SU750608A1

SU750608A1 - Timer with time delay for return after supply voltage cut-out

Info

Publication number: SU750608A1
Application number: SU782585748A
Authority: SU
Inventors: Леонид Арнольдович Надель
Original assignee: Предприятие П/Я А-7374
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1978-03-01
Publication date: 1980-07-23

Description

(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ НА ВОЗВРАТ ПОСЛЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ(54) TIME RELAYS WITH TIME RESET FOR RETURN AFTER POWER SUPPLY VOLTAGE OFF

1one

Изобретение относитс к релейной защите сетей и может найти применение в устройствах релейной защиты на переменном оперативном токе и в схемах автоматического ввода резерва (АВР), т. е. в тех случа х , когда требуетс получение точной, .регулируемой в определенных пределах, выдержки времени на переключение исполнительных контактов устройства после отключени напр жени питани .The invention relates to relay protection of networks and can be used in relay protection devices on alternating operational current and in automatic reserve transfer (AVR) schemes, i.e., in cases where it is necessary to obtain accurate, adjustable within a certain time limit. switching the device actuating contacts after disconnecting the supply voltage.

Известны электромеханические реле времени с часовым механизмом с выдержкой времени на возврат после отключени напр жени питани , например, реле с электромагнитным приводом серии ЭВ-215 ЭВ-245 1.Electromechanical time relays with a clock mechanism with a time delay for returning after switching off the supply voltage are known, for example, a relay with an electromagnetic drive of the EV-215 EV-245 series.

У этих реле пружина часового механизма при наличии напр жени питани раст нута за счет сработанного состо ни электромагнитного приводного механизма. При отключении напр жени питани корь возвращаетс , пуска часовой механизм, который приводит в движение подвижный контакт реле за счет энергии той же пружины.These relays have a clock spring when the supply voltage is stretched due to the activated state of the electromagnetic drive mechanism. When the supply voltage is disconnected, the measles returns, starting a clock mechanism that drives the moving contact of the relay due to the energy of the same spring.

Недостатком этих реле вл етс больщое потребление мощности в нормальном режиме , когда катущка электромагнитного привода посто нно обтекаетс током, и ограниченный ресурс.The disadvantage of these relays is the high power consumption in normal mode, when the coil of the electromagnetic drive is constantly flowing around the current, and the limited life.

Известны также транзисторные реле времени с задержкой на возврат после отключени питани , в которых используютс вAlso known are transistor time relays with a return delay after a power failure, in which they are used in

J качестве исполнительного органа двухпозиционное реле или реле с «пам тью, накопительный конденсатор в качестве источника энергии дл возврата исполнительного органа по истечении выдержки времени, и электронна схема задержки с RC-контуto ром, энерги дл функционировани которого запасаетс в конденсаторе врем задающей цепи и в специальном дополнительном конденсаторе «пам ти.J as an actuator, a two-position relay or a memory relay, a storage capacitor as an energy source for returning the actuator after a time delay, and an electronic delay circuit with an RC circuit, the energy for operation of which is stored in the capacitor special additional capacitor “memory.

Прототипом насто щего изобретени вл етс транзисторное реле с выдержкой времени на возврат после отключени напр жени питани , состо щее из врем задающей RC-щели и конденсатора пам ти, соединенных с управл ющим и эмиттерными выводами программируемого однопереход20 ного транзистора либо его аналога на транзисторах противоположных типов проводимости , делител стабилизированного напр жени , св занного через разделительный диод с конденсатором пам ти, накопительного конденсатора, соединенного последовательно с обмоткой выходного реле с магнитной пам тью и ключевого элемента на тиристоре, управл ющий вход которого соединен с выходом программируемого однопереходного транзистора, а коммутирующие выходы через резистор и диод св заны с накопительным конденсатором и обмоткой выходного реле. Кроме того, последн подключена к источнику питани через второй транзистор и диод 2.The prototype of the present invention is a time-delayed transistor relay for return after power supply has been turned off, consisting of an RC master slot time and a memory capacitor connected to the control and emitter terminals of a programmable unijunction transistor or its equivalent conduction, voltage divider connected through a separation diode with a memory capacitor, a storage capacitor connected in series with the winding output th relay with magnetic memory and a key element of a thyristor, the control input of which is connected to the output of the programmable unijunction transistor, and switching outputs through a resistor and a diode coupled to the storage capacitor and the coil of the output relay. In addition, the latter is connected to the power source through the second transistor and diode 2.

