Устройство задержки

 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ

Изобретение относится к автомати- . ке, в частности к устройствам для выдержки времени, и может быть .использовано в устройствах автоматического управления и контроля.

Известно реле времени, содержащее времязадающую RC-цепь, пороговый транзистор, коллектор которого соединен с базой исполнительного транзистора с диодом в цепи змиттера и обмоткой электромагнитного реле в цепи коллектора, ключ запуска, включенный последовательно с другим диодом в прямой проводимости и обмоткой электромагнитного реле между шинами. источника питания $1).

Данное устройство обеспечивает управление одним электромагнитным, реле.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к

20 предлагаемому является реле времени, которое содержит времязадающую КСцепь, одна обкладка конденсатора которой соединена через резистор с пер2 вои шиной питания и через другой резистор - с общей шиной питания, а вторая обкладка - с базой порогового транзистора, змиттер которого подсоединен к общей шине питания, а коллектор - к базе исполнительного транзистора, в цепь коллектора которого через последовательно соединенные гасящий резистор и свой первый замыкающий контакт включена обмотка электромагнитного реле с параллельно включенным диодом, причем один иэ выводов обмотки указанного реле соединен со второй шиной питания, второй замыкающий контакт этого реле включен между общей шиной питания и первой обкладкой укаэанно" го конденсатора времязадающей RC-цепи, а между второй и общей шинами питания последовательно с обмоткой указанного реле включен ключ запус" ка tZ).

Недостатком указанного реле времени являются его ограниченные функ3 91723 циональные возможности, выражающиеся в том, что она позволяет в определенные моменты времени управлять коммутациями только одного электромагнитного реле.

Цель изобретения.- расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения управления коммутациями нескольких исполнительных электромагнитных реле. 0

Поставленная цель достигается тем, что устройство задержки, содержащее времязажающую RC-цепь, одна обкладка конденсатора которой соединена через резистор с первой шиной питания и через другой резистор - с общей шиной питания, а вторая обкладка — с базой порогового транзистора, эмиттер которого подсоединен к общей ши. не питания, а коллектор — к базе исполнительного транзистора, в цепь коллектора которого через гасящий резистор и свой первый замыкающий контакт включена обмотка электромагнитного реле с параллельно соединенным диодом, причем один из выводов обмотки этого реле соединен со второй шиной питания, ключ запуска, одним выводом подключенный к общей шине пита ния, снабжено несколькими ячейками по числу управляемых электромагнитных реле, каждая из которых содержит одно из указанных электромагнитных реле, второе электромагнитное реле, первый и второй логические элементы

ИЛИ, первый и второй коммутационные

35 элементы, в каждой из ячеек выход первого логического элемента-ИЛИ через указанный первый замыкающий контакт первого электромагнитного реле сое40 динен с выводом указанного гасящего резистора, а через размыкающий контакт второго электромагнитного реле - со вторым выводом обмотки первого элекУ тромагнитного реле, первые входы

45 первых логических элементов ИЛИ всех ячеек объединены и через ключ запуска подключены к общей шине питания, второй вход первого логического элемента ИЛИ в каждой из ячеек через замыкающий контакт первого коммута50 ционного элемента этЬй же ячейки также подключен к общей шине питания, кроме этого, второй вход первого логического элемента ИЛИ первой ячейки соедЯнен .с первыми входами вторых логических элементов ИЛИ всех последующих ячеек, второй вход первого ло1"ического элемента ИЛИ каждой из двух

2 4 ячеек, кроме последней, соединен в предшествующих ячейках с теми входами вторых логических элементов ИЛИ, порядковые номера которых на единицу меньше порядкового номера рассматриваемой ячейки, а в последующих ячейках - с теми входами вторых логических элементов ИЛИ, порядковые номера которых совпадают с порядковым номером рассматриваемой ячейки, второй вход первого логического элемента

ИЛИ последней ячейки соединен в предшествующих ячейках со входами вторых логических элементов ИЛИ, порядковые номера которых на единицу меньше порядкового номера последней ячейки, выход второго логического элемента ИЛИ в каждой из ячеек подключен к первому выводу обмотки второгоэлектромагнитного реле и через замыкаю щий контакт второго коммутационного элемента этой же ячейки - к общей шине питания, а второй вывод обмотки .второго электромагнитного реле соединен со второй шиной питания, при этом. между первой обкладкой указанного конденсатора времязадающей RC-цепи и. общей шиной питания включены параллельно соединенные вторые замыкающие контакты первых электромагнитных реле всех ячеек.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для выдержки времени в работе реле.

