Устройство последовательной коммутации нагрузок

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 13,11. 81 (21) 3353091/18-21 (34) М. КЛ.з Н ОЗ К 17/28с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретенийОпубликовано 07 03 83,Бюллетень Но 9 Дата опубликования описания 07,03,83( 54 ) УСТРОЙСТВО ПОСЛЕПОВАТЕЛЬНОЙ КОИс.УТАЦИИНАГРУЗОК 20щуюкотпитющимжек25 дом длагаемомувляется Изобретение относится к автома-. тике, в частности к устройствам для автоматической последовательной коммутации различных токовых нагруЗок, и может быть использовано в устройствах автоматического управления и контроляИзвестно устройство для поочередного включения механизмов, содержащее реле управления, подключенные к механизмам и реле фиксации состояния. Обмотка каждого реле фиксации состояния соединена с одним из выходов соответствующего механизма, размыкающие пары переключающих контактов всех реле фиксации состояния включены последовательно, вход каждого реле управления соединен с замыкающей парой переключающего контакта соответствующего реле фиксации состояния непосредственно, а с размыкающей парой его переключающего контакта через собственный замыкающий контакт 1).Недостатком устройства является пониженная надежность, обусловленная большим количеством электромеханических контактов.Наиболее близким к пре по технической сущности .я устройство для очистки ветрового стекла автотранспортного средства, содержащее три электромагнитных реле, первые выводы обмоток которых объединены и подключены к первой шине источника питания, а вторые выводы обмоток первого и второго реле подключены соответственно к первому.и второму выходам блока временных задержек, электродвигатели стеклоомывателя и стеклоочистителя, включенные соответственно через замыкающие контакты первого и третьего электромагнитных реле между первой и общей шинами питания, кнопку управления, при этом блок временных задержек включает в себя первую, вторую и третью времязадающую ячейки,ая из которых содержит хронирую- Ы-цепь и транзистор, эмиттеророго соединен с общей шиной ания, коллектор - с соответствувыходом блока временных задера база - через резистор с вхосоответствующей .ячейки, причемвторой вывод обмотки третьего электромагнитного реле подключен к тре-.тьему выходу блока временных задержек, вход первой.;времязадающей ячейки 30 через кнопку управления соединен1003340 задающую ячейку введены дополнительный транзистор, переменный резистори два резистора, вход ячейки регулируемой задержки соединен череззамыкающий контакт третьего электромагнитного реле с общей шиной, а выход - с первым выводом конденсатора первой времязадающей ячейки, второй вывод конденсатора соединен через первый резистор с второй шинойпитания и с базой дополнительноготранзистора непосредственно, эмиттердополнительного транзистора соединен с общей шиной, а коллектор - спервым выводом конденсатора второйвремязадающей ячейки и через второй и третий резисторы с второй шиной питания и базой транзистора первой времязадающей ячейки соответственно, вывод подвижного контактапеременного резистора соединен с общей шиной, а вывод неподвижного контакта соединен с первым выводом конденсатора первой времязадающей ячейки и общей шиной, второй вывод конденсатора второй времязадающей ячейки соединен с базой транзистора второй времязадаюшей ячейки и через резистор с второй шиной питания, при этом параллельно обмотке третьего электромагнитного реле включен конденсатор, а последовательно с обмоткой - резистор.На чертеже приведена электрическая принципиальная схема устройства последовательной коммутации токовых нагрузок.Устройство содержит три электромагнитных реле 1 - 3, блок 4 временных задержек, первую и вторую нагрузки 5 и 6, первую и вторую шины 7 и 8 питания, общую шину 9, кнопку 10 с фиксацией,первую и вторую времязадающие ячейки 11 и 12, ячейку 13 регулируемой задержки, замыкающий контакт 14 первого электромагнитного реле 1,замыкающий и размыкающий контакты 15 и 16 второго электромагнитного реле 2, первая времязадаюшая ячейка 11 содержит конденсатор 17, первый, второй и третий резисторы 18 - 20, дополнительный транзистор 21, транзистор 22, переменный резистор 23, вторая времязадающая ячейка 12 содержит конденсатор 24, резистор 25, транзистор 26, ячейка 13 регулируемой задержки содержит конденсатор 27, транзистор 28, резисторы 29 - 31, переменный резистор 32, кроме того, в устройстве имеются замыкающий контакт 33 третьего электромагнитного реле 3, конденсатор 34 и резистор 35, для уменьшения перегрузки транзисторов 22 и 26 включены дибды 36 и 37.