ТАЙМЕР ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА ОДНОПОЛУПЕРИОДНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЯХ

ТАЙМЕР ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА ОДНОПОЛУНЕРИОДНЫХ ВЫНРЯМИТЕЛЯХ
Полезная модель относится к области автоматики и может быть использовано для периодических включений исполнительных устройств автоматики переменного тока, например, холодильных устройств.
Известен таймер холодильных устройств по заявке № 2003117304, приоритет 09.06.2003 Г., содержащий источник питания, счетчик времени, нагреватель, датчик окончания оттайки, компрессор, два выпрямителя, первый и второй гасящие элементы, трехконтактное реле, подвижный контакт которого подключен к второму полюсу источника питания, счетный вход счетчика времени через нагреватель соединен с первым полюсом источника питания, а через датчик окончания оттайки со вторым неподвижным контактом реле, общий вывод счетчика времени соединен с ПОДВИЖНЫМ контактом реле, компрессор включен между первым неподвижным контактом реле и первым полюсом источника питания, первые входы обоих выпрямителей соединены с общим вьюодом счетчика времени, второй вход первого выпрямителя через первый гасящий элемент соединен со вторым неподвижным контактом реле, а второй вход второго выпрямителя через второй гасящий элемент соединен с первым неподвижным контактом реле, выходы обоих выпрямителей связаны с ВЫХОДОМ счетчика времени через последовательно соединенные пороговый элемент и обмотку реле.
Нормальное функционирование и работоспособность данного таймера обеспечиваются только в том случае, если оба выпрямителя, питающие обмотку реле, выполнены двухполупериодными, т.е. работают в каждый полупериод сетевого напряжения. При этом, связь между первым входом соответствующего выпрямителя и вторым полюсом источника питания обеспечивает двухполупериодный режим работы каждого выпрямителя.
При использовании в схеме таймера холодильных устройств двухполупериодных выпрямителей расположение гасящих элементов относительно элементов схемы, в частности, относительно выпрямителей., строго определено. Первый гасящий элемент обязательно должен быть включен между вторым входом
первого выпрямителя и вторым неподвижным контактом реле, а второй гасящий элемент обязательно должен быть включен между вторым входом второго выпрямителя и первым неподвижным контактом реле. Только при таком расположении гасящих элементов они будут выполнять свою функцию - гашения излишнего напряжения свои сопротивлением. На гасящих элементах происходит основное падение напряжения. Величина тока в схеме таймера в значительной степени определяется именно величиной сопротивления гасящего элемента. Если, например, первый гасящий элемент включить между первым входом первого выпрямителя и вторым полюсом источника питания, в этом случае ток, проходящий через обмотку реле, будет определяться величиной сопротивления обмотки реле (значительно меньшем, чем сопротивление гасящего элемента). Прн таком расположении гасящего элемента нарушится путь тока в схеме таймера, не будет обеспечена взаимообусловленная и взаимозависимая работа элементов схемы таймера. Аналогичные проблемы возникают, если изменить место расположения второго гасящего элемента. Таким образом, гасящие элементы выполняют свою функцию только при таком их расположении, как указано в формуле заявки.
Строгая заданность месторасположения элементов схемы снижает возможность маневра в отношении уменьшения габаритов таймера, особенно в случае, если таймер необходимо встраивать в уже готовые объекты. Кроме того, использование двухполупериодных выпрямителей определяет заведомо большие габариты конструкции таймера.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - минимизация размеров таймера; снижение материальных и денежных затрат при производстве таймеров холодильных устройств; повышение степени маневренности в отношении габаритов таймера.
Достигаемый технический результат - обеспечение функционирования таймера при использовании в его конструкции однополупериодных выпрямителей.
Поставленная задача решается тем, что в таймере холодильных устройств на однополупериодных выпрямителях, содержашем источник питания, счетчик времени, нагреватель, датчик окончания оттайки, компрессор, первый и второй выпрямитель, первый и второй гасящий элементы, трехконтактное реле, подвижный контакт которого подключен к второму полюсу источника питания; общий вывод счетчика времени соединен со вторым полюсом источника питания; счетный вход счетчика времени через датчик окончания оттайки соединен со вторым неподвижным
контактом реле и через нагреватель соединен с первым полюсом источника питания; выход счетчика времени связан со вторым неподвижным контактом реле через две соединенные последовательно цепи, образованные, с одной стороны (первая цепь) последовательно соединенными обмоткой реле и пороговым элементом, и с другой стороны (вторая цепь) - последовательно соединенными первым выпрямителем и первым гасящим элементом; выход счетчика связан с первым неподвижным контактом реле также через две соединенные последовательно цепи, образованные, с одной стороны (первая цепь) - последовательно соединенными обмоткой реле и пороговым элементом, и с другой стороны (третья цепь) - последовательно соединенными вторым выпрямителем и вторым гасящим элементом.
С целью снижения габаритов таймера в его конструкции используют вместо двухполупериодных (традиционных) выпрямителей - однополупериодные. Вследствие значительно меньших габаритов однополупериодных выпрямителей по сравнению с двухполупериодными выпрямителями, появляется возможность существенного снижения габаритов заявляемой конструкции таймера по сравнению с известной конструкцией - заявка № 2003117302, приоритет 09.06.2003 г.