Устройство задержки содержит времязадающую КС-цепь, состоящую из конденсатора 1 и резистора 2. Одна обкладка конденсатора 1 соединена через резистор 3 с первой шиной 4 питания и через другой резистор 5. с общей шиной 6 питания. Вторая обкладка конденсатора 1 соединена с базой порогового транзистора 7, эмиттер которого подключен к общей шине

6 питания, а коллектор соединяется с базой исполнительного транзистора

8 и через резистор - с первой шиной

4 питания. Эмиттер исполнительного транзистора 8 через диод 9 соединен с общей шиной 6 питания и через резистор 10 с первой шиной 4 питания.

К коллектору исполнительного транзистора 8 подключен гасящий резистор

11.

Устройство соДержит также несколько ячеек 12-1-12"2i по числу управляемых электромагнитных реле. Каждая из ячеек 12-i (здесь и в дальнейшем

5 . 9172

i=1,2,...,n) состоит из управляемого электромагнитного реле 13-i, второго электромагнитного реле 14-i, первого логического элемента 15-1 ИЛИ, второго логического элемента 16-i ИЛИ, первого коммутационного элемента (не показан) с замыкающим контактом 17-1, второго коммутационного элемента (не показан) с замыкающим контактом 18-i.

Параллельно обмотке электромагнит- 1О ного реле 13-i подключен диод 19-i.

Первый логический элемент 15-i ÈËN выполнен на диодах 20-i и 21-i . В состав второго логического элемента

16"i ИЛИ входят диоды 22-1,23-1,24-1. 15

Количество диодов, входящих в состав второго логического элемента 16-i

ИЛИ, равно п-l, т.е. на единицу меньше количества ячеек в устройстве. В каждой из ячеек 12-i выход 25-1 пер- рв вого логического элемента 15-1. ИЛИ иере3 первый замыкающий контакт 26-i первого электромагникйого реле 13-i соединен с выводом гасящего резистора ll. В цепь обмотки реле 13-1. вклю- 25 чен размыкающий контакт 27-:i второго электромагнитного реле 14-i. Первые входы 28-1, 28-2,..., .28-и первых ло-. гических элементов 15-1; 15-2, 15-.п

ИЛИ объединены и через ключ 29 запус- 1е ка подключены к общей шине 6 питания..

Второй вход 30-1 первого логического элемента 15-i ИЛИ в каждой из ячеек

12-i через замыкающий контакт 17-i первого коммутационного элемента {не показан) этой же ячейки также подключен к общей шине 6 питания. Кроме этого, второй, вход 30-1 первого логического элемента 15-1 ИЛИ первой -ячейки 12- 1 соединен с первыми входами

31-3, 31-п, вторых логических элементов 16-2,..., 16-п и ли всех последующих ячеек 12-2- 12-и. Второй вход (например, 30-2) первого логического элемента (например, 15-2) ИЛИ каждой из других ячеек (например, 12-2),кроме последней 12-и соединен в: пред" шествующих ячейках в соответствии с примером 12- 1 с теми входами вторых логических элементов l6- 1 ИЛИ, номера о

50 которых на единицу меньше порядкового номера рассматриваемой ячейки (в примере рассматривается ячейка 12-2, следовательно, порядковый номер еевторой, поэтому второй вход 30-2 элемента 15-2 соединен в предшествующей

55 ячейке 12- 1 со входом 31- 1 элемента

16- 1, т.е. с первым входом этого эле мента). В последующих ячейках (в

32 6 третьей, четвертой и т::д. до и-ной) второй вход (30-2) первого логического элемента (15-2).ИЛИ соединен с теми входами вторых логических элементов ИЛИ (до 16-п), номера которых совпадают с порядковым номером рассматриваемой ячейки (для приведенного примера второй вход 30-2 элемента

15-2 соединен в последующих ячейкахтретьей, четвертой и т.д, до и-йсо вторыми входами 32-и элементов

16-и). Второй вход 30-п первого логического элемента 15-и ИЛИ последней ячейки 12-и соединен в предшествующих ячейках 12-1, 12-2,..., и т.д. до и- 1 ячейки со входами 33- 1 33-2 вторых логических элементов 16-1,16"2