Устройство работает следующим образом. с первой шиной источника питания,вхОды второй и третьей времязадающихячеек через замыкающие контакты соответственно первого и второго электромагнитных реле соединенЫ,с первойшиной источника питания, 5Однако укаэанное устройство имеет недостаточную надежность, обусловленную тем, что после включенияпервой токовой нагрузкиэлектродвигателя стеклоомывателя ) передача 10командного сигнала для включения второй токовой нагрузки электродвига-теля стеклоочистителя ) осуществляется через промежуточную времязадающую ячейку с электромагнитным релена выходе, замыкающий контакт которого и определяет начало временногоинтервала включенного состояния второй токовой нагрузки. Вследствиеэтого при отказе в работе электромагнитного реле промежуточной времязадающей ячейки может возникнуть нежелательная ситуация, при которойпервая токовая нагрузка включилась.на заданное время, а вторая не получает питания. Этот недостаток усугубляется тем, что в устройстве необеспечивается автоматическая циркуляция коммутаций токовых нагрузок, т.е, для повторных включений коммутируемых нагрузок требуются пов торные ручные воздействия на кнопку управления. К недостаткам прототипа, следует отнести и ограниченные функциональные возможности, виражающиеся в том, что процесс коммута; 35 ции токовых нагрузок начинается сразу же после замыкания кнопки управления, т.е. не обеспечиваются возможности коммутации с предварительной регулируемой задержкой. 40Цель изобретения - повышение надежности устройства и расширение его функциональных воэможностей.Поставленная цель достигается тем, что в устройство последователь ной коммутации нагрузок, содержащее три электромагнитных реле, две нагрузки и блок временных задержек, причем первые выводы обмоток электромагнитных реле и нагрузок соеди нены через кнопку с фиксацией с первой шиной питания, вторые выводы на грузок соединены с общей шиной через замыкающий контакт первого и размыкающий контакт второго электромагнитных реле соответственно, блок вре менных задержек включает в себя первую и вторую времязадающие ячейки, каждая из которых содержит конденсатор, резистор и транзистор; эмиттер транзистора соединен с об щей шиной, а коллектор - с вторым выводом обмотки соответствующего электромагнитного реле, в блок временных задержек введена ячейка регулируемой задержки,а в.первую время ЧПри подаче напряжения на шины 8 и 9 питания открываются и входят в состояние насыщения транзисторы 21 и 28. Составляющей базового тока транзистора 28 заряжается конденсатор 27. При этом конденсатор 27 заря жается до напряжения, равного падению напряжения на переменном резисторе 32, который совместно с резистором 29 образует делитель напряжения. Конденсатор 17 в первой 10 времязадающей ячейке 11 остается практически незаряженным. Эмиттерный переход транзистора 26 во второй времяэадаюшей ячейке 12 также открыт, но коллекторная.цепь транзистора 26 остается пока разомкнутой.При подаче напряжения на первую шину 7 питания и замыкания кнопки 10 управления замыкается коллекторная цепь транзистора 26, срабатывает второе электромагнитное реле 2, которое разрывает свой контакт 16 и замыкает контакт 15, Через контакт 15 срабатывает третье электромагнитное реле 2, которое разрывает свой контакт 16 и замыкает контакт 15. Через контакт 15 срабатывает третье электромагнитное реле 3, замыкающим контактом 33 вход ячейки 13 регулируемой задержки подключается к общей шине 9. При этом заряженный конденсатор 27 включается параллельно переходу эмиттер - база транзистора 28, который запирается. На коллекторе запертого транзистора 28 появляется высокий отрицательный потенциал. Следовательно, конденсатор 17 в первой ячейке 11 заряжается до напряжения, равного падению напряжения на переменном резисторе 23. Длительность импуль са, в течение которого на выходе ячейки 13 поддерживается высокий отрицательный потенциал, определяет. ся временем перезаряда конденсатора 27. Время регулируемой задерж ки регулируется переменным резистором 32.Когда в процессе перезаряда хронирующего конденсатора 27 напряжение, между его обкладками достигает порога отпирания транзистора 28, последний открывается и входит в состояние насыщения - формируется задний фронт импульса задержки на выходе ячейки 13. Через насыщенный тран эистор 28 заряженный конденсатор 17 в первой ячейке 11 шунтирует переход эмиттер - база транзистора 21, которь 1 й запирается. Следовательно, на коллекторе транзистора 21 появля) ется высокий отрицательный потенциал, отпирающий транзистор 22, через который срабатывает первое реле 1.Замыкающим контактом 14 реле 1 включается первая нагрузка 5. Время,течение которого первая нагрузка 5 остается во включенном состоянии, определяется временеи перезаряда хронирующего конденсатора 17 в первой ячейке 11.При закрытом состоянии транзистора 21 потенциал его коллектора относительно общей шины 9 равен сумме напряжений на открытом переходе эмиттер - база транзистора 22 и резисторе 20. Конденсатор 24 второй времяэадаюшей ячейки 12 заряжается составляющей базового тока открытО- го транзистора 26 до указанной суммы напряжений.В практических случаях напряжение на открытом эмиттерном переходе транзистора 22 значительно меньше по абсолютному значению падения напряжения на резисторе 20, т.