SU868872A1 - Реле времени - Google Patents

Description

(54). РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение относитс  к приборостроеиию , а именно к электронным ре ле времени с хронирующими резистивно-емкостньми цеп ми. известны реле времени, предназначенные дл  решени  логической задачи сравнени  длительности команды запуска с временем задержки,.и формировани  исполнительной команды при условии, если длительность команды запуска превысит врем  задерж ки. Известное реле содержит хронирующую RC-цепь, подключенную выходом ко входу нуль-органа, источник опорного напр жени , усилитель мощности fl . Недостатками известного реле вре мени  вл ютс  их ограниченна  функ циональна  возможность и неопредел ное врем  готовности. Известно реле времени, в котором врем  вьщержки формируетс  во врем  пактов зар да и разр да хронирующего конденсатора что позвол ет увеличить выдержку времени и повысить ее стабильность. Известное устройство содержит хронирующий ко leHcaTOp, зар дный и разр дный токоограничивак дие элементы, резистор ный делитель напр жени  .питани , зар дный нуль-орган, исполнительный нуль-орган, балластный резистор, накопительный конденсатор, разр дный резистор, электромагнитное реле Сз. Врем  г;отовности известного устройства  вл етс  неопределенным, так как скорость стекаии  зар да, оставшегос  на конденсаторах после окончани  команды запуска, зависит от величины токов утечки и от состо ни  элементов схемы, два из которых, (зар дный нуль-орган и тиристор) обладают свойством пам ти. В р де случаев требуетс  сравнить с временем задержки, длительность интервала времени между задним фронтом предыдущей команды запуска и передним фронтом последующей команды запуска, и сформировать исполнительную команду, если длительность указанного интервала времени превысит врем  выдержки. Такую задачу известное устройство решить не может. Цель изобретени  - расширение фупк циональных возможностей реле времени в части решени  логической задачи сравнени  длительности интервала времени между задним фронтом предыдущей команды запуска и передним фронтом

последующей команды запуска, и формирбпани  исполнительной команды при условии, если длительность указанного интервала времени превысит врем  вьщержки, и нормирование времени готовности реле времени, при сохранени Й)ункции сравнени  длительности команды запуска с временем выдержки и формировани  исполнительной команды, если длительность команды запуска превысит врем  выдержки, и при сохранении времени выдержки и ее стабильности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в реле времени, содержаицее хронирующий конденсатор, зар дный и разр дный токоограничивающие элементы , резистивный делитель напр жени  питани , зар дный нуль-орган на двух разной проводимости транзисторах, исполнительный нульорган на двух разной проводимости транзисторах, балластный резистор, накопительный конденсатор, разр дный резистори электромагнитное реле где зар дный токоограничивающий элемент, хронирующий конденсатор и переход база-эмиттер транзистора типа п-р-п исполнительного нуль-органа с одной стороны,резистивный делитель напр жени  питани  с другой стороны, образует мост, в диагональ которого включен вход зар дного нульоргана , разр дный токоограничивающий элемент включен между базой транзистйра п-р-п типа исполнительного нульоргана и плюсовым полюсом источника питани , балластный резистор включен между эмиттером транзистора типа р-п-р исполнительного нуль-органа и плюсовым полюсом источника питани , накопительный конденсатор подсоединен минусовой обкладкой к минусовому полису источника питани , плюсовой обклс1дкой к разр дному резистору , введены второй вход команд запуска и дополнительные элементы/ два транзистора, два диода, три резистора , два двухэлементных ключа и элемент задержки. Дополнительный транзистор п-р-п типа эмиттером подсоединен к эмиттеру транзистора р-п-р типа исполнительного нульоргана , базой подсоединен к разр дному резистору, коллектором подсоединен через первый дополнительный резистор к базе допо;г1нительного транзистора р-п-р типа , эмиттер которого подсоединен к плюсовому полюсу источника питани  коллектор через обмотку реле подсоединен к минусовому полюсу источника пиаани . Между эмиттером и базой дополнительного транзистора р-п-р типа включен второй дополнительный резистор. Один дополнительный диод подсоединен в обратном направлении параллельно обмотке реле. Ко эмиттеру дополнительного транзистора п-р-п типа подсоединен анод другого дополнительного диода, катод которого через третий дополнительный резистор соединен с плюсовой обкладкой накопительного конденсатора.Паралельно накопительному конденсатору подсоединен один элемент первого ключа, второй элемент которого подсоединен ко входу элемента задержки. Один элемент второго ключа подсоединен параллельно хронирующему конденсатору , а второй элемент второго ключа - между плюсовой обкладкой хронирующего конденсатора и минусовым полюсом источника питаниЛ.Вход второго двухэлементного ключа соединен с выходом элемента задержки.вход первого двухэлементного ключа  вл етс  вторым входом схемы.

