Термомагнитное реле

 

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам контроля температуры и может быть использовано в устройствах автоматики. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности работы термомагнитного реле. Упрощение устройства достигается за счет схемотехнического построения, при котором стало возможно заменить часть сложных блоков более простыми, не ухудшив при зтом работоспособность устройства. Повышение надежности работы достигается за счет введения контролирующего блока, который обеспечивает контроль работоспособности основных элементов схемы термомагнитного реле перед его эксплуатацией. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.слсИзобретение относится к устройствам контроля температуры и может быть использовано в устройствах автоматики.Цель изобретения - упрощение термомагнитного реле и повышение надежности его работы.На фиг. 1 приведена схема термомагнитного реле; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу схемы.Термомагнитное реле содержит магнитоуправляемые контакты 1, поверх которых расположена обмотка 2 управления. Контакты 1 находятся в зоне действия постоянного магнита 3, между ними расположен термомагнитный элемент 4. Обмотка 2 подключена к выходу усилителя 5 постоянного тока, выполненного, например, на транзисторе 6 по схеме эмиттерного повторителя. Первый из контактов 1 соединен с шиной питания, к второму из контактов 1 подключен вход резистивно-емкостной интегрирующей цепи, состоящей из резистора 7 и конденсатора 8. Параллельно указанной цепи подключен разрядный резистор 9, а параллельно резистору 7 включен первый диод 10. Второй диод 11 подключен к обмотке 2. Выходом информации реле является шина 12. В составе термомагнитного реле входит также блок 13 контроля, первый выход 14 которого подключен к входу цепи из элементов 7 и 8, а второй выход 15 блока 13 соединен с входом этой цепи. Блок 13 содержит реле 16с контактами 16i, конденсатор 17, резисторы 18 и 19, светодиоды 20 и 21 и кнопку 22 "Проверка" с тремя контактами. Соединение элементов блока 13 показано на фиг. 1.Термомагнитное реле работает следующим образом.Пока температура окружающей среды и элемента 4 ниже точки Кюри, магнитное поле магнита 3 полностью экранировано эле-XIО Ю•^ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I I) (sI)s Н 01 Н 37/58, 47/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776823/07 (22) 04.01.90 (46) 30.01.92. Бюл. М 4 (71) Научно-производственное объединение по сельскохозяйственному машиностроению "ВИСХОМ" (72) В.Г.Демидов, В.И.Орлов, В.К,Сорокин и В.В,Зенкова (53) 621.3.066,63(08.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1092596, кл. Н 01 Н 37/58, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1337930, кл. Н 01 Н 37/58, 1986, Изобретение относится к устройствам контроля температуры и может быть использовано в устройствах автоматики, Цель изобретения — упрощение термомагнитного реле и повышение надежности его работы.

На фиг. 1 приведена схема термомагнитного реле; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу схемы.

Термомагнитное реле содержит магнитоуправляемые контакты 1, поверх которых расположена обмотка 2 управления. Контакты 1 находятся в зоне действия постоянного магнита 3, между ними расположен термомагнитный элемент 4. Обмотка 2 подключена к выходу усилителя 5 постоянного тока, выполненного, например, на транзисторе 6 по схеме эмиттерного повторителя.

Первый из контактов 1 соединен с шиной питания, к второму из контактов 1 подключен вход резистивно-емкостной интегриру(54) ТЕРМОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ (57) Изобретение относится к электротехнике, к устройствам контроля температуры и может быть использовано в устройствах автоматики. Цель изобретения — упрощение и повышение надежности работы термомагнитного реле. Упрощение устройства достигается за счет схемотехнического построения, при котором стало возможно заменить часть сложных блоков более простыми, не ухудшив при этом работоспособность устройства. Повышение надежности работы достигается за счет введения контролирующего блока, который обеспечивает контроль работоспособности основных элементов схемы термомагнитного реле перед его эксплуатацией. 1 з,п, ф-лы, 2 ил. ющей цепи, состоящей из резистора 7 и конденсатора 8, Параллельно укаэанной цепи подключен разрядный резистор 9, а параллельно резистору 7 включен первый диод 10. Второй диод 11 подключен к обмотке 2. Выходом информации реле является шина 12. В составе термомагнитного реле входит также блок 13 контроля, первый выход 14 которого подключен к входу цепи из элементов 7 и 8, а второй выход 15 блока 13 соединен с входом этой цепи, Блок 13 содержит реле 16 с контактами 16, конденсатор

