Спусковое устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

3!5277

О П И, g,,;. =.

ИЗО

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.Ч.1969 (М 1333748/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 21.1Х.1971. Бюллетен ¹ 28

Дата опубликования описания 15, I I.1972

ЧПК Н 03к 3 286

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

ДК 621 1(3 545(088 8) Автор изобретения

А. А. Тихонов

Ленинградский институт точной механики и оптики

Заявитель

СПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО

15

Изобретение может быть использовано в технической кибернетике, и в частности в системах автоматического управления.

Известны спусковые устройства, содержащие триггер на транзисторах, коллекторы которых соединены с выводами диодов.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит трехпозиционное поляризованное реле и нейтральное реле, обмотки которых включены параллельно входу устройст ва, неподвижные контакты поляризованного реле соединены с другими выводами диодов, подвижный контакт поляризованного реле соединен с первым неподвижным контактом нейтрального реле, подвижный контакт которого через конденсатор соединен с общей шиной питания и со вторым неподвижным контактом нейтрального реле.

Это расширяет функциональнь|е возможности спускового устройства и позволяет применять его в качестве нелинейного фазоопережающего корректора автоматических систем.

На фиг. 1 изображена статическая характеристика известных спусковых устройств вида обычной петли гистерезиса, по форме одинаковая с характеристикой предлагаемого устройства; на фиг. 2 — статическая характеристика предлагаемого устройства вида опережающей пегли гистерезиса на первом выходе; на фиг. 3 — статическая характеристика предлагаемого устройства на втором выходе; на фиг. 4 — принципиальная электрическая схема спускового устройства; на фиг. 5 — временные диаграммы работы устройства.

Рассмотрим принцип работы известных спусковых схем и предлагаемого устройства.

Пусть на входах известного и предлагаемого устройств действует напряжение, изменяющееся по гармоническому закону (фиг. 1, 2). Предположим. что на выходах обоих спусковых устройств действуют напряжения, соответствующие состоянию «1».

Рассмотрим вначале принцип действия известного спускового устройства. Во время действия первой полуволны а входного на20 пряжения опрокидывания схемы не IlpoHcxOднт. Во время действия второй полуволны б, когда напряжение достигнет — U... схема перейдет из состояния «1» в состояние «2». Причем скорость изменения входного напряжения

25 направлена в сторону уменьшения входного напряжения, т. е, U„,-(0. После того как входное напряжение U„,- достигнет значения — U„„,. знак производной станет больше О, т. е. U„)0. При увеличении U,, до 0

30 переходов в схеме нет. При дальнейшем увеg i >r" 2yy личении U,„ когда U„,= U„,, схема перейдет из состояния «2» в состояние «1». При этом

Г,,-) 0 (полуволна a) .

Математически изображенная статическая характеристика известных спусковых устрОиств может 6hITb записана так:

sign(U„— U„, ), U,„) 0;

- sign(U,„+ IU„, ), U,„(0.

Un

- — " sign (U„— f U„, (), U,x (0 1вых, — 1 +

В предлагаемом устройстве

I U, I = 1 1 . I =! U. I тогда можно записать

40 " sign (U,„+ U, ), У„)0;

sign (U„— jU„I), U„(0. 1вых, — 1 +

Для второго выхода статическая характеристика записывается так: — " sIgn (U.„x+ IU.I), U,.)0 — — " sign (U,„— jU„ I), U,x(0. 1вых, — U +

Устройство работает следующим образом.

Для упрощения будем считать, что íà вхо- 55 де действует напряжение, изменяющееся по гармоническому закону. При этом будем рассматривать не TQE; срабатывания реле, а напряжение срабатывания, тяк как ток в обмотке реле прямо пропорционален напряже- 60 нию на обмотке. Обмотки реле включены параллельно и, следовательно, к пим приложено входное напряжение.

