Реле времени

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 09. 01. 80 (21) 2869310/18-21с присоединением заявки М Н 01 Н 47/ сударственннй комите СССР по яелаи изобретений и открвлнй) При Опу овамо 30.0931, Бюллетень Йо 3 бликования описания 30. 09. 81 ДК 621. 374. 5Заявител ВРЕМ риборониым р эистив ния .питания,исполнительныйй резистор,атор, разрядмагнитное рести известногонеопределенным,ания заряда,саторах послепуска, зависит оти от состояалластнконден электр готовн ляется сть сте а конде 5 Изобретение относится к и строению, а именно к электро е ле времени с хронирующими ре но-емкостными цепями.Известны реле времени, предназначенные для решения логической задачи сравнения длительности команды запуска с временем задержки, и формирования исполнительной команды при условии, если длительность кО- манды запуска превысит время задержки.Известное реле содержит хронирующую ЯС-цепь, подключенную выходом ко входу нуль-органа, источник опорного напряжения, усилитель мощности 1 .Недостатками известного реле вре" мени являются их ограниченная функциональная воэможность и неопределен ное время готовности.Известно реле времени, в котором время выдержки формируется во время пактов заряда и разряда хронирующего конденсатора что позволяет увеличить выдержку времени и повы- сить ее стабильность. Известное устройство содержит хронирующий кон,денсатор, зарядный и разрядный токоограничивающие элементы резисторный делитель нап жезарядный нуль-орган,нуль-орган, б ынакопительный сиый резистор, оле 2). Времяоустройства явтак как скоро коставшегося н нокончания команды завеличины токов утечкиния элементов схемы, два иэ которых(зарядный нуль-орган и тиристор) обладают свойством памяти.В ряде случаев требуется сравнс временем задержки, длительностьинтервала времени между задним фронтом предыдущей команды запуска и передним фронтом последующей команды Е запуска, и сформировать исполнитель ную команду, если длительность указанноГо интервала времени превыситвремя выдервки. Такую задачу известное устройство решить не может.Цель изобретения - расширение фуциональных возможностей реле временив части решения логической задачисравнения длительности интервала времени между задним фронтом предыдущей ЗО команды запуска и передним фронтомпоследующей команды запуска, и форми- рования исполнительной команды при условии, если длительность указанного интервала времени превысит время выдержки, и нормирование времени готовности реле времени, при сохранении функции сравнения длительности команды запуска с временем выдержки и формирования исполнительной команды, если длительность команды запуска превысит время выдержки, и при сохранении времени выдержки и ее стабильности.Поставленная цель достигаетсятем, что в реле времени, содержащеехронирующий конденсатор, зарядныйи разрядный токоограничивающие элементы, резистивный делитель напряжения питания, зарядный нуль-орган на двух разной проводимоститранзисторах, исполнительный нульорган на двух разной проводимоститранзисторах, балластный резистор,накопительный конденсатор, разрядный резистор и электромагнитное реле,где зарядный токоограничивающийэлемент, хронирующий конденсатор ипереход база-эмиттер транзисторатипа и-р-и исполнительного нуль-органа с одной стороны,резистивный делитель напряжения питания с другойстороны, образует мост, в диагональкоторого включен вход зарядного нульоргана, разрядный токоограничивающийэлемент включен между базой транзистора п-р-и типа исполнительного нульоргана и плюсовым полюсом источникапитания, балластный резистор включенмежду эмиттером транзистора типар-и-р исполнительного нуль-органаи плюсовым полюсом источника питания, накопительный конденсатор подсоединен минусовой обкладкой к минусовому полЮсу источника питания,плюсовой обкладкой к разрядному резистору, введены второй вход командзапуска и дополнительные элементы,два транзистора, два диода, три резистора, два двухэлементных ключа иэлемент задержки. Дополнительныйтранзистор и-р-и типа эмиттером подсоединен к эмиттеру транзисторар-и-р типа исполнительного нуль- органа, базой подсоединен к разрядному резистору, коллектором подсоединен через первый дополнительный резистор к базе дополнительного