RU78754U1

RU78754U1 - DEVICE FOR TURNING ON THE EXECUTIVE RELAY

Info

Publication number: RU78754U1
Application number: RU2008128700/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Прокофьев (RU); Александр Александрович Прокофьев
Priority date: 2008-07-14
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2008-12-10

Abstract

Устройство для включения исполнительного реле, содержащее блок запрета включения исполнительного реле, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, третий вход - с первым выходом блока питания и первым входом блока формирования импульсов, а выход - со вторым входом блока формирования импульсов, третий вход которого подключен к третьему входу устройства, а выход через первичную обмотку трансформатора подключен ко второму выходу блока питания, первый вывод вторичной обмотки трансформатора соединен через основной фотодиод с первым выводом обмотки исполнительного реле, параллельно которой подключен конденсатор, а оптически связанный с основным фотодиодом светодиод подключен к третьему выходу источника питания, отличающееся тем, что в него введены три дополнительные пары оптически связанных фотодиодов и светодиодов, при этом дополнительные светодиоды подключены к третьему выходу блока питания, второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен через первый дополнительный фотодиод с первым выводом обмотки исполнительного реле, второй вывод которой через второй дополнительный фотодиод соединен с первым выводом вторичной обмотки трансформатора, а через третий дополнительный фотодиод соединен со вторым выводом той же обмотки трансформатора.A device for activating an executive relay, comprising a block inhibiting the activation of an executive relay, the first and second inputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the device, the third input is with the first output of the power supply and the first input of the pulse forming unit, and the output is with the second input of the forming unit pulses, the third input of which is connected to the third input of the device, and the output through the primary winding of the transformer is connected to the second output of the power supply, the first output of the secondary winding of the transformer connected through the main photodiode to the first output of the actuator relay winding, in parallel with which a capacitor is connected, and the LED optically connected to the main photodiode is connected to the third output of the power source, characterized in that three additional pairs of optically coupled photodiodes and LEDs are introduced into it, with additional LEDs connected to the third output of the power supply, the second terminal of the secondary winding of the transformer is connected through the first additional photodiode to the first output of the winding relay, the second output of which through the second additional photodiode is connected to the first output of the secondary winding of the transformer, and through the third additional photodiode is connected to the second output of the same winding of the transformer.

Description

Полезная модель относится к устройствам автоматики и может быть использована для включения исполнительных реле устройств железнодорожной автоматики, например, для управления железнодорожными стрелками и светофорами.The utility model relates to automation devices and can be used to turn on executive relays of railway automation devices, for example, to control railway switches and traffic lights.

Известно устройство для включения исполнительного реле, содержащее блок запрета включения исполнительного реле, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, третий вход - с первым выходом блока питания и первым входом блока формирования импульсов, а выход - со вторым входом блока формирования импульсов, третий вход которого подключен к третьему входу устройства, а выход через первичную обмотку трансформатора ко второму выходу блока питания, первый вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к первому выводу обмотки исполнительного реле, параллельно которой подключен конденсатор (Ефимов В.Ю., Прокофьев А.А., Горбунов Б.Л. Компьютерная централизация стрелок и сигналов - «Автоматика, телемеханика и связь», №1, 1979, с.6-9, рис.3).A device for activating an actuating relay is known, comprising an actuator relay inhibiting unit, the first and second inputs of which are connected to the first and second inputs of the device, the third input, with the first output of the power supply unit and the first input of the pulse forming unit, and the output, with the second input of the unit pulse generation, the third input of which is connected to the third input of the device, and the output through the primary winding of the transformer to the second output of the power supply, the first output of the secondary winding of the transformer connected to the first output of the actuator relay coil, in parallel with which a capacitor is connected (Efimov V.Yu., Prokofiev A.A., Gorbunov B.L. Computer centralization of arrows and signals - “Automation, Telemechanics and Communication”, No. 1, 1979, p. .6-9, Fig. 3).

