Релейний пристрій

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для контроля и регулирования температуры, давления, напряжения и др величин Цель изобретения — повышение точности и надежности работы при управлении индуктивной нагрузкой За счет подсоединения в устройстве к одной диагонали диодного моста тиристора 13 и RC-контура и подключения через другую диагональ к сети нагрузки возможно управление как активной, так и индуктивной нагрузкой практически любой мощности даже с силой потребляемого тока, меньшей тока удержания тиристора 13 в открытом состоянии по анодной цепи, что очень важно для использования в схеме не только мощных нагревательных элементов и электромагнитов, но и маломощных электромагнитных реле В этом случае при подаче в цепь управления тиристора 13 даже коротких импульсов тока тиристор успевает отпереться, т к. через него протекает ток предварительно заряженного через нагрузку конденсатора 17 RC-контура 1 ил (Л С ел to о ел 1251205 1 Изобретение относится к импульсной техном состоянии, и транзистор 13 периодичеснике и предназначено в сочетании с различки отпираться не будет. Поэтому тиристор 5 ными датчиками сопротивления (терморезисзаперт, а реле 1 отключено торами, фоторезисторами и др.). напряжения и г.п. для контроля и регулирования Когда температура уменьшится ниже затемпературы, давления, напряжения и друданной, падение напряжения на терморезисгих величин. торе 10 превысит падение напряжения на резисторе б, следовательно, на неинвертиЦель изобретения — повышение точносрующем входе «1» операционного усилитети и надежности работы при управлении индуктивной нагрузкой. ля !2 появится положительный потенциал. На чертеже приведена схема устройства. 1 0 Напряжение на потенциометре 21 и резисРелейное устройство содержит нагрузторе 22, являющихся нагрузкой операционного усилителя 12, резко возрастает При ку 1, выполненную, например, в виде реле, этом через открывающуюся микросхему 12 магнитного пускателя, электромагнита и т.п.; диодный мост 2, через который нагрузи резистор 14 конденсатор 15 разряжается, ка 1 подключена к клеммам 3 и 4 сети пере- ] 5 и транзистор 13 начинает периодически с чаменного тока, тиристор 5, измерительная стотой, определяемой временем разряда консхема, образованная резисторами 6—9. терденсатора 15 на резистор 14, отпираться, Конденсатор 15 через транзистор 13 и реморезистором і0 и потенциометром-задатзистор 23 периодически подзаряжается, в чиком температуры 11, причем резистор 8 результате чего на резисторе 23 выделяются и терморезистор 10 образуют первый делитель напряжения, а резисторы 6 и 7 — вто- 20 импульсы напряжения. Под действием имрой делитель напряжения, операционный пульсов, выделяемых на резисторе 23, отпиусилитель 12; однопереходный транзистор 13 рается тиристор 5. Тиристор 5 шунтирует диагональ диодного моста 2 и включается с RC-контуром 14 и 15 в цепи эмиттера, реле 1, управляющее, например, нагреваRC-контур 16 и 17, резисторы 18—23 и источник выпрямленного напряжения, состав- _- тельными элементами. Частота импульсов тока, выделяемых на резисторе 23, значиленный конденсатором фильтра 24, резистотельно (в 20—40 раз) превышает частоту ром 25, диодом 26 и стабилитроном 27. сети. За счет этого тиристор 5 отпирается Устройство работает следующим обрав начале каждого полупериода напряжения зом. сети, и практически все напряжение сети При включении устройства в сеть под 30 выделяется в нагрузке. Для надежного действием напряжения на клеммах 3 и 4 включения индуктивной нагрузки с помощью через диод 26, резистор 25, стабилитрон 27 тиристора 5, отпираемого по цепи управи один из диодов моста 2 протекает одноляющего электрода с помощью довольно кополупериодный выпрямленный ток, вызыротких импульсов тока, формируемых геневающий падение напряжения на стабилиратором импульсов, выполненным на однотроне 27. Для этого падения напряжения 35 переходном транзисторе 13, служит —RCзаряжается конденсатор фильтра 24, от контур 16 и 17. За счет этого контура тикоторого осуществляется питание измериристор 5 поддерживается открытым но анодтельной схемы, составленной резисторами ной цепи при разряде конденсатора 17 че6—9, терморезистором 10 и потенциометромрез резистор 16 на тиристор 5, когда он кратзадатчиком температуры 11, триггера, вы- 4 0 ковременно отпирается по цепи управления, полненного на операционном усилителе 12, и генератора импульсов, составленного одОдновременно при переключении операнопереходным транзистором 13 и RC-конЦИОННОГО усилителя 12 часть потенциала с туром 14 и 15. Если температура в зоне усвыхода усилителя — потенциометра 21 четановки терморезистора 10 выше заданной, рез резистор 20 поступает на неинвертируюсопротивление датчика мало и, следователь- 45 ший вход усилителя. За счет этого после пено, большая часть напряжения падает на реключения операционного усилителя 12 нерезисторе 8. На резисторах 6 и 7 напряжесколько увеличивается потенциал на его нение питания — напряжение на стабилитроинвертирующем входе, в связи с чем отклюне 27 и конденсаторе фильтра 24, — причение реле температуры происходит теперь мерно делится пополам. Следовательно, при повышении температуры в зоне термоесли температура терморезистора 10 выше резистора 10 на определенную величину, равную зоне возврата (дифференциалу) между заданнои, на инвертирующем входе «-» опетемпературой включения и отключения реле рационного усилителя 12 по отношению к температуры. Величина зоны возврата изнеинвертирующему входу « + » будет