SU1275763A1 - Счетчик импульсов с неразрушающейс информацией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в различных системах дискретной автоматики. Цель изобретени  - снижение потребл емой мощности путем организации подачи напр жени  поочередно на единственный электромагнитный элемент коммутации без самовозврата, наI i,

Description

ел

О5

оо

чина  от младшего разр да к старшему счетной декады. Введение новых св зей в известное устройство, а также включение параллельно обмоткам электромарнитных элементов коммутации без самовозврата шунтирующего элемента обеспечивает достижение поставленной цели. Устройство содержит электромагнитные элементы 11,12, 13, il4, 15, диоды 18, 19, формирователь 10 , тиристор 9. 1 табл., 5 3.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в различных системах дискретной автоматики. Цель изобретени  - снижение потребл емой мощности путем организации подачи напр жени  поочередно на един ственный электромагнитный элемент коммутации без самовозврата, начина  от младшего разр да к старшему., На фиг.1 представлена функциональ на  схема счетчика импульсов с нераз рушающейс  информацией; на принципиальна  электрическа  схема счетного разр да по модулю , т.е. пересчетной декады. Счетчик импульсов с неразрушающейс  информацией содержит шину 1 сложени , счетные разр ды 2.1, 2,2, ...,2т по модулю 2п (где п 2,3, 4...), вход 3 пр мого счета, выход 4 пр мого счета, вход 5 разрешени  счета. Кроме того, счетный разр д по модулю 2п содержит положительную 6 и отрицательную 7 шины питани , информационные выходы 8.1-8.10, тиристор 9, вход щий в состав формировате л  10 короткого импульса, с первого по п тый электромагнитные элементы 11-15 коммутации без самовозврата с первыми 11.1-15.1 и вторыми 11.215 .2 переключающими контактными груп пами соответственно, электромагнитйые элементы 11-15 коммутации без са мовозврата, имеющие рабочие 16 и отбойные 17 обмотки, группу 18 разделительных диодов. Счетчик импульсов (фиг.1) с нера рушающейс  информацией содержит шину сложени , счетные разр ды 2.1-2т по модулю 2п (где п 2,3,4....), каждый из которых снабжен входом 3 и выходом 4 счета и входом 5 разрешени  счета, причем шина 1 сложени  подключена к входу 3 счета первого счетного разр да 2.1 и к входам 5 разрешени  счета всех 2 .т счетных разр дов по модулю 2п, а выход 4 счета каждого счетного разр да 2.1, 2.2, ...,2.(т-1), кроме последнего 2.т, подключен к входу 3 счета последующего счетного разр да. В счетном разр де (фиг.2) по модулю , содержащем вход 3 и выход 4 счета, вход 5 разрешени  счета , положительную 6 и отрицательную 7 щины питани , информационные выходы 8.1-8.10, анод тиристора 9 подключен к.входу 5 разрешени  счета, вход формировател  10 - к входу 3 счета, а выход - к управл ющему электроду тиристора 9. Первый 11, второй 12, третий 13, четвертый 14 и п тый (п-й) 15 электромагнитные элементы коммутации без самовозврата снабжены двум  соответствующими переключающими контактными группами 11.1 и 11.2, 12.1 и 12.2, 13.1 и 13.2, 14.1 и . 14.2, 15.1 и 15.2, соответственно, а также рабочей 16 и отбойной 17 обмотками, в цепи каждой из которых в пр мом направлении относительно рабочего тока включен один из диодов, вход щих в группу 18 диодов. Переключающий контакт первой контактной группы 11.1 первого электромагнитного элемента 11 подключен к отрицательной шине 7 питани , переключающие контакты первой и второй контактных групп 12.1 и 12.2, 13.1 к 13.2, 14.1 и 14.2, 15.1 и 15.2 остальных электромагнитных элементов 12-15 коммутации без самовозврата подключены соответственно к размыкающим и замыкающим контактам первых контактных групп 11.1-14.1 предыдущих электромагнитных элементов 11-14. Замыкающие контакты вторых контактных групп 12.2-15.2 всех электромагнитных элементов 12-15 коммутации без самовозврата, кроме первого 11, подключены к концам отбойных обмоток 17 своих электромагнитных элементов коммутации без самовозврата и к соот ветствующим информационным выходам 8.9, 8.7, 8.5 и 8.3. Размыкающий контакт второй контактной группы 12.2 второго электромагнитного элемента 12 коммутации без самовозврата подключен к концу ютбойной обмотки 17 первого электромагнитного элемента 11 коммутации без самовозврата к соответствующему информационному выходу 8.10. Размыкаю щие контакты вторых контактных групп 13.2-15.2 i-x (13, 14 и 15-го) электромагнитных элементов коммутации без самовозврата (i 3,Д,...,п) под ключены к концам рабочих обмоток 16 (i-2)-x (соответственно 11,12 и 13-го) электромагнитных элементов коммутации без самовозврата и соответствующим информационным выходам 8.8, 8.6 и 8.4. Размыкающий и замыкающий контакты первой контактной группы 15.1 п-го (п того) электрома нитного элемента 15 коммутации без самовозврата подключены к концам об моток 16 п-го (п того 15) и (п-1)-г ( четвертого 14) электромагнитных элементов коммутации без самовозврата и соответствукнцим информационным выходам 8.1 и 8.2. Втора  контактна  группа 11.2 первого электромагнитно го элемента 11 переключающим и размыкающим контактами включены между положительной шиной 6 питани  и выходом 4 пр мого счета. Группа из диодов предназна чена дл  исключени  попадани  потен циала с отрицательной щины 7 питани  на информационные выходы через обмотки 16 и 17 электромагнитных элементов 11-15. Формирователь 10 импульса предназ начен дл  формировани  короткого импульса положительной пол рности по переднему фронту входного импульса положительной пол рности. Длительность формируемого короткого импуль са должна быть меньше времени переключени  электромагнитного элемента. В качестве формировател  может быть использован дифференцирующий по переднему фронту импульса элемент. Тиристор 9 предназначен дл  управлени  переключением по рабочей 16 или отбойной 17 обмоткам того электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, соответствующа  обмотка которого включена в его силовую цепь в момент поступлени  на его управл ющий электрод короткого импульса положительной пол рности с выхода формировател  10. Включение соответствующей обмотки в силовую цепь тиристора определ етс  сог;то нием контактных групп 11.1, 12.1 и 12.2, 13.1 и 13.2, 14.1 и 14.2, 15.1 и 15.2. Втора  контактна  группа 11.2 первого электромагнитного элемента 11, включенна  переключающим и размыкающим контактами между положительной шиной 6 питани  и выходом 4 счета, предназначена дл  формировани  импульса переноса положительной пол рности , передний фронт которого совпадает по времени с моментом прихода счетного разр да в исходное (нулевое) состо ние, т.е. состо ние, в котором все электромагнитные элементы отключены (последнее срабатывание каждого электромагнитного элемента по отбойной обмотке). I Если в качестве электромагнитных элементов использованы ферриды, то шунтирование их обмоток не об зательно , так как длительность импульсов, необходимых дл  надежного переключени  ферридов, может быть меньше времени трогани  его подвижной части. Если в качестве электромагнитных элементов использованы дистанционные Iпереключатели, в которых подвеска  кор  исключает возможность их зависани  в среднем положении,.то целесообразно шунтировать обмотки таких дистанционных переключателей диодами , включенными встречно пол рности питающего их напр жени . На чертеже шунтирующие диоды 19 изображены пунктиром . Вместо диодов дл  шунтировани  обмоток таких дистанционных переключателей могут быть использованы конденсаторы , резисторы или бифил рно намотанные обмотки этих электрома - нитных элементов. Если в качестве электромагнитных элементов использованы дистанционные переключатели, в которых не исключена возможность зависани   кор  в среднем положении из-за трени  в