ИЛИ, номера которых на единицу меньше порядкового номера последней ячейки

12-п, т.е. номера входов должны быть равны и-1. Выход 34"i второго логического элемента 16-i ИЛИ в каждой из ячеек 12-i подключен к первому выводу обмотки второго электромагнитного реле 14-i и через замыкающий конконтакт 18-i второго коммутационного . элемента (не показан} этой же ячейки

12-i - к общей шине 6 питания. Вторые замыкающие контакты 35-1, 35-2,..., 35-и первых электромагнитных реле 13-1, 13-2,,13-и соединены параллельно и включены между первой обкладкой конденсатора 1 времязажающей КСцепи и общей шиной 6 питания. Другие выводы обмоток реле 13-i, 14-i подключены ко второй шине 36 питания.

Устройство выдержки времени в работе реле работает следующим образом.

При подаче напряжения на шины 4,6 и 36 питания открывается и входит в состояние насыщения пороговый транзистор 7. Конденсатор 1 заряжается составляющей базового тока этого транзистора до напряжения, равного по величине падению напряжения на резисторе 5, который совместно с резистором

3 образует делитель напряжения. Цепь. заряда конденсатора 1 следующая: общая шина 6 питания - открытый эмит" терный переход порогового транзистора „

7 - конденсатор 1 - резистор 3 - первая шина 4 питания. Коллекторная цепь исполнительного транзистора 8 пока разомкнута, так как разомкнуты замыкающие контакты 26-1, 26-2.. . 26-п, реле .13- 1, ..., 13-2,, 13-и. При замы" канин ключа 29 запуска срабатывают

917232 электромагнитные реле 13-1, 13-2, 13-и во всех ячейках 12-1, 12-2, l2-и! Например, для ячейки l2-1 ток, .срабатывания реле 13-1 протекает по : следующей цепи: общая шина 6 питания - 5 замкнутый ключ 29 запуска - первый вход 28- 1 элемента 15- 1 ИЛИ вЂ” диод

20" 1 - выход 25- 1 элемента 15-1 ИЛИзамкнутый размыкающий контакт 27-1 реле 14- 1 - обмотка реле 13- 1 - вторая шина 36 питания. После этого ключ

29 запуска может быть выключен. Реле l3-1-13-п, срабатывая, замыкают свои контакты (соответвенно 26-1 и 35- 1, 26-2 и 35-2,, 26-и и 35-ф Через кон-1 такты 26- 1, 26-2,,26-и и гасящий резистор 1 обмотки реле 13- 1 - 13-и включаются в коллекторную цепь исполнительного транзистора 8, а замыкающими контактайи 35-1 - 35-и первая об- 20 кладка заряженного конденсатора 1 соединяется с общей шиной 6 питания.

Таким образом, заряженный конденсатор 1 включается параллельно эмиттериому переходу порогового транзистора 25

7. При этой транзистор 7 резко запирается и на его коллекторе появляется высокий отрицательный потенциал.

Следовательно,. открывается исполнительный транзйстор 8, коллекторным зф токой которого реле 13- 1 - 13-и удерживаются s сработанном состоянии.Например, для ячейки 12-1 ток удержания реле 13- l протекает по следующей цепи: общая шина б питания - диод 9участок эмиттер - коллектор насыщенного транзистора 8 - гасящий резистор

l! " замкнутый контакт 26- - заикиутый контакт 27-1 реле 14- 1 - обмотка реле 13-1 - вторая шина 36 пита"

40 ния, С момента срабатывания реле 13-1

13-и (замыкания их контактов 35-1

35-и) начинается процесс перезарядки конденсатора 1 по цепи общая шина

6 питания - параллельно соединенные замыкающие контакты 35-1 - 35-пконденсатор 1 - резистор 2 - первая шина 4 питания. Длительность процес" са перезаряда пропорциональна пос0 50 тоянной времени, определяемой выражением

7= С x R, где ь - постоянная времени;

С - емкость конденсатора

Rg " сопротивление резистора 2.

