реле

Формула изобретения

Реле, содержащее первый исполнительный элемент, генератор импульсов и двоичный счетчик, отличающееся тем, что введены формирователь импульсов, первый выход которого соединен с входом генератора импульсов, делитель частоты импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - соединен с входом двоичного счетчика, вход установки в ноль которого объединен с входами установки в исходное состояние делителя частоты и входом для подачи запускающего импульса генератора импульсов и соединен со вторым выходом формирователя импульсов, первый, второй и третий цифровые компараторы, входы которых соединены с выходом двоичного счетчика, а также второй и третий исполнительные элементы, при этом первый и второй входы второго исполнительного элемента соединены с выходами, соответственно, первого и второго цифровых компараторов, первый вход третьего исполнительного элемента соединен с выходом третьего цифрового компаратора, второй вход первого исполнительного элемента объединен со вторым входом третьего исполнительного элемента и с третьим входом второго исполнительного элемента и соединен с третьим выходом формирователя импульсов, причем первый и третий исполнительные элементы выполнены в виде двустабильных элементов, второй исполнительный элемент содержит последовательно соединенные элемент ИЛИ и RS-триггер, а первый и второй входы второго исполнительного элемента объединены через элемент ИЛИ, при этом по переднему фронту импульса на третьем выходе формирователя импульсов первый исполнительный элемент переходит в одно из своих стабильных состояний, импульс со второго выхода формирователя импульсов переводит первый исполнительный элемент во второе стабильное состояние, а формирователь импульсов вырабатывает импульсы на первом и втором выходах при подаче питания на его вход и импульс на третьем выходе при его отключении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электронного реле времени.

Известно устройство, содержащее траверсу, якорь, упругий амортизатор, при этом в траверсе с двух сторон выполнены канавки, на которых выполнены скосы, на выступающей нижней части траверсы выполнены полозья, в средней части траверсы выполнен паз для установки в него упругого амортизатора, а в центре якоря установлена ось с возможностью вхождения и фиксации упомянутой оси якоря в канавках [1].

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в качестве реле времени.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, дешифратор, формирователь импульсов и исполнительный элемент, выполненный в виде транзистора [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения являются относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не обеспечивает возможность оперативной перестройки временных характеристик и не позволяет выработать, например, три регулируемых по времени состояния своих выходных параметров при управлении технологическими процессами.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей.

Этот технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее первый исполнительный элемент, генератор импульсов и двоичный счетчик, введены формирователь импульсов, первый выход которого соединен с входом генератора импульсов, делитель частоты импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - соединен с входом двоичного счетчика, вход установки в ноль которого объединен с входами установки в исходное состояние делителя частоты и генератора импульсов и соединен со вторым выходом формирователя импульсов, первый и второй цифровые компараторы, входы которых соединены с выходом двоичного счетчика, а также второй и третий исполнительные элементы, первые входы которых соединены с выходами первого и второго цифровых компараторов соответственно при этом первый вход первого исполнительного элемента соединен с первым выходом формирователя импульсов, третий выход которого соединен со вторыми входами первого, второго и третьего исполнительных элементов.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема реле, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Реле содержит последовательно соединенные формирователь 1 импульсов (с первым 1-1, вторым 1-2 и третьим 1-3 выходами), генератор 2 импульсов, делитель 3 частоты импульсов и двоичный счетчик 4, вход установки в ноль которого объединен с входами установки в исходное состояние делителя 3 частоты импульсов и генератора 2 импульсов и соединен со вторым выходом 1-2 формирователя 1 импульсов. Устройство также содержит первый 5 и второй 6 цифровые компараторы, входы которых соединены с выходом двоичного счетчика 4, а также первый 7, второй 8 и третий 9 исполнительные элементы, первые входы которых соединены соответственно с первым выходом 1-1 формирователя 1 импульсов, с выходом первого цифрового компаратора 5 и с выходом второго цифрового компаратора 6, а вторые входы - соединены с третьим выходом 1-3 формирователя 1 импульсов, вход которого соединен с клеммой для подключения источника питания.

Первый вход третьего исполнительного элемента 10 соединен с выходом третьего цифрового компаратора 7, первый вход первого исполнительного элемента 8 соединен со вторым выходом формирователя 1 импульсов, а второй вход - объединен со вторым входом третьего исполнительного элемента 10 и с третьим входом второго исполнительного элемента 9 и соединен с третьим выходом формирователя импульсов.