е. с достаточной степенью точности можно считать, что конденсатор 24 заряжается до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 20.Процесс перезаряда конденсатора 17 в первой ячейке 11 прекращается, как только напряжение между его обкладками достигает порога отпирания транзистора 21, который, отпирается и вновь насыщается. При насыщенном состоянии этого транзистора запирается транзистор 22, разрывая цепь обмотки реле 1, которое отключает первую нагрузку 5 от шины 7 питания. В это время через насыщенный транзистор 21 заряженный конденсатор 24 во второй ячейке 12 включается параллельно переходу эмиттер - база транзистора 26, который закрывается, разрывая цепь обмотки второго реле 2Реле 2 размыкает контакт 15 и замыкает контакт 16. Через замкнутый контакт 16 подключается к шинам 7 и 9 вторая нагрузка 6. Время, в течение которого вторая токовая нагрузка 6 подключена к шинам 7 и 9 питания, определяется временем перезаряда конденсатора 24 во второй ячейке 12.Контакт 15 разрывает цепь обмотки третьего реле 3, которое контак-. том 33 отключает вход ячейки 13 от общей шины 9. Конденсатор 27 снова заряжается до напряжения, равного падению напряжения на переменном резисторе 32. Благодаря тому, что параллельно обмотке реле 3 включен конденсатор 34, реле 3 при размыка" нии контакта 15 отпускает с некоторой задержкой. Указанная задержка необходима для придания, устройству устойчивости в работе, так как оно по своей структурной схеме представляет собой замкнутую систему, в которой обратная связь осуществляется с помощью реле 3.Кагда в процессе перезаряда хронирующего конденсатора 24 транзис 100334010 30 Формула изобретения 35 40 45 тор 26 открывается и насыщается, второе реле 2 снова срабатывает, т.е.вторая нагрузка б отключается отшин 7 и 9 питания, а третье реле 3через замыкающий контакт 15 срабатывает. Через замыкающий контакт 33реле 3 вход ячейки 13 снова подключается к общей шине 9,;и начинаетсяследующий цикл в последовательнойкоммутации токовых нагрузок 5 и би т.д,Использование непосредственной1 бесконтактной ) связи между первой:и второй времяэадающими ячейками,функционирование которых определяетпоследовательность и интервалы времени коммутации нагрузок, и использование третьего электромагнитногореле для задания автоматическойциркуляции коммутаций этих нагрузок повышает надежность данного устройства.Предварительная перед каждымциклом последовательной коммутациитоковых нагрузок ) регулируемая задержка, осуществляемая благодарявведению в устройство ячейки регулируемой задержки, позволяет расширить Функциональные воэможностиустройства,Устройство последовательной коммутации нагрузок, содержащее три электромагнитных реле, две нагрузки и блок временных задержек, причем первые выводы обмоток электромагнитных реле и нагрузок соединены через кнопку с фиксацией с первой шиной питания, вторые выводы нагрузок соединены с общей шиной через замыкающий контакт первого и размыкающий, контакт второго электромагнитных реле соответственно, при этом блок временных задержек включает в себя первую и вторую время- задающие ячейки, каждая из которыхсодержит конденсатор, резистор и транзистор; эмиттер транзистора соединен с общей шиной, а коллекторс вторым выводом обмотки соответствующего электромагнитного реле,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности устройства и расширения его функциональных возможностей, в блок временных задержек введена ячейка регулируемой задержки, а в первую времязадающую ячейку введены дополнительный транзистор, переменный резистор и два резистора, вход ячейкирегулируемой задержки соединен через замыкающий контакт третьегоэлектромагнитного реле с общей шиной, а выход - с первым выводом конденсатора первой времяэадающей ячейки, второй вывод конденсатора соединен через первый резистор с второй шиной питания и с базой дополнительного транзистора непосредственно, эмиттер дополнительного транзистора соединен с общей шиной, аколлектор - с первым выводом конденсатора второй времязадающей ячейки и через второй и третий резисторы с второй шиной питания и базойтранзистора первой времязадаюшейячейки соответственно, вывод подвижного контакта переменного резистора соединен с общей шиной, а выводнеподвижного контакта соединен спервым выводом конденсатора первойвремязадающей ячейки и общей шиной,второй вывод конденсатора второйвремязадающей ячейки соединен сбазой транзистора второй времязадающей ячейки и через резистор свторой шиной питания, при этом параллельно обмотке третьего электро.магнитного реле включен конденсатор, а последовательно с обмоткой -резистор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 4021 б 5, кл, Н 04 . 13/12, 1973.2, Акцептованная заявка Великобритании Р 1374996, кл, Н 03 К 17(28,1974 (прототип).1003340 Составитель И,.ПарФеновРедактор В, Петраш Техред О.Неце Корректор Г О ака илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1589/45 Тираж 934,ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Расмите откр кая н ПодписиСССРийд. 4/5