Такое реле обладает чрезвычайно малым потреблением мощности в длительном режиме включени , поскольку переключение исполнительного органа как в случае срабатывани при подаче напр жени питани , так в случае возврата при отсуствии напр жени питани происходит за счет импульсного возбуждени обмотки исполнительного органа, фиксаци же необходимого коммутационного состо ни обеспечиваетс за счет устройства «пам ти (магнитного или механического ) в исполнительном органе.Such a relay possesses extremely low power consumption in long-term switching on, since the switching of the actuator, both in the case of activation when the supply voltage is applied, or in the case of a return when there is no supply voltage, occurs due to the pulsed excitation of the actuator winding, fixing the necessary switching state is provided by a memory device (magnetic or mechanical) in the executive body.

Однако реле-прототип обладает существенными недостатками.However, the prototype relay has significant drawbacks.

Во-первых, оно имеет больщую инерционную ошибку, т. е. возможность кратковременного срабатывани выходного реле в случае , когда напр жение питани отсутствует меньше выдержки времени реле в целом, но больше интервала времени, задаваемого RC-контуром.Firstly, it has a large inertial error, i.e., the possibility of a short-term operation of the output relay in the case when the supply voltage is absent less than the time delay of the relay as a whole, but longer than the time interval specified by the RC circuit.

Во-вторых, дл срабатывани выходного реле необходимо скачкообразное изменение питающего напр жени , плавный подъем которого не вызывает включени второго тиристора , что приводит к отказу реле времени в целом. Эти недостатки существенно снижают надежность работы реле-прототипа.Secondly, in order for the output relay to operate, an abrupt change in the supply voltage is necessary, the smooth rise of which does not cause the second thyristor to turn on, which leads to the failure of the time relay as a whole. These shortcomings significantly reduce the reliability of the operation of the prototype relay.

Целью изобретени вл етс повышение надежности реле времени путем инерционной ошибки и исключени отказа реле при плавном подъеме напр жени питани .The aim of the invention is to improve the reliability of the time relay by inertial error and eliminating the failure of the relay with a smooth increase in the supply voltage.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном реле времени с выдержкой времени на возврат после отключени напр жени питани , содержащее врем задающую RC-цепь и конденсатор пам ти, соединенных с управл ющим и эмиттерным выводами транзисторного аналога однопередного транзистора (ОПТ), делитель стабилизированного напр жени , св занный через разделительный диод с конденсатором пам ти , накопительный конденсатор, соединенный последовательно с обмоткой выходного реле с магнитной пам тью, и ключевой элемент , управл ющий вход которого соединен с выходом транзисторного аналога, а коммутирующие выходы св заны с накопительным конденсатором и обмоткой выходного реле, Б качестве указанного ключевого элемента использован транзистор, коллектор которого соединен с обмоткой выходного реле через Т-образный RC-фильтр, а параллельно накопительному конденсатору включен разр дный резистор последовательно с размыкающим контактом выходного реле. Схема предлагаемого реле времени приведена на чертеже. Реле содержит врем задающую цепь (резистор 1, конденсатор 2),This goal is achieved by the fact that in a known time delay relay to return after disconnecting the supply voltage, the time contains an RC circuit and a memory capacitor connected to the control and emitter terminals of a transistor analog of a single-transistor (OPT), divider stabilized connected via an isolating diode to a memory capacitor, a storage capacitor connected in series with the winding of the output relay to a magnetic memory, and a key element controlling the input of the cat An op is connected to the output of a transistor analog, and the switching outputs are connected to a storage capacitor and a winding of the output relay. A transistor is used as the key element, the collector of which is connected to the output relay's winding through a T-shaped RC filter, and the discharge capacitor is connected in parallel with the storage capacitor. resistor in series with the break contact of the output relay. Scheme of the proposed time relay shown in the drawing. The relay contains the time of the master circuit (resistor 1, capacitor 2),