поломеняется с помощью потенциометра 21. жительный потенциал, и напряжение на выПри увеличении температуры в зоне усходе операииошюїо усилителя 12 — на ре- 55 тановки TepMO.pe^tfc-Topa 10 на величину зозисгорах 21 и 22 — будет крайне невелико. ны возврата! оЩс" почиваем ой резистором 20, В этом случае конденсатор 15 через резиссоединяющим подвижный вывод потенциоторы 14, 21 и 22 поддерживается в заряжен 1251205 метра 21 с неинвертирующим входом операционного усилителя 12, т е . когда снизится падение напряжения на терморезисторе 10 на величину превышения потенциала на неинвертирующем входе операционного усилителя по отношению к его инвертирующему входу, происходит переключение операционного усилителя, прекращается генерирование импульсов тиристором 13, закрывается тиристор 5, и отключается реле 1. С помощью потенциометра И устанавлизается заданное знамение регулируемой температуры. Резисторами 9 и 8 компенсируются разбросы сопротивления и коэффициента температурного сопротивления терморезисгорного датчика. За счет подсоединения в устройстве к одной диагонали диодного моста тиристора и RC-контура и подключения через другую диагональ к сети нагрузки возможно управление как активной, так и индуктивной нагрузкой практически любой мощности даже с силой потребляемого тока, меньшей тока удержания тиристора в отпертом состоянии по анодной цепи, что очень важно для использования в схеме не только мощных нагревательных элементов и электромагнитов, но и маломощных электромагнитных реле. В этом случае при подаче в цепь управления тиристора даже коротких импульсов тока тиристор успевает отпереться, так как через него протекает ток предварительно заряженного через нагрузку конденсатора 17 RC-контура. Если нагрузочное реле 1 слаботочно, то ток, протекающий через его обмотку, ниже тока удержания тиристора 5 в отпертом положении по анодной цепи, и через обмотку реле протекают импульсы заряда копденсатора 17, периодически разряжающегося на тиристор 5 с частотой поступления (более 1000 Гц) на его управляющий электрод импульсов тока. При этом через обмотку реле протекает практически синусоидальный ток с частотой сети и реле включено. Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается надежная работа при использований в нем любой нагрузки. зуемый в устройстве в качестве порогового элемента триггер на операционном усилителе характеризуется высокой стабильностью порога срабатывания при колебаниях в широких пределах напряжения питания и температуры окружающей среды, предлагаемое устройство обладает высокой точностью работы Устройство характеризуется простотой и бесконтактностью схемы, в нем отсутствуют какие-либо трансформаторы, что де10 лает его высоконадежным в работе. Устройство может найти применение в различных отраслях промышленности в сочетании с различными датчиками сопротивления, например полупроводниковыми терморезисторами, фоторезисторами, датчиками дав15 ления, уровня электропроводных сред, напряжения и т.п., в этом случае устройство обеспечивает регулирование температуры, освещенности, давления тока и других величин. 20 Формула изобретения 25 зо 35 40 В предлагаемом устройстве один из дио- 45 дов выпрямительного моста 2 является и выпрямителем источника питания схемы управления тиристорного коммутатора, что существенно упрощает его выполнение: исключает использование разделительного транс 50 форматора. Таким образом, в предлагаемом устройстве может быть применена как индуктивная, так и активная нагрузка, практически любой мощности. Зона возврата может изменяться в широких пределах, что за счет 5 5 снижения числа срабатываний исполнительного реле значительно повышает надежность работы устройства. Поскольку исполь Релейное устройство, содержащее конденсатор, делитель напряжения, образованный первым резистором и терморезистором, однопереходный транзистор с RC-контуром на входе, тиристор, диод, второй резистор и выводы для подключения источника переменного тока, причем первый вывод для подключения нагрузки соединен с одним из выводов для подключения источника переменного тока, делитель напряжения и однопереходный транзистор подключены параллельно конденсатору, выход однопереходного транзистора соединен с управляющим электродом тиристора, катод которого подключен к конденсатору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы при управлении индуктивной нагрузкой, в него введены диодный мост, операционный усилитель, второй делитель напряжения, образованный третьим и четвертым резисторами, и второй RC-KOHтур, причем второй делитель напряжения подключен параллельно конденсатору, входы операционного усилителя соединены со средними точками первого и второго делителей напряжения, выход операционного делителя подключен к входу однопереходного транзистора, конденсатор через последовательно включенные диод и второй резистор соединен с первым выводом для подключения нагрузки, второй вывод для под ключения которой соединен с одним из выводов диагонали диодного моста по переменному току, другой вывод диагонали диод* ного моста по переменному току соединен с другим выводом для подключения источника переменного тока, причем тиристор зашунтирован вторым RC-контуром и подключен к диагонали диодного моста по постоянному току. 1251205 Редактори Сепяник Заказ 4420/52 Составитель А Каретников Техред И Верес Корректор М Шарошн Тираж 643 Подписное ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж—35, Раушская наб, д 4/5 Филиал ППП «Патент», г Ужгород, jyi * Проектная, 4