Второй исполнительный элемент 9 (фиг.2) содержит последовательно соединенные элемент 11 ИЛИ и RS-триггер 12.

Генератор 2 импульсов, делитель 3, двоичный счетчик 4, первый 5 и второй 6 цифровые компараторы являются стандартными элементами электротехники. В качестве примера, первый 8 и третий 10 исполнительные элементы могут быть выполнены в виде двустабильных элементов, например RS-триггеров, а формирователь 1 импульсов, выполняющий функции формирования управляющих сигналов, - в виде трех независимых формирователей импульсов и для его конструирования достаточно информации о виде формируемых сигналов, приведенной ниже. При этом питание элементов устройства может производиться от одного источника, который подключается к их питающим цепям одновременно с включением формирователя 1 импульсов. Генератор 2 импульсов может быть построен по схеме генератора с внешним возбуждением, поэтому предусмотрена подача сигнала в его питающие цепи от формирователя 1 по первому выходу 1-1, а подача запускающего импульса по второму выходу 1-2.

Выходы первого 8, второго 9 и третьего 10 исполнительных элементов при их выполнении на основе RS-триггеров могут быть подключены к обмоткам реле напряжения, снабженным замыкающими и размыкающими контактами в зависимости от управляемого технологического процесса.

Работает реле следующим образом.

При подаче питания, например через ключ, на вход формирователя 1 импульсов, он вырабатывает импульсы на своих первом 1-1 (фиг.2а), втором 1-2 (фиг. 2б) и третьем 1-3 (фиг.2в) выходах. По переднему фронту первого импульса (фиг. 2в) на третьем выходе 1-3 формирователя 1 импульсов первый 7, второй 8 и третий 9 исполнительные элементы переходят в одно из своих двустабильных состояний, например в R-состояние. При правильном окончании работы реле это состояние лишь подтверждается. По переднему фронту импульса (фиг. 2б) на втором выходе 1-2 формирователя 1 импульсов генератор 2 импульсов, делитель 3 частоты импульсов (выполненный, например, в виде двоичного счетчика) и двоичный счетчик 4 переходят в исходное состояние. В частности, делитель 3 частоты импульсов и двоичный счетчик 4 обнуляются, а генератор 2 под действием этого запускающего импульса и питающего сигнала (фиг.2а) с первого выхода 1-1 формирователя 1 формирует последовательность импульсов. Частота следования этих импульсов "делится" делителем 3 частоты импульсов, и импульсы с его выхода заполняют двоичный счетчик 4.

Импульс (фиг.2б) со второго выхода 1-2 формирователя 1 переводит первый исполнительный элемент 7 во второе стабильное состояние, например в S-состояние. При срабатывании (по мере заполнения двоичного счетчика 4) первого 5 и второго 6 цифровых компараторов, настроенных на нужные временные параметры, задаваемые сигналами на входах задания кода срабатывания, второй 8 и третий 9 исполнительные элементы также переводятся во второе стабильное состояние. По второму импульсу (фиг.2в) на третьем выходе 1-3 формирователя 1 импульсов, который формируется при выключении реле (выключении формирователя 1) первый 7, второй 8 и третий 9 исполнительные элементы переводятся в исходное R-состояние. Следовательно, первый исполнительный элемент 7 будет находиться в S-состоянии в течение импульса на первом выходе 1-1 формирователя 1 (фиг.2а), а время нахождения второго 8 и третьего 9 исполнительных элементов в этом состоянии определяется кодами задания времени срабатывания первого 5 и второго 6 цифровых компараторов (фиг.2д и 2е соответственно).

Таким образом, предложенное устройство обладает более широкими функциональными возможностями, поскольку позволяет оперативно изменять параметры реле путем перестройки параметров цифровых компараторов, а также делителя частоты и генератора импульсов.

Источники информации

1. Патент РФ 2172038, 1998, кл. Н 01 Н 50/00, 50/18.

2. Электротехнический справочник, в 4-х томах. Т.2: Электротехнические изделия и устройства / Под общей ред. В.Г. Герасимова и др. - М.: Издательство МЭИ, 1998, с.390, рис.35.10.