транзистора р-и-р типа, эмиттер которого подсоединен к плюсовому полюсу источника питания, коллектор через обмотку реле подсоединен к минусовому полюсу источника питания. Между эмиттером и базой дополнительного транзистора р-и-р типа включен второй дополнительный резистор. Один дополнительный диод подсоединен в обратном направлении параллельно обмотке реле. Ко эмиттеру дополнительного транзисто 60 65 на транзисторный каскад из двухтранзисторов с резистивными связямипозволяет избавиться от элемента памяти в исполнительном каскаде и устранить возможную перегрузку транзисторов исполнительного нуль-органа вмомент развития регенеративного процесса при формировании исполнительной команды. Введение диода и резистора в зарядную цепь накопительногоконденсатора позволяет нормировать ра и-р-и типа подсоединен анодцругого дополнительного диода, катодкоторого через третий дополнительныйрезистор соединен с плюсовой обкладкой накопительного конденсатора.Параллельно накопительному конденсаторуподсоединен один элемент первогоключа, второй элемент которого подсоединен ко входу элемента задержки.Один элемент второго ключа подсоединен параллельно хронирующему конденсатору, а второй элемент второгоключа - между плюсовой обкладкойхронирующего конденсатора и минусовым полюсом источника питаниЯ. Входвторого двухэлементного ключа соеди нен с выходом элемента задержки. входпервого двухэлементного ключа является вторым входом схемы.Для решения логической задачисравнения длительности интервала 20 времени между задним фронтом предыдущей команды запуска и переднимфронтом последующей с временем выдержки и формирования исполнительной команды при условии, если указанный интервал превысит время выдержки, нужно к первому входу устройства подключить постоянное напряжение питания.Команды запуска подаются на второй вход устройства в любой моментвремени после подключения к первомувходу постоянного напряжения питания, независимо от того, в какомсостоянии находится в данный момент.устройство. По переднему фронту И команды запуска начинается обнуление накопительного конденсатора, ачерез время элемента задержки -обнуление хронирующего конденсатораи разрушение памяти зарядного нуль органа, транзисторы которого находятся в насыщенном состоянии, есликоманда запуска пришла после окончания такта заряда хронирующегоконденсатора.Время готовности устройства нормируется соответствующим подборомпараметров элементов ключей и должнобыть меньше длительности. команды запуска. Время элемента задержки должно быть не меньше времени обнуле ния накопительного конденсатора, чемустраняется возможность выдачи ложной исполнительной команды.Замена тиристорного ключа в исполнительном каскаде реле временивремя заряда накопительного конденсатора, Подключение диода в обратномнаправлении параллельно обмотке исполнительного реле, повышает надежность реле времени,Для решения логической задачи 5сравнения длительности команды запуска с временем выдержки и формирования исполнительной команды при условии, если длительность команды за-пуска превысит время выдержки, команца запуска подается на первый входустройства.На чертеже приведена электрическая принципиальная схема устройства.15Реле времени включает разрядныйтокоограничивающий элемент 1, зарядный токоограничивающий элемент 2,хронирующий конденсатор 3, зарядныйнуль-орган на транзисторах 4 и 5,делитель напряжения на резисторах б и7, исполнительный нуль-орган на транзисторах 8 и 9, балластный резистор10, резисторы каскадной транзисторной связи 11 и 12, транзистор исполнительного каскада 13, диод 14 25и резистор 15, составляющие зарядную цепь накопительного конденсатора16, разрядный резистор 17, транзисторисполнительного каскада 18, исполнительное реле 19 и шунтирующий его ЗОобмотку диод 20, второй двухэлементныйключ 21, элемент задержки 22 и первый двухэлементный ключ 23,первыйвход 24 устройства, минусовая шина25 устройства, второй вход 26 уст- З 5ройства.При решении задачи сравнениядлительности команды запуска с временем выдержки и формирования исполнительной команды при условии, еслидлительность команды запуска превысит 4 Овремя выдержки, команда запуска подается в виде импульса положительного напряжения на первый вход 24 устройства относительно минусовой шины 25. 