51

ос х, то параллельно обмоткам таких дистанционных переключателей целесообразно подключать конденсаторы.

Счетчик импульсов с неразрушающейс  информацией работает следующим образом.

Счетные импульсы положительной по л рности поступают с шины 1 сложени  на входы 5 разрешени  счета всех счетных разр дов 2.1-2.т и на вход 3 счета первого счетного разр да 2.1 обеспечива  управление включением и отбоем электромагнитных элементов счетных разр дов. Импульс переноса с выхода 4 любого предыдущего счетного разр да на вход 3 последующего счетного разр да формируетс  в те моменБ исходном состо нии с номером О все электромагнитные элементы наход тс  в отключенном состо нии. Потенциал с отрицальной шины 7 питани  50 поступает на информационный выход 8.1 и на конец цепи рабочей обмотки 16 п того электромагнитного элемента 15, начало цепи которой соединено с катодом выключенного тиристора 9. По 55 переднему фронту импульса положительной пол рности, поступившего в исходном состо нии счетного разр да с

757636

ты времени, когда предыдущий счетный разр д переходит из состо ни  с номером 2п-1 в состо ние с номером О,

Счетный разр д по модулк 5 (фиг,2) работает следующим образом. Обозначим цифрой О отключенное состо ние электромагнитного элемента (состо ние, в которое электромагнитньш элемент попадает после его пере10 ключени  по отбойной обмотке), а цифрой 1 - включенное состо ние электромагнитного элемента (состо ние, в которое электромагнитный элемент попадает после его переклю ; ени  по 15 (рабочей обмотке)..

