Реле времени

,ЯО 149772 14 Н 03 К ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМ ЬСТВ СВИ 4371107/2420.11.8730.07.89. ЬМосковский(21 (22 (46 ни, со 9, бло юл. Уинстии автский ут ра матик техниучлектроники ки,но-и итут часоследовател ромышленно А.С,Дедюхи и А.11.Шев 621.324(08 Заявка Вел З.М, 980 стин, Е.Аьев8.8)икобри Э.Д.Св 449 ин(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение отно ной технике и может б но при построении рел мутирующих переменный сится к импульс ть испольэовае времени, комок в нагруз ВЫ Ж ГОСУААРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР Цель изобретения - повышение точности и надежности. Введение в реле времедержащего времязадающий блок к 7 запуска, симметричный тирис тор 1, подключенный последовательно с нагрузкой 2 к источнику 5 переменного тока, и триггер О, детектора 13 нуля, элемента И 11 блока 8 галь-. ванической развязки позволяет повысить точность за счет синхронизации включения времяэадающего блока 9 с моментами прохождения коммутирующего напряжения через 0 и повышает надежность за счет включения тиристора 1 в области низких напряжений, близких к О, что ликвидирует резкие перепады напряжений в нагрузке. 2 э,п. ф-лы, 4 ип.149772Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для создания реле времени, коммутирующих переменный ток в нагрузке5Целью изобретения является повышение надежности и точности путем обеспечения синхронизации начала формирования временного интервала с моментами прохождения коммутируемого напряжения через нудь.На фиг.1 изображена структурная схема реле времени; на фиг,2 - принципиальная схема реле времени с аналоговым времязадающим устройством; на фиг.З - то же, с цифровым время- задающим устройством; на фиг,4 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Реле времени содержит симметрич ный тиристор 1, который последовательно с нагрузкой 2 соединен с шинами 3, 4 источника 5 переменного тока, управляющий электрод через, резистор 6 соединен с его катодом и - через 25 блок 7 запуска и блок 8 гальванической развязки - с выходом времязадающего блока 9, вход которого соединен с выходом триггера 1 О, вход сброса которого соединен с выходом времяза дающего блока 9 а вход установки - с выходом элемента И 11, первый вход которого подключен к управляющему входу 12 реле времени, а второй саединен с выходом детектора 13 нуля, подключенного к шинам ), 4 источника 5 переменного тока; при этом блок 7 запуска может быть выполнен э виде выпрямптельного моста на диодах 14-17, одна и диагоналей которого через ре зистор 18 включена между анодом и уп равляюшим электродом симметричного тиристора 1, а в другую диагональ включен оптм,н 8, выполняющий функцию блока 8 гальванической развязки де" 45 тектор 13 нуля содержит выпрямитель" ный мост на диодах 19-22, одна из диагоналей которого через резистор 23 соединена с шинами 3, 4 источника 5 переменного тока, а в другую диагональ включена, цепь из последовательно соединенных порогового элемента 24 и оптрона 25, на выходе которого между шинами 26, 27 источника 28 постоянного тока включены резисторы 29, 30; времязадающий блок 9 содержит транзисторный каскад на транзисторах 31, 32, нагрузкой которого является оптрон 8, вход транзисторного каскада через резистор 33 подключен к общей шине и - через пороговый элемент 34 - к первым выводам времязадающих конденсатора 35 и резистора 36 а параллельно конденсатору 35 подключен коллекторно-эмиттерный переход транзистора 37; резистор 38 является нагрузкой транзистора 32, вы-, ход транзисторного каскада подключен через дифференцирующую цепь, выполненную на резисторе 39 и конденсаторе 40 к дополнительному выходу время- задающего блока 9, содержащего во втором варианте цифровой компаратор 41, первые входы которого соединены с выходами клавиатуры 42, вторые входы - с выходами счетчика 43, тактовый генератор 44, вход которого через первый элемент И 45 подключен к входу счетчика чЗ, первый и второй, выходы цифрового компаратора 41 подключены соответственно к первым входам второго 46 и третьего 47 элементов И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ 48, а вторые входы соединены с выходами переключателя режима работы, выполненного на переключателе 49 и резисторах 50, 51; выход элемента ИЛИ 48 соединен с входом четвертого элемента И 52, второй вход которого соединен с входом времязадающего блока 9, выход которого соединен с выходом четвертого элемента И 52.Реле времени работает следующим образом.В исходном состоянии симметричный тиристор 1 включен и нагрузка 2 обесточена, триггер 10 находится в нулевом состоянии, детектор 13 нуля вырабатывает импульсы в моменты прохождения коммутируемого напряжения через 0 (фиг.4). При подаче на управляющий вход 12 сигнала запуска триггер 10 переходит в состояние "1," в момент следования очередного импульса с выхода детектора 13 нуля.В реле времени с аналоговым время- задающим устройством (фиг.2) при по- . явлении низкого уровня на выходе триггера 10 происходит выключение транзистора 37, а через светодиод оптрона 8 начинает протекать ток, поскольку транзистор 38 открыт положительным напряжением на его базе. Прохождение тока через светодиод оптрона 8 вызывает переключение в проводящее состояние фототиристора оптрона 8, и через диоды 14-17 начинает протекатьток, вк:ипчсцощиг тцрцсторв цдчале кдждого полуцериодд цротекдющегс через него переменного токд. 1 Осле выключения трацзисторд 37 цдлряжецие цд конденсаторе 35 начцндет цдрдстать с некоторой постоянной времени=КС, Определяемой величиной сопротивления резистора 36 и емкости конденсатора 35. При достижении напряжением ца конденсаторе 35 величины включения порогового элемента 34 пороговый элемент 34 переводится в состояние с вы- сокоГ. проводимостью и в базу транзистора 32 начинает поступать ток, переводящий его во включенное состояние. Включение транзистора 32 вызывает включение транзистора 31, через све;овод оптрона 8 прекращается прохождение тока, в результате чего фото- резистор оптрона 8 и симметричный тиристор 1 выключаются при очередном прохождении коммутируемого напряжения через О. Выключение транзистора 31 приводит к формированию на его коллекторе положительного перепада напря жения, который, дифференцируясь на конденсаторе 40 и резисторе 39, обеспечивает формирование положительного ггмпульса, переводящего триггер в нулевое состояние, реле времени возвращается в исходное состояние.При реализации времязадающего устройства 9 в виде цифровой схемы появление высокого уровня на выходе триггера 10 разрешает прохождение импульсов, вырабатываемых генератором 44, на вход счетчика 43 и одновременно разрешает прохождение сигнала, вырабатываемого цифровым компаратором 41, на вход блока 8 гальванической развязки и блока 7 запуска, При изображенном на фиг.3 положении переключателя 49, который управляется напряжением на шине 27, на выходе времязадающего блока 9 появляется сигнал А С В (где А - число, записанное в счетчике; В - число, записанное в клавиатуре 42), включающий симметричный тиристор 1 в проводящее состояние. После достижения счетчиком 43 состояния, соответствующего набранному с помощью клавиатуры 42 кодучисла А, установка сигнала на выходе элемента ИЛИ 52 принимает значение логического О" и симметричный тиристор 1 переходит в выключенное состояние при прохождении коммутируемого напряжения через О, Реле времени устдцдвлнндетсв в иехсвцсс состояниепосле достижения счетчиком 43 кгцеч -ного состояния посредством сцгцдлд,5снимаемого с .ленце; ш,хедд счетчика 43, 1.слц переключ;.Тель 49 здццмдет полжение, и отцвоцсложцое показанному цд фиг.З, включецце сцмметричцого тцристорд 1 прсхцсходцтпосле достижения счетчиком 43 состояния, соответствующего набранному спомощью переключателей кода числа,а выключение - пс с кончднии цикла вмомент достижения счетчиком конечно 15 ге сОстОяния,Детектор 13 нуля, блок 7 запускаи блок 8 гдльвдцической развязки вданном варианте ;.еле времени могутбыть выполнены аналогично показанным2 О ца фиг,2,Из приведенного выше описания можно сделать ряд выводов о положительном эффекте предлагаемого устройстваа именно: повышается точность изме 25 реция эа счет включения в реле времени детектора нуля ц синхронизациивключения времязадающего устройствас моментами прохождения коммутирующего напряжения через О, что исключаетЗО разброс времени включенного состоянияпри задании времени выдержки с дискретностью, прстпорциональной 0,0 с;повьшается надежность устройства в работе эа счет улучшения синхронизации,которая Обеспечивается включениемсимметричного тиристора в области напряжений, близких к О, что ликвидирует резкие перепады напряжений в нагрузке и связанную с этим возможность40 сбоев в схеме устройства.Формула изобретения1. Реле времени, содержащее время задающий блок, триггер, блок запуска, выход которого соединен с управляющим электродом симметричного тиристора, который г.оследовательно с нагрузкой, соединен с шинами перемен ного тока, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности и надежности, введены блок гальванической развязки, детектор нуля, элемент И, при этом выход триггера 55 соединен с входом времязадающего блока, дополнительный выход которого соединен с входом сброса триггера и через блок гальванической развязки подключен к входу блока запуска, а149772 Ь тока,Фие г вход установки триггера соединен свыходом элемента И, первый вход которого соединен с управляющим входомреле, а второй вход соединен с выходом детектора нуля, входами соединенного с шинами источника переменного 2. Реле по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,времязадающий блок содержит транзисторный каскад, нагрузкой которого является оптрон, выход которого подключен к дополнительному выходу времязадающего блока через конденсатор, вход через пороговый элемент - к первым выводам времязадающего резистора и конденсатора, вторые выводы подключены к соответствующим выводом источника пита ния, при этом параллельно конденсатору подключен коллекторно-базовый переход транзистора, база которого соединена с входом времязадающего блока. 25 3. Реле ло и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что времязадающийблок содержит цифровой компаратор,первые входы которого соединены с выходами клавиатуры, вторые входы - свыходами счетчика, тактовый генератор, вход которого через первыйэлемент И подключен к входу счетчика, причем первый и второй выходыцифрового компаратора подключены соответственно к первым входам второгои третьего элементов И, вторые входы которых соединены с выходами переключателя режима работы, а выходыэлементов И и третий выход цифровогокомпаратора соединены соответственнос входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к четвертому входуэлемента И, выход которого соединенс выходом времязадающего блока, соединенного входом с вторыми входамипервого и четвертого элементов И,причем выход последнего разряда счетчика соединен с дополнительным выходом времязадающего блока,497726 О йРсод Ь 69 Г Вход упраЮФсу с 3( .сфайфМ Составитель Н,МаркиРедактор А,Маковская Техред А.Кравчук рректор И,горна раж 8 Подписно 456/55 Госуда ЗаказВНИИПИ ГКНТ СССР рытия4/5 омитета по изобретениям и отосква, Ж, Раушская наб.,венног 113035 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 10