Трехпозиционное релеg---, 1~ у~\ у-ч • /-ч --^ , , . __ •- ^'^- ^-'о.ч^сная1- .тг!;:;;с ;:;а;н'^с"наяi е=^;?/:ис:т:кл

 

3I6I94

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Сои!а Саветскиа

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.IV.1969 (№ 1323966 18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Б!Оллетспь ¹ 29

Дата опубликования описания 27.1;1972

МПК Н 03k 17, 30

Н 031. 3 295

Н 03k 17, 56

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.318.057(088.8) Авторы изобретения С, Б. Пескин, Б. П. Хозяйченко, Е. В. Вдовин и С. A. Обуховский

Заявитель

ТРЕХПОЗИЦИОННОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к полупроводниковым реле и моукет быть использовано в области автоматического управления и контроля.

На практике часто необходимо контролировать уход какой-либо физической величины 5 из заданного диапазона. Контролируемыми величинами могут быть, например, давление, перемещение исполнительного механизма и пр., которые с помощью преобразователя преобразуются в электрическое напряжение. 10

Для выдачи информации о достижении контролируемым параметром задаииых крайних значений применяются различные трсхпозпционные реле. Принципы их построения зависят от вида входного электрического сип!ала. 15

Если входным сигналом является постоянное напряжение, то трехпозиционное реле может быть выполнено, например, на основе устройств для ко1ггроля двух уровней постоянного напряжения. 20

Недостатком известных устройств является то, что они не способны выдавать информацию о том, какое из крайних значений параметра достигнуто, Кроме того, указанные устройства предназначены для работы только с 25 постоянным входным напря>кеиием.

Однако во многих случаях, например, при использовании дифференциально-трансформаторного преобразователя, информация о контролируемом параметре выдается в виде пе- 30 реме!!ного напряжения, причем одному крайнсму значению ко!Ггролируемого параметра соответствует одна фаза выходного напряжения, другому кра!шему значению параметра — противоположная фаза выходного напряжения. В этом случае для реализации трехиозициониого реле, способного к тому жс разли гать крайние значения контра:1ирусмого параметра, потребовалось оы два балаисиых диодио-регсиератившгх компаратор 1 с усилителями мощности и фазочувствителы!Ос устройство, включиощсс в зависимости от фазы вхйдиоГО напряжения Один из кОмпаратОров.

Таким образом, в случас персмсиного вхОдиого напряжения реализовать трсхиозициониос реле сложнее, чем в случае иостояииого входного напряжения.

Целью изобрстсиия является создаи;!с иа

О;новс простОГО . хемиОГО 1)сlис!Iия трсхи03Ицио1гиого реле, предиазиачсш!ого для работы

Il11и пе11емсииом Вхо litом иаиряжсниil, Сущ1!Ость изооретеиия 3!Iклlочастся в том, ITo для упрощения лемы реле и ооеспсчсиия возможности различать крайнис зиачсиия

Koi11 ро.tilpvdмОГО Ilарамстра, .!!ежду мои.тит(лям!! мощно I и в лючеи тиристор, пр!!чем июдиая цепь тиристора и диффсрсициальиотра;!сформаторный преобразователь питаются от одного питающего траисформа ГopiK Для

c03дания дифферсициалоз реле ввсдеиы об316194

Кроме того, поскольку тирпстор является усилителем амплитуды и расширителем длительности импульсов компаратора, то отпадает необходимость в сложных накопительных ДС-цепях, включаемых обычно между компаратаром и входом усилителя.

Заданный диапазон измене;1ия контролируемого гараметра, например величины хода исполнительного механизма, регулируется изменением величины опорного напряжения а дифференциалы определяются величинами сопротивлений резисторов 7 и 8.

60 б5 ратные связи, например, через резисгоры с выходов усилителей мощности на один пз входов комп ар а тор а.

На фиг. 1 представлена схема трехпозиционного реле, где: 1 — нреобразователь контролируемого физического параметра --- давление, перемещение и пр.— в переменное напряжение, амплитуда которого линейчо зависит от контролируемого параметра; 2 — балансный диодно-регенеративный компаратор; 3— питающий трансформатор; 4 — тиристор, аподная цепь которого питается двухполупериодным выпрямленным напряжением; 5 и

6 — усилители мощности, работающие в ключевом режиме; 7 и 8 — резисторы обратных связей для создания дифференциалов реле.

На фиг. 2, а, б, в, г представлены диаграммы, поясняющие работу реле для случая контроля положения исполнительного механизма при использовании дифференциально-трансформаторного преобразователя. Характеристика преобразователя 1 (фиг. 2) представляет собой зависимость переменного выходного напряжения U»„,. от перемещения 1 и имеет две ветви, причем выходное напряжение, соответствующее ветви Б характеристики, сдвинуто по фазе относительно выходного напряжения ветви А на 180 .