45Для повышения стабильности рекомендуется до поступления командызапуска на первый вход обнулить элементы памяти устройствавоздействуякратковременно (но на время, не меньшее нормированного времени готовности), на .второй вход 26 устройства.При поступлении на вход 24 команды запуска, длительность которойбольше времени выдержки, хронирую" 55щий конденсатор 3, переход база-эмиттер транзистора 9, зарядный токоограничивающий элемент 2 и резисторыб и 7 образуют несбалансированныймост, в диагонали которого включеныисточник питания и входная цепь 60транзистора 4. Транзисторы 4 и 5 на-.ходятся в режиме отсечки из-за обратного смотренияперехода база-эмиттер транзистора 4. Транзисторы 8 и 9открыты и шунтируют зарядную цепь е 5 конденсатора 16, представленную в вице диода 14 и резистора 15. Транзисторы 13 и 18 закрыты. Происходит заряд хронирующего конденсатора 3.В момент, когда напряжение на конденсаторе 3 достигнет уровня порога срабатывания компаратора, транзисторы 4 и 5 открываются и регенеративно переходят в состояние насыщения, подключая конденсатор 3 обратной полярностью к переходу базаэмиттер транзистора 9. Транзисторы 8 и 9 закрываются, протекает процесс разряда конденсатора 3 и одновременно заряд конденсатора 16 через резистор 10, диод 14 и резистор 15. В конце процесса разряда конденсатора 3, когда смещение на переходе база-эмиттер транзистора 9 станет прямым, транзисторы 8 и 9 открываются и регенеративно переходят в состояние насыщения, при этом конденсатор 16 начинает разряжаться через резистор 17, переход база-эмиттер транзистора 13 и транзисторы 8 и 9. Ток разряда конденсатора 16 вводит транзистор 13 в состояние насыщения, коллекторный ток транзистора 13 через резистор 12 попадает в базу транзистора 18, который переходит из закрытого состояния в состояние насыщения и подключает напряжение источника питания к обмоткереле 19При решении задачи сравнения с временем выдержки длительности ин. - тервала времени между задним фронтом .предыдущей команды запуска и передним фРонтом последующей и формирования испОлнительной команды, если указанный интервал времени больше времени выдержки, на вход 24 подается постоянное положительное относительно минусовой шины 25 напряжение, а затем на вход,26 подается последовательность команд запуска. При поступлении команды запуска на вход 26 срабатывает первый двухэлементный ключ 23, один элемент которого начнет обнуление накопительного конденсатора 16, а другой элемент передает команду запуска на элемент задержки 22. Задержанная на время элемент задержки команда запуска поступит на второй двухэлементный ключ 21, один элемент которого начнет обнуление хронирующего конденсатора, а другой элемент соединит эмиттер транзистора 4,и минусовым полюсом источника питания, подключенного к минусовой шине 25. Такое состояние схемы сохраняется дс окончания команды запуска. По окончании команды запуска действие двухэлементных ключей прекратится, и в схеме реле времени хронирующий конденсатор 3,переход база-эмиттер транзистора 9, зарядный гокоограничивающий элемент 2 и ре 868872зисторы 6 и 7 образуют несбалансированный мост, в диагонали которого включен источник питания и входная цепь транзистора 4. Транзисторы 4 и 5 находятся в режиме отсечки из-за обратного смещения перехода база-эмиттер транзистора 4. Транзисторы 8 и 9 открыты и шунтируют зарядную цепь конденсатора 16, представленную в виде диода 14 и резистора 15,Транзисторы 13 и 18 закрыты. Происходит заряд хронирующего конденсатора 3.В момент, когда напряжение на конденсаторе 3 достигнет уровня порога срабатывания компаратора, транзисторы 4 и 5 открываются и регенеративно переходят в состояние насыщения,под ключая конденсатор 3 обратной полярностью к переходу база-эмиттер транзистора 9, Транзисторы 8 и 9 закрываются. Протекает процесс разряда конденсатора 3 и одновременно заряд 2 О конденсатора 16 через резистор 10, диод 14 и резистор 15 В конце процесса разряда конденсатора 3, когда смещение на переходе база-эмиттер транзистора 9 станет прямым, транзисторы 8 и 9 открываются и регенеративно переходят в состояние насыщения, при этом конденсатор 16 начнет разряжаться через резистор 17, переход базаэмиттер транзистора 13 и транзисторы 8 и 9. Ток разряда конденсатора 16 вводит транзистор 13 в состояние насыщения, коллекторный ток транзистора 13 через резистор 12 попадает в базу транзистора 18, который переходит из закрытого состояния в состояние насыщения и подключает напряжение источника питания к обмот.