Пристрій розподіленого струмового керування реле з режимом форсування

1. Пристрій розподіленого струмового керування реле з режимом форсування, що містить обмотку електромагнітного реле із замикаючим контактом, схему форсованого увімкнення реле та схему захисту навантаження від короткого замикання, який відрізняється тим, що для окремого керування щонайменше чотирма реле паралельно з обмоткою кожного реле підключений захисний елемент, а послідовно з обмоткою комутуючий елемент із керуючим входом, які утворюють комутуючу комірку з відповідним керуючим входом та виводами від замикаючих контактів для подачі струму навантаження, де виводи обмотки реле і комутуючого елемента, які не з'єднані між собою, утворюють відповідно перший та другий виводи живлення комірки комутації. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для керування чотирма реле використовують два обмежувачі напруги, логічний елемент "АБО-НІ" блокування схеми форсування, поєднуючий логічний елемент "АБО-НІ", який утворює схему захисту від аварійного стану навантаження, та одну схема форсування для всіх реле, до складу якої входять: чотири конденсаторно-резисторнодіодні (CRD) диференціюючі ланцюги з поєдную 2 (19) 1 3 93271 4 струму, а третій вивід ключа увімкнення режиму мірки керованого джерела струму. форсування утворює другий вивід керування ко Винахід належить до електроавтоматики та може застосовуватись для керування різноманітними виконавчими електромагнітними елементами. Існує відомий пристрій увімкнення електромагнітного реле [1], який містить електромагнітне реле з розмикаючим контактом, перший та другий транзистори, перший та другий резистори, конденсатор та виводи для підключення джерела живлення. Недоліком цього пристрою є відсутність елементів захисту при короткому замиканні та необхідність використання окремих схем форсування для кожного з декількох реле. Для забезпечення окремого керування декількома реле, які живляться від одного джерела живлення, в схемі пристрою послідовно з обмоткою реле має бути ввімкнутий комутуючий елемент [2, 3], де паралельно обмотці реле також підключений захисний елемент для захисту комутуючого елемента. Основним недоліком вказаних схем є відсутність схеми форсування, що значно знижує надійність роботи пристрою. Найбільш близьким до винаходу, який заявляється, є пристрій [4], який містить електромагнітне реле з замикаючим контактом, схему форсованого увімкнення реле, до складу якої входять перший транзистор, перший, другий, третій, четвертий та п'ятий резистори, перша діодно-симісторна оптопара, перший діодний міст, перший та другий конденсатори, та схему захисту навантаження від короткого замикання, яка містить розмикаючий контакт електромагнітного реле, другий транзистор, шостий, сьомий та восьмий резистори, другу діодно-симісторну оптопару, другий діодний міст, третій конденсатор та діод. Недоліком такого ввімкнення реле є необхідність використання окремих схем форсування та захисту від короткого замикання в навантаженні для кожного з декількох реле, а також відсутність можливості керування кожним із реле, що живляться від одного джерела живлення. Ознаками прототипу, які збіжні з суттєвими ознаками винаходу, який заявляється, за функціональною схемою є наявність обмотки електромагнітного реле з замикаючим контактом, схеми форсованого увімкнення реле та схеми захисту навантаження від короткого замикання. Задачею цього винаходу є підвищення надійності, зменшення кількості елементів і габаритних розмірів пристрою із декількох реле за рахунок зменшення кількості схем форсованого увімкнення реле та схем захисту навантаження від короткого замикання. Технічне рішення досягнуте за рахунок розподіленого струмового керування реле при використанні однієї схеми форсування та схеми захисту навантаження для декількох виконавчих електромагнітних елементів. Поставлене завдання вирішується таким чином, що для окремого керування чотирма реле (за таким принципом можливим є також керування і більшою кількістю реле або іншими виконавчими електромагнітними елементами) пристрій містить чотири комутуючі комірки, два обмежувачі напруги, логічний елемент „АБО-НІ" блокування схеми форсування, поєднуючий логічний елемент „АБО-НІ", утворюючий схему захисту від аварійного стану навантаження, та одну схему форсування для всіх реле, до складу якої входять: чотири конденсаторно-резисторно-діодні (CRD) диференціюючі ланцюги з поєднуючим логічним елементом „АБО" та комірка керованого джерела струму (містить керований генератор струму, обмежуючий елемент струму утримання, обмежуючий елемент струму форсування, ключ увімкнення режиму форсування), при цьому паралельно з обмоткою кожного