Импульсное оптоэлектронное реле времени

СЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 027 Н 03 К 19 14 2 тный пр т Выбор и эксплания участкаедра, 1980,.9, с. 7 6. 14. следова первого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54)(57) ИМПУЛЬСНОЕ ОПТОЭЛЕКТРОННОЕРЕЛЕ ВРЕМЕНИ, содержащее трансформатор с одной вторичной обмоткой, конденсатор, резистор, диод и контактконтактора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности, уменьшения мощности, потребляемойреле, а также расширения областиего применения, оно дополнительнодержит формирователь такта, общий навсю схему автоматики или контроля,состоящий из трансформатора с тактовой и питающей обмотками, первого ивторого оптронов, первого и второгодиодов, первого и второго резисторов,двух шин питания, двух шин формирования такта, третий оптрон, третий,четвертый и пятый диоды, первый и второй конденсаторы, при этом потельно соединенные светодиод оптрона и первыи диод, а также светодиод второго оптрона и второй диодсоединены встречно-параллельно, анодсветодиода первого оптрона через первый резистор соединен с концом тактовой обмотки, а катод первого диода -с ее началом, начало питающей обмоткисоединено с катодом тиристора второгооптрона и через вторую шину питанияс катодом пятого диода и первой обкладкой второго конденсатора, конецпитающей обмотки через второй резистор соединен с анодами третьего ишестого диодов, катод которого соединен с второй обкладкой второго конденсатора и через светодиод третьегооптрона, вторую шину формированиятакта, тиристор второго оптрона -с второй шиной питания, катод третьего диода через первый конденсаторсоединен с катодом тиристора третьего оптрона, который через вход логического элемента и шину формированияпервого такта соединен с анодом тистора первого оптрона, катод его диода через четвертыи диод итретий резистор соединен с анодомтиристора третьего оптрона, которчерез третий конденсатор соединенсо средней точкой переключающегоконтакта контактора, катод третьедиода через размыкающий и замыкающий контакты и пятый диод соедине с второи шинои питания.1 12052Изобретение относится к импульсной технике, в частности к импульсным реле времени на оптронах, предназначено для получения выдержкивремени на включение или отключениеи может быть использовано в горнорудной и других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение надежности, уменьшение мощности, потребляемой репе, а такжерасширение области его примененияпутем обеспечения возможности егоработы в устройствах с искробезопасными цепями управления, а также путем повышения коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора и изменения оптоэлектронной элементной базы.На чертеже представлена принципиальнаях схема оптоэлектронногореле времени.Оптоэлектронное реле времени содержит формирователь 1 такта, содержащий трансформатор 2 с первичной 2обмоткой 3, питающей обмоткой 4и тактовой обмоткой 5, оптроны 6и 7, диоды 8 и 9, резистора 10и 11, оптрон 12, диоды 13, 14, 15и 16, конденсаторы 17, 18 и 19, резистор 20, вспомогательный контакт контактора 21, входное устройство 22логического элемента (например ИЛИНЕ), шины Формирования такта 23 и 24питания и шины 25 и 26 Формированиятакта.35Последовательно включенные светодиод оптрона 6 и диод 8, а также светодиод оптрона 7 и диод 9 включенывстречно-параллельно, диод светодиода оптрона 6 через резистор 1040соединен с концом обмотки 5, а ееначало соединено с анодом диода 9и катодом диода 8. Катод тиристораоптрона 6 соединен с шиной 23, атакже через резистор 11 соединенс концом обмотки 4, начало которойсоединено с шиной 24 и катодом тиристора оптрона 7, Аноды тиристоровоптронов 6 и 7 соединены соответственно с шиной 25 и 26, с шиной 23анодами соединены диоды 13 и 16. Катод диода 16 соединен через конденсатор 19 с шиной 24, а также черезсветодиод оптрона 12 с шиной 26,Катод диода 13 соединен через размыкающую и замыкающую части контактора 21, а анод диода 15 с шиной 24,через диод 14, резистор 20, конден 97 2сатор 18 - со средней точкой контакта контактора 21; через конденсатор 17 - с катодом тиристора оптрона 12, который через вход элемента 22 соединен с шиной 25. Анод тиристора оптрона 12 соединен через конденсатор 18 со средней точкой контакта контактора 21.Входное устройство 22 логического элемента (ИЛИ-.НЕ, динамического триггера и т,д.) является нагрузкой реле времени. На выход реле времени подключен светодиод тиристорного оптрона - вход соответствующего логического элемента (например ИЛИНЕ), элемент ИЛИ-НЕ и реле времени использованы в блоке с искробезопасными цепями управления шахтных магнитных пускателей ПМВИ. Реле времени вместе с логическим элементом ИЛИ-НЕ ограничивает число включений контактора пускателя в единицу времени, Повторно контактор можно включить только через 2-3 с (требование действующих в угольной промышленности норм).В качестве нагрузки реле могут быть использованы различные элементы, например ИЛИ-НЕ, динамический триггер для визуального отсчета времени - обычный светодиод.Контактор имеет катушку, силовые контакты для включения электродвига-теля и вспомогательные (блокконтакты) для реализации электрических блокировок в цепях управления. В схеме реле времени использован один из вспомогательных контактов контактора 21, В исходном состоянии замыкающая часть контакта (правая по схеме) разомкнута, размыкающая - замкнута. При включенном контакторе 21 контакты переключаются.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии при подаче питания на обмотку 3 трансформатора 2 на шины 23 и 24 подается переменное напряжение.В результате поочередного открытия светодиода оптрона 6 и диода 8, а также диода 9 и светодиода оптрона 7 через светодиод оптрона 6 ток протекает по цепи: конец обмотки 5; резистор 10,", светодиод; диод 8; нача. ло обмотки 5. Через светодиод оптрона 7 ток протекает по цепи: начало обмотки 5; диод 9; светодиод; резистор 10; конец обмотки 5, При этом периодически в каждый отрицательный30 полупериод открывается тиристор оптрона 6 и соединяет шины 25 и 23,в каждый положительный полупериодтиристор оптрона 7 и соединяет шины 26 и 24.5В каждый отрицательный полупериодтакже открывается диод 16 и черезконденсатор 19 протекает ток по цепи:,шина 23, диод 16; конденсатор 19;шина 24, В положительные полупериоды 10конденсатор разряжается по цепи:левая его обкладка; светодиод оптрона 12; тиристор оптрона 7; щина 24; правая его обкладка, При этомна светодиоде и тиристоре соответственно оптронов 12 и 7 формируются короткие импульсы и тиристор оптрона 12 периодически открывается. Конденсаторы 17 и 18 разряжены. С включением конденсатора (например, магнитного пускателя ПМВИ, на схемене показан) происходит переключениеего вспомогательных контактов контактора 21: размыкающая часть размыкается, а замыкающая замыкается, 25При этом происходит заряд конденсатора 18, В отрицательный полупериодток заряда протекает по цепи: шина 23; диоды 13 и 14; резистор 20;конденсатор 18; замыкающая частьконтакта 21; диод 15; шина 24. Несмотря на периодические открытиятиристора оптрона 12,конденсатор неразряжается ввиду отсутствия цепиразряда,При отключении контактора егоконтакт 21 возвращается в исходноесостояние. При этом в положительныеполупериоды конденсатор 18 периодически разряжается до полного разрядаи заряжает конденсатор 17. Ток заря 40да конденсатора 17 протекает по цепи: верхняя (по схеме) обкладка конденсатора 18; тиристор оптрона 12;конденсатор 17; размыкающая часть контакта 21; нижняя обкладка конденсатора 18. В отрицательные полуперио ды на выходе формируются импульсы управления за счет разряда конденсатора 17. Ток разряда протекает по цепи; правая его обкладка; вход элемента 22; шина 25; тиристор оптрона 6; шина 23; диод 13; левая обкладка конденсатора 17. Наличие сигналов на входе элемента 22 вызывает запрет включения контактора.Циклы разряда конденсатора 18, заряд конденсатора 17 периодически повторяются с уменьшением тока разряда-заряда и сигнала на выходе. При снижении уровня выходного сигнала ниже заданного значения с выхода устройства 22 логического элемента снимается запрет и контактор может быть включен повторно. Схема при этом приходит в исходное состояние.Импульсное оптоэлектронное реле времени обладает высокой надежностью, так как в нем отсутствует электромагнитное реле, а следовательно, и подвижные части, все его элементы работают в импульсном режиме, обладает малыми габаритами и весом.В описываемом импульсномоптоэлектронном реле времени заряженный базовый конденсатор порционно разряжается с момента его переключения на вспомогательный конденсатор, энергия которого расходуется на управление элементами. При этом емкость времязадающего конденсатора может быть уменьшена. Низкое напряжение питания, импульсный режим работы при малых токах позволяют работать импульсному оптоэлектронному реле времени совместно с устройствами с искробезопасными цепями управления.1205297 2Составитель Г,Крапива Редактор А.Гулько Техред Т.Тулик Корректяско каз 8540/59 Тирак 87 1 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,