Недостатком этого устройства является невысокая надежность, так как исполнительное реле данного устройства не защищено от ложного включения при возникновении пульсации питающего напряжения, возникающего вследствие неисправности блока питания, а также невысокое быстродействие и низкий к.п.д., так как для включения исполнительного реле используется однополупериодный выпрямитель.The disadvantage of this device is its low reliability, since the actuating relay of this device is not protected against false switching when a ripple of the supply voltage occurs due to a malfunction of the power supply, as well as low speed and low efficiency, since it is used to turn on the executive relay half wave rectifier.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для включения исполнительного реле, содержащее блок запрета включения исполнительного реле, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, третий вход - с первым выходом блока питания и первым входом The closest technical solution to the claimed utility model is a device for activating an executive relay, comprising a block inhibiting the activation of an executive relay, the first and second inputs of which are connected respectively with the first and second inputs of the device, the third input is with the first output of the power supply and the first input

блока формирования импульсов, а выход - со вторым входом блока формирования импульсов, третий вход которого подключен к третьему входу устройства, а выход - через первичную обмотку трансформатора ко второму выходу блока питания, первый вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к первому выводу обмотки исполнительного реле, параллельно которой подключен конденсатор, а также оптически связанные фотодиод и светодиод, подключенный к третьему выходу источника питания, при этом второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен через фотодиод со вторым выводом обмотки исполнительного реле (SU №809426, Н01Н 47/32, бюл. №8, 1981).pulse forming unit, and the output with the second input of the pulse forming unit, the third input of which is connected to the third input of the device, and the output is through the primary winding of the transformer to the second output of the power supply, the first output of the secondary winding of the transformer is connected to the first output of the actuating relay winding, in parallel which is connected to the capacitor, as well as optically coupled photodiode and LED connected to the third output of the power source, while the second terminal of the secondary winding of the transformer is connected Erez photodiode to a second terminal of the relay coil actuator (SU №809426, N01N 47/32, Bul. №8, 1981).

Недостатком данного устройства для включения исполнительного реле является невысокое быстродействие и низкий к.п.д., так как для включения исполнительного реле используется однополупериодный выпрямитель переменного напряжения, формируемого на вторичной обмотке трансформатора, вследствие чего для включения исполнительного реле требуется продолжительная серия импульсов постоянного тока одной полярности.The disadvantage of this device for switching on the executive relay is its low speed and low efficiency, since a half-wave rectifier of the alternating voltage generated on the secondary winding of the transformer is used to turn on the executive relay, as a result of which a long series of DC pulses of one polarity.

Задача полезной модели - увеличить быстродействие устройства для включения исполнительного реле и повысить его к.п.д. за счет использования двухполупериодного выпрямления переменного напряжения включения исполнительного реле.The objective of the utility model is to increase the speed of the device to turn on the executive relay and increase its efficiency due to the use of half-wave rectification of the alternating voltage of switching on the executive relay.

Технический результат достигается тем, что в устройство для включения исполнительного реле, содержащее блок запрета включения исполнительного реле, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, третий вход - с первым выходом блока питания и первым входом блока формирования импульсов, а выход - со вторым входом блока формирования импульсов, третий вход которого подключен к третьему входу устройства, а выход - через первичную обмотку трансформатора подключен ко второму выходу блока питания, первый вывод вторичной обмотки трансформатора соединен The technical result is achieved by the fact that in the device for switching on the executive relay, comprising a block inhibiting the switching on of the executive relay, the first and second inputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the device, the third input - with the first output of the power supply and the first input of the pulse forming unit, and the output is with the second input of the pulse forming unit, the third input of which is connected to the third input of the device, and the output, through the primary winding of the transformer, is connected to the second output of the power supply, he first output of the transformer secondary winding is coupled

через основной фотодиод с первым выводом обмотки исполнительного реле, параллельно которой подключен конденсатор, а оптически связанный с основным фотодиодом светодиод подключен к третьему выходу источника питания, введены три дополнительные пары оптически связанных фотодиодов и светодиодов, при этом дополнительные светодиоды подключены к третьему выходу блока питания, второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен через первый дополнительный фотодиод с первым выводом обмотки исполнительного реле, второй вывод которой через второй дополнительный фотодиод соединен с первым выводом вторичной обмотки трансформатора, а через третий дополнительный фотодиод соединен со вторым выводом той же обмотки трансформатора.through the main photodiode with the first output of the actuator relay winding, in parallel with which a capacitor is connected, and the LED optically connected to the main photodiode is connected to the third output of the power supply, three additional pairs of optically coupled photodiodes and LEDs are introduced, while additional LEDs are connected to the third output of the power supply, the second terminal of the secondary winding of the transformer is connected through the first additional photodiode to the first terminal of the coil of the executive relay, the second terminal of which is black Without a second additional photodiode connected to the first terminal of the secondary winding of the transformer, and through a third additional photodiode connected to the second terminal of the same winding of the transformer.