реле підключений захисний елемент, а послідовно з обмоткою - комутуючий елемент із керуючим входом, утворюючи таким чином комутуючу комірку з відповідним керуючим входом та виводами від замикаючих контактів для подачі струму навантаження, де виводи обмотки реле і комутуючого елемента, які не з'єднані між собою, утворюють відповідно перший та другий виводи живлення комутуючої комірки, перша і друга комутуючі комірки та перший обмежувач напруги з'єднані паралельно виводами живлення і створюють першу групу комутації, яка включена в схему послідовно з другою групою комутації (містить паралельно з'єднані третю і четверту комутуючі комірки та другий обмежувач напруги), послідовно з указаними групами ввімкнена комірка керованого джерела струму, перші виводи живлення комірок першої групи комутації підключені до першого виводу джерела живлення пристрою, керуючі входи комірок комутації підключені до входів логічного елемента „АБО-НІ" блокування схеми форсування та через конденсаторно-резисторно-діодні диференціюючі ланцюги до чотиривходового поєднуючого логічного елемента „АБО", вихід цього логічного елемента підключено до другого керуючого входу комірки керованого джерела струму, вихід логічного елемента захисту від аварійного стану навантаження підключений до першого керуючого входу комірки керованого джерела струму, вихід логічного елемента „АБО-НІ" блокування схеми форсування підключено до одного зі входів логічного елемента захисту від аварійного стану навантаження. Перший вивід керованого генератора струму підключений до першого силового виводу комірки керованого джерела струму, другий вивід генератора струму підключений до першого виводу обмежуючого елемента струму форсування та до першого виводу елемента обмеження струму утримання, другий вивід елемента обмеження струму форсування підключений до першого виводу ключа увімкнення режиму форсування, другий вивід цього ключа підключений до другого виводу обмежуючого елемента струму утримання й утворює другий 5 93271 6 силовий вивід комірки керованого джерела струму, до першого виводу елемента обмеження струму який під'єднаний до другого виводу (спільного) утримання, другий вивід елемента обмеження джерела живлення пристрою, третій вивід кероваструму форсування підключений до першого виного генератора струму утворює перший вивід воду ключа увімкнення режиму форсування, друкерування комірки керованого джерела струму, а гий вивід цього ключа підключений до другого витретій вивід ключа увімкнення режиму форсування воду обмежуючого елемента струму утримання й утворює другий вивід керування комірки керованоутворює другий силовий вивід комірки керованого го джерела струму. джерела струму, який під'єднаний до другого виПристрій відрізняється від прототипу тим, що воду (спільного) джерела живлення пристрою, для окремого керування чотирма реле (за таким третій вивід керованого генератора струму утвопринципом можливим є також керування і більшою рює перший вивід керування комірки керованого кількістю реле або іншими виконавчими електроджерела струму, а третій вивід ключа увімкнення магнітними елементами) з метою підвищення нарежиму форсування утворює другий вивід керудійності, зменшення кількості елементів та габаривання комірки керованого джерела струму. тних розмірів пристрою паралельно з обмоткою Виходячи з описаного рівня техніки слідує, що кожного реле підключений захисний елемент, а вказані відмінності пристрою, що заявляється, є послідовно з обмоткою - комутуючий елемент із новими. керуючим входом, утворюючи таким чином комуНа кресленні (Фіг.1) зображена схема притуючу комірку з відповідним керуючим входом та строю. виводами від замикаючих контактів для подачі Пристрій розподіленого струмового керування струму навантаження, де виводи обмотки реле і реле з режимом форсування містить: першу 1, комутуючого елемента, які не з'єднані між собою, другу 2, третю 3 та четверту 4 комутуючі комірки, утворюють відповідно перший та другий виводи до складу кожної з яких входять: обмотка реле 5 живлення комірки комутації; для керування чотир(10, 15, 20) з комутуючим контактом 6 (11, 16, 21) ма реле використовуються два обмежувачі напруструму навантаження, комутуючий елемент 7 (12, ги, логічний елемент „АБО-НІ" блокування схеми 17, 22) з керуючим входом 8 (13, 18, 23) подачі форсування, поєднуючий логічний елемент „АБОнапруги на обмотку реле 5 (10, 15, 20) та захисний НІ", утворюючий схему захисту від аварійного стаелемент 9 (14, 19, 24) від перенапруги комутуючону навантаження, та одна схема форсування для го елемента 7 (12, 17, 22), перший 25 та другий 26 всіх реле, до складу якої входять: чотири конденобмежувачі напруги; комірка 27 керованого