Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Электрические и электронные аппараты - файл Электромагнитные реле.doc


Загрузка...
Лекции - Электрические и электронные аппараты
скачать (6353.6 kb.)

Доступные файлы (19):

Автоматические воздушные выключатели.doc1636kb.06.12.2005 09:55скачать
введние.doc81kb.17.08.2006 15:53скачать
Выключатели переменного тока высокого напряжения.doc1822kb.21.11.2007 16:24скачать
гашение дуги.doc160kb.30.11.2005 10:32скачать
дуга.doc452kb.30.11.2005 10:32скачать
Измерительные преобразователи (датчики).doc1058kb.30.11.2007 11:15скачать
Контактные явления.doc584kb.23.02.2009 18:53скачать
Логические элементы.doc2326kb.31.03.2006 12:53скачать
Магнитные бесконтактные элементы.doc1467kb.23.12.2005 12:01скачать
Магнитные пускатели.doc172kb.31.10.2007 17:31скачать
Предохранители и автоматические выключатели.doc2007kb.07.11.2007 14:36скачать
тепловые процессы.doc339kb.30.11.2005 10:32скачать
эа непосредственного воздействия.doc544kb.31.10.2007 17:24скачать
эду в эа.doc315kb.30.11.2005 10:32скачать
Электромагнитные контакторы.doc476kb.31.10.2007 17:21скачать
Электромагнитные муфты.doc475kb.09.12.2005 13:44скачать
Электромагнитные реле.doc413kb.31.10.2007 18:36скачать
Электромагнитные явления.doc906kb.30.11.2005 10:33скачать
Электромагниты.doc297kb.23.11.2005 15:04скачать

Электромагнитные реле.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...




Электромагнитные реле

Основные определения, классификация. Общие сведения.
Реле – это слаботочный электрический аппарат, предназначенный для выполнения логических и измерительных функций в цепях управления с током до 5 А. Имеет упрощенную контактную систему с увеличенным числом контактов, при отсутствии дугогасительных устройств.

В реле при плавном изменении управляющего (входного) параметра до определенной наперед заданной величины происходит скачкообразное изменение управляемого (выходного сигнала) параметра. При этом хотя бы один из этих параметров должен быть электрическим.

Реле может работать в трех режимах:

- режим повторителя – срабатывание происходит при скачкообразном изменении выходной величины до ее максимального значения;

- режим инвертора – ступенчатое уменьшение выходного параметра до минимального уровня;

- режим реле с памятью (режим триггера) – при этом достигнутое после срабатывания или отпускания значение выходного параметра сохраняется и запоминается после исчезновения входного сигнала.

Реле позволяет осуществлять определенную последовательность в работе отдельных частей системы.

Классификационные признаки реле весьма многочисленны.

В зависимости от природы физической величины, на которую реагируют устройства различают:

- электромагнитные;

- газовые;

- радиационные;

- оптические;

- химические и другие.

В зависимости от назначения:

- коммутационные;

- усилительные;

- контрольные.

Если воздействие на управляемую цепь осуществляет скачкообразным изменением ее индуктивности, емкости или другого параметра, то говорят о бесконтактных реле.

^ По принципу устройства воспринимающего органа электрические реле (принципу действия) разделяются на:

- электромагнитные;

- индукционные;

- электродинамические;

- электронные;

- магнитоэлектрические;

- полупроводниковые.

По роду тока: реле постоянного и переменного тока.

В зависимости от вида электрического параметра (выходного):

- реле тока;

- реле напряжения;

- реле мощности;

- реле частоты;

- промежуточное реле;

- реле времени;

- дифференциальное реле (реагируют на разность значений входных величин).

^ По значению потребляемой мощности:

- высокочувствительные (до 10 мВт);

- чувствительные (до 0,1 Вт);

- нормальные (более 0,1 Вт).

По виду контактов:

- точечные;

- плоские;

- линейные;

- ртутные.

^ По быстродействию:

- сверхбыстродействующие (tср и tоткл до 5 мс);

- быстродействующие (5-50 мс);

- нормальные (50-150 мс);

- замедленные (0,15-1 с);

- реле времени (свыше 1 с).

В зависимости от объема и массы различают:

- малогабаритные (не более 40 см3; 250 гр.);

- миниатюрные (3,5-8 см3; 10-30 гр.);

- сверхминиатюрные (не более 3,8 см3, 10 гр.).

^ По области применения:

- реле управления;

- реле автоматики;

- реле защиты;

- промежуточные реле – используются тогда, когда мощность основного реле не достаточна для воздействия на управляемые цепи).

^ По способу включения различают:

- первичные реле (включаются непосредственно в управляемую цепь);

- вторичные реле (включаются через измерительные трансформаторы).

^ По принципу воздействия на управляемую цепь:

- контактные реле;

- бесконтактные реле. Выходным параметром является резкое изменение сопротивления, включенного в управляемую цепь.

Разомкнутому состоянию контактов контактного реле соответствует большое сопротивление управляемой цепи бесконтактного реле. Замкнутому состоянию контактов – соответствует малое сопротивление в управляемой цепи бесконтактного реле.

