SU828256A1 - Реле времени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике, а именно к устройствам выдержки времени.

Известны реле времени на дву.хкаскадных усилител х с транзисторами разных типов проводимости с RC-цепочкой на входе , нейтральным электромагнитным реле на выходе и с пусковым ключом 1.

Такие реле расходуют много энергии и быстро вырабатывают свой ресурс, поскольку исполнительный орган после срабатывани  находитс  посто нно под напр жением.

Известно также реле времени, содержащее усилитель на двух транзисторах с RCцепочкой , подключенной к базе одного из них, и обмоткой электромагнитного реле, включенной в коллекторную цепь другого, и пусковой ключ, соединенный с отрицательным полюсом источника питани . Дл  уменьшени  потребл емой мощности между пусковым ключом и положительным полюсом источника питани  включены дополнительна  обмотка упом нутого реле, выполненного двухпозиционным с самоудержанием , и конденсатор 2.

Экономичность достигнута в нем благодар  тому, что транзисторы усилител  и исполнительный орган в течение выдержки интервала времени обесточены, а энерги  источника питани  расходуетс  кратковременно на включение и выключение исполнительного органа в начале и в конце выдерживаемого интервала времени.

Однако выдерживаемый интервал времени нестабилен вследствие того, что на длительность выдержки времени вли ет продолжительность нажати  на пусковой ключ, котора   вл етс  субъективным фактором и не может быть строго лимитирована. Действительно, от времени нажати  на пусковой ключ зависит величина зар да переключающего конденсатора, котора  в данном случае  вл етс  источником запитки врем задающей RC-цепочки и непосредственным образом определ ет врем  выдержки .

При кратковременных нажати х на пусковой ключ переключающий конденсатор не успевает зар жатьс  до напр жени  .источника питани . В этом случае пропорционально степени недозар дки переключающего конденсатора при каждом повторном пуске будет измен тьс  врем  выдержки.

При продолжительных нажати х на пусковой ключ, в зависимости от времени нажати , переключающий конденсатор может зар дитьс  до напр жени  источника питани  раньше момента отпускани  пускового ключа. В этом случае интервал времени между моментом наступлени  полного зар да переключающего конденсатора и моМентом отпускани  пускового ключа будет непосредственно приплюсовыватьс  к выдержке времени, увеличива  ее пропорционально колебани м указанного интервала при каждом повторном пуске. Кроме того, нажатие, длительность которого превышает посто нную времени RC-цепочки, вообще не позвол ет получить малые выдержки времени.

Следовательно, выдержка времени дл  данного тина реле нестабильна как при кратковременных нажати х на пусковой ключ, когда переключающий конденсатор недозар жаетс  до напр жени  источника питани , так и при продолжительных нажати х , когда переключающий конденсатор зар жаетс  до напр жени  источника питани  раньще, чем отпущен пусковой ключ. Установить объективно момент настунле .ни  полного зар да переключающего конденсатора при нажати х на пусковой ключ в данном случае невозможно.

Кроме того, дл  повторного пуска реле требуетс  большое врем  на предварительную подготовку переключающего конденсатора . Действительно, переключающий конденсатор , зар дивщись при нажатии на пусковой ключ до напр жени  источника питани , после отпускани  ключа разр жаетс  через врем задающую RC-цепочку, зар жа  конденсатор последней. К моменту окончани  выдержки времени переключающий конденсатор успевает разр дитьс  только до уровн , который превышает порог срабатывани  усилител . При такой величине остаточного зар да на переключающем конденсаторе повторный пуск устройства путем нажати  на пусковой ключ будет невозможным, так как тока дозар да конденсатора, проход щего через включающую обмотку электромагнитного реле, будет недостаточно дл  его надежного срабатывани . В этом случае повторный пуск будет возможен только после того, как переключающий конденсатор полностью разр дитс , а врем  его разр да достаточно велико, поскольку он разр жаетс  через врем задающую RC-цепочку, обладающую большой посто нной времени.

Целью изобретени   вл етс  увеличение стабильности выдержки времени и уменьшение времени подготовки реле к работе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное реле времени, содержащее усилитель на двух транзисторах, врем задающую RC-цепочку, конденсатор которой через резистор включен между общей шиной и базой первого транзистора усилител , содержащего в эмиттерной цепи пороговый элемент, электромагнитное двухнозиционное реле с самоудержанием, снабженное нормально замкнутым контактом, через который база первого транзистора соединена с общей щиной, и двум  обмотками, из которых отключающа  включена в коллекторную цепь второго транзистора усилител , переключающий конденсатор и пусковой ключ, резистор врем задающей RC-цепочки включен между шиной питани  и базой первого транзистора, а пусковой ключ снабжен дополнительным нормально замкнутым контактом, последовательно с которым через резистор к полюсам источника питани  подключен переключающий конденсатор , параллельно которому через основной нормально разомкнутый контакт пускового ключа подключена включающа  обмотка упом нутого реле.

Па чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого реле времени.