Работу счетного разр да можно описать таблицей переходов.

входа 3, формирователь 10 выдает короткий импульс положительной пол рности на управл ющий электрод тиристора 9, который при наличии на входе 5 разрешени  счета напр жени  положительной пол рности с шины 1 сложени  включаетс .

Claims (6)

1. Так как в исходном положении в силовую цепь тиристора вкличена только рабоча  обмотка 16 п того электромагнитного элемента 15, то через нее начинает протекать ток от входа 5 разрешени  счета через анод-катод тиристора 9, рабочую обмотку 16 и д од группы 18, включенный в цепь этой обмотки, размыкающие и переключающи контакты контактных групп 15.1, 14. 13.1, 12.1 и 11.1 на отрицательную шину 7 питани . В процессе переключ ни  п того электромагнитного элемен 15 его контактной группой 15.1 разры ваетс  силова  цепь тиристора 9, в результате чего последний закрываетс . После переключени  п того электро магнитного элемента 15 потенциал с отрицательной шины 7 питани  через первые контактные группы 11.1-14.1 несработавших первого, второго, третьего и четвертого электромагнитных элементов 11-1-4, а также через первую контактную группу сработавшего п того электромагнитного элемента 15 поступает на информационный выход 8.2 и на конец рабочей обмотки 16 четвертого, электромагнитного элемента 14, начало которой соединено с катодом выключенного тиристора 9. При поступлении следующих импульсов с входов 3 счета и 5 разрешени  счета электромагнитные элементы счет ного разр да переключаютс  в соответствии с таблицей переходов. В соответствии с этой таблицей каждый раз при переходе счетного разр да из состо ни  с номером 9 в состо ние с номером О переключаетс  по .отбойной обмотке первый электромагнитный элемент 11, после чего потенциал с положительной шины 6 питани  через переключаюпщй и размыкающий ко11такты его второй контактной груп пы 11.2 поступает на выход 4. В результате формируетс  передний фронт импульса переноса на следующий старший разр д. Если обмотки электромагнитных эле ментов зашунтированы диодами, то уве личиваетс  продолжительность нахождени  обмоток под током, так как пос ле того, как тиристор 9 закрываетс , по обмотке продолжает в том же направлении протекать ток за счет ЭДС самоиндукции, запасенной в обмотке в период ее находжени  под током. При шунтировании обмоток резисторами и бифил рно намотанными короткозамкнутыми обмотками продолжительность нахождени  обмотки под током также увеличиваетс  за счет использо638 вани  энергии, запасенной в обмотке в период, когда она находилась под током. Кроме того, шунтирование обмотки диодами, резисторами или бифил рно намотанными обмотками обеспечивает одновременно искрогашение на контактах и защиту тиристоров от перенапр жений , возникающих на обмотках в моменты разрыва цепей протекани  тока по ним. При шунтировании обмоток электромагнитных элементов конденсаторами продолжительность нахождени  этих обмоток под током увеличиваетс  за счет энергии, запасенной конденсаторами в период нахождени  обмоток под током. Таким образом, счетчик импульсов позвол ет суммировать входные импульсы . При этом использование в качестве элементов пам ти электомагнитных элементов коммутации без самовозврата (например, дистанционных переключателей или ферридов), переключающихс  через свои размыкающиес  в процессе переключени  контакты, сводит к минимуму потребл емую на переключение энергию, а используемый в предлагаемом устройстве последовательный принцип переключени  электромагнитных элементов, когда в любой момент времени любого такта работысчетчика во всех его счетных разр дах под током находитс  не более одной обмотки одного электромагнитного элемента, сводит к минимуму и потребл емую счетчиком мощность. В каждом счетном разр де счетчика число переключений электромагнитных элементов за цикл работы одкнаково, чем обеспечиваетс  равномерность выработки рабочего ресурса и, как следствие, увеличение гарантийного ресурса работы счетного разр да. С увеличением модул  счета число контактов электромагнитных элементов не возрастает и независимо от модул  счета дл  реализации счетного разр да используютс  надежные в эксплуатации малогабаритные двухобмоточные электромагнитные элементы коммутации без самовозврата с двум  пееключающими контактными группами, апример, дистанционные переключатеи . Число дистанционных переключатеей , необходимых дл  реализации