^ По величине разрывной мощности реле делятся:

- сильноточные реле повышенной мощности – разрываемая мощность превышает 500 Вт, они по характеристикам приближаются к контакторам;

- реле нормальной мощности – промежуточное реле, способные коммутировать мощность постоянного тока до 150 Вт, переменного тока – до 500 ВА;

- слаботочные реле – реле автоматики и связи. Разрывная мощность в цепях постоянного тока до 50 Вт, в цепях переменного тока – до 120 ВА.

Конструктивно сильноточные реле сходны с контакторами постоянного тока и отличаются отсутствием дугогасительных камер и меньшими размерами электромагнитных приводов и контактного узла.

Конструкции промежуточных реле весьма многообразны. Унифицированная конструкция предназначена для работы в цепях постоянного и переменного тока. Имеют Ш-образную магнитную систему шихтованную, с демпферными витками ( ток). Или U-образную скобу, круглый сердечник литой, якорь-пластина, закрепленная на поворотной оси (для = тока).

Контактная система может содержать до 8 замыкающих и размыкающих контактов в различном сочетании. Серия РПУ (реле промежуточное универсальное).

Слаботочные реле – тенденция уменьшения габаритов, растут разрывная мощность и быстродействие. Разновидности: плоские реле, реле с круглым сердечником, кодовые реле, поляризованные реле.
Электромеханические реле
Такие реле преобразуют непрерывный входной сигнал в дискретный сигнал на выходе. В конструктивном отношении – это электромагнит, воздействующий на контактную систему. При этом механический момент создается пружиной и не зависит от величины сигнала на входе реле.





Основной характеристикой управления реле является характерис-тика «вход-выход» у = f (х). Входной величиной реле является ток катушки электромагнита, выходной – ток в коммутируемой цепи.

Значение входного параметра (х) при котором происходит срабатывание реле называется параметром сраба-тыванияХср, соответственно пар-аметр отпусканияХотп.

Время с момента подачи команды на срабатывание до момента

начала возрастания выходного параметра называется временем срабатывания – tср. Оно зависит от конструкции реле, схемы его включения, входного параметра. Чем больше значение входного параметра, Храб по сравнению с Хср, тем быстрее срабатывает реле, так как тяговая характеристика поднимается вверх, а магнитное усилие возрастает.

Отношение - называется коэффициентом запаса для повышения надежности работы. Следует иметь в виду, что с его ростом возрастает вибрация контактов электромагнитного реле.

Отношение - коэффициент возврата, всегда меньше единицы. Этот коэффициент ^ Кв зависит от соотношения тяговой характеристики F(х) и противодействующей характеристики возвратной пружины Fпр (х). Усиление действия возвратной пружины уменьшает Хотп, а следовательно Кв уменьшается.

Срабатывание возможно только в том случае, когда тяговая характеристика лежит выше противодействующей. Чем больше совпадение их, тем выше коэффициент возврата Кв. Обеспечить такое совпадение при больших ходах якоря затруднительно. Поэтому у реле с малым раствором контактов коэффициент возврата выше. Он также увеличивается при уменьшении трения в механизмах реле и гистерезиса материала магнитопровода. Большой коэффициент возврата легче получить в реле  тока с Г-образной формой магнитопровода.

Время с момента подачи команды на отключение реле до достижения минимального значения выходного параметра называется временем отключения tоткл.

Важным параметром характеризующим усилительные свойства реле, является отношение max мощности нагрузки в управляемой цепи Pупр к min мощности входного сигнала Pсраб, при котором происходит срабатывание реле.

Коэффициент усиления , где ^ Ру – мощность управления; Рк – разрывная мощность контактов.

Для контактных реле max мощность Ру определяется не длительным током, допустимым для данного контакта, а током нагрузки, который может быть многократно отключен.

Функциональные возможности, допустимые режимы работы и область применения реле определяется следующими основными параметрами:

- рабочее напряжение Uн и ток Iн;

- чувствительность реле (параметры срабатывания Хср и отпускания Хотп);

- коэффициент возврата;

- коэффициент запаса;

- коммутируемая мощность;

- время срабатывания tср и отпускания tотп;

- допустимая (максимальная) частота срабатывания, т.е. число срабатываний в единицу времени;

- износоустойчивость.

Нормальным принять считать состояние реле при обесточенной обмотке. Контакты реле – нормально разомкнутые – замыкающие, и нормально замкнутые – размыкающие.
Требования, предъявляемые к реле
Реле защиты – селективность, быстродействие, чувствительность, надежность, вторичные реле.

Под селективностью понимают способность реле отключать только поврежденный участок энергосистемы.

Достаточное быстродействие позволяет резко снизить последствия аварии, сохранить устойчивость системы при аварийных режимах.

Минимальное значение входного параметра, при котором срабатывает реле называется чувствительностью.

Реле защиты не подвержены воздействию ударов, вибрации, пыли, газов, вызывающих коррозию. Для реле защиты, контролирующих значения тока в узких пределах коэффициент возврата должен быть возможно ближе к единице.