При решении задачи минимизации габаритов таймера стояла проблема использовав однополупериодные выпрямители, создать работоспособную конструкцию таймера.
Такая возможность обеспечена предлагаемой конструкцией таймера.
Таймер включен в систему оттайки холодильника.
При подаче напряжения сети подвижный контакт реле замкнут на первый неподвижный контакт.
От второго полюса источника питания ток через счетчик времени и нагреватель, поступает к первому полюсу источника питания, обеспечивая работу счетчика времени, который начинает отсчитывать время работы компрессора, пропорциональное числу колебаний питающей сети (или внутреннего генератора тактовых импульсов). При этом, нагреватель не работает, т.к. его внутреннее сопротивление значительно меньше внутреннего сопротивления счетчика времени. Одновременно ток через нормально замкнутый первый неподвижный контакт «а реле поступает на компрессор и далее - к первому полюсу источника питания. Компрессор работает, счетчик времени считает время работы компрессора. После набора холода замыкаются контакты датчика окончания оттайки, ток начинает течь по контуру от второго полюса источника питания через счетчик времени, обмотку реле.
пороговый элемент, первый выпрямитель, первый гасящий элемент, датчик оттай ки, нагреватель к первому полюсу источника питания. При этом нагреватель не работает, поскольку контакты реле находятся в положении «а, при котором работает компрессор. При прохождении тока через первый гасящий элемент начинается переходный процесс установления выходного напряжения первого выпрямителя. После достижения напряжения на выходе первого выпрямителя значения достаточного для надежного срабатывания реле, открывается пороговый элемент и подается напряжение питания на второй контакт обмотки реле. Срабатывание реле и переключение контактов в положение «б произойдет при условии подачи на первую обмотку катушки реле необходимого напряжения с выхода счетчика времени, соответствующего заданному интервалу времени.
При переключении контактов в положение «б, поскольку контакты датчика оттайки замкнуты, включается нагреватель, начинается оттайка холодильника. При этом ток течет по цепи: от второго полюса источника питания через замкнутые контакты датчика оттайки, нагреватель к первому полюсу источника питания.
Одновременно через второй гасящий элемент подается напряжение на вход второго выпрямителя, на выходе которого устанавливается выходное напряжение. При этом, компрессор не работает, а ток течет по цепи: второй полюс источника питания, счетчик времени, обмотка реле, пороговый элемент, второй выпрямитель, второй гасящий элемент, компрессор, первый полюс источника питания. При нахождении контактов реле в положении «б первый выпрямитель и первый гасящий элемент не работают, т.к. вся цепь, образованная счетчиком времени, обмоткой реле, пороговым элементом, первым гасящим элементом и первым выпрямителем оказывается закороченной замкнутыми контактами датчика окончания оттайки. При нахождении контактов в положении «б счетчик времени перестает работать, т.к. на его счетном входе отсутствует сигнал.
Когда оттайка произошла, при достижении заданной температуры контакты датчика окончания оттайки размыкаются. Через счетчик времени идет ток (по цепи: второй полюс источника питания, счетчик времени, нагреватель, первый полюс источника питания) и происходит отсчитьшание паузы после оттайки, когда и компрессор и нагреватель не работают, т.к. внутреннее сопротивление счетчика времени значительно больше сопротивления компрессора и нагревателя.
По окончании паузы счетчик времени переходит в исходное состояние, снимается напряжение с первого вывода обмотки реле и контакты реле переключаются в положение «а, цикл повторяется.
Таким образом, при использовании в конструкции таймера однополупериодных выпрямителей, питающих обмотку реле, обеспечена работа в необходимом (заданном) режиме таймера в целом.
При этом, не имеет значение то, в какой последовательности относительно неподвижных контактов реле и цепи из последовательно соединенных обмотки реле и порогового элемента включены выпрямители и гасящие элементы. При любом расположении соответствующих гасящих элементов и выпрямителей относительно неподвижных контактов реле и цепи из последовательно соединенных обмотки реле и порогового элемента ток в соответствующие периоды работы таймера всегда будет протекать или через первый, или через второй гасящие элементы. В любой период работы таймера и полупериод напряжения питающей сети или первый, или второй гасящие элементы будут выполнять свою функцию - гащения излищнего напряжения.
Убрав связи обеспечивающие двухполупериодный режим работы выпрямителей, при использовании однополупериодных выпрямителей мы получили возможность варьировать взаимное расположение вьшрямителя и гасящего элемента. Это важно в точки зрения конструктивного выполнения таймера при жестких ограничениях в объеме устройства. Возможность такого маневра позволяет достичь более плотной компоновки схемы таймера, особенно учитывая, что гасящие элементы (особенно, если в их роли выступают резисторы) должны быть разнесены относительно друг друга с точки зрения соблюдения требований безопасности.
