Релейное устройство

;ИгМал 1", " (с си ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРС диагонали диодного мост КС- контура и подключен диагональ к сети нагрузки ление как активной, так и грузкой практически любо с силой потребляемого то удержания тиристора 13 в нии по анодной цепи, что использования в схеме н нагревательных элементов тов, но и маломощных реле. В этом случае при равления тиристора 13 д пмльсов тока тиристор усп т.к. через него протекае тельно заряженного через сатора 17 КС-контура. 1 и ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относитехнике и предназначеногулирования температурьжения и др. величин. Цеповышение точности и нпри управлении индуктивсчет подсоединения в у ство СССР /00, 1979 во СССР47/00, 1981.ОЙСТВОтся к импульсной для контроля и ре, давления, напряль изобретения - адежности работы ной нагрузкой. Застройстве к одной а тиристора 13 и ия через другую возможно управ- индуктивной най мощности даже ка, меньшей тока открытом состоя- очень важно для е только мощныхи электромагниэлектромагнитных подаче в цепь упаже коротких имевает отпереться, т ток предваринагрузку конденИзобретение относится к имп,.ьсцой технике и предназначено в сочетании с различными датчиками сопротивления (терсОрезисторами. фоторезисторами и др.), цапрцжения и т.п. для контроля и регулирования температуры, давления, напряжения и дру 5 ГИХ ВЕЛИЧИН.Цель изобретения - . повышение точнос. ти ц адежцости расоты при управлении индуктивной нагрузкой.На чертеже приведена схема устройства. О Релейное устройство содержит нагрузку 1, вьшолценную, например, в висе реле, магнитного пускателя, электромагнита и т.ц.; диодцый мост 2, через который нагрузка 1 подключена к клеммам 3 и 4 сети переменного тока, тиристор 5, измерительная схема, образованная резисторами 69, терморезистором 10 ц потенциометром-задатчиком техИеатуи 11, причем резистор 8 и теръсрезистор 10 образуют первый делитель напряжения, а резисторы 6 и 7 - втс О рой дс литсль напряжения, операционный усилитель 12; однсиереходцый транзистор 13 с КС-контуром 14 и 15 в цепи эмиттера, КС-контур 16 и 17, резисторы 18 - 23 и ис Очник Выпямлс.Нного цс 1 п 51 кения, состаВ- ленный конденсатором фильтра 24, резистором 25, диодом 26 и стаоилитроцом 27.Устройство работает следуошим образом. При вклочсции устройства в сеть под зс действием напряжения ца клеммах 3 и 4 через диод 26, рс: истор 25, стабилитрон 27 и один из диодов моста 2 протекает одноцолупериодцый выпрямленный ток, вызыВающий падение напряжения на стабил 51- трсие 27 Для этого падения напряжения З 5 заряжается конденсатор фильтра 24, от которого ось шес Гвгяется питание измеригельцой схемы, составленной резисторами с- с), терморезистором 10 и югенциометромзадатчиком температуры 11, триггера, выполненного ца операционном усилителе 12, и Генеатсс и мну,ьсов. ссставленцОГО Однопесхс,Ных транзистором 13 и КС-контуром 14 и 15. 1 слц тем ература в зоне установки тсрмоезистора 10 выце задашои, сопротивление датчика мало и, следователь но, большая часп, напряжения падает на ре;исторе 8. На резисторах 6 и 7 напряжение питагиянапряжение ца стабилптроне 27 и кодаса.оре фильтра 24, - примерно делится сполам. Следовательцо, если температура тсрморезистора 10 выше задаццой, па ипертирующем Входе - операц 5 сццоо усилителя 12 И отношению к неинвертирукицему входу + будет положительный потенциал, ц напряжение на выходе операццошцго усилителя 12 -- на резисторах 21 и 22 - будет крайне невелико. В этом случае конденсатор 15 через резис. торы 14, 21 и 22 псгдерживае-ся в заряжеццом состоянии, и транзистор 13 периодически отпираться не будет. Поэтому тиристор 5 заперт, а реле 1 отключено.Когда температура уменьшится ниже заданной, ца;ение напряжения на терморезисторе 10 превысит падение напряжения на резисторе 6, следовательно, на неинвертируюшем ьходс 1 операционного усилителя 12 появится положительный потенциал. Напряжение на потенциометре 21 и резисторе 22, являюшихся нагрузкой операцион 1 юго усилителя 12, резко возрастает. Приэтом через открывающуюся микросхему 12и резистор 14 конденсатор 15 разряжается, и транзистор 13 начинает периодически с чанстотои, определяемои временем разряда конденсатора 15 на резистор 14, отпираться. Конденсатор 15 через транзистор 13 и рези стор 23 периодически подзаряжается, в результате чего на резисторе 23 выделяютсяимпульсы напряжения. Под действием импульсов, выделяемых ца резисторе 23, отпирается тиристор 5. Тиристор 5 щунтирует диагональ диодного моста 2 и включается реле 1, управляюцее, например, нагревательным и эле 1 ентс.",и. Ч астота импульсов тока, выделяемых на резисторе 23, значительно (в 20 40 раз) превышает частоту сети. За счет этого тиристор 5 отпирается в начале каждого полупериода напряжения сети, и практически все напряжение сети выдел яется в па грузкс.,1 л я надежного включения индуктивной нагрузки с цомошью тирцстора 5, отпираемого по цепи управляющего электрода с помошИо довольно коротких импульсов тока, формируемых генератором ихНут 1 со 5. Выпо,ценным ца одноцереходцом транзисторе 13, служит -гсС- контур 16 и 17. За счет этоо контура тирист 0 о ГОтссеркиваеГс 51 Открытым по анодной пепи при разряде конденсатора 17 через резистор 16 ца 1 иристор 5, ког;а оц крат. ковремецш Опирается по цепи,правления.