Программное реле времени

ОПИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соаетскии Сфциалистичеснив Республик(22) Заявлено 13. 11. 78 (21) 2683989/18-21с присоединением заявки Но(51)М. Кл.3 Н 03 К 17/28 Госуаарственный комитет СССР по деяам изобретений и открытий(53) УДК 621, .374,5 (088.8) Дата опубликования описания 231280(54 ) ПРОГРАММНОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ Изобретение относится к области автоматики и предназначено для создания програьщы регулируемых в широких пределах выдержск времени.Известно реле времени, содержащее исполнительные реле, подключенные к сети через конденсаторы, а к источнику пульсирующего напряжения подсоединенные через тиратроны с КС-контурами в цепях их сеток, подключенными через выпрямительные диоды к обмоткам реле 1),Однако известное реле времени обладает недостаточной точностью работы из-за большого количества 15 кС-контуров и их питания нестабилизированным напряжением, падающим на обмотках реле. В известной схеме реле времени в качестве нагрузки могут быть использованы лишь электро магнитные аппараты сравнительно малой мощности, что делает ограниченным применение известной схемы и снижает надежность ее работы.25Известно реле времени, содержащее источник питания постоянного тока, к которому подключены один однопереходный транзистор с КС-контуром в цепи эмиттера, второй транзистор, сбставляющий с вторым ВС-контуром генератор импульсов, и тиристор, управляющий электрод которого подключен к базе первого транзистора 21.Недостаток этого реле состсит в том, что оно не обеспечивает программное переключение нескольких исполнительных устройств автоматики.Известно программное реле времени, содержащее времяэадающий генератор, распределитель импульсов, исполнительные аппараты, элемент ИЛИ 3 1. Однако известное программное устройство обладает существенным недостатком. Для его запуска в работу необходимо предварительно переключением контактов включить первый тиристор распределителя импульсов. Даже при кратковременном исчезновении напряжения питания известное устройствс отключится и для его запуска в работу йеобходимо переключить пусковую кнопку. Кроме того иэ-эа ограниченного входного сопротивления однопереходного транзистора времяэадающего генератора реле времени обладает неэ. начительной длительностью соэдавае - мых выдержек времени и недостаточной их точностью.Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства.Для достижения указанной цели в программное реле времени, содержащее времяэадающий генератор, выход которого подключен к входу распределите 5 ля имнульсов , исполнительные аппараты, поцключенные к выходам распределителя, элемент ИЛИ, включенный между входом времязадающего генера тора и выходами распределителя, введены элемент ИЛИ, блок запуска распределителя импульсов и релаксационный генератор, выход которого соединен с вторым входом генератора импульсов и через блок запуска распределителя импульсов - с вторым входом распределителя импульсов, вход блока запуска распределителя импульсов через введенный элемент ИЛИ подключен к выходам распределителя импульсов. 20На фиг. 1 представлена функциональная схема программного реле времени; на фиг. 2 - его принципиальная электрическая схема.функциональная схема программного реле времени (фиг, 1) содержит времязадающий генератор 1, распреде= литель импульсов 2 с исполнительными ,аппаратами 3-6 на выходе, два элемента ИЛИ 7 и 8, релаксационный генератор 9, блок запуска распределителя импульсов 10 и источник питания постоянного напряжения 11,Принципиальная электрическая схема программного реле времени (фиг. 2) З 5 содержит времязадающий генератор, образованный однопереходным транзистором 12, конденсатором 13, времязадающими резисторами 14-17 и резисторами 18-20 распределитель имР40 пульсов, составленный тиристорами 21-24, резисторами нагрузки 25-28, коммутирующими конденсаторами 29-32, стабилитронами 33-36, конденсаторами 37-40, диодами 41-44, и резистором 45, резисторами 46-49, исполнительные 45 аппараты, выполненные, например, в виде