конденсатор пам ти 3, соединенный с управл ющим и эмиттерным выводами, аналог 4 на транзисторах 5 и 6 противоположных типов проводимости (р-п-р и п-р-п), делитель стабилизированного напр жени на резисторах 7, 8, 9, накопительный конденсатор 10, соединенный последовательно с обмоткой исполнительного реле 11 с магнитной пам тью, обладающего пол ризованными свойствами; стабилитрон 12 и разделительные диоды 13, 14, 15 с малыми токами утечки. В качестве ключевого элемента в цепи разр да накопительного конденсатора 10 на обмотку реле 11 применен транзистор 16; параллельно накопительному конденсатору 10 включен разр дный резистор 17 последовательно с размыкающим контактомa memory capacitor 3, connected to the control and emitter pins, analogue 4 on transistors 5 and 6 of opposite conductivity types (pnp and pnp), voltage-balanced divider on resistors 7, 8, 9, cumulative a capacitor 10 connected in series with the winding of the executive relay 11 with a magnetic memory having polarized properties; Zener diode 12 and separation diodes 13, 14, 15 with low leakage currents. Transistor 16 is applied as a key element in the discharge capacitor 10 for the winding of the relay 11; parallel to the storage capacitor 10, the discharge resistor 17 is connected in series with the break contact

18 исполнительного реле 11, а между обмоткой реле и коллекторным выводом указанного транзистора включен Т-образный RC-фильтр (резисторы 19, 20 и конденсатор 21).18 of the executive relay 11, and a T-shaped RC filter (resistors 19, 20 and capacitor 21) is connected between the winding of the relay and the collector output of the specified transistor.

В предлагаемом устройстве срабатывание реле 11 даже при плавном поДъеме напр жени происходит за счет подачи напр жени питани на обмотку реле через размыкающий контакт и резистор 17, сопротивление которого относительно мало поIn the proposed device, the operation of the relay 11, even when the voltage rises smoothly, occurs by applying the supply voltage to the relay coil through the opening contact and the resistor 17, whose resistance is relatively low

р сравнению с сопротивлением обмотки реле 11 (резистор 17 необходим только дл защиты контактов 18 реле 11 от сверхтоков при разр де конденсатора 10). Величина емкости конденсатора 10 в реле переменного тока определ ет лищь зону вибрации контактовp compared to the resistance of the relay coil 11 (a resistor 17 is needed only to protect the contacts 18 of the relay 11 from overcurrents when the capacitor 10 is discharged). The capacitance value of the capacitor 10 in the AC relay determines only the area of contact vibration

5 во врем срабатывани при плавном подъеме напр жени питани и в некоторой степени минимальный уровень напр жени питани при подаче которого скачков происходит четкое срабатывание реле. При этом важно, что при одинаковых параметрах вы ходного реле емкость конденсатора 10 в схеме реле прототипа должна быть в несколько раз больще, чем в предлагаемом реле при одинаковых уровн х подводимого скачком напр жени питани . Это дает экономию5 during the operation when the supply voltage is gradually increased, and to some extent the minimum level of supply voltage, during the supply of which jumps, a clear relay is triggered. It is important that with the same parameters of the output relay, the capacitance of the capacitor 10 in the prototype relay circuit should be several times larger than in the proposed relay with the same levels of supply voltage applied to the surge voltage. It saves money.

S в габаритах, весе и стоимости предлагаемого реле времени.S in size, weight and cost of the proposed time relay.

При отключении напр жени питани конденсатор 2 разр жаетс на сопротивление резистора 1, а конденсатор пам ти 3When the supply voltage is turned off, capacitor 2 is discharged to the resistance of resistor 1, and memory capacitor 3

о сохран ет неизменный уровень напр жени до тех пор, пока не происходит включение аналога 4 ОПТ. Начина с этого момента оба конденсатора 2 и 3 разр жаютс через сопротивление резистора 21 на цепь базы транзистора 16, вызыва его насыщение.It maintains an unchanged voltage level until analogue 4 OPT is switched on. From this point on, both capacitors 2 and 3 are discharged through the resistance of resistor 21 to the base circuit of transistor 16, causing it to saturate.

