на терморезисторе 2. Как только конденсатор 5 зарядится до напряжения отпирания однопереходного транзистора k, он открывается, и через него на резистор 6 разряжается конденсатор 5, а через разделительный диод 15 - конденсатор 17, Под действием импульса напряжения, падающего на pe3iicTope 6, каждый полупериод напряжения питающей сети отпирает тиристор 7, и через исполнительный элемент 8 протекает ток. Осуществляется нагрев объекта регулирования. Напряжение на открытом тиристоре практически снижается до нуля и заряд конденсатора 18 не происходит. При этом порог отпирания транзистора k релейно уменьшается, за счет этого напряжение на исполнительном элементе 8 скачкообразно возрастает. Емкость конденсатора 5 устанавливается минимальной величины из условия быстрого заряда его до порога отпирания однопереходного транзистора fi и через резисторы 3 и 1. Емкость конденсатора 17 выбирается большей величины, чем емкость конденсатора 5 для формирования на резисторе 6 импульсов достаточной мощности и надежного отпирания тиристора 7. При увеличении темпЪратуры в зоне установки датчика 2 на величину дифференциала, обеспечиваемого введенными диодом 1б, конденсатором 18 и резистором 20, т.е. когда снизится падение напряжения на тёрморе зисторе 2 на величину уменьшения порога отпирания транзистора k, лроизойдет отключение исполнительного элемента. Резистором 23 устанавливается требуемый порог отпирания транзистора 4, а резисторами 1 и 22 компенсируется разброс сопротивле-ния и коэффициента температурного сопротивления терморезисторного датчика 2. В случае индуктивного характера нагрузки исполнительного эле-i мента, т.е. если онвыполнен в виде электромагнитного клапана или реле, магнитного пускателя и т.п., управляющего работой электронагревательных элементов, длительности импульсов, формируемых на резисторе 6, было бы недостаточно для отпирания симистора 7 и исполнительный элемент 8 не включился бы. Поэтому для снижения времени нарастания тока, протекающего через индуктивную нагрузку, и самоудержания симистора в течение каждого полупериода напряжения питания параллельно исполнительному элементу подключен конденсатор 19- Для ограничения тока, протекающего через.конденсатор 19 в момент включения симистора 7, служит резистор 21.

Таким образом, введение диода 16, резистора 20 и конденсатора 18, который через диод 16 подсоединен параллельно тиристору 7, а через резистор 20 - параллельно базам транзистора ) обеспечивает ,релейную с зоной нeчyвcтвитeлbнocт (дифференциалом ) коммутацию нагрузки, упрощая схему устройства и повышая надежность его работы. Подсоединение параллельно исполнительному элементу конденсатора 20 позволяет увеличить скорость нарастания тока до величины удержания симистора по анодной цепи даже при коротких импульсах управления и без усложнения схемы регулятора использовать на его рыходе любые исполнительные органы с ИНТ дуктивной нагрузкой: реле, электромагнитные клапаны, магнитные-пускатели и др.

формула изобретения

Релейное устройство, содержащее

подключенный к источнику постоянного напряжения первый делитель напряжения, составленный датчиком и первым резистором, точка соединения которых подключена к эмиттеру рднопереходного транзистора, к переходу эмиттер-база которого подключены последовательно соединенные накопительный конденсатор и второй резистор, точка соединения которых подключена к управлящему электроду тиристора, к аноду которого подключен исполнительный элемент, соединенный с источником питания, к которому подключен второй делитель напряжения, составленный последовательно соединенными третьим и четвертым резисторами, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно

снабжено диодом, пятым резистором и двумя конденсаторами, первый из которых через диод подсоединен параллельно тиристору, а через пятый резистор подключен параллельно базам

однопереходного транзистора, а второй конденсатор подсоединен параллельно исполнительному элементу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кя. Н 01 Н 7/00, 1979.