Описание работы принципиальной схемы:
Принципиальная схема приведена на рисунке 3.1. Схема содержит два идентичных времязадающих контура, снабженных выходными реле с магнитной памятью, а также элементами регулировки и калибровки уставок, общий блок питания и реле без нормируемой выдержки времени.
Каждая из схем задержки состоит из времязадающего контура C1(C5)-R1, R7(R19...R25), конденсатора памяти С2(С6), делителя опорного напряжения в цепи заряда конденсатора памяти R13...R15(R31,.,R33), разделительных диодов VD1,VD2(VD5,VD6), пороговой схемы на транзисторах VT1,VT2(VT4,VT5) противоположных типов проводимости и выходного каскада на транзисторе VT3(VT6), накопительном конденсаторе С4(С8) и реле с магнитной памятью KU(KL2)
При подаче напряжения питания на схемы задержки подается выпрямленное, но не сглаженное, пульсирующее напряжение и происходит возбуждение реле KL1(KL2) через резистор R18(R36) и размыкающий контакт KL1:5(KL2:1). После размыкания этого контакта через обмотку реле продолжает протекать ток заряда накопительного конденсатора С4(С8) и обеспечивается четкая фиксация реле в сработанном состоянии даже при плавном подъеме напряжения питания. Одновременно происходит заряд времязадающего конденсатора С1(С5) до напряжения, ограниченного стабилитроном VD9, и несколько более медленный заряд конденсатора памяти С2(С6) до напряжения, зависящего от положения движка потенциометра R14(R32) и параметров резисторов R13...R15(R31...R33) делителя напряжения стабилизации. Все транзисторы при этом заперты.
При срабатывании реле KL1 и KL2 размыкаются их размыкающие контакты КL1:2 и KL2:2 во внешних цепях.
В дальнейшем при наличии питания состояние элементов схемы не изменяется, а подводимая из сети энергия расходуется лишь на намагничивание трансформатора, питание катушки реле безнормируемой выдержки времени, питание делителей стабилизированного напряжения и на создание тока стабилизации стабилитрона VD9.
Для того, чтобы напряжение на конденсаторе памяти С2(С6) стечением времени не возрастало под влиянием тока утечки запертого перехода база-эмиттер транзистора VT2(VT5), в схему реле введена цепь VD3-R 12(VD7-R30) и VT7. Если мгновенное значение напряжения на выходе моста превышает напряжение стабилизации стабилитрона VD9, по цепи базы транзистора VT7 протекает ток и он находится в режиме насыщения. При этом открыт диод VD3(VD7) и через резистор R12(R30) протекает ток превышающий обратный ток перехода эмиттер-база транзистора VT2(VT5), благодаря чему диод VD2(VD6) открыт и фиксирует требуемый уровень напряжения на конденсаторе памяти С2(С6).
При отключении напряжения питания или снижении его ниже определенной величины разделительные диоды VD1,VD2(VD5,VD6) запираются, транзистор VT7 переходит в режим отсечки и конденсатор С1(С5) получает возможность разряжаться на сопротивление резисторов R1...R7(R19...R25), зависящее от комбинации их включения переключателями уставок SB1…SB6(SB7...SB12). Напряжение на конденсаторе памяти С2(С6) не изменяется, поскольку все пути разряда отделены запертыми р-n переходами транзисторов и диодов.
По мере разряда конденсатора С1(С5) запирающее напряжение на переходе база-эмиттер, транзистора VT2(VT5) уменьшается по величине, в некоторый момент времени изменяет знак и становится открывающим Появляющийся в цепи эмиттера транзистора VT2(VT5) ток разряда конденсатора С2(С6) передается в цепь базы транзистора VT1(VT4) и усиливается им, благодаря чему появляется ток в цепи резистора R9(R27). Это приводит к снижению потенциала базы транзистора VT2(VT5) более сильному» чем снижение напряжений конденсаторов С1(С5) и С2(С6) в начальной стадии открытия транзисторов VT1,VT2(VT4,VT5). Ток базы транзистора VT2(VT5) лавинообразно нарастает, что приводит к насыщению всех транзисторов VT1...VT6 токами разряда конденсаторов С1,С2(С5,С6) на сопротивления резисторов R9,R10(R27,R28) и сопротивления р-п переходов насыщенных транзисторов.