Одновременно при переключении опера. ионного усилителя 12 часггь потенш ала с Выхода усили 1 сля потецциометра 21 через резистор 20 поступает ца цеццвертируоций вход усилителя. За счет этоо после переключения операционого усилителя 12 несколько увеличивается поте 1:иал ца его неицвсртируоце входе, в связи с чем стключснис реле температуры происходит теперь при новыпении температуры в зоне терморезистора 10 на определенную величину, равную зоне возврата (дифференциалу) хежду температурой включения и отключения реле температуры. Величица зоны возврата измец 51 етс 51 с юмошью потенциометра 21.Пи увеличении температурь в зоне установки тсрморезистора 10 на величину зоны возврата, обеспечивасмой резистором 20, соедин 51 юпсим 1 юдвижцыи ВыВО 1 потен 1 ио 12512053метра 21 с неинвертирующим входом операционного усилителя 12, т.е. когда снизится падение напряжения на терморезисторе 10 на величину превышения потенциала на неинвертирующем входе операционного усилителя по отношению к его инвертирующему входу, происходит переключение операционного усилителя, прекращается генерирование импульсов тиристором 13, закрывается тиристор 5, и отключается реле 1.С помощью потенциометра 11 устанавливается заданное знанение регулируемой температуры. Резисторами 9 и 8 компенси; руются разбросы сопротивления и коэффициента температурного сопротивления терморезисторного датчика.За счет подсоединения в устройстве к одной диагонали диодного моста тиристора и КС-контура и подключения через другую диагональ к сети нагрузки возможно управление как активной, так и индуктивной нагрузкой практически любой мощности даже с силой потребляемого тока, меньшей тока удержания тиристора в отпертом состоянии по анодной цепи, что очень важно для использования в схеме не только мощных нагревательных элементов и электромагнитов, но и маломощных электромагнитных реле. В этом случае при подаче в цепь управления тиристора даже коротких импульсов тока тиристор успевает отпереться, так как через него протекает ток предварительно заряженного через нагрузку конденсатора 17 КС-конту ра,Если нагрузочное реле 1 слаботочно, то ток, протекающий через его обмотку, ниже тока удержания тиристора 5 в отпертом положении по анодной цепи, и через обмотку реле протекают импульсы заряда конденсатора 17, периодически разряжающегося на тиристор 5 с частотой поступления (более 1000 Гц) на его управляющий электрод импульсов тока. При этом через обмотку реле протекает практически синусоидальный ток с частотой сети и реле включено. Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается надежная работа при использовании в нем любой нагрузки. В предлагаемом устройстве один из диодов выпрямительного моста 2 является и выпрямителем источника питания схемы управления тиристорного коммутатора, что существенно упрощает его выполнение: исключает использование разделительного трансформатора.Таким образом, в предлагаемом устройстве может быть применена как индуктивная, так и активная нагрузка, практически любой мощности. Зона возврата может изменяться в широких пределах, что за счет снижения числа срабатываний исполнительного реле значительно повышает надежность работы устройства. Поскольку исполь Формула изобретения Релейное устройство, содержащее конденсатор, делитель напряжения, образованный первым резистором и терморезистором, однопереходный транзистор с КС-контуром на входе, тиристор, диод, второй резистор и выводы для подключения источника переменного тока, причем первый вывод для подключения нагрузки соединен с одним из выводов для подключения источника переменного тока, делитель напряжения и однопереходный транзистор подключены параллельно конденсатору, выход однопереходного транзистора соединен с управляющим электродом тиристора, катод которого подключен к конденсатору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы при управлении индуктивной нагрузкой, в него введены диодный мост, операционный усилитель, второй делитель напряжения, образованный третьим и четвертым резисторами, и второй КС-контур, причем второй делитель напряжения подключен параллельно конденсатору, входы операционного усилителя соединены со средними точками первого и второго делителей напряжения, выход операционного делителя подключен к входу однопереходного транзистора, конденсатор через последовательно включенные диод и второй резистор соединен с первым выводом для подключения нагрузки, второй вывод для под ключения которой соединен с одним из выводов диагонали диодного моста по переменному току, другой вывод диагонали диод- ного моста по переменному току соединен с другим выводом для подключения источника переменного тока, причем тиристор зашунтирован вторым КС-контуром и подключен к диагонали диодного моста по постоянному току. 10 15 20 25 30 35 40 зуемый в устройстве в качестве порогового элемента триггер на операционном усилителе характеризуется высокой стабильностью порога срабатывания при колебаниях в широких пределах напряжения питания и температуры окружающей среды, предлагаемое устройство обладает высокой точностью работы. Устройство характеризуется простотой и бесконтактностью схемы, в нем отсутствуют какие-либо трансформаторы, что делает его высоконадежным в работе. Устройство может найти применение в различных отраслях промышленности в сочетании с различными датчиками сопротивления, например полупроводниковыми терморезисторами, фоторезисторами, датчиками давления, уровня электропроводных сред, на. пряжения и т.п., в этом случае устройство обеспечивает регулирование температуры, освещенности, давления тока и других величинн.