Устродство обеспечивает 3 варианта дальнейшего развития временной вы,держки в работе реле..Во-первых,од8 новременное отпускание реле 13- 1

13-n... во всех ячейках 12-1 - 12-и в момент истечения интервала времени, задаваемого хронирующими элементами устройства; во-вторых, отпускание реле 13-i в одной или в нескольких ячейках 12-1 до истечения интервала времени, задаваемого хронирующими элементами устройства, т.е. в процессе перезаряда конденсатора l. в-третьих, сработанное состояние реле 13-i в одной из ячеек 12-i, которое сохраняется и после истечения интервала времени, задаваемого хронирующими элементами устройства, но при этом реле 13-i в остальных ячейках - в отпущенных состояниях.

Одновременное отпускание реле

13- 1 - 13-п во всех ячейках 12 1

12-и происходит следующим образом.

Когда напряжение на конденсаторе уменьшаясь при перезаряде, достигает порога отпирания транзистора 7, последний открывается и входит в состояние насыщения. Исполнительный транзистор 8 при этом запирается,так как база его соединяется с общей шиной 6 питания через насыщенный транзистор 7, а эмит åð имеет отрицательный (запирающий) потенциал относительно общей шины 6, обусловленный протеканием тока по диоду 9 смещения.

При запирании исполнительного транзистора 8 разрывается цепь удержания ре.ле 13- 1 - 13-п, следовательно, эти реле отпускают, размыкая соответственно свои контакты 26-1 и 25-1, 26-2 и 35-2,, 26-и и 35-п. Конденсатор снова заряжается через эмиттерный переход транзистора 7 до исходного напряжения, устройство готово для отработки очередной выдержки времени.

Отпускание реле 13-i в одной или в нескольких ячейках 12-i до истечения интервала времени, задаваемого.хронирующими элементами устройства,т.е. в процессе перезаряда конденсатора происходит следующим образом. Ec" ли конкретные условия временной программы для некоторых реле 13-х(например, для реле f3-1 и 13-2) требуют, чтобы эти реле (13-1 и 13-2) разомкнулись раньше, чем кончится указанный интервал времени, то должны. сработать коммутациойные элементы (не показаны) с замыкающими контактами

18-i - l8-1 и 1,8-2 в этий ячейках 12-1 и 1R-2, При замыкании, например, кон32 10 необходимо перевести коммутационный элемент (не показан).с замыкающим " контактом 17-и в разомкнутое состояние. При этом реле 13-и отпускает, размыкая свои контакты 26-и и 35-п, конденсатор 1 заряжается через эмиттерный переход транзистора 7 до ис" ходного перед следующей выдержкой времени напряжения.

Формула изобретения

9 9172 тактов 18-1 и 18-2 срабатывают соответственно реле 14-1 и 14-2, разрывая свои контакты 27-1 и 27-2 в цепи обмоток реле 13-1 и 13-2. Таким образом, реле 13- 1 и 13-2 отпускают, размыка- 5 ются их контакты 26-1 и 35-1, 26-2 и

35-2. Ио перезаряд конденсатора 1 продолжается,так как,несмотря на размыкание контактов 35-1 и 35-2, пер" вая обкладка конденсатора l имеет соединение с общей шиной 6 питания через оставшиеся замкнутыми контакты реле третьей, четвертой и т.д. до и-ой ячеек (35-и). Отпускание остаа" шихся (13-1 и 13-2) реле произойдет в момент окончания интервала време" ни, задаваемого хронирующими эле" ментами, при отпирании noporosoro.. транзистора 7 и запирании исполни" тельного транзистора, 8. 26

Сработанное состояние реле 13-i в одной из ячеек 12"i, которое сон" раняется и после окойчания интервала времени, задаваемого хронирующими элементами устройства, обеспечивает- 2% ся следующим образом. Если.конкрет» ные условия временной программы для некоторого реле (например, 13-и) . требуют, чтобы это реле осталось в сработанном состоянии, то должен срв-Зв ботать коммутационный элемент (не по-. казан) с замыкаацим контактом 77-п в этой же ячейке 72-й. При замыкании контакта 77 и возникает. другая цепь удержания реле 13-и в сработанном состоянии: общая шина 6 - замыкающий контакт 17-п второй вход 30"п ло" гического элемента 15-и ИЛИ - диод

21-и - выход 25-и логического. элемента 15-и ИЛИ - размыкающий контвкт4в

27-и- обмотка реле 13-и - вторая шина

36 питания. Одновременно при замыка" нии контакта 17-п срабатывают реле

11tò1, 14-2... во всех предыдущих ячейках (до и -1-ой). Например, реле 14-1 в первой ячейке 12-1 срабатывает по следующей цепи: общая шина 6 - замы" кающий контакт 17-и - вход 33- l логического элемента 16-1 ИЛИ - диод 24- Iвыход 34-1 логического элемента 16"1