Реле автоматики имеют самые разнообразные специфические требования. Они работают в тяжелых условиях эксплуатации: возможны удары, вибрации, воздух часто засорен пылью или агрессивными производственными примесями. Число включений в час достигает 1000-1200. Надежность схем автоматики зависит от надежности, в том числе и реле.

Реле управления – это первичные реле, включаются непосредственно в электрическую цепь и предназначены для частных включений. В таких реле предусматривается возможность регулирования уставок реле. Уставкой реле называется значение параметра, при котором реле срабатывает.
Реле напряжения, тока, промежуточные реле
Реле напряжения применяются для управления разгоном и торможением электродвигателями постоянного и переменного тока, а также для реализации нулевой защиты по напряжению.

Реле тока выполняют функции максимальных, минимальных и реле обратного тока. Минимальные реле применяются, главным образом, для контроля тока в цепях возбуждения машин. Максимальные реле выполняют функции максимальной токовой защиты установок. Катушки токовых реле выполняются на токи 1,5-600 А и включаются всегда последовательно с нагрузкой. Уставка по току осуществляется путем изменения натяжения противодействующей пружины.

Реле напряжения отличаются от токовых только числом и сечением витков катушек и схемой включения в цепь нагрузки – первые параллельно с нагрузкой, вторые – последовательно с нагрузкой.

Увеличение быстродействия реле напряжения достигается низким номинальным напряжением обмотки (24; 48 В) и последовательным включением добавочного резистора из константана, который позволяет увеличить напряжение срабатывания реле. Его сопротивление выбирается так, чтобы ток срабатывания лежал в пределах 0,3 IнIср  0,5 Iн. Чем больше отношение , тем больше время срабатывания. Включение добавочного резистора из константана уменьшает зависимость напряжения срабатывания Uср от температуры.

В ряде случаев необходимо контролировать уменьшение выходного параметра. Эту задачу решают с помощью минимальных реле тока или напряжения. При этом напряжением (током) срабатывания называется напряжение, при котором происходит отпускание якоря, а напряжением (током) возврата – напряжение, при котором якорь притягивается к полюсам электромагнита. Тогда коэффициент возврата Кв > 1,

.

Серии реле  тока РТ-40, реле напряжения РН-51; РН-53, реле min напряжения РН-54, РЭВ-300 (постоянный ток, реле тока).

Основным элементом реле является электромагнит постоянного или переменного тока. Срабатывают такие реле мгновенно, без выдержки времени.

Реле постоянного тока часто имеет магнитную систему клапанного типа с немагнитной прокладкой, размещаемой между якорем и сердечником, для устранения явления залипания якоря к сердечнику, ввиду наличия остаточной индукции в сердечнике.

Вместо токовой катушки в реле может быть установлена катушка напряжения. В этом случае получается реле напряжения.

Ток или напряжение срабатывания реле (установка реле) может регулироваться изменением натяжения возвратной пружины, а также изменением величины зазора между якорем и сердечником.

При затяжке пружины и увеличении зазора параметр срабатывания возрастает. Параметр возврата увеличивается по мере затяжки пружины. Таким образом, коэффициент возврата увеличивается при уменьшении зазора .

Реле тока и напряжения с катушками переменного тока выполняются аналогично по конструкции, но магнитная система выполняется шихтованной, а на стержнях сердечника размещаются к.з. витки.

Промежуточное реле. Это много контактное электромагнитное реле, используемое в сложных схемах автоматического управления, когда возникает необходимость «размножения» контактов какого-либо аппарата, введения различных блокировок и усиление маломощных сигналов. По принципу действия промежуточные реле аналогичны реле напряжения. Их коэффициент возврата и напряжения срабатывания не регулируются.

Промежуточное реле работают от исполнительных органов других реле и предназначаются для усиления и размножения сигналов. У таких реле напряжения срабатывания не регулируется на  тока их катушки изготовляются на 12; 36; 127; 220; 380; 500 В с числом контактов до 8. Число включений в час до 600 при ПВ = 60 %. Имеют прямоходовую магнитную систему Р= = 3 Вт; Р = 5 ВА; 4н.о + 4н.з.

Серии ^ МКУ-48 как на = ток и на  тока.

Серия РЭП-31 – на  тока до 250 В (Uкат = 5; 6; 12; 15; 24; 60 В).

Серия ТРПУ-1 – на = токе до 110 В, клапанной тип, Iконтактов = 6 А;

Ркат = 6 Вт; Uкат = 24; 50; 75; 110 В; 6н.о + 2н.з, 4н.о + 4н.з.

Серия РПУ-4 (универсальная) для управления электрическими приводами. ^ Uкат = (12-440 В); Uкат = (12-220 В) номинальный и длительно допустимый ток контактов 6 и 10 А.
Поляризованные реле
Разновидностью слаботочных реле являются поляризованные электромагнитные реле. Их принципиальное отличие от нейтральных реле состоит в способности реагировать на полярность управляющего сигнала. Магнитная цепь такого реле дифференциального типа имеет постоянный магнит. Поляризующий магнитный поток Ф0 проходит по якорю, разветвляется на два потока Ф1 и Ф2 в воздушных зазорах 1 и 2 и замыкается по сердечнику. Для увеличения