счетого разр да, вдвое меньше модул  счета, Счетные разр ды могут быть реализованы с различными модул ми счета, что требуетс , например, в ча сах, календар х, при подсчете градусов , минут, секунд. Формула изобретени  1, Счетчик импульсов с неразрушающейс  информацией, содержащий входную шину, котора  подключена к входу счета первого счетного разр да, и m счетных разр дов по модулю 2п (где п 2,3,4,..,), выход счета каждого из которых, кроме последнего, подключен к входу последующего счетного разр да, счетный разр д по модулю 2п содержит положительную и отрицательную шины питани , 2п информационных выходов, п электромагнитных элементов коммутации без самовозврата , в цепи рабочих и отбойных обмоток которых в пр мом направлении относительно рабочего тока включены диоды, тиристор, катод которого подключен к соединенным вместе началам рабочих обмоток всех электромагнитных элементов коммутации без самовоз врата, переключающий контакт первой контактной группы первого электромаг нитного элемента коммутации без само возврата подключен к отрицательной шине питани , переключающие контакты первой и второй контактных групп остальных электромагнитных элементов коммутации без самовозврата подключе ны Соответственно к размыкающим и за мыкающим контактам первых контактных групп предыдущих электромагнитных элементов коммутации без самовозврата , замыкающие контакты вторых контактных групп всех электромагнитных элементов коммутации без самовозврата , кроме первого, подключены к концам отбойных обмоток своих электромагнитных элементов коммутации без самовозврата и к соответствующим информационным выходам, размыкающий контакт второй контактной группы вто рого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата - к соответ . ствующему информационному выходу, размыкающие контакты вторых контактных групп i-электромагнитных злемето коммутации без самовозврата (i 3, 4,,.„уП) подключены к концам рабочих обмоток (i - 2)-х электромагнитных элементов коммутации без самовозвра .та и кСоответствующим информационным выходам, размыкающий контакт пер вой контактной группы п-го электромагнитного элемента коммутации без самовозврата подключен к концу рабочей обмотки п-го электромагнитного элемента коммутации без самовозврата и к соответствующему информационному выходу, замгзжающий контакт первой контактной группы п-го электромагнитного элемента коммутации без самовозврата подключен к соответствующему информационному выходу, отличающийс  тем, что с целью снижени  потребл емой мощности, входна  щина подключена к введенным входам разрешени  счета всех счетных разр дов , в каждьсй из которых введены формирователь короткого :импульса и втора  контактна  группа первого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, вход формировател  короткого импульса подключен к входу счета, а выход - к управл ющему электроду тиристора, анод которого подключен к :введенному входу разрешени  счета, катод - к началам отбойных обмоток всех электромагнитных элементов коммутации без самовозврата , размыкающий контакт второй контактной группы второго электромагнитного элемента коммутации без самовозврата подключен к концу отбойной обмотки первого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, замыкающий контакт первой контактной группы п-го электромагнитного элемента коммутации без самовозврата подклк )чен к концу рабочей обмотки (п-1 )-го электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, переключающий и размыкающий контакты второй контактной группы первого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата подключены ме:жду положительной щиной питани  и выходом счета.
2. 2.Счетчик по П.1, отличающийс  тем, что пара плельно обмоткам электромагнитных элементов коммутации без самовозврата включен шунтирующий элемент.
3. 3.Счетчик по п.2, отличающийс  тем, что в качестве шунтирующего элемента использован диод, включенный встречно пол рности питающего обмотку напр жени .
4. 4.Счетчик по п.2, о т л.и ч а ющ и и с   тем, что в качестве шунтирующего элемента использован резистор .
5. 5. Счетчик по п.2, отличающийс  тем, что в качестве шунтирующего элемента использован конденсатор . 1275

   (Риг.1 76312
6. 6. Счетчик по п.2, отличающий с   тем, что в качестве шунтирующего элемента использована би ,фил рно намотанна  короткозамкнута  обмотка электромагнитного элемента коммутации без самовозврата.