17, резисторы 18 и 19, светодиоды 20 и 21 и кнопку 22 "Проверка" с тремя контактами.

Соединение элементов блока 13 ноказано на фиг. 1.

Термомагнитное реле работает следующим образом.

Пока температура окружающей среды и элемента 4 ниже точки Кюри, магнитное поле магнита 3 полностью экранировано эле1709412 ментом 4 и поэтому не воздействует на контакты 1, которые разомкнуты, Когда температура среды приближается к точке Кюри элемента 4, последний начинает терять свои магнитные свойства. В результате контакты 1 срабатывают и напряжение+Е источника питания прикладывается к входу интегрирующей цепи.

Напряжение на конденсаторе 8 начинает нарастать по линейному закону (используется начальный участок экспоненты). По закону, близкому к линейному, начинает нарастать ток в обмотке 2, активное сопротивление которой при малой скорости изменения напряжения превышает ее индуктивное сопротивление. Обмотка 2 включена так, что ее магнитное поле направлено встречно полю магнита 3. Поэтому напряженность результирующего магнитного поля, действующего на контакты 1, плавно уменьшается, вследствие чего контакты 1 размыкаются, а на выходной шине 12 заканчивается формирование выходного импульса.

После размыкания контактов 1 конденсатор 8 разр жается через диод 10 и резистор. 9, который выбран много меньше резистора 7. При быстром уменьшении напряжения на конденсаторе 8 и выходе усилителя 5 на обмотке 2 возникает ЭДС самоиндукции, из-за действия которой открывается диод 11, а в катушке 2 создается ток, уменьшающийся по экспоненциальному закону. Пока в обмотке 2 протекает ток, обусловленный ЗДС самаиндукции. контакты 1 остаются разомкнутыми, а конденсатор

8 за счет этого полносгью разряжается, После того, как ток в обмотке 2 станет близким к нулю, контакты 1 вновь замыкаются под действием магнита 2 и вышеизло-. женный процесс повторяется. В результате этого на шине 12 формируются импульсы, сигнализирующие о том, что контролируемая температура превысила пороговое значение.

Если температура элемента 4 остается неизменной, то длительность формируемых импульсов также неизменна, Если после перехода через пороговое значение температура продолжает увеличиваться. возрастает и длительность формируемых импульсов.

Обусловлено это тем, что с ростом температуры магнитная проницаемость элемента 4 уменьшается, вследствие чего составляющая магнитного поля от действия магнита 3 увеличивается. Это в свою очередь, приводит к увеличению тока в обмотке 2, необходимого для компенсации магнитного поля магнита 3, и увеличению длительности выходного импульса, Таким образом, изменение длительности импульса на зажиме 12 сигнализирует об изменении температуры после перехода ее через пороговое значение, Если температура элемента 4 стала ниже пороговой, что после очередного разряда конденсатора 8 контакты 1 не замыкаются в импульсы не формируются.

Включение и выключение реле происходит при одной и той же температуре, т,е. дифференциал срабатывания реле равен нулю.

Для обеспечения надежной работы реле перед началом работы, когда температура окружающей среды ниже пороговой температуры реле, проводят проверку работоспособности электрорадиоэлементов.

Для проведения проверки нажимают кнопку 22. При этом шина +Е подключается к аноду диода 21 и через конденсатор 17 — к обмотке реле 16, которое срабатывает и контактами 161 через резистор 18 шунтируется конденсатор 8 (Uzz и Ua на фиг. 2), Включение светодиода 21 указывает на исправность разрядного резистора 9, на котором устанавливается напряжение Е -Uz>, где 0 1 — падение напряжения на включенном светодиоде

21 (09 на фиг, 2).