На фиг. 2, б показана изменение опорного напряжения, задающего необходимые точки срабатывания и отпускания реле, а на фиг. 2, в и 2, г — напряжения на выходах усилителей 5 и 6.

Работает реле следующим образом.

Выход преобразователя 1 подключен к одному из входов компаратора 2. На другой вход !компаратора подается опорное напряжение U< .

Когда исполнительный механизм находится в своем начальном положении (в точке К), то выходное напряжение преобразователя U„ïî амплитуде превышает уровень опорного напряжения U, определяющего порог срабатывания усилителя 6, и компаратор находится в автоколебательном режиме. Выходные импульсы компаратора подаются на управляющий электрод тиристора 4. Благодаря тому, что преобразователь 1 и анодная цепь тиристора 4 питаются от одного питающего трансформатора 8, анодное напряжение тиристора U совпадает по фазе с выходным паа пряжением преобразователя 1, соответствующим ветви А характеристики, а напряжение

U — с выходным напряжением преобразоваа теля, соответствующим ветви Б. Поэтому в полупериоды действия анодного напряжения тиристор открывается, обеспечивая подачу напряжения на вход усилителя 6, который благодаря этому находится в сработанном состоянии. В полупериоды действия анодного напряжения U тир истор не открывается из-за отсутствия в эти полупериоды управ5

25 зо

4о

50 ляющих импульсов на выходе кампаратора, фаза которых определяется фазой выходного напряженГ я преобразователя 1.

При переходе испол1пггельного механизма через точку L амплитуда выходного напряжения преобразователя Ul. станет меньше опорного напряжения U,„, работа компаратора прекращается, и тиристар 4 закрывается, что ведет к переходу усилителя 6 в несработанное состояние, Благодаря резистору 8 Обратной связи при переходе усилителя 6 в несработанное состояние опорное напряжение со значения Uon возрастает до величины U чем обеспечивается дифференциал (разница между точками срабатывания ll Отпускания) усилителя 6.

При дальнейшем движении механизма выходное напряжение преооразователя переходит через нулевое зпа:!еш;е и меняет фазу на обратную. В точке М амплитуда напряжения преобразователя U, становится равной

Опорному напряжениlа 1 „,:l пми, 1ьсы напряжения компаратара открываюг !прис!Ор в полупериоды действия анадпога напряжения U,", â результате чего подается напряжение а вход усилителя 5, вызывая его срабатывание. При этом благодаря резистору 7 обратной связи опорное напряжение уменьшается до величины U,„, что создает дифференциал для усилителя 5.

Таким образом., при перемещении исполнительного механизма из среднего положения в одно из крайних происходит срабатывание

ОднОГО из усилителей мощности (лиаа,.сплителя 5, либо усилителя 6, в зависимости or направления перемещения механизма пз среднего положения) .

Включение тиристора делает схему трехпозиционного реле фазочувствительной и позволяет с помощью простого схемного решения различать по фазе выходные напряжения преобразователя, соответ твующие разным ветвям его характеристики. Поэтому реле выдает информацию не только о достижении механизмом одного из заданных крайних положений, Но и о том, какое из этих заданных крайн lx положений достигнуто.

316194

Предмет изобретения

Трехпозиционнос реле, содержащее преобразователь параметра, например дифференциально-трансформаторный датчик, первичная обмотка которого подключена к одной из обмоток питающего трансформатора, баланспый диодпо-регенеративный компаратор, к

Одному из ВходОВ которого подкл10чепа рТ0рпчная обмотка датчика, и усилители мощности, выходы которых через резисторы обратпых связей cocz!II!eII! i со вторым гходом компаратора, От.)71ча7ощееся тем, что, с целью расп1пренпя (j)x нl цпопа lblibi ; Возмо 1 .!1остей у Г1)опстВ<1, 0110 дополниTc,llзно содержит ком5 мутпрующий элемент, например тпрпстор, управляющая цепь которого соединена с выходом компаратора, а анод тиристора подк«почен к средней точке другой обмотки пптающсго трансформатора, начало п конец ко10 тсрой соединены через диоды 0 входамп усилителей мощност:1.

<7 7

С<)< );II)I)Teel), Л. Не<редов

Тск))сд Л. I())K.I)IIII) 1),орр< к) < l) Il. Роккдествеискли

l i, ÷àêT;)ð Б. Нанкина

Лаказ 3777/l6 11 ljl, ¹ 1о87 1 ир<))K 4) 1 Подиис)п)е

ЦНИИПИ Ii<)KIIITeTII по дева)в изобретепий и oTKpl.)TIIII при Совете Министров СССР

Моск<)л, /К-35, Р<)уи)скли плб., д. 4/б) TIIII<)I;) ImIl)I, пр, С<)пу )ова, 2

V <Я (,

I ди,т<7// / йЛ 70!ЛИЛ 6