Функциональная схема устройства для включения исполнительного реле представлена на чертеже.Functional diagram of a device for activating an executive relay is shown in the drawing.

Устройство для включения исполнительного реле содержит блок 1 запрета включения исполнительного реле, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым (сигнальным) 2 и вторым 3 (запрещающим) входами устройства, третий вход - с первым выходом блока питания 4 и первым входом блока формирования импульсов 5, а выход - со вторым входом блока формирования импульсов 5, третий вход которого подключен к третьему (тактовому) входу 6 устройства, а выход - через первичную обмотку 7¹ трансформатора 7 ко второму выходу блока питания 4, первый вывод вторичной обмотки 7² трансформатора 7 соединен через основной фотодиод 8 с первым выводом обмотки исполнительного реле 9, параллельно которой подключен конденсатор 10, а оптически связанный с основным фотодиодом 8 светодиод 11 подключен к третьему выходу источника питания 4, дополнительные светодиоды 12, 13 и 14 подключены к третьему выходу блока питания 4, второй вывод вторичной обмотки 7² трансформатора 7 соединен через первый дополнительный фотодиод 15 с первым выводом обмотки исполнительного реле 9, второй вывод которой через второй дополнительный фотодиод 16 соединен с первым выводом A device for activating an executive relay comprises a block 1 for inhibiting the activation of an executive relay, the first and second inputs of which are connected respectively to the first (signal) 2 and second 3 (inhibiting) inputs of the device, the third input is connected to the first output of the power supply 4 and the first input of the pulse generating unit 5, and the output is with the second input of the pulse forming unit 5, the third input of which is connected to the third (clock) input 6 of the device, and the output is through the primary winding 7 ^{1 of the} transformer 7 to the second output of the power supply 4, the first you from the secondary winding 7 ^{2 of the} transformer 7 is connected through the main photodiode 8 to the first terminal of the actuator relay 9, in parallel with which a capacitor 10 is connected, and the LED 11 optically connected to the main photodiode 8 is connected to the third output of the power supply 4, additional LEDs 12, 13 and 14 connected to the third output of the power supply unit 4, the second terminal of the secondary winding of the transformer ^{2 July} 7 is connected via a first additional photodiode 15 to the first terminal of the relay coil actuator 9, wherein the second terminal via the second complement itelny photodiode 16 is connected to a first terminal