Дл  решени  логической задачи сравнени  длительности интервала времени между задним фронтом предыдущей команды запуска и передним фронтом последующей с временем выдержки и формировани  исполнительной команды при условии, если указанный интервал превысит врем  выдержки , нужно к первому входу устройства подключить посто нное напр жение питани .

Команды запуска подаютс  на второй вход устройства в любой момент времени после подключени  к первому входу посто нного напр жени  питани , независимо от того, в каком состо нии находитс  в данной момент, устройство. По переднему фронту команды запуска начинаетс  обнуление накопительного конденсатора, а через врем  элемента задержки обнуление хронирук дего конденсатора и разрушение пам ти зар дного нульоргана , транзисторы которого наход тс  в насыщенном состо нии, если команда запуска пришла после окончани  такта зар да хронирующего конденсатора.

Врем  готовности устройства нормируетс  соответствующим подбором параметров элементов ключей и должно быть меньше длительности-команды запуска . Врем  элемента задержки должно быть не меньше времени обнулени  накопительного конденсатора, чем устран етс  возможность выдачи ложной исполнительной команды.

Замена тиристбрного ключа в исполнительном каскаде реле времени на транзисторный каскад из двух транзисторов с рёзистивными св з ми позвол ет избавитьс  от элемента пам ти в исполнительном каскаде и устранить возможную перегрузку транзисторов исполнительного нуль-органа в момент развити  регенеративного процесса при формировании исполнительной команды. Введение диода и резистора в зар дную цепь накопительного кон енсатора позвол ет нормировать

врем  зар да накопительного конденсатора . Подключение диода в обратном направлении параллельно обмотке исполнительного реле, повышает надежность реле времени.

Дл  решени  логической задачи сравнени  длительности команды запуска с временем вьщержки и формировани  исполнительной команды при условии , если длительность команды запуска превысит врем  выдержки, коман ца запуска подаетс  на первый вход устройств,а.

На чертеже приведена электрическа  принципиальна  схема ycTpioftCTва .

Реле времени включает разр дный токоограничивающий элемент 1, зар дный токоограничивающий элемент 2, хронирующий конденсатор 3, зар дный нуль-орган на транзисторах 4 и 5,делитель напр жени  на резисторах б и 7, исполнительный нуль-орган на транзисторах 8 и 9, балластный резистор 10, резисторы каскадной транзисторной св зи 11 и 12, транзистор исполнительного каскада 13, диод 14 и резистор 15, составл ющие зар дную цепь накопительного конденсатора 16, разр дный резистор 17, транзисто исполнительного каскада 18, исполнительное реле 19 и шунтирующий его обмотку диод 20, второй двухэлементн ключ 21, элемент задержки 22 и первый двухэлементный ключ 23,первый вход 24 устройства, минусова  шина 25.устройства, второй вход 26 устройства .

При решении задачи сравнени  длительности команды запуска с временем выдержки и формировани  исполнительной команды при условии, если длительность команды запуска превыси врем  выдержки, команда запуска подаетс  в виде импульса положительного напр жени  на первый вход 24 устройства относительно минусовой шины 25,

Дл  повышени  стабильности рекомендуетс  до поступлени  команды запуска на первый вход обнулить элементы пам ти устройства воздейству  кратковременно (но на врем , не мень шее нормированного времени готовности ) , на второй вход 26 устройства.

При поступлении на вход 24 команды запуска, длительность которой больше времени выдержки, хронирующий конденсатор 3, переход база-эмиттер транзистора 9, зар дный токоограничивающий элемент 2 и резисторы 6 и 7 образуют несбалансированный мост, в диагонали которого включены источник питани  и входна  цепь транзистора 4. Транзисторы 4 и 5 наход тс  в режиме отсечки из-за обратного смещени  перехода база-эмиттер транзистора 4. Транзисторы 8 и 9 открыты и шунтируют зар дную цепь

кокденсатора 16, представленную в виде диода 14 и резистора 15. Транзисторы 13 и 18 закрыты. Происходит зар д хронирующего конденсатора 3.