Допустим в исходном состоянии схемы триод 1 открыт, а триод 2 закрыт положптел!,- 65

Рассмотрим принцип действия предлагаемого устройства (фиг. 2). Во время действия пеРвой полУволны г пРи изменении Unx QT О 15 до U,,, т. е. при U,,)0, схема остается в прежнем состоянии «1». При уменьшении U„x от U до О, т. е. при Unx(0, когда Ux станет равным U„„,, происходит опрокидывание схемы из состояния «1» в состояние «2». Во время действия второй полуволны д, когда

У„(0, т. Е. ПРИ Eisiieiioiitii! U„x От О ДΠ— U (zx СХСМа НЕ ОПРОКИДЫВЯСтСЯ. ПРИ ПЗМЕIieIInI! от U„,.„, до О, т. е. при U„-) 0 схема

25 опрокидывается в состояние «1».

Таким образом, математическая зависимостьь статической характеристики EIB первом выходе предлагаемого уc7ройствя записывается:

30 ным смещением, которое образуется при прохождении тока открытого триода по резистору 8, конденсатор 4 разряжен. Напряжение подается на обмотки двух параллельно включенных реле постоянного тока, поляризованного трехпозиционного 5, и нейтрального б.

Для регулирования разности между пороговыми значениями, т. е. величины ги,стерезиса, последовательно с обмоткой реле 6 включен переменный резистор 7. Обязательным уc;Ioвием работы схемы является срабатывание и отпускание реле б при включенном реле 5 (зона работы реле б находится в зоне работы реле 5). При увеличении U, до напряжения включения U»,„ð, (под включением понимается замыкание подвижного контакта с любым из неподвижных) реле 5 срабатывает, и подвижный контакт 8 подключает незаряженный конденсатор 4 через неподвижный контакт 9, диод 10 к коллектору открытого триода 1. Замыкается зарядная цепь .конденсатора 4, — Е„, резистор 11, диод 10, контакты 9 и 8 реле 5, контакты 12 и 18 реле 6, конденсатор 4, +Е,<. В процессе заряда конденсатора 4 до напряжения — U,.„,ð на коллекторе открытого триода образуется поло>кительный импульс, который поступает через резистор 14, зашунтированный ускоряюще-запоминающим конденсатором 15, на базу триода 2. Последний закрыт, а положительный импульс не может открыть его, и схема остается в том же состоянии. При U У,рр, контакт И отключает заряженный конденсатор от входа и закорачивает его, замыкаясь на контакт 16. При этом конденсатор 4 разряжается. При отключении конденсатора могут возникать паразитные импульсы отрицательной полярности. Для исключения опрокидывания триггера от отрицательных импульсов включены диоды 17 и 18, Эти диоды при заряде конденсатора 4 играют роль ускоряющих конденсаторов, шунтирующих коллекторные сопротивления 11, 19. При отключении конденсатора схема остается в прежнем состоянии. Когда U„, ñòàíåò равным напряжению — UÄI,, отпускания реле б, контакт И снова замыкает зарядную цепь конденсатора

4 на вход триггера — коллектор триода 1.

При этом конденсатор снова заряжается до

К! 0тыр, и образовавшийся положительный импульс не может перевести схему в другое устойчивое состояние, как и в первом случае.

При U,„ðàânîì напряжению отключения реле 5 — U„„,p, контакт 8 отключает заряженный до напряжения на коллекторе открытого триода — У„„ыр конденсатор 4 от коллектора триода 1. После смены знака, когда

Г„,- стянет равным U»;,,р, контакт 8 замыIIBOTOEI IIB IEOHTBIIT 20 EI под!,л;.Очает заряженный конденсатор 4 к коллектору закрытого триода 2 через диод 21. При этом происходит подзарядка конденсатора 4 от напряжения на к О.ч л е! T o p e o TI< p Iз! ТО ГО т р и О я 2 U„«< „;„go и 2пряжсппя па коллекторе закрытого триода 4

