Трехпозиционное реле

 

1- I О П И С А Н И Е (») 47494I

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР(:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Содналистнчесннк

Республнн (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.05.73 (21) 1925418/26-21 с присоединением заявки Хп (23) Приоритет

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 22.09.75 (51): 1. Кл. H 03k 17/60

1-1 0111 47/00

Государственный комнтет

Совета Министров СССР

an делам изобретений н открытий (53) УДК 681,3.005(088.8) (72) Авторы изобретения Е. В. Вдовин, С. А. Обуховский, С. Б. Пескин и Б. П. Хозяйченко (71) Заявитель (54) ТРЕХПОЗИЦИОНHOE РЕЛЕ

Изобретение относится к автоматике.

Известно трехпозиционное реле, содержащее дифференциально-трансформаторный датчик для контроля крайних положений, балансный компаратор, выход которого соединен с управляющей цепью тиристора фазочувствительного устройства, двухкаскадные транзисторные усилители мощности, в коллекторные цепи которых включены прямые и отбойные обмотки поляризованных реле для контроля крайних положений.

Однако в известных трехпозиционных реле всегда в одном из крайних положений исполнителы)ого механизма выходные реле одного из усилителей мощности находятся под напряжением; при этом реле потребляет значительную мощность.

Целью изобретения является повышение надежности реле и уменьшение потребляемой мощности.

Для этого коллекторы транзисторов усилителей мощности соединены через переключающие контакты поляризованных реле с одним концом обмотки дополнительного электромагнитного реле, второй конец которой соединен с одной из шин источника питания, причем выходы замыкающего контакта дополнительного реле соединены с шиной источника питания и с одноименными концами прямых и отбойных обмоток поляризованных реле, а выходы размыкающего контакта дополнительного реле соединены с катодом тиристора и с шиной источника питания соответственно.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема реле.

Трехпозиционное реле содержит дифференциально-трансформаторный датчик 1 контроля крайних положении, балансный компаратор 2, выход которого соединен с тиристором

3 фазочувствительного устройства 4, двухкаскадные тиристорные усилители мощности 5, 6, транзисторы 7, 8, 9 и 10, обеспечивающие рабочий режим, поляризованные реле 11, 12 с прямыми обмотками 13, 14 H oTooHHbINH 15, 15 16, переключающие контакты 17, 18 поляризованных реле, развязывающие диоды 19, 20, дополнительное электромагнитное реле 21, замыкающий 22 и размыкающий 23 контакты дополнительного реле 21, диод 24, защищаю2р щий трехпозицио11ное реле от»еренапряжений.

Реле работает следующим образом.

Когда контролнруемый параметр находится в одном из своих крайних положений, то вы25 ходное напряжен»= датчика 1 (U ) по амплитуде превышает " ровень опорного напряжения, определяющего пооог срабатывания балансного компаратора 2. Комгаратор 2 находится в автоколебательном режиме. Выход30 ные импульсы компаратора 2 подаются на

474941

25 управляющий электрод тиристора 3 фазочувствительного устройства 4 и в зависимости от того, с какой полуволной анодного напряжеI ния тиристора (U, или U, ) совпадает фаза выходного напряжения датчика 1, на входе одного из усилителей 5 или 6 появится входной сигнал.

Пусть фаза выходного напряжения датчика

П

1 совпадает с напряжением U, При этом тиристор 3 будет открыт, подавая напряжение на вход усилителя b. Напряжение на входе усилителя 5 отсутствует, так как в полупериоды действия анодного напряжения У„тиристор закрыт из-за отсутствия в эти полупериоды управляющих импульсов на выходе компаратора 2, фаза которых определяется фазой выходного напряжения датчика 1.

Появление на входе усилителя 6 сигнала и отсутствие его на входе усилителя 5 приводит к тому, что транзисторы 7 и 9 открыты, транзисторы 8 и 10 закрыты, обмотка дополнительного реле 21 обесточена, замыкающий контакт 22 реле 21 разомкнут, все одноименные обмотки поляризованных реле 11 и 12 обесточены.

При перемещении исполнительного механизма из одного крайнего положения в другое выходное напряжение датчика 1 начинает уменьшаться. Когда амплитуда выходного напряжения датчика 1 станет меньше опорного напряжения компаратора 2, компаратор 2 переходит в ждущий режим (выключается), тиристор 3 закрывается, напряжение на входе усилителя 6 падает до нуля. При этом транзистор 9 закрывается, транзистор 10 открывается, обмотка реле 21 получает питание по следующей цепи: плюс источника питания

+ U — переход эмиттер — коллектор открытого транзистора 10 — переключающий контакт

18 диод 20. Реле 21 срабатывает, его замыкающий контакт 22 замыкается, прямая обмотка 14 поляризованного реле 12 получает питание по следующей цепи: минус источника питания U замкнутый контакт 22, переход коллектор — эмиттер открытого транзистора

10 — плюс источника питания + U .