Реле содержит усилитель на транзисторах 1 и 2 разных типов проводимости, врем задающую RC-цепочку, состо щую из резисторов 3 и 4 и конденсатора 5, пороговый элемент 6, включенный в эмиттерную цепь транзистора 1, нормально замкнутый контакт 7 электромагнитного двухпозиционного реле с самоудержанием, делитель напр жени  на резисторах 8, 9 в коллекторной цепи транзистора 1, определ ющий рабочую точку транзистора 2, нагрузкой которого служит отключающа  обмотка 10 упом нутого реле. Включающа  обмотка И реле через основной нормально разомкнутый контакт 12 пускового ключа 13 подключена параллельно переключающему конденсатору 14, который при этом через дополнительный нормально замкнутый контакт

15 пускового ключа 13 и через резистор 16, ограничивающий ток зар да, подключен к полюсам источника питани . Через нормально разомкнутый контакт 17 электромагнитного реле к полюсам источника питани  на врем  выдержки подключаетс  нагрузка 18.

Работает реле времени следующим образом .

В исходном состо нии переключающий

конденсатор 14 зар жен до напр жени  источника питани , так как он подключен через нормально замкнутый контакт 15 и резистор 16 к его полюсам. Врем задающий конденсатор 5 полностью разр жен через

низкоомный резистор 4 и нормально замкнутый контакт 7. Транзистор 1 усилител  закрыт за счет опорного потенциала на пороговом элементе 6. Транзистор 2 при этом также закрыт, электромагнитное реле с обмотками 10 и И обесточено, и нагрузка 18 выключена.

При нажатии на пусковой ключ 13 замыкаетс  его нормально разомкнутый контакт 12, размыкаетс  нормально замкнутый

контакт 15, включающа  обмотка 11 электромагнитного реле оказываетс  подключенной параллельно зар женному переключающему конденсатору 14, который при этом ввиду размыкани  контакта 15 отключаетс  от источника питани . Переключающий конденсатор 14 начинает разр жатьс  через включающую обмотку 11, что приводит к срабатыванию электромагнитного реле, размыканию контакта 7, замыканию контакта 17 и включению нагрузки 18. С этого момента и начинаетс  отсчет выдержки времени.

После отпускани  пускового ключа 13 электромагнитное реле до момента его принудительного отключени  самоудерживает контакт 7 в разомкнутом состо нии, а контакт 17 - в замкнутом. При этом отключающа  обмотка 11 обесточиваетс , а переключающий конденсатор 14 снова подключаетс  к источнику питани  и быстро зар жаетс  до его напр жени .

Размыкание контакта 7 приводит к тому, что конденсатор 5 начинает зар жатьс  через резисторы 3 и 4. Резистор 3 имеет большое сопротивление, поэтому напр жение на конденсаторе 5 нарастает медленно. Когда оно превысит опорный потенциал на пороговом элементе 6, во входной цепи транзистора 1 возникает ток. Транзистор 1 открываетс , и коллекторным током, протекающим по цепи резисторов 8 и 9, открываетс  транзистор 2. Происходит срабатывание отключающей обмотки 10, и контакт 17, размыка сь, снимает напр жение с нагрузкн . Этим моментом и заканчиваетс  выдержка времени, котора  в данном случае определ етс  только параметрами врем задающей цепи.

В момент срабатывани  отключающей обмотки 10 контакт 7 замыкаетс  и самоудерживаетс  в замкнутом положении до следующего пуска реле времени. При замыкании контакта 7 закрываютс  транзисторы 1 и 2 усилител , а конденсатор 5 начинает разр жатьс  через резистор 4. Поскольку резистор 4 служит только дл  ограничени  разр дного тока конденсатора 5 через контакт 7, его сопротивление выбрано небольщим (в пределах 100-200 Ом), поэтому посто нна  времени разр да, определ юща  врем  подготовки реле к повторному пуску, настолько мала, что практически реле оказываетс  готовым к очередному пуску сразу же после окончани  предыдущей выдержки. При этом переключающий конденсатор 14 оказываетс  полностью зар женным и готовым к очередному пуску еще до окончани  предыдущей выдержки , т. е. практически сразу же после отпускани  пускового ключа 13, поскольку ограничительный резистор 16, через который зар жаетс  конденсатор 14, также невелик .

По экономичности предлагаемое реле времени не уступает прототипу. Нар ду с этим оно обладает существенным достоинством , заключающимс  в том, что полностью исключаетс  вли ние на длительность интервалов выдержек продолжительности нажати  на пусковой ключ, благодар  чему

увеличена стабильность выдержки интервалов времени. Это стало возможным благодар  тому, что переключающий конденсатор в предлагаемом устройстве не участв ет в процессе формировани  интервала выдержки , а служит исключительно только дл  включени  реле на начало отсчета выдержки . При этом врем  нажата  на пусковой ключ не оказывает никакого вли ни  на врем  выдерл ки.

Кроме того, достоинством предлагаемого реле времени  вл етс  и то, что существенно уменьшено врем , необходимое на подготовку к очередному пуску. Практически данное реле бывает готовым к очередному пуску сразу после окончани  выдержки интервала времени от предыдущего пуска.

Предлагаемое реле времени может быть использовано в различных устройствах автоматики , работающих от автономных источников питани  с ограниченным ресурсом и требующих стабильных выдерлсек интервалов времени при многократных повторных включени х.

Claims (2)

1.Патент США № 3423600, кл. 307-132, опублик. 21.01.69.

2.Авторское свидетельство СССР № 508818, кл. Н ОШ 47/18, 10.01.73 (прототип ).