56

ИЛИ - обмотка реле 14-1 - вторая вина 36 яитания. Следовательно, исполнительные реле 13- 1, 13-2... во всех предыдущих ячейках (до и --1-ой} отпус«Ф кают, так как разрываются KQHTBKTbl

27-1, 27-2 соответственно реле 14-1, N

14-2, Для того, чтобы подготовить устройство к следующему циклу работы, Так как коллекторная цепь испол" нительного транзистора 8 разомкнута в исходном перед выдержкой времени состоянии (контакты 26-1 - 26-и ра.зомкнуты), то влияние на Функционирование устройства неуправлйемого об-. ратного тока через коллекторный переход этого транзистора значительно уменьшено. Это обеспечивает повышенную надежность устройства и расширенный температурный диапазон его работы.

Устройство задержки, содержащее

-времязадающую RC-цепь, одна обкладка конденсатора которой соединена через резистор с первой шиной питания и через другой резистор - с об" щей шиной питания, а вторая обклад- . ка - с базой порогового транзистора, эмиттер которого подсоединен к общей шине питания, а коллектор - к базе исполнительного транзистора,в цепь коллектора которого через гасящий резистор и свой первый замыкающий контакт включена обмотка электромагнитного реле с параллельно соединенным диодом, причем один из выводов обмотки этого реле соединен с второй шиной питания ключ запуска одним выводом подключенный к общей шине питания, о т л и ч а ю4щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения управления коммутациями нескольких электромагнитных реле,оно снабжено несколькими ячейками по чис-, лу этих электромагнитных реле, каждая из которых содержит одно иэ указанных электромагнитяых реле, второе электромагнитное реле, первый и второй логические элементы ИЛИ, первый и вто" рой коммутационные элементы, в каждой из ячеек выход первого логического элемента ИЛИ через указанный первый замыкающий контакт первого электромагнитного реле соединен с выходом

11, 917232 12 указанного гасящего резистора, а че- ячейки, второй вход первого логичесрез размыкающий контакт второго эле- кого элемента ИЛИ последней ячейки ктроиагнитного реле — со вторым выво- соединен в предшествующих ячейках с дом обмотки первого. электромагнитного входами вторых логических элементов реле, первые входы первых логических ИЛИ, порядковые номера которых на элементов ИЛИ всех ячеек обьединены и единицу меньше порядкового номера через ключ запуска подключены к об- последней ячейки, выход второго лощей шине питания, второй вход перво- гического элемента ИЛИ в каждой из

ro логического элемента ИЛИ в каждой ячеек подключен к первому выводу обиз ячеек через замыкающий контакт 1в мотки второго электромагнитного реле первого коммутационного элемента этой и через замыкающий контакт второго же ячейки также подключен к общей коммутационного элемента этой же шине влетания, кроме этого, второй ячейки - к общей шине питания, а вто вход первого логического элемента ИЛИ рой вывод обмотки второго электромагпервой ячейки соединен с первыми вхо-,,15 нитного реле соединен с второй шиной дами вторых логических элементов ИЛИ питания, при этом между первой обвсех последующих ячеек, второй вход кладкой указанного конденсатора врепервого логического элемента ИЛИ каж мязадающей КС-цепи и общей шиной пидой из двух ячеек, кроме последней тания включены параллельно соединенсоединен в предшествующих ячейках zj ные вторые замыкающие контакты первых с теми входами вторых логических эле- электромагнитных реле всех ячеек. ментов ИЛИ, порядковые номера которых Источники информации, на единицу меньше порядкового номе- . принятые во внимание при экспертизе ра рассматриваемой ячейки, а в после- 1. Патент США М 3732467, дующих ячейках " с теми входами вто- гз кл. 317-141S 1973. рых:логических элементов ИЛИ, поряд- 2.Авторское свидетельство СССР no: ковые номера которых совпадают с по заявке и 2791638,кл.H 01 Н 47/18, . .

РЯдковым номеРом Рассматриваемой 03.07,79 (прототип) 917232

Составитель И.Радько

° Редактор В.Пилипенко ТехредЕ. Харитончик Корректор Г.Огар

Закаэ 1896/71, ира 758 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раувская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 4