ке, реле 19.Если до момента окончания такта 4 О разряда хронирующего конденсатора на вход 20 поступит новая команда запуска, то вновь произойдет сначала обнуление накопительного конденсатора затем, обнуление хронирующегоЩ конденсатора и разрушение памяти зарядного нуль-органа, По окончании команды запуска вновь начнется такт заряда хронирующего конденсатора. Введение дополнительных элементов значительно расширяет функциональные возможности реле времени при сохранении времени выдержки и ее стабильности. Нормирование времени готовности позволяет получить время го товности пренебрежимо малым в сравнении с временем выдержки (на два-три порядка), и таким образом, с высокой точностью решать логическую задачу сравнения с временем выдержки: щ длительность команды запуска; длительности интервала времени между задним фронтом предыдущей команды запуска и передним фронтом послбцующей; периода следования команд запуска. Формула изобретения Реле времени, содержащее хронирующий конденсатор, зарядный и разрядный токоограничивающие элементы, резистивный делитель напряжения питания, зарядный нуль-орган на двух разной проводимости транзисторах, исполнительный нуль-орган, на двух разных проводимости транзисторах, балластный резистор, накопительный конденсатор, разрядный резистор и электромагнитное реле, где зарядный токоограничивающий элемент,хронирующий конденсатор и переход базаэмиттер транзистора и-р-и типа исполнительного нуль-органа с одной стороны, а резистивный делитель напряжения питания с другой стороны образуют мост, в диагональ которого включен вход зарядного нуль-органа, разрядный токоограничивающий элемент включен между базой транзистора и-р-и типа исполнительного нуль-органа и плюсовым полюсом источника питания, балластный резистор включен между эмиттером транзистора р-и-р типа исполнительного нуль-органа и плюсовым полюсом источника питания, накопительный конденсатор подсоединен минусовой обкладкой к минусовому полюсу источника питания, а плюсовой обкладкой к разрядному резистору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при сохранении времени выдержки и его стабильности, введены два дополнительных транзистора, три резистора, два диода, два двухэлементных ключа и элемент задержки, при этом дополнительный транзистор и-р-и типа эмиттером подсоединен к эмиттеру транзистора р-и-р типа исполнительного нуль-органа, базой подсоединен к разрядному резистору, коллектором подсоединен через первый дополлнительный резистор к базе дополнительного транзистора р-и-р типа, эмиттер которого подсоединен к плюсовоиу полюсу источника питания, коллектор через обмстку реле подсоединен к минусовому полюсу источника витания, межцу эмиттером и базой дополнительного транзистора и-р-и типа включен второй дополнительный резистор, один дополнительный диод подключен в обратном направлении параллельно обмотке реле, к эмиттеру дополнительного транзистора и-р-и типа подсоединен анод другого дополнительного диода, катод которого через третий дополнительный резистор соединен с плюсовой обкладкой накопительного конденсатора, параллельно которому подсоединен один элемент первого ключа, второй элемент которого подсоединен ко входу задержки, одинактор Ю. Середа Техр Корректор Г. РешетникФ акаэ 8344/ Тираж 787 И Государсделам.изоб Москва, Ж Подписноеенного комитета СССРтений и открытий5, Раушская наб д. 4 ВНИ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 элемент второго ключа подсоединенпараллельно хроннрующему конденсатору, второй элемент второго ключаподсоединен между плюсовой обкладкой хронирующего конденсатора иминусовым полюсом источника питания,,а вход второго ключа соединен с выходом элемента задержки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 624312, кл. Н 01 Н 47/18, 02.02.77. 2. Авторское свидетельство СССР М 506917, кл. Н 01 Н 47/18,25.05.74,