Реле времени

ОП ИСА Союз Советских Социалистицеских Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.07,77. БюллетеньДата опубликования описания 16,08,77 1) М, Кл.е Н 01 Н 47/1 Н ОЗК 17/2есударственный камит Савета Министров ССС пе делам изобретениви аткрытий, Компаниец, В, Й, Довж изобретени 71) Заявит 54) РЕЛЕ В орошиловградскии филиа Изобретение относится к электронным реле выдержки времени, преимущественно для получения больших выдержек, которые применяют в системах автоматического управления различными машинами и механизмами.Известны реле времени для получения больших выдержек, содержащие тактовый генератор с герконовым реле в цепи ключевого транзистора, времязадающую ЯС-цепь, пороговый каскад с исполнительным реле в цепи выходного ключевого транзистора, два магнитоуправляемых контакта, которые периодически и на короткое время подключают времязадающий конденсатор к пороговому устройству и к времязадаюшему резистору соответственно 1.Однако такие реле имеют невысокую надежность.Цель изобретения - повышение надежносги реле времени,Это достигается тем, что в реле времени, содержащее времязадающую ЯС-цепь, пороговый каскад с исполнительным реле в цепи выходного транзистора, тактовый генератор с герконовым реле в нагрузочной цепи выход.ного транзистора, при этом первые контакты герконового реле включены между резистором .и конденсатором времязадающей ЯС-цепи, вторые - между выходом времязадающей Ь,С-цепи и входом порогового каскада, вве 10 15 20 25 30 ко, В. Г, Алимов и А. Н. Лисиць ститута Гипроуглеавтоматизация дены дополнительные времязадающая ЯС-цепь, пороговый каскад и транзистор, при этом вход дополнительной времязадающей ЛС-цепи соединен с выходом основного порогового каскада, а выход дополнительной времязадающей ЯС-цепи соединен через дополнительный пороговый каскад с входом дополнительного транзистора, включенного между выходным транзистором основного порогового каскада и его исполнительным реле, выход выходного транзистора основного порогового каскада соединен с входом выходного транзисгора тактового генератора.На чертеже представлена схема предлагаемого реле времени.Реле состоит из тактового генератора 1 автоколебательного мультивибратора с коллекторно-базовыми связями на транзисторах 2 и 3 с герконовым реле 4, коммутируемым ключевым транзистором 5, времязадающей ЯС-цепи, которая состоит из конденсатора 6, резистора 7 и одновременно является емкостной коллекторно-базовой связью ждущего мультивибратора на транзисторах 8 и 9, магнитоуправляемых контактов 10 и 11, один из которых (10) включен во времязадающую ЯС-цепь, а второй (11) - между точкой соединения первого контакта 10 и времязадающего конденсатора 6 и пороговым каскадом, напряжение порога которого определяется3суммарным напряжением на диоде 12, эмиттсрном переходе транзистора 9, диоде 13, резисторе 14, дополнительной времязадающей ЛС-цепи на резисторе 15 и конденсаторе 16, дополнительного порогового каскада на стабилитроне 17, дополнительного клочевого транзистора 18, который выдает разрешение на включение исполнительного реле 19 выходным ключевым транзистором 20, резистора 21, осуществляющего связь между общей точкой соединения ключей транзисторов 18, 20 и базой ключевого транзистора, контактов 22 и 23 датчика контроля расхода воздуха в трубопроводе вентиляторов местного проветривания (ВМП), первый из которых служит для запуска реле времени при нормальном режиме проветривания тупиковой выработки, второй подготавливает цепь включения исполнительного реле 19, а в случае нарушения режима проветривания отключает исполнительное реле 19.В исходном состоянии транзисторы 9, 24 открыты до насыщения, а транзистор 8 заперт. Транзистор 9 открьгг по цепи: плюс источника питания - резистор 25 - диод 26 - эмиттерный переход транзистора 9 коллектор в эмитт открытоо транзистора 24 - эмиттерный переход ключевого транзистора 20 - минус источника питания.1 ранзистор 24 открыт по цепи: плюс источника питания - резистор 27 - стабилитрон 28 - эмиттерные переходы транзисторов 24 и 20 - минус источника питания,Г 1 оскольку транзистор 24 открыт, напряжение на резисторе 14 равно нулю. Г 1 оэтому транзистор 29 заперт, а следовательно, заперт и транзистор 3 автоколебательного мультивибратора тактового генератора 1, в результате чего транзисторы 2 и 5 открыты до насыщения, Герконовое реле 4 включено, и его контакты 10, 11 замкнуты. Времязадающий конденсатор 6 заряжен до напряжения, примерно равного напряжению источника питания. Конденсатор 30 разряжен.