При насыщении транзистора VT3(VT6) конденсатор С4(С8) разряжается на обмотку реле KL1(KL2), причем полярность тока разряда противоположна полярности тока в обмотке реле при срабатывании. Импульс разрядного тока наводит в обмотке реле МДС, компенсирующую МДС постоянного магнита, и под влиянием противодействующей пружины якорь реле KL1(KL2) отпадает, размыкающие контакты реле замыкаются. При этом остаток энергии, накопленной конденсатором С4 (С8) гасится на сопротивлении резистора R18(R36) подключаемого параллельно конденсатору размыкающим контактом KL1:1(KL2:1) подготавливая схему реле к повторному срабатыванию при последующей подаче напряжения питания.
Насыщенное состояние транзисторов VT1...VT3(VT4...VT6) сохраняется в течение времени разряда конденсаторов С1, С2(С5,С6)., причем выбором величины сопротивления резистора R9(R27) и емкости конденсатора С2(С6) длительность насыщения транзистора VT3(VT6) задана заведомо превышающей время, необходимое дня возврата реле KL1 и KL2 при любом исполнении реле по диапазону уставок.
Резисторы R16,R17(R34,R35) ограничивают кратность тока через обмотку реле с магнитной памятью на уровне сохранения поляризованных свойств в диапазоне допустимых колебаний напряжения питания. Совместно с конденсатором СЗ(С7) эти резисторы образуют фильтрр для защиты транзистора VT3(VT6) от перенапряжений, возможных при совпадении момента возврата реле KL1 и KL2 с моментом повторной подачи напряжения питания и возникающим в связи с этим реверсом тока в обмотке реле. При этом резистор R16(R34) ограничивает на допустимом уровне амплитуду тока разряда конденсатора СЗ(С7) на транзистор VT3(VT6), Защита выпрямительного моста UZ1 н разделительных диодов VD4,VD10 от волн перенапряжений, приходящих по цепи питания, обеспечивается за счет междуобмоточных емкостей и сопротивлений рассеяния обмоток трансформатора TV 1.
При совпадении момента разряда конденсаторов С1,С2(С5,Сб) с моментом повторной подачи напряжения питания транзисторы реле с минимальным замедлением (практически мгновенно) запираются, а поведение выходных реле KL1,KL2 и состояние конденсатора С4(С8) будет зависеть от того, успело ли реле к этому моменту вернуться и замкнуть свой размыкающий контакт в цепи разряда конденсатора или не успело. В первом случае реле KL1(KL2) повторно срабатывает, как было описано выше. Во втором случае конденсатор С4(С8) опять переключается на заряд. Такое построение схемы реле исключает возможность нахождения реле в неправильном коммутационном состоянии, не соответствующем режиму наличия напряжения питания.
Работоспособность реле и все нормируемые параметры точности обеспечиваются при полном отключении цепи питания реле времени (например, при контактном управлении), либо при скачкообразном уменьшении напряжения ниже 10% номинального.
Возврат реле без нормируемой выдержки (KL3) обеспечивается при снижении напряжения до (10.. 55)% от номинального.
Блок питания реле времени содержит питающий трансформатор напряжения TV1 с секционированными обмотками, обладающими повышенным сопротивлением рассеяния, выпрямительный мост UZ1, стабилитрон VD9 и балластный резистор R38 Включение перехода база-эмитгер транзистора VT7 последовательно со стабилитроном VD9 обеспечивает компенсацию температурных изменений напряжения на разделительном диоде VD2(VD6).