Автомат, принципиальная схема которого приведена на рис. 1, предназначен для подачи звонков в школе. Длительная эксплуатация автомата подтвердила надежность его работы и целесообразность применения. Питание автомата может производиться от сети переменного тока с помощью выпрямителя или от аккумуляторной батареи.

Как видно из принципиальной схемы, основными частями автомата служат: датчик времени, распределительное устройство, электромагнитное реле Р1 и термореле Р2.

Датчик времени представляет собой часы с гиревым, пружинным или электрическим приводом, имеющие обычный циферблат, минутную и часовую стрелки. На циферблате устанавливают изолированные от него контакты, которых касается минутная стрелка при своем движении. На стрелке для надежного замыкания установлены специальные гибкие посеребренные щетки, которые при соприкосновении с контактами создают небольшое контактное давление, не влияющее на ход часов.

В качестве распределительного устройства использован обычный шаговый искатель обратного хода с двумя контактными полями. Подобные искатели выпускает наша промышленность для шаговых автоматических телефонных станций.

Реле Р1 служит исполнительным элементом. Для этой цели можно использовать реле электромагнитного типа, имеющее четыре группы контактов на замыкание и ток срабатывания, не превышающий 10—15 ма. Применение реле с током срабатывания более 15 ма не рекомендуется, так как может привести к обгоранню контактов на часах н снижению надежности работы всей системы автоматики.

Рис. 1.

Устройство представляет собой электронно-механическое реле выдержки времени. Тепловое реле Р2 служит для получения необходимой выдержки времени, определяющей длительность подачи звонка.

В качестве термореле лучше всего применить биметаллическое тепловое реле, которое широко распространено в различных схемах автоматики. Все элементы автоматического устройства в нашем случае рассчитаны на рабочее напряжение 48 в.

Рассмотрим работу схемы автомата, когда шаговый искатель (его щетки) находятся на контакте 1. В этом положении цепь срабатывания исполнительного реле Р1 образуется только в том случае, когда минутная стрелка часов подойдет к тому контакту около цифры на циферблате часов, который соединен с контактом I шагового искателя ШИ.

Допустим, что звонок подается, например, в 9 ч 25 мин; в этом случае контакт должен быть расположен у цифры «5» (25 мин). Когда минутная стрелка подойдет к цифре 5 и замкнется с имеющимся там контактом, образуется цепь: плюс источника питания (+48 в), обмотка исполнительного реле Р1, щетка шагового искателя ШИ, контакт 1, контакт 5 на циферблате часов, минутная стрелка, контакты 1—2 термореле Р2, минус источника питания (—  48 в). В этой цепи срабатывает реле РІ.

При срабатывании реле Р1 оно замыкает четыре пары контактных групп: 1— 1; 2— 2; 3— 3; 4— 4. Через контакты 1— 1 подается питание на обмотку шагового искателя ШИ: плюс 48 в, обмотка ШИ, контакты 1— 1 реле Р1, минус 48 в. Через контакты 2— 2 реле блокируется и независимо от наличия соединения на часах получает питание по цепи: плюс 48 в, обмотка реле Р1, контакты 2—2 реле Р1, нормально замкнутые контакты 1—2 термореле Р2, минус 48 в.

Через контакты 3— 3 создается цепь для питания нагревающей обмотки термореле Р2: плюс 48 в, контакты 3— 3 реле Р1, нагревающая обмотка реле Р2, минус 48 в. Одновременно с замыканием контактов 4— 4 реле Р1 подается напряжение сети переменного тока на школьный звонок 3в: зажим сети, контакты 4—4, реле Р1, обмотка звонка Зв, второй зажим сети. Звонок 3в начинает звонить.

По мере прохождения тока через обмотку реле Р2 последняя нагревается и нагревает биметаллическую пластинку, которая разрывает контакты 1—  2, реле Р1 разблокировывается, лишается питания и отпускает свой якорь, размыкая цепь питания звонка, обмотки шагового искателя и термореле Р2.

Шаговый искатель ШИ при размыкании цепи его обмотки переводит щетки во второе положение, где контакт 2 шагового искателя соединяется с контактом часов, расположенным на окружности циферблата в том месте, где применительно к данному расписанию будет находиться минутная стрелка часов ко времени подачи следующего звонка.

Замыканием минутной стрелки этого контакта восстановятся все вышеперечисленные цепи и произойдет замыкание цепи звонка, после которого шаговый искатель подготовит цепь для последующего звонка. Из всех имеющихся на циферблате контактов подключается только тот, время касания которого минутной стрелкой определено расписанием подачи звонка.

Необходимая длительность работы звонка (30—60 сек) регулируется временем срабатывания термореле Р2. Составление монтажной схемы соединений контактов шагового искателя с контактами на циферблате часов упрощается, если составить следующую таблицу:

Таблица

 

Из приведенного примера расписания подачи звонков следует, что контакты 1, 4 шагового искателя надо соединить с контактом «25 мин» на циферблате часов, контакт 2 —  с контактом «30 мин», контакты 3, 10 — с контактом 15 мин, контакт 5 — с контактом «10 мин» и т. д.

С подачей последнего звонка (например, в 20 час 30 мин.) щетка шагового искателя должна устанавливаться на крайний контакт, который соединяется с дополнительным контактом а на циферблате часов. Этим обесточиваются все минутные контакты и подача звонков прекращается до 7 час. 30 мин. утра, пока часовая стрелка не соединится с контактом а н не вызовет срабатывания автомата. В этом случае щетки шагового искателя установятся в первое положение, подготовляя автомат к работе по расписанию. Одновременно подается звонок, извещающий о включении автомата.

Исходная установка искателя в требуемое положение осуществляется кнопкой Кн1. При наличии свободного контактного поля в шаговом искателе его можно использовать для включения индикаторных лампочек, которые указывают иа положение щеток искателя. Свободное поле можно также использовать для автоматической установки искателя на последний контакт при нажатии кнопки (на схеме не показана), переводящей искатель в режим работы однорелейного импульсного генератора.

В автомате можно использовать и искатели прямого хода.

Конструкция автомата достаточно проста. Все его детали (шаговый искатель ШИ, реле P1, Р2 и источники питання) установлены в закрытом оргстеклом металлическом ящике размерами 480 X 240X120 мм. Автомат соединяют с часами с помощью жгута, состоящего из 14 проводов, концы которых припаивают к многоконтактным разъемам, в качестве которых можно использовать панельки и цоколи от восьмиштырьковых радиоламп.

Щетки на минутной и часовой стрелках можно изготовить из елочной канители. В качестве контактов на циферблате используются медные посеребренные заклепки с плоской головкой, изолированные от циферблата гетинаксовыми втулками и шайбами.

На лицевой панели автомата размещены: выключатель сети, кнопки установки в нужное положение шагового искателя и ручной подачи звонка Кн2. Автомат, описание которого приведено выше, разработан техническим кружком учащихся 8-й средней школы г. Новгорода.

Источник: С. Л. Матлин - Радиосхемы (пособие для радиокружков), 1974г.