симисторов 50-53, к выходам которых (клеммы 54-57) и клемме 58 подключается нагрузка, релаксационный генератор, образованный однопереходным транзистором 59, ВС-контуром на резисторе 60 и конденсаторе 61 и резисторами 62 и 63 ф блок запуска распределителя импульсов, составленный диодом 64, конденсатором 65 и резистором 66, элементы ИЛИ, образованные диодами 67-70 и 71-73, и источник питания постоянного напряжения, включеющий в себя трансформатор 74, выпрямительный мост 75, конденсатор фильтра 76 и стабилитрон 77, 60Работает функциональная схема (фиг. 1) реле времени следующим образом. Как только включается реле времени, начинает релаксационный генератор 9 генерировать импульсы. Пер вый же импульс проходит через блокзапуска 10,распределителя импульсови включается первая ячейка распределителя импульсов 2, вызывая срабатывание исполнительного аппарата 3.Питание времязадающего генератора 1осуществляется через элемент ИЛИ 7с выхода распределителя импульсов2, Поэтому после срабатывания первой ячейки распределителя импульсовначинается заряд конденсатора генератора 1, и когда он зарядится, импульс с его выхода поступает на входраспределителя импульсов 2, вызывая переключение его на вторую ячейку. При этом исполнительный аппарат3 отключается, а 4 включается. Снованачинается заряд конденсатора генератора 1 и происходит переключениераспределителя. С выхода распределителя импульсов через элемент ИЛИ 8осуществляется закрывание блока запуска распределителя импульсов, ипосле срабатывания любой (кроме первой) ячейки распределителя импульсыот релаксационного генератора черезэтот блок не проходят на вход распределителя, Релаксационный генератор 9 обеспечивает кроме запуска реле времени в работу повышение входного сопротивления генератора 1 итем самым повышение точности работыреле времени. Принципиальная электрическая схема реле времени (фиг. 2) работает следующим образом. Как только реле времени включается в сеть, конденсатор 61 релаксационного генератора начинает периодически через резистор 60 заряжаться и разряжаться через открывающийся транзистор 59, и на резисторах 62 и 63 выделяются импульсы напряжения, Под действием па. дения напряжения на резисторе 63 от первого разрядного импульса тока через открытый диод 64 и конденсатор 65 импульс тока проходит через промежуток управляющий электрод- .катод тиристора 21 распределителя импульсов, вызывая его отпирание. Тиристор 21 вызывает открывание симистора 50 и включение нагрузки, подсоединяемой в анодную цепь симистора 50. При этом на. резисторе 25 появляется напряжение, под действием которого через диод 67 первого элемента ИЛИ времязадающий резистор 14 начинает заряжаться времязадающий конденсатор 3. Через резисторы 20, 46 и 62 конденсатор 38 заряжается до напряжения пробоя стабилитрона 34, Величина резистора 46 устанавливается такой, чтобы ток, протекающий через него и промежуток управляющий электрод-катод тиристора 22 под действием падения напряжения на резисторе 25, был меньше тока отпирания тиристора 22. Аналогично вы 790311бы постоянная времени РС-контура нарезисторе 60 и конденсаторе 61 была не менее, чем на порядок меньшепостоянных времени РС-контуров, образованных конденсатором 13 и резисторами 14-17Диоды 41-44 предотвращают протекание через промежутки 5 катоды-управляющие электроды тирис-торов 21-24 обратных токов под действием потенциала на резисторах 25-28,Вместо резисторов 25-28 в схемупрограммного реле времени непосред ственно могут быть включены электромагнитные реле. В этом случае симиса торы 50-53 из схемы могут быть исключены. В случае включения на выходы схемы (клеммы 54-57) электромагнитных аппаратов переменного тока,например, магнитных пускателей,они после срабатывания эа счет контактов могут самоблокироваться, невлияя на порядок работы всего устройства. Принципиальная схема программного реле времени не изменится,если в ней будет использован распределитель импульсов не с общим анодным резистором 45, а с коммутирующими конденсаторами, соединяющими катоды смежных тиристоров.