джесаторно-резисторно-діодні (CRD) диференціюючі рела струму, до складу якої входять: керований ланцюги з поєднуючим логічним елементом „АБО" генератор струму 28 з першим входом керування та комірка керованого джерела струму, при цьому 29, обмежуючий елемент 30 струму утримання, перша і друга комутуючі комірки та перший обмеобмежуючий елемент 31 струму форсування, ключ жувач напруги з'єднані паралельно виводами живувімкнення режиму форсування 32 з другим вхолення і створюють першу групу комутації, яка дом керування 33; перший 34, другий 35, третій 36 включена в схему послідовно з другою групою кота четвертий 37 конденсаторно-резисторно-діодні мутації (містить паралельно з'єднані третю і чет(CRD) диференціюючі ланцюги з поєднуючим логіверту комутуючі комірки та другий обмежувач начним елементом формування „АБО" 38; поєднуюпруги), послідовно з указаними групами ввімкнена чий логічний елемент „АБО-НІ" 39 захисту від авакомірка керованого джерела струму, перші виводи рійного стану навантаження з чотирма входами живлення комірок першої групи комутації підклюдля сигналів аварійного стану; логічний елемент чені до першого виводу джерела живлення при„АБО-НІ" 40 блокування схеми форсування; перстрою, керуючі входи комірок комутації підключені ший 41 та другий 42 (спільний) виводи для підклюдо входів логічного елемента „АБО-НІ" блокування чення живлення пристрою; при цьому перші вивосхеми форсування та через конденсаторноди живлення першої 1, другої 2 комутуючих резисторно-діодні диференціюючі ланцюги до чокомірок та перший вивід першого обмежувача натиривходового поєднуючого логічного елемента пруги 25 підключені до першого виводу 41 джере„АБО", вихід цього логічного елемента підключено ла живлення пристрою; другі виводи живлення до другого керуючого входу комірки керованого першої 1, другої 2 комутуючих комірок та другий джерела струму, вихід логічного елемента захисту вивід першого обмежувача напруги 25 підключені від аварійного стану навантаження підключений до перших виводів живлення третьої З, четвертої до першого керуючого входу комірки керованого 4 комутуючих комірок та першого виводу другого джерела струму, вихід логічного елемента „АБОобмежувача напруги 26, другі виводи живлення НІ" блокування схеми форсування підключено до третьої 3, четвертої 4 комутуючих комірок та друодного зі входів логічного елемента захисту від гий вивід другого обмежувача напруги 26 підклюаварійного стану навантаження; введена комірка чені до першого силового виводу комірки 27 керокерованого джерела струму, яка містить: кероваваного джерела струму, а другий силовий вивід ний генератор струму, обмежуючий елемент струкомірки 27 керованого джерела струму підключено му утримання, обмежуючий елемент струму фордо другого виводу (спільного) 42 джерела живленсування, ключ увімкнення режиму форсування, ня пристрою. Керуючі входи першої 8, другої 13, при цьому перший вивід керованого генератора третьої 18 та четвертої 23 комірок комутації підкструму підключений до першого силового виводу лючені відповідно до входів першого 34, другого комірки керованого джерела струму, другий вивід 35, третього 36 та четвертого 37 конденсаторногенератора струму підключений до першого виворезисторно-діодних диференціюючих ланцюгів та ду обмежуючого елемента струму форсування та до входів логічного елемента „АБО-НІ" 40 блоку 7 93271 8 вання схеми форсування, виходи цих ланцюгів логічний елемент 40 установлює на своєму виході підключені до чотиривходового поєднуючого логі„0" і при відсутності сигналів аварії логічний елечного елемента „АБО" 38, вихід цього логічного мент 39 видає на вхід 29 сигнал увімкнення генеелемента 38 підключено до другого керуючого ратора струму 28. Сигнал керуючої напруги від входу 33 комірки 27 керованого джерела струму, входу 8 (13, 18, 23) подається також на CRD дивихід логічного елемента 39 захисту від аварійного ференціюючий ланцюг 34 (35, 36, 37), який своїм стану навантаження підключено до першого керувихідним сигналом установлює на виході логічного ючого входу 29 комірки 27 керованого джерела елемента 38 на час необхідний для форсованого струму. Вихід логічного елемента „АБО-НІ" 40 блоувімкнення реле високий рівень, включаючи таким кування схеми форсування підключено до одного чином ключ увімкнення режиму форсування 32, зі входів логічного елемента 39 захисту від аварійякий у свою чергу підключаючи 2-й вивід обмежуного стану навантаження. ючого елемента струму форсування 31 до другого Всередині комутуючої комірки 1 (2, 3, 4) первиводу (42) підключення джерела живлення задає ший вивід обмотки реле 5 (10, 15, 20) та перший значення струму форсування комірки керованого вивід захисного