По мере заряда конденсатора 17 ток через обмотку реле 16 уменьшается (161 на фиг, 2). Поэтому в момент времени t> реле 16 выключается, а его контакты 16> размыкаются и конденсатор 8 начинает заряжаться через резистор 7 (0в на фиг, 2), Это, в свою очередь, приводит к увеличению напряжения на обмотке 2 и срабатыванию контактов

1 в момент времени tz. При этом на резисторе 9 устанавливается напряжение +Е и светодиод 21 выключается (Ig< на фиг, 2). указывая тем самым на исправность контактов 1, обмотки 2. транзистора 6 и элементов

7 и 8, После этого кнопку 22 опускают и в момент времени з происходит включение светодиода 20, так как его катод подключается к нулевой шине, а на анод через резистор 19 и замкнутый контакт 1 поступает напряжение +Е {lao на фиг, 2), Одновременно с этим срабатывает реле 16, так как к его обмотке подключается конденсатор 17, заряженный до напряжения +Е. При замыкании контактов 161 начинается разряд конденсатора 8 через резистор 18 (0в на фиг. 2). В результате уменьшения тока в обмотке 2 контакты 1 в момент времени т4 размыкается, а светодиод 20 выключается, сигнализируя о размыкании контактов 1. В момент времени Ь ТоК реле 16 уменьшается до величины тока отпускания и реле 16 выключается, а схема возвращается в первоначальное состояние. Проведение оперативной проверки перед началом

1709412 термомагнитного реле повышает надежность его работы.

Формула изобретения

1, Термомагнитное реле, содержащее выводы для подключения питания, магнито- 5 управляемый контакт, обмотку управления, . резистивно-емкостную цепь, состоящую из резистора и конденсатора, резистор, усилитель, выполненный на транзисторе, и информационный выход, первый вывод для 10 подключения питания подключен к первому выводу магнитоуправляемого контакта, второй вывод которого подключен к информационному выходу термомагнитного реле, к первому выводу резистора резистивно-ем- 15 костной цепи и первому выводу резистора, второй вывод резистора реэистивно-емкостной цепи подключен к входу усилителя и первой обкладке конденсатора резистивноемкостной цепи, вторая обкладка которого 20 подключена к второму выводу для подключения питания и к первому выводу обмотки управления, второй вывод обмотки управления подключен к выходу усилителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что. с целью упрощения, 25 в него введены первый и второй диоды, анод первого диода подключен к второму выводу для подключения питания и к второму выводу резистора, катод первого анода подключен к выходу усилителя, анод второго диода 30 подключен к входу усилителя, катод второго диода подключен к информационному выходу термомагнитного реле. .2. Реле по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введен блок контроля с двумя выходами, включающий в себя два резистора, конденсатор, два светодиода, реле-с одной контактной групг ой, кнопку с тремя контактами, первый выход блока контроля подключен к входу усилителя, второй выход блока контроля подключен к информационному выходу термомагнитного реле, первый вывод первого резистора подключен к первому выходу блока контроля, второй вывод первого резистора подключен к одному из контактов контактной группы реле, второй контакт которой подключен к первому выводу обмотки укаэанного реле, к разматывающему контакту кнопки и к второму выводу для подключения питания, замыкающий контакт кнопки подключен к первому выводу для подключения питания, переключающий контакт кнопки подключен к катоду первого и аноду второго светодиодов и к первой обкладке конденсатора, вторая обкладка которого. подключена к второму выводу обмотки реле, анод nepsoro светодиода подключен к первому выводу второго резистора, катод второго светодиода подключен к второму выводу второго резистора и к второму выходу блока контроля.

1709412

24Б Ги

Составитель В.Демидов

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор Э.Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 431 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5