Таким образом, использование в схеме таймера вместо двухполупериодных выпрямителей - однополупериодных позволило снизить габариты таймера не только за счет уменьшения габаритов самих выпрямителей, но и в значительной степени за счет появившейся возможности варьирования местоположением элементов схемы относительно друг друга, что позволяет в значительной степени при соблюдении всех требований безопасности более плотно расположить элементы относительно друг друга, обеспечив, тем самым дополнительные возможности по снижению габаритов таймера.
Предлагаемая конструкция таймера предназначена для использования в типах холодильных устройств, электрическая схема которых предусматривает подключение общего вывода счетчика времени к подвижному контакту электромагнитного реле.
например, холодильники DAEWOO, модели FR-3501, 3502,3503, FR-3801, 3802, 3803.
Из уровня техники не выявлено конструкций таймеров, характеризующихся заявленной совокупностью признаков, следовательно, полезная модель соответствует критерию патентоспособности - «новизна.
На чертеже представлена блок-схема таймера.
Таймер содержит:
1.Счетчик времени.
2.Трехконтактное электромагнитное реле.
3.Пороговый элемент.
4.Выпрямитель 1 питания.
5.Выпрямитель 2 питания.
6.Резистор 1.
7.Резистор 2.
8.Переключающие контакты трехконтактного электромагнитного реле.
9.10, 11. Элементы периодического включения управляемого устройства; (9 нагреватель; 10 - датчик окончания оттайки; 11 - компрессор).
12.Первый полюс источника питания.
13.Второй полюс источника питания.
Подвижный контакт реле 2 подключен к второму полюсу источника питания 13. Счетный вход счетчика 1 времени через датчик 10 окончания оттайки соединен со вторым неподвижным контактом реле 2 и через нагреватель 9 соединен с первым полюсом 12 источника питания. Общий вывод счетчика 1 времени соединен с подвижным контактом 8 реле 2. Выход счетчика 1 соединен со вторым неподвижным контактом реле «б через соединенные последовательно: обмотку реле 2, пороговый элемент 3, выпрямитель 4 и резистор 6. Кроме того, выход счетчика 1 соединен с первым неподвижным контактом «а реле через соединенные последовательно: обмотку реле 2, пороговый элемент 3, второй выпрямитель 5 и резистор 7. Выпрямители 4 и 5 предназначены для питания обмотки реле 2; резисторы 6 и 7 выполняют функции гасящих элементов. Выпрямители 4 и 5 выполнены однополупериодными и обеспечивают протекание тока: выпрямитель 4 - от второго полюса 13 источника питания, счетчик 1 времени, обмотку реле 2, пороговый элемент 3, выпрямитель 4, резистор 6, датчик 10, нагреватель 9 к первому полюсу 12 источника питания; выпрямитель 5 - от второго полюса 13 источника питания.
счетчик 1 времени, обмотку реле 2, пороговый элемент 3, резистор 7, выпрямитель 5, компрессор 11, первый полюс 12 источника питания. Устройство работает следующим образом. Таймер включен в систему оттайки холодильника.
При подаче напряжения сети подвижный контакт реле 2 находится в нормально-замкнутом состоянии а переключающих контактов 8.
От второго полюса 13 источника питания ток через счетчик времени 1 и нагреватель 9, поступает к первому полюсу 12 источника питания, обеспечивая работу счетчика времени 1, который начинает отсчитывать время работы компрессора 1. Одновременно ток через нормально замкнутый первый неподвижный контакт «а реле поступает на компрессор Ни далее - к первому полюсу 12 источника питания. Компрессор 11 работает, счетчик 1 считает время работы компрессора 11. После набора холода замыкаются контакты датчика 10 окончания оттайки, ток начинает течь по контуру от второго полюса 13 источника питания через счетчик 1, обмотку реле 2, пороговый элемент 3, первый гасящий элемент - резистор 6, первый выпрямитель 4, датчик 10, нагреватель 9 к первому полюсу 12 источника питания.
После достижения напряжения на выходе выпрямителя 4 значения достаточного для надежного срабатывания реле, открывается пороговый элемент 3 и подается напряжение питания на второй контакт обмотки реле 2. Срабатывание реле 2 и переключение контактов в положение «б произойдет при условии подачи на первую обмотку катушки реле 2 необходимого напряжения с выхода счетчика 1 времени, соответствующего заданному интервалу времени.
При переключении контактов в положение «б ток течет по цепи: от второго полюса источника питания через замкнутые контакты датчика оттайки, нагреватель к первому полюсу источника питания; идет процесс оттайки холодильника.
Одновременно через второй гасящий элемент - резистор 7 подается напряжение на вход выпрямителя 5, на выходе которого устанавливается выходное напряжение. Ток течет по цепи: второй полюс 13 источника питания, счетчик 1, обмотка реле 2, пороговый элемент 3, выпрямитель 5, резистор 7, компрессор, первый полюс 12 источника питания.
Когда оттайка произошла, при достижении заданной температуры контакты датчика 10 размыкаются. Через счетчик 1 идет ток и происходит отсчитывание паузы после оттайки, когда и компрессор 11 и нагреватель 9 не работают.
По окончании паузы счетчик 1 переходит в исходное состояние, снимается напряжение с первого вывода обмотки реле 2 и контакты реле 2 переключаются в положение «а, цикл повторяется.