Если при этом величины емкостей конденсаторов 2, 3 и 10 таковы, что посто нна времени цепи разр да конденсаторов 3 больше посто нной времени цепи разр да конденсатора 10, на сопротивлени обмотки реле 1 1 и резисторов 19 и 20, насыщенное состо ние транзистора 16 сохранитс на все врем разр да конденсатора 10 и реле 11 вернетс в исходное состо ние, переключив контакты 22 и 23 во внешней контролируемой цепи и замкнув контакт 18, шунтирующий конденсатор 10 и быстро разр жающий его до нулевого уровн . При этом реле времени готово к циклу последующего срабатывани при подаче напр жени питани . Если в процессе разр да конденсаторов 2 и 3, но еще до возврата реле 11, напр жение питани вновьприкладываетс к реле, транзисторы 5 и 6, а следовательно, и 16, почти безинерционно запираютс в цепь разр да конденсатора 10 прерываетс , реле 11 остаетс в сработанном состо нии, а конденсатор 10 быстро позар жаетс через обмотку реле 11 и диод 15. If at the same time the capacitance values of capacitors 2, 3 and 10 are such that the time constant of the discharge circuit of capacitors 3 is longer than the time constant of the discharge circuit of capacitor 10, by the resistance of the winding of the relay 1 1 and resistors 19 and 20, the saturated state of transistor 16 remains for the entire time of discharge of capacitor 10 and relay 11, it returns to its initial state by switching contacts 22 and 23 in the external controlled circuit and closing contact 18, which shunt capacitor 10 and quickly discharges it to zero level. In this case, the time relay is ready for the subsequent operation cycle when the supply voltage is applied. If during the discharge of capacitors 2 and 3, but before the relay 11 returns, the supply voltage reapplies to the relay, the transistors 5 and 6, and consequently, 16, are almost inertia-locked in the discharge circuit of the capacitor 10 is interrupted, the relay 11 remains in the activated state, and the capacitor 10 is rapidly recharged through the winding of the relay 11 and the diode 15.

Поскольку в этом случае происходит резкое изменение направлени тока в обмотке реле 11, на ней возможно по вление перенапр жений , дл защиты транзистора 16, от которых служит Т-образный RC-фильтр (элементы 19, 20, 21).Since in this case there is a sharp change in the direction of the current in the winding of the relay 11, overvoltages may occur on it to protect the transistor 16 from which the T-shaped RC filter serves (elements 19, 20, 21).

Таким образом, в предлагаемой схеме сведена к минимуму инерционна ощибка, т. е. возможность кратковременного срабатывани выходного реле при отсутствии напр жени питани в течение времени, меньщего выдержки времени реле.Thus, in the proposed scheme, the inertia error is minimized, i.e., the possibility of a short-term response of the output relay in the absence of supply voltage for a time shorter than the time delay of the relay.

Кроме того, если предлагаемое реле успело вернутьс в исходное состо ние, оно практически почти мгновенно готово к повторному срабатыванию в св зи с быстрым разр дом конденсатора 10.In addition, if the proposed relay has returned to its original state, it is almost almost instantly ready to re-operate due to the fast discharge of the capacitor 10.

Предлагаемое реле имеет следующие преимущества; обеспечивает правильное функционирование при плавном нарастании напр жени питани , что необходимо, например , в схемах устройств релейной защиты на переменном оперативном токе, когда после отключени к. з. рост напр жени питани собственных нужд будет замедлен заThe proposed relay has the following advantages; ensures proper functioning with a smooth increase of the supply voltage, which is necessary, for example, in the circuits of the relay protection devices on the alternating operational current, when after switching off the h. the increase in supply voltage of own needs will be slowed down

счет самозапуска двигателей; обеспечивает правильное функционирование с малой инерционной ощибкой и малым временем подготовки при совпадени х срабатывани реле и повторной подачи напр жени питани ; имеет более простое и дешевое выполнение.account self-starting engines; ensures correct functioning with a small inertia fault and a short preparation time with the coincidence of the relay operation and the reapplication of the supply voltage; has a simpler and cheaper implementation.

Claims

1. Technical description and operating instructions of the relay series EV215-EV245 OBK.469.187.

2. The catalog of the firm SIEMENS №№ 52 40 Zeitrlais, 1976. Jannar.