В момент, когда напр жение на конденсаторе 3 достигнет уровн  порога срабатывани  компаратора, транзисторы 4 и 5 открываютс  и регенеративно переход т в состо ние насыщени , подключа  конденсатор 3 обратной пол рностью к переходу базаэмиттер транзистора 9.

Транзисторы в и 9 закрываютс , протекает процесс разр да конденсатора 3 и одновременно зар д конденсатора 16 через резистор 10, диод 14 и резистор 15. В конце процесса разр да конденсатора 3, когда смещение на переходе база-эмиттер транзистора 9 станет пр мым, транзисторы 8 и 9 открываютс  и регенеративно переход т в. состо ние насыщени , при этом конденсатор 16.начинает разр жатьс  через резистор 17, переход база-эмиттер транзистора 13 и транзисторы 8 и 9. Ток разр да конденсатора 16 вводит транзистор 13 в состо ние насыщени , коллекторный ток транзистора 13 через резистор 12 попадает в базу транзистора 18, которы переходит из закрытого состо ни  в состо ние насыщени  и подключает напр жение источника питани  к обмотке реле 19.

При решении задачи сравнени  с временем выдержки длительности интервала времени между задним фронтом .предыдущей команды- запуска и перед-ним pt OHTOM последующей и формировани  исполнительной команды, если указайный иитервал времени больше времени выдержки, на вход 24 подаетс  посто нное положительное относительно минусовой шины 25 напр жение, а затем на вход ,26 подаетс  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 22о Задержанна  на врем  элемент згщержки 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 питани , подключенного к минусовой шине 25. Такое состо ние схемы сохран етс  дс окончани  команды запуска . По окончании команды запуска действие двухэлементных ключей прекратитс , ив схеме реле времени хронирующий конденсатор 3, переход база-эмиттер транзистора 9, зар дный гокоограничивающий элемент. 2 и реэисторы б   7 образуют несбалансированный мост, в диагонали которого включен источник питани  и входна  цепь транзистора 4. Транзисторы 4 и наход тс  в режиме отсечки из-за обратного смещени  перехода база-эмиттер транзистора 4. Транзисторы 8 и 9 открыты и шунтируют зар дную цепь конденсатора 16, представленную в виде диода 14 и резистора 15.Транзисторы 13 и 18 закрыты. Происходит зар д хронирующего конденсатора 3.

В момент, когда напр жение на конденсаторе 3 достигнет уровн  порога срабатывани  компаратора, транзисторы 4 и 5 открываютс  и регенеративно переход т в состо ние насыщени ,подключа  конденсатор 3 обратной пол рностью к переходу база-эмиттер транзистора 9. Транзисторы 8 и 9 закрываютс . Протекает процесс разр да конденсатора 3 и одновременно зар д конденсатора 16 через резистор 10, диод 14 и резистор 15.. В конце процесса разр да конденсатора 3, когда смещение на переходе база-эмиттер транзистора 9 станет пр мым, транзисторы 8 и 9 открываютс  и регенеративно переход т в состо ние насьщени , при этом конденсатор 16 начнет разр жатьс  через резистор 17, переход базаэмиттер транзистора 13 и транзисторы 8 и 9. Ток разр да конденсатора 16 вводит транзистор 13 в состо ние насыщени , коллекторный ток транзистора 13 через резистор 12 попадает в базу транзистора 18, который переходит из закрытого состо ни  в состо ние насыщени  и подключает напр жение источника питани  к обмот-ке . реле 19.

Если до момента окончани  такта разр да хронирующего конденсатора на вход 20 поступит нова  команда запуска , то вновь произойдет сначала обнуление накопительного конденсатора затем, обнуление хронирующего конденсатора и разрушение пам ти зар дного нуль-органа. По окончании команды запуска вновь начнетс  такт зар да хронирующего конденсатора.

Введение дополнительных элементов значительно расшир ет функциональные возможности реле времени при сохранении времени выдержки и ее стабильности . Нормирование времени готовности позвол ет получить врем  готовности пренебрежимо малым в сравнении с временем выдержки (на два-тр пор дка), и таким образом, с высокой точностью решать логическую задачу сравнени  с временем выдержки: длительность команды запуска; длительности интервала времени между задним фронтом предыдущей команды запуска и передним фронтом послё гующей периода следовани  команд запуска.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР

№ 624312, кл. Н,,01 Н 47/18, 02.02.77

2.Авторское свидетельство СССР

506917, кл. Н 01 Н 47/18,25.05.74. П С) f3 ПП А