вторичной обмотки 7² трансформатора 7, а через третий дополнительный фотодиод 17 соединен со вторым выводом той же обмотки 7² трансформатора 7.the secondary winding 7 ^{2 of the} transformer 7, and through the third additional photodiode 17 is connected to the second terminal of the same winding 7 ^{2 of the} transformer 7.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При исправном состоянии блока питания 4, когда пульсация напряжения на его выходах отсутствует, светодиоды 11, 12, 13 и 14 вырабатывают световой поток постоянной интенсивности. Под действием этого светового потока сопротивление фотодиодов 8, 15, 16 и 17 в проводящем направлении уменьшается до величины, достаточной для пропуска постоянного тока заряда конденсатора 10. При наличии сигнала запрета на включение исполнительного реле 9, который подается на второй вход 3 устройства, блок формирования импульсов 5 не работает, напряжение на конденсаторе 10 отсутствует, исполнительное реле 9 выключено независимо от того, поступают на первый вход 2 устройства сигналы включения или нет. После снятия запрета на включение исполнительного реле 9 со второго входа 3 устройства и при наличии сигналов включения исполнительного реле 9 на его первом входе 2 устройства, блок 1 запрета включения исполнительного реле на своем выходе формирует разрешающий сигнал на включение исполнительного реле 9. Блок формирования импульсов 5 формирует на своем выходе последовательность импульсов постоянного тока положительной и отрицательной полярности для включения исполнительного реле 9. Длительность импульсов задается временным интервалом между сигналами на первом 2 и третьем 6 входах устройства. С выхода блока формирования импульсов 5 импульсы поступают в первичную обмотку 7¹ трансформатора 7. При этом на вторичной обмотке 7² трансформатора 7 от импульсов положительной и отрицательной полярности наводятся ЭДС противоположных полярностей. Фотодиоды 8, 15, 16 и 17, включенные по схеме двухполупериодного выпрямителя, преобразуют эти ЭДС в импульсы постоянного тока, подзаряжающие конденсатор 10. Так, при выработке блоком формирования импульсов 5 When the power supply unit 4 is in good condition, when there is no voltage ripple at its outputs, the LEDs 11, 12, 13, and 14 produce a constant-intensity luminous flux. Under the influence of this luminous flux, the resistance of the photodiodes 8, 15, 16, and 17 in the conducting direction decreases to a value sufficient to pass the direct current of the charge of the capacitor 10. If there is a signal to prohibit the activation of the executive relay 9, which is fed to the second input 3 of the device, the formation pulse 5 does not work, the voltage on the capacitor 10 is absent, the executive relay 9 is turned off regardless of whether the input signals to the first input 2 of the device are turned on or not. After the ban on the activation of the executive relay 9 from the second input 3 of the device is removed and if there are signals to turn on the executive relay 9 on its first input 2 of the device, the block 1 on which the executive relay is turned off generates an enable signal on the output of the executive relay 9. Block for generating pulses 5 generates at its output a sequence of direct current pulses of positive and negative polarity to turn on the executive relay 9. The pulse duration is set by the time interval m I forward signals to the first 2 and second device 6 inputs. From the output of the pulse forming unit 5, the pulses enter the primary winding 7 ^{1 of the} transformer 7. In this case, the EMF of opposite polarities is induced from the pulses of positive and negative polarity on the secondary winding 7 ^{2 of the} transformer 7. Photodiodes 8, 15, 16, and 17, included in the half-wave rectifier circuit, convert these EMFs into DC pulses recharging the capacitor 10. So, when the pulse generating unit 5 generates

импульса положительной полярности на вторичной обмотке 7² трансформатора 7 потенциал ЭДС «+» будет наблюдаться на первом (верхнем) выводе этой обмотки, а потенциал «-» - на втором (нижнем) выводе этой обмотки. При этом ток заряда конденсатора 10 будет протекать от «+» к «-» через включенные для него в проводящем направлении фотодиоды 8 и 17. При выработке блоком формирования импульсов 5 импульса отрицательной полярности на вторичной обмотке 7² трансформатора 7 потенциал ЭДС «+» будет наблюдаться на втором (нижнем) выводе этой обмотки, а потенциал «-» - на первом (верхнем) выводе этой обмотки. При этом ток заряда конденсатора 10 будет протекать от «+» к «-» через включенные для него в проводящем направлении фотодиоды 15 и 16.pulse of positive polarity on the secondary winding 7 ^of transformer 7 EMF potential "+" will be observed on the first (upper) output of this winding, and the potential "-" on the second (lower) output of this winding. In this case, the charge current of the capacitor 10 will flow from “+” to “-” through the photodiodes 8 and 17 included for it in the conducting direction. When the pulse generating unit 5 generates a negative polarity pulse on the secondary winding 7 ^{2 of the} transformer 7, the EMF potential “+” will be be observed at the second (lower) terminal of this winding, and the potential “-” is observed at the first (upper) terminal of this winding. In this case, the charge current of the capacitor 10 will flow from “+” to “-” through the photodiodes 15 and 16 included for it in the conducting direction.