315277

U„.,закр по цепи — E„. РезистОР 19, диод

21, контакты 20 и 8 реле 5, контакты 12 и 18 реле б, конденсатор 4, +-Ек. IIa коллекторе триода 2 образуется положительный и мпульс амплитудой Ууи1= Ui; çoå,ý — U, ð. Так как амплитуда этого импульса меньше падения напряжения на коллекторе 1т= к.закр к.откр(1к RIo тО ТРИГГЕР НЕ может перейти в другое состояние. Для перехода триггера в другое устойчивое состояние необходима амплитуда импульса

I„. R„< U

При U,,= — U,ðð, происходит разрядка конденсатора 4. Когда U„, станет равным

Uovn.ð полностью разряженный конденсатор 4 подключается к коллектору триода 2.

При заряде разряженного конденсатора 4 образуется положительный импульс амплитудой

U =U...., (I.R.(U (E..), который через резистор 22, зашунтированный запоминающе-ускоряющим конденсатором 28, поступая на базу открытого триода, запирает его. Происходит опрокидывание схемы. Заряд на конденсаторе 4 после переходного процесса становится равным — U„.„„ð. При

U»= Узукд р отключается конденсатор 4 триода 2.

После смены полярности (третья полуволна) при U»â€” = У,к„р, контакт 8 замыкается на контакт 20 и подключает заряженный до — U„;, ð конденсатор 4 к коллектору триода 2. При этом образуется положительпьш импульс с амплитудой У„=У„кзакр U, íåдостаточной для опрокидывания триггера.

При U» U»„, р, конденсатор 4 разряжа. ется. При U„„=У„„р, полностью разряженный конденсатор подключается снова к коллектору триода 1. При этом образуется положительный импульс-амплитудой U,=

=U„„„„, который, поступая на базу открытого триода 2, опрокидывает схему и т. д.

Таким образом, т иггеp о11рокидывается полож. :тельными импульсам, амплитуда которых зависит О-. того заряжен конденсатор

4 нлн нет. K01 ëå:IOIITop подкл1очается к од5 ному входу триггсра ".I àæëII за первый по:IK 1IcpHo3 и дважды ко Втором; Вход3 за Второй полупериод входного 1апряжения, при этом первый раз, когда напряжение íà Входе увеличивается, и второй раз, когда умень10 шается в тече:ше полупер,oäà. Первый раз конденсатор подключается заряженным до напряжения на коллекторе открытого триода — U„,- „,,-„, второй раз — незаряженным.

Амплитуда первого запускающего импульса

15 меньше падения напряжения на Як, т. е.

U„,=Ук„кр — U .o„,ð(I„R,;, и триггер не опрокидывается. Второй раз импульс формируется амплитудой U„„= Ук з„;р, при этом

1к- RH(UI,,„,.р(Е, В этом .случае происходит отпирание закрытого триода, на базу которого поступает импульс, и происходит опрокидывание триггера. Этим достигается выявление знака первой производной входного напряжения по времени.

Предмет изобретения

Спусковое устройство, содержащее триггер

ЗО на транзисторах, коллекторы которых соединены с выводами диодов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит трехпозиционное поляризованное реле и нейтральное реле, обмотки которых включены параллельно входу устройства, неподвижные контакты поляризованного реле соединены с другими выводами диодов, подвижный контакт поляризованного реле соединен с первым неподвиж4О ным контактом нейтрального реле, подвижный контакт которого через конденсатор соединен с общей шиной питания и со вторым неподьижным контактом нейтрального реле.

315277 6х СРР6 omo. Р6

U6 n.Р5 orna. P5

Увы. Р5 5кЛ. Р5 стоек. Рб

1/с p ° Р5

Udbl_#_2

Фиг.5

Составитель А. Д. Федорова

Техред 3. Тараненко

Корректоры E Михеева и Л. Орлова

Редактор Л. Утехина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 649/1 Изд. М 1310 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская паб., д. 4!5