При этом включается поляризованное реле

12, его переключающий контакт 18 перебрасывается в противоположное положение (на коллектор закрытого транзистора 9), обмотка дополнительного реле 21 обесточивается, его замыкающий контакт 22 размыкается, обмотка 14 поляризованного реле 12 обесточивается, а его переключающий контакт 18 остается в последнем состоянии (соединен с коллектором закрытого транзистора 9). Таким образом, все обмотки реле обесточены и получена информация о состоянии контролируемого параметра (отпускание реле, что соответствует началу перемещения исполнительного механизма из своего крайнего положения).

При дальнейшем перемещении исполнительного механизма выходное напряжение датчика, уменьшаясь по абсолютной величине, пе30

З5

60 б5 реходит через нулевое значение и изменяет фазу на противоположную.

Когда выходное напряжение датчика 1 достигает опорного напряжения балансного компаратора 2, компаратор 2 входит в автоколебательный режим, импульсы напряжения его открывают тиристор 3 в полупериоды действия анодного напряжения U, и на вход усилителя 5 подается напряжение, при этом транзистор 8 открывается, транзистор 7 закрывается, обмотка дополнительного реле 21 получает питание по цепи плюс источника питания

+ U переход эмиттер — коллектор открытого транзистора 8, переключающий контакт 17 поляризованного реле 11, диод 19. Реле 21 срабатывает, его замыкающий контакт 22 замыкается, прямая обмотка 13 поляризованного реле 11 получает питание, реле 11 срабатывает, перебрасывая свой контакт 17 в противоположное положение, сигнализируя о достижении исполнительным механизмом крайнего положения. После переключения переключающего контакта 17 в противоположное положение (на коллектор закрытого транзистора 7 реле 21 обесточивается, контакт 22 размыкается и обмотка 13 поляризованного реле

11 обесточивается.

Таким образом, трехпозиционное реле выдает информацию не только о достижении исполнительным механизмом одного из крайних положений, но и о том, какое из этих положений достигнуто. При этом обмотки всех реле находятся под напряжением только на время переключения переключающих контактов поляризованных реле (порядка 5—

10 мсек). Практически все обмотки реле обесточены и, учитывая, что балансный компаратор 2 работает в импульсном режиме, реле потребляет незначительную мощность.

Введение размыкающего контакта 23 в катодной цепи тиристора 3 позволяет, во-первых, надежно отключить тиристор 3 после пропадания импульсов с балансного компаратора, так как при срабатывании реле 21 его контакт 23 размыкается только на время срабатывания поляризованного реле (около 5 мсек), что вполне достаточно для надежного запирания тиристора 3, и, во-вторых, размыкание контакта 23 позволяет надежно развязывать измерительную часть реле (балансный компаратор 2 и фазочувствительное устройство 4) от силовой (усилители мощности 5 и 6) в моменты срабатывания и отпускания реле, исключая возможный дребезг контактов поляризованных реле 11, 12 при различных режимах работы, и, следовательно, повышает надежность реле в целом.

Диод 24 защищает транзисторы усилителей мощности 5, 6 от возможных перенапряжений, которые могут возникнуть после обесточивания обмоток реле, а также позволяет увели1. чить время разряда - = —, тем самым заГ тянуть нахождение обмоток поляризованных

474941

Предмет изобретения

Составитель Е. Ковалева

Редактор А. Зиньковский Техред 3. Тараненко

Корректор E. Рогайлина

Заказ 2314/15 Изд. № 809 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 реле 11, 12 под напряжением на время, обеспечивающее их надежное срабатывание.

Трехпозиционное реле, содержащее дифференциально-трансформаторный датчик для контроля крайних положений, балансный компаратор, выход которого соединен с управляющей цепью тиристора фазочувствительного устройства, двухкаскадные транзисторные усилители мощности, в коллекторные цепи которых включены прямые и отбойные обмотки поляризованных реле, контролирующих крайние положения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности реле и уменьшения потребляемой мощности, коллекторы транзисторов усилителей мощности соединены через переключающие контакты поляризован5 ных реле с одним концом обмотки дополнительного электромагнитного реле, второй конец которой соединен с одной из шин источника питания, причем выходы замыкающего контакта дополнительного реле соединены с

10 шиной источника питания и с одноименными концами прямых и отбойных обмоток поляризованных реле, а выходы размыкающего контакта дополнительного реле соединены с катодом тиристора и с шиной источника пита15 ния соответственно.