После поступления нескольких импульсов с выхода блока формирования импульсов 5, напряжение на конденсаторе 10 достигает величины напряжения срабатывания исполнительного реле 9 и оно включается. При подаче на вход 3 устройства команды запрета на включение исполнительного реле 9, генерация импульсов на выходе блока формирования импульсов 5 прекращается и, после окончания времени замедления на отпускание якоря, исполнительное реле 9 выключается.After the receipt of several pulses from the output of the pulse forming unit 5, the voltage across the capacitor 10 reaches the voltage value of the actuating relay 9 and it turns on. When applying to the input 3 of the device a command to ban the activation of the executive relay 9, the pulse generation at the output of the pulse forming unit 5 is stopped and, after the deceleration time for releasing the armature, the executive relay 9 is turned off.

При появлении пульсации питающего напряжения, возникающего при неисправности блока питания 4, световой поток, вырабатываемый светодиодами 11, 12, 13 и 14, будет менять свою интенсивность. Переменная составляющая напряжения питания, сопровождающая импульсы постоянного тока, подаваемые с выхода блока формирования импульсов 5 в первичную обмотку 7¹ трансформатора 7, в этом случае будет наводить во вторичной обмотке 7² трансформатора 7 дополнительную ЭДС. Однако фаза дополнительной ЭДС будет противоположна фазе переменной составляющей напряжения питания. В момент отрицательной полуволны пульсирующего напряжения питания световой поток, вырабатываемый светодиодами 11, 12, 13 и 14, будет минимальным, а, значит, сопротивление в When there is a ripple in the supply voltage that occurs when the power supply 4 malfunctions, the light flux generated by the LEDs 11, 12, 13 and 14 will change its intensity. The alternating component of the supply voltage accompanying the DC pulses supplied from the output of the pulse forming unit 5 to the primary winding 7 ^{1 of the} transformer 7, in this case, will induce additional EMF in the secondary winding 7 ^{2 of the} transformer 7. However, the phase of the additional EMF will be opposite to the phase of the variable component of the supply voltage. At the moment of the negative half-wave of the pulsating supply voltage, the luminous flux generated by the LEDs 11, 12, 13 and 14 will be minimal, and, therefore, the resistance

проводящем направлении фотодиодов 8, 16, 16 и 17 будет минимальным. Ток, протекающий в этом случае через фотодиоды, будет недостаточен для заряда конденсатора 10 до величины напряжения удержания исполнительного реле 9 во включенном состоянии. Поэтому включенное ранее исполнительное реле 9 выключится, а выключенное исполнительное реле 9 не включится от.the conducting direction of the photodiodes 8, 16, 16 and 17 will be minimal. The current flowing in this case through the photodiodes will not be enough to charge the capacitor 10 to the voltage holding the actuator relay 9 in the on state. Therefore, the previously activated executive relay 9 will turn off, and the turned off executive relay 9 will not turn on.

Поскольку в данном устройстве используется двухполупериодное выпрямление тока включения исполнительного реле 9, то включение этого реле будет происходить быстрее, чем при однополупериодном выпрямлении, так как в два раза увеличится к.п.д. используемой в устройстве схемы выпрямления переменного тока.Since this device uses two-half-wave rectification of the switching current of the actuating relay 9, the inclusion of this relay will occur faster than with half-wave rectification, since the efficiency will double used in the device AC rectification circuit.

Неисправность любого элемента этого устройства, в том числе светодиодов или фотодиодов, не приводит к ложному включению исполнительного реле 9.A malfunction of any element of this device, including LEDs or photodiodes, does not lead to a false activation of the executive relay 9.

Claims

A device for activating an executive relay, comprising a block inhibiting the activation of an executive relay, the first and second inputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the device, the third input is with the first output of the power supply and the first input of the pulse forming unit, and the output is with the second input of the forming unit pulses, the third input of which is connected to the third input of the device, and the output through the primary winding of the transformer is connected to the second output of the power supply, the first output of the secondary winding of the transformer connected through the main photodiode to the first output of the actuator relay winding, in parallel with which a capacitor is connected, and the LED optically connected to the main photodiode is connected to the third output of the power source, characterized in that three additional pairs of optically coupled photodiodes and LEDs are introduced into it, with additional LEDs connected to the third output of the power supply, the second terminal of the secondary winding of the transformer is connected through the first additional photodiode to the first output of the winding relay, the second output of which through the second additional photodiode is connected to the first output of the secondary winding of the transformer, and through the third additional photodiode is connected to the second output of the same winding of the transformer.