елемента підключені до першого джерела струму. Далі при керуючих сигналах на виводу живлення комутуючої комірки, другий вивід вході 8 (13) струм, проходячи через другий обмеобмотки реле 5 (10, 15, 20) підключений до другого жувач напруги 26 та комутуючий елемент 7 (12) виводу захисного елемента 9 (14, 19, 24) та до попадає на обмотку реле 5 (10) та через неї на першого виводу комутуючого елемента 7 (12, 17, перший вивід джерела живлення 41, а при керую22), другий вивід комутуючого елемента 7 (12, 17, чих сигналах на вході 18 (23) струм проходячи 22) підключений до другого виводу живлення кочерез комутуючий елемент 17 (22) попадає на обмутуючої комірки, третій вивід комутуючого елемотку реле 15 (20) та через перший обмежувач 25 мента 7 (12, 17, 22) утворює керуючий вивід 8 (13, на перший вивід джерела живлення 41. У резуль18, 23) комірки комутації 1 (2, 3, 4), комутуючі контаті проходження струму через обмотку реле 5 такти б (11, 16, 21) реле 5 (10, 15, 20) підключені (10, 15, 20) його контакт 6 (11, 16, 21) замикається, до виводів комутуючої комірки 1 (2, 3, 4), через які забезпечуючи таким чином проходження через струм надходить до навантаження відповідної конього струму навантаження. По завершенню часу мірки. форсування, який задається відповідним вибором Всередині комірки 27 керованого джерела значень параметрів CRD ланцюга, на виході логічструму перший вивід керованого генератора струного елемента 38 встановлюється рівень логічного му підключений до першого силового виводу комі„0”, який переводить ключ увімкнення режиму форки 27 керованого джерела струму, другий вивід рсування 32 у закритий стан. Комірка керованого генератора струму 28 підключено до першого виджерела струму 27 зменшує струм до величини воду обмежуючого елемента 31 струму форсуванструму утримання, який визначається обмежуюня та до першого виводу елемента 30 обмеження чим елементом струму утримання 30. Таким чиструму утримання, другий вивід елемента 31 обном, струм утримання від другого виводу джерела меження струму форсування підключений до перживлення пристрою через комірку керованого шого виводу ключа увімкнення режиму форсуванджерела живлення далі при керуючих сигналах на ня 32, другий вивід цього ключа 32 підключений до вході 8 (13) через обмежуючий елемент 26, через другого виводу обмежуючого елемента 30 струму комутуючий елемент 7 (12) й обмотку реле 5 (10), утримання і до другого силового виводу 42 комірки а при керуючих сигналах на вході 18 (23) через 27 керованого джерела струму, третій вивід керокомутуючий елемент 17 (22) й обмотку реле 15 ваного генератора струму 28 утворює перший ви(20) та обмежуючий елемент 25 надходить до від керування 29 комірки 27 керованого джерела першого виводу 41 джерела живлення. Під дією струму, а третій вивід ключа увімкнення режиму такого струму утримання, обмоткою реле спожифорсування утворює другий вивід керування 33 вається менша потужність, а контакт 6 цього реле комірки 27 керованого джерела струму. замкнутий і забезпечує також проходження струму Пристрій розподіленого струмового керування в навантаження. реле з режимом форсування функціонує таким Паралельно обмежувачу напруги допускаєтьчином. ся підключення в групі більше двох реле з елеменПочатковий стан схеми при відсутніх сигналах тами захисту та комутуючими робочими комірками увімкнення реле на входах 8, 13, 18, 23, відсутніх за функцією вмикання, що відповідає умові „АБО". сигналах аварійного стану на входах логічного Кількість таких послідовно підключених груп може елемента 39 та наявності напруги живлення посбути також більше двох без функціонального обтійного або змінного струму на контактах 41, 42 меження вмикання груп. забезпечує високий рівень сигналу на виході логіДжерела інформації: чного елемента 40 і через логічний елемент 39 1. А. с. СРСР №1749923, кл. H03F7/18. його низьким вихідним рівнем сигналу викликає 2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехнивідключення генератора струму 28, в результаті ки: В 3-х томах. Пер. с англ./ Под ред. М.В. Гальчого обмотки реле 5, 10, 15, 20 знеструмлені і відперина. Т. 1.- М.: Мир, 1993.- С. 169,170. повідно їх контакти 6, 11, 16, 21 розмикаючись 3. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехниперешкоджають надходженню струму в навантаки: В 3-х томах. Пер. с англ./ Под ред. М.В. Гальження. При появі керуючої напруги на вході 8 (13, перина. Т. 2- М.: Мир, 1993- С. 201, 204,206. 18, 23) комутуючої комірки 1 (2, 3, 4) комутуючий 4. Патент України №57937, кл. Н01Н51/00. елемент 7 (12, 17, 22) замикається, одночасно 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 93271 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601