Программное реле времени характеризуется бесконтактностью схемы, широким диапазоном регулировки независимых друг от друга выдержек време ни, высокой выходной мощностью инадежностью работы,что обеспечитему практическое применение в различных устройствах программногоуправления. 50 55 60 65 бираются сопротивления резисторов47-49. Поскольку из всех тиристоров21-24 распределителя импульсов отперт лишь тиристор 21, до напряжения пробоя стабилитронов 33-36 заряжен лишь конденсатор 38, Когда черезинтервал времени, определяемый постоянной времени РС-контура на конденсаторе 13 и резисторе 14 конденсатор 13 зарядится до порога отпирания транзистора 12, последний отпирается, и конденсатор 13 разряжается нарезисторы 20 и 62. Амплитуда импуль -са напряжения, падающего от разрядаконденсатора 13 на резисторы 20 и62, меньше напряжения пробоя стабилитронов 33-36, поэтому хотя напряже -ние этого импульса поступает черезконденсаторы 37-40 на все опорные диоды, откроется лишь тиристор 22, таккак суммарное напряжение на конденсаторе 38 и напряжение импульса на резисторах 20 и 62 выше напряжения пробоя стабилитрона 34. За счет резистор45, через который анодные цепи всехтиристоров подключены к плюсовой клемме источника питания постоянного токаи коммутирующих конденсаторов 29 и 30 тиристор 21 закрывается, отключая симистор 50 и исполнительный аппарат. Когда включается любой из тиристоров 22-24 распределителя импуль -сов заряжается через разделительныедиоды 71-73 и резистор 66 конденсатор, 65, вызывая эапирание диода64. Поэтому при разряде конденсатора61 на резистор 63 тиристор 21 не отпирается. Времязадающий конденсатор13 начинает теперь заряжаться черездиод 68.и резистор 15. Иэ всех конденсаторов 37-40 заряжается теперьконденсатор 39 до напряжения пробоястабилитрона 35, Поэтому при разрядеконденсатора 13 через открывающийсятранзистор 12 на резисторы 20 и 62из всех тиристоров откроется тиристор23, а тиристор 22 запирается. Третийразрядный импульс вызовет отпирание/тиристора 24, а четвертый - тиристора 21, и процесс работы программногореле времени повторяется,Для подстройки порога срабатываниятранзистора 12 с целью настройки реле времени на шкалу выдержек служитрезистор 18. Времязадающие резисторы,определяющие выдержку времени каждогоиэ исполнительных аппаратов программного реле времени, могут быть выполнены в виде набора постоянных резисторов, подсоединяемых переключа.телями. Релаксационный генератор импульсов, выполненный на однопереходном транзисторе 59, позволяет существенно увеличить входное сопротивление порогового устройства - транзистора 12, входящего во времяэадающий генератор и тем самым повыситьдлительность создаваемых выдержек засчет увеличения сопротивления времязадающих резисторов 14-17 до десятковмегом. С этой целью база транзистора12 подключена через резистор 20 крезистору 62, на котором выделяютсяотрицательные по отнбшению к минусовой клемме источника питания импульсы, кратковременно снижающие порогсрабатывания транзистора 12. Для нормальной работы схемы необходимо, чтоФормула изобретения Программное реле времени, содержащее времяэадающий генератор, выход которого подключен к входу распределителя импульсов, исполнительные аппараты, подключенные к выходам распределителя, элемент ИЛИ, включенный между входом времязадающего генератора и выходами распределителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и .надежности, в него введены элемент ИЛИ, блок запуска распределителя импульсов и релаксационный генератор, выход которого соединен с вторым входом генератора импульсов и через блок запуска распределителя импульсов - с вторым входом распределителя импульсов, вход блока запуска распределнтеля импульсов череэ введен-.ный элемент ИЛИ подключен к выходамраспределителя импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дмитренко Л. П. Тиратронныерелейные устройства. М , "Энергия",1973, с. 75, рис. 46. 2.фТиристоры". Технический справочник. Пер. с англ. под ред.В. А. Лабунцова и дрИзд. 2-е дои М "Энергия", 1971, с. 201, рис. 2-8 б. 3. Патент Японии Р 1288,кл. 98(5) Г о, 1971 (прототип)