Реле времени

ОП ИСАНИЕИЗОБВЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик 746764 6 ) Дополнительное к авт, св 0.77 (21 аивлеио 1 190/2 0 7/18 единением заявки Лф спр Гоеударстееиимй комитет кори тетюубликова Бюллетень,%2 пп декам иэооретеиий и открытий(2) Авторы изобретения К, Никифоров и А. ф. Сычев 71) Заявите Е ВРЕМЕНИ импульсноенение влемеханики 20кграничильного, а Изобретение от к йтехнике и может римустройствах авто теи связи.Известно реле времени, содержащеевремязадаюшую РС-цепь, состоящую из5резистора и двух конденсаторов, имеющих общую точку и подключенных к разноименным полюсам источника питания,пороговый каскад с исполнительным30элементом 17Конденсаторы времязадвюшей ЙС цепитаких реле предварительно (до моментаначала выдержки) заряжаются до определенных уровней напряжений и с момента5начала выдержки времени перезаряжаются, компенсируя токи утечки. Этим достигается уменьшение погрешности выдержки времени от старения и изменениятемпературы окружающей средьг,Уменьшение времени готовностиповторному действию таких реле овается необходимостью предваритедо момента начала выдержки, заряд времязадающих конденсаторов до определенных уровней напряжений.Известно также реле времени, содержащее времязадаюшую йС цепь, подключенную через дифференцирующую цепь к генератору импульсов, пороговый гсаскад с исполнительным элементом, разделительные диоды 1.2.Конденсатор времязадающей ЙС цепи таких реле заряжается отисточника напряжения, на который накладываются продифференцироввнньге импульсы от генератора. Для срабатывания порогового каскада в реле используется энергия не ЙС -цепи,. в энергия генератора импульсов, что позволяет получить большую точность срабатывания и малую величину разброса выдержек.Применение в пороговом устройстве в качестве сравнивающего элемента кремниевого диода с большим обратным сопротивлением в совокупности с вышеприведенными признаками позволяет применять в ЙС цепях при заданных яы3 74 держках времени высокоомные резисторы и конденсаторы небольшой емкости. Это в целом дает возможность для больших выдержек времени (порядка нескольких минут) без особого ущерба в габаритах использовать неэлектролитические конденсаторы, имеющие по сравнению с электр олитическими лучшую стабилцность и меньший коэффициент абсорбции. Применение конденсаторов небольшой емкости способствует уменьшению временй готовностй к повторному действию реле времени.Недостатком такого реле является значительное изменение тока утечки времязадающего конденсатора в процессе старения и изменения температуры окружающей среды, что приводит к нестабильности выдержки времени и изменению ее величины относительно первоначального значения.Другим недостатком реле является значительное время повторного действия из-за необходимости полного разряда времязадающего конденсатора перед последующими выдержками 1 начиная со второй). Несоблюдение этого требования, т.е. неполный разряд"времязадающего конденсатора, является причиной значительных нестабильностей выдержки времени. Так как время полного разряда конденсатора равно более чем утроенному значению постоянной времени его разрядной цепи, то это приводит к большим значениям времени готовности реле к повторному действию, несмотря на применение низкоомных разрядных цепей.Целью изобретения является повышение стабильности выдержки времени и уменьшение времени готовности реле к повторному действию.Иля достижения указанной цели в реле времейи, содержащее последовательную времязадающую С-цепь, подключенную через дифференцирующую цепь к выходу генератора импульсов, пороговый каскад с исполнительным элементом, подключенный к выходу времязадающей ЙС-цепи раздели 1 ельные диоды, введены электронный ключ с задержкой, выполненный, например, на транзисторе с дополнительной ЯС -цепью в базовой цепи; дополнительный времязадающий конденсатор и делитель напряжения источника питания, например, на стабилитронах, причем коллектор транзистора подключен к объединенным обкладкам двух конденсаторов времязадающей ЙС -цепи, подключенныхВ известных устройствах время не обходкмого предварительного заряда(разряда) не входит во время выдержки реле времени и определяет довольно большое время готовности реле к повторному действию. Последнее уже определяется не временем, необходимым для 55возвращения в исходное состояние времязадающих конденсаторов, а временем разряда конденсатора дополнительнойЙС -цепи, создающей задержкч. Исполь 5 10152025 30 35 40 45 сф фк разноименным шинам источника питания, указанные обкладки конденсаторов подключены через соединенные последовательно разделительный диод и резистор нагрузки транзистора к общей шине, а через другой разделительный диод к первому выходу делителя напряжения источника питании, ко второму выходу которого подключен эмиттер транзистора, параллельно конденсаторудополнительной ЯС -цепи включен исполнительный элемент порогового каскада, например нормально открытый контакт реле.Применение времязадаюшей С -цепи, состоящей из резистора и двух конденсаторов, позволяет компенсировать токи утечки времязадаюших конденс аторов в процессе старения и изменения темпера-.туры окружающей среды, Применениеэлектронного ключа с задержкой, подключенного.определенным способом к двум времяэадающим конденсаторам, позволяет, с одной стороны, осуществлять заряд времязадаюших конденсаторов до определенных (фиксированных) уровней напряжений, что в совокупности с приме-, нением времязадаюшей цепи, состоящей из резистора и двух конденсаторов, позволяет повысить стабильность выдержки времени, С другой стороны, наличие в электронном ключе дополнительной ЙС-цепи позволяет получить временную задержку, необходимую для заряда времязадающих конденсаторов до определенных уровней напряжений и последующего (после окончания временной задержки) их перезаряда через резистор времязадающей цепи в процессе отработки заданной выдержки времени. Время заряда времязадающих конденсаторов до определенных уровней напряжений и время их перезаряда через резистор времязадающей цепи до срабатывания исполнительного элемента составляют заданную выдержку: времени.46764 6 5 0 20 25 5 7 зование усилительных свойств электронного ключа (предварительный заряд двух времязадающих конденсаторов осуществляется через низкоомную коллекторную нагрузку транзистора; а заряд конденсатора дополнительной ЯС -цепи - через высокоомный базовый резистор) позволяет на порядок и более уменьшить величину емкости конденсатора дополнительной РС -цепи посравнению с емкостью конденсаторов,времязадающей РС -цепи, что способствует существенному снижению времени готовности реле к повторному действию по сравнению с существующими реле .Для ускорения разряда конденсатора дополнительной йС -цепи, а следовательно, и уменьшения времени готовности реле к повторному действию после окончания выдержки времени он шунтируется исполнительным элементом порогового каскада, например нормально открытыМ контактом реле. В известных реле времени для уменьшения времени готовно- сти реле к повторному действию после окончания выдержки времени исполнительным элементом порогового каска.да шунтируется конденсатор времязадаю-. щей ЙС -цепи Учитывая, что емкость конденсатора дополнительной ЯС -цепиЭвыбирается на порядок меньше, чем емкость времязадающей РС -цепи, а также отсутствие необходимости обязательного ,полного разряда конденсатора дополнительной РС -цепи вследствие того, что нестабильность времени задержки не оказывает значительного влияния на стабильность выдержки времени реле, так как время задержки составляет 0,01- 0,001 часть выдержки времейи реле, время готовности предлагаемого реле времени к повторному действию значительно меньше, чем у известных. С целью уменьшения времени заряда двух, конденсаторов времязадающей ИС цепи до определенных уровней напряжений, а следовательно, уменьшения влияния нестабильности времени задержки, в течение которого осуществляется заряд этих конденсаторов, на стабиль ность выдержки времени реле, их объединенные обкладки подключены через один разделительный диод и резистор нагрузки электронного ключа к общей шине, а через второй разделительный диод к делителю напряжения, выполненному, например, на стабилитронах. Причем заряд конденсаторов прекращаетсяна крутых участках зарядных экспонент, что резко уменьшает время их заряда.На фиг. 1 представлена принципиальнаа схема реле времени.Реле времени содержит времязадающую РС -цепь, состоящую иэ резистора и двух конденсаторов 2 и 3, дифференпирующую цепь на резисторе 4 и конденсаторе 5, генератор 6 импульсов, пороговый каскад, состоящий иэ диода 7, резистора 8, триггера 9, исполнительный элемент 10, например реле, разделительные диоды 11 и 12, эпектроннъгй ключ с задержкой, выполненный на транзисторе 13 с дополнительной РС -цепью состоящей из резистора 14 и конденсатора 15, в базовой цепи, делитель напряжения источника питания на стабилитронах 16-18, резистор 19, нагрузки транзистора, низкоомный резйстор 20, через который объединены обкладки времяэадающих конденсаторов 2 и 3, нормально открь 1 тый контакт 21 реле.На фиг. 2 приведены графики, поясняющие принцип перезаряда времязадающих конденсаторов в процессе выдержки времени реле.Здесь И - напряжение на стабилиф тронах 16-18; И - напряжение на стабилитронах 17 и 18; У пор. - напря-жение, при котором срабатывает пороговый каскад (открывается диод 7); а -кривая заряда конденсатора 2; в - кривая заряда конденсатора 3; с - криваяодновременного заряда конденсатора 2 иразряда конденсатора 3 через резистор 1после окончания времени задержкивремя окончания задержки,- времяокончания выдержки реле времени; Ы,е -щ кривьге заряда конденсаторов 2 и 3 вслучае, если бы они заряжались до необходимыхуровней напряжения по экспоненте.Постоянная времени заряда дополнительной С-цепи выбирается значительноДрц меньше постОянной времени времязадающей РС -цепи.Постоянная времени времязадающейРС-цепи при ускоренном заряде выбирается меньше постоянной времени за 50 ряда дополнительной Р С -цепи,Вместо триггера Можвт быть использован электронный ключ с памятью.Процесс выдержки времени начинается с момента подачи напряжения пита 55 ния на реле времени. При этом конденсатор 15 электронного ключа разряжен,и ключ закрыт (на базе транзистора:,относительно эмиттера находится положительный потенциал). Начинается заряд35 64 8мость в периодической настройке его перед применением в процессе длительной эксплуатации.Формула изобретенияРеле времени, содержащее последовательную времязадаюшую 4 С -цепь подключенную через двфференцируюшую цепь к выходу генератора импульсов, пороговый каскад с исполнительным элементом, подключенный к выходу времязадающей ЙС -цепи, разделительные диоды, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения стабильности и умень-, шения времени готовности реле к повторному действию, в него введены электронный ключ с задержкой, выполненный, например, на транзисторе с дополнительной ВС цепью в базовой цепи, дополнительный времязадаюший конденсатор и делитель напряжения источника питания, например, на стабилитронах, причем коллектор транзистора подключен к объединенным обкладкам двух конденсаторов времязадаюшей-цепи, подключенных к разноименным шинам источника питания, указанные обкладки конденсаторов подклйчены через соединенные последовательно разделительный диод и резистор нагрузки транэистсра к общей Шине, а через другой разделительный диац к первому выходу делителя напряжения источника питания, ко второму выходу которого подключен эмиттер транзистора, параллельно конденсатору дополнительной РС -цепи включен исполнительный элемент порогового каскада, например нормально открытый контакт реле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР189488, кл, Н 01 Н 47/18,14. 10,64.2. Реле времени ВЛ ТУ 16.523.453-74 (прототип),