Отсчет выдержки времени начинается в момент получения разрешения от датчика контроля расхода воздуха в тупиковой выработке (при нормальном режиме проветривания после оперативного включения ВМП контакты 22 и 23 датчика расхода воздуха замыкаются),Зарядным током конденсатора 30 транзистор 8 отпирается. Так как напряжение на коллекторе транзистора 8 становится меньше напряжения пробоя стабилитрона 28, последний запирается, что приводит к запиранию транзистора 24 и появлению на эмиттере транзистора 9 положительного потенциала, задаваемого делителем на резисторе 31 и диоде 13, резисторе 14.Поскольку напряжение на резисторе 14 становится больше, чем напряжение на коллекторе открытого транзистора 8 и на диоде 32, диод 26 запирается. Одновременно запирается и диод 12, так как к нему приклады 567184 45 50 55 к выходному ключевому транзистору 20 с ис 60 С 5 5 10 15 20 25 30 35 вается запирающее напряжение конденсатора О. Поэтому транзист 01) 9 также з 2 пирается.11 ри запирании тванзистора 9 нап.яжение на его коллекторе увеличивается. В связи с этим транзистор 8 удерживается в открытом состоянии и после заряда конденсатора 30. Времязадающий конденсатор 6 начинает заряжаться по цепи: плюс источника питания - резистор 7 - магнитоуправляемый контакт 10 - конденсатор 6 - коРп акт 22 - коллектор - эмиттер транзистора 8 - резистор 33 - минус истсчnика питания.Одновременно с запиранием транзистора 24 транзистор 29 открывается и замыкает цепь эмиттера транзистора 3. Автоколебательный мультивибратор начинает генерировать импульсы с ОпределеннОЙ скВажностью, 2 м 2 Гнитоуправляемые контакты 10, 11 периодически (с частотОЙ 2 ВтоколеоательнОГО мультиВибратора) включаться и выключаться, Таким образом, перезаряд времязадающего конденсатора 6 происходит импульсами в течение интервалов ВремеРи, кОГда магнит 01 правляемые контакты 1 О и 11 замкнуты.Отделение времязадаю 1 цего резистора 7 от цепи смещения (резистор 25, диод 26) транЗИСТОра 9 ИСПОЛЬЗОВаНО С ЦЕЛЬЮ УВЕЛИ 1 ЕНИя сопротивления времязадающего резистора 7 до единиц Мом (в данном варианте реле времени около 3 Мом).С целью уменьшения влияния утечки время- задающего конденсатора 6 на выдержку времени выбрано оптимальное значение напряжения порога отпирания транзистора 9. Для этого эмиттер транзистора 9 подключен к делителю: резистор 31 и диод 13, резистор 14. Чтобы устранить влияние делителя напряженР 151 на начальное напряжение на кОР 1 денсаторе 6, резистор 14 и диод 13 в исходном состоянии шунтируются ключевым транзистором 21, управляемым тра;зистором 8.Прекращение генерирования импульсов тактовым генератором 1 происходит в момент обратного опрокидывания ждушего мультивибратора на транзисторах 8 и 9, когда запирастся транзистор 29.Работа исполнительного реле 19 реле времени происходит следующим образом. При нормальном рекиме проветривания тупиковой выработки после оперативного включения ВМП замыкаются контакты 22 и 23 датчика контроля расхода воздуха в трубопроводе ВМП, что приводит к запуску реле времени (контакт 22) и подаче напряжения питания полнительным реле 19.Исполнительное реле 19 не включится, так как одновременно с включением контактов 22 датчика расхода воздуха открывается транзистор 8, отпирается диод 34, запираются стабилитрон 28 и выходной ключевой транзистор 20.Если в начальной стадии отработки заданной выдержки времени (на первых секундах отработки) опасные отказы элементов релевремени отсутствуют (остановка во включенном состоянии герконового реле 4 тактового генератор 1, выход пз строя 1 короткое замыкание электродов) транзисторов 8, 9, 24 ждущего мультивибратора или выходного ключевого транзистора 20), то конденсатор 16 дополнительной времязадающей ЯС-цепи успеет зарядиться до уровня порогового напряжения стабилитрона(, который пробивается и удерживает в открытом состоянин дополнительный кл 1 о свои транзистор 18.Исполнительное реле 19 остается в выключенном состоянии до тех пор, пока не произойдет ооратное опрокидывание ждущего мультивибратора на транзисторах 8 и 9 и не откроется ключевои транзистор 20, В момент ооратного опрокидывания мультивибратора исполнительное реле 19 включается и остается в этом состоянии до отключения контактов 23 датчика контроля расхода воздуха в трубопроводе ВМП при нарушении нормального режима проветривания. Одновременно с включением исполнительного реле 19 дополнительный ключевой транзистор 18 становится на самоблокировку через контакт 35 исполнительного реле 19 и резистор ЗЬ, не препятствуя нормальной работе реле времени,При наличии отказов элементов реле времени, ведущих к опасным последствиям, исполнительное реле 19 не будет включено, чем предотвращается авария.Так, при выходе из строя тактового генератора 1, при котором герконовое реле 4 остается во включенном состоянии, ждущий мультивибратор на транзисторах 8 и 9 отработает минимальную выдержку времени, которая определяется параметрами его времязадающей ЙС-цепи при постоянном во времени заряде (разряде) конденсатора 6 и величиной порога, при котором происходит обратное опрокидывание мультивибратора 1 в нашем случае это 40 сек).При этом откроются транзисторы 9, 24 и выходной ключевой транзистор 20, однако включения исполнительного реле 19 не произойдет, так как дополнительный ключевой транзистор 18 будет в это время закрыт, транзистор 18 закрыт потому, что за время отработки минимальной выдержки времени ( =40 сек) конденсатор 16 дополнительной времязадающей ЯС-цепи не успеет достичь уровня напряжения стабилитрона 17 (он достигает его за время, которое в нашем случае выбрано равным 60 сек), стабилитрон закрыт, а значит закрыт и транзистор 18. После же обратного опрокидывания мультивибратора (после отработки минимальной выдержки времени) конденсатор 16 продолжить заряд не сможет, так как он шунтируется открытым транзистором 24,Аналогичным образом исключаются опас;.ые преждевременные включения исполни- ,.льного реле 19 при выходе из строя в начальный момент о 1 работки выдержки времени транзисторов 8, 9, 24.При выходе из строя выходного ключевоготранзистора 20 (короткое замыкание его электродов, ведущее к опасному включению исполнительного реле 19), благодаря связи его 10 коллектора через резистор с базовой цепьюключевого транзистора 5 тактового генератора 1, происходит фиксация герконового реле 4 во включенном состоянии, что приводит к отработке ждущим мультивибратором на транзисторах 8 и 9 минимальной выдержки времени, после чего открываются транзисторы 9, 24 и 20, а исполнительное реле 19 не включается из-за запертого состояния дополнительного ключевого транзистора 18 по при чине, аналогичной указанной выше,Благодаря подключению указанных допол.нительных элементов, удается исключить наиболее опасные включения исполнительного реле 19 по причине выхода из строя элементов 25 реле времени в начальный момент отработкивыдержки времени.30Формула изобретенияРеле времени, содержащее времязадающуюКС-цепь, пороговый каскад с исполнительным32 реле в цепи выходного транзистора, тактовыйгенератор с герконовым реле в нагрузочнойцепи выходного транзистора, при этом первыеконтакты герконового реле включены междурезистором и конденсатором времязадающей40 с С-цепи, вторые - между выходом времязадающей ЯС-цепи и входом порогового каскада, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительные времязадающая ЯС-цепь, порого 45 вый каскад и транзистор, при этом вход дополнительной времязадающей ЛС-цепи соединен с выходом основного порогового каскада,а выход дополнительной времязадающейЛС-цепи соединен через дополнительный поро 20 говый каскад с входом дополнительного транзистора, включенного между выходным транзистором основного порогового каскада и егоисполнительным реле, выход выходного транзистора основного порогового каскада соеди 55 нен с входом выходного транзистора тактового генератора,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР468568,60 кл. Н 011- 47/18, 1973,567184 Составитель П. Лягнидактор Е, Караулова Техрсд А. Камышникова Корректор Л, Брахнина каз 1832/19ЦНИИП пр. Сапунова ипогр Изд.ЬО 1 Государственного по делам изобр 113035, Москва, Жком итста Сов тений и откр 35, Раушская раж 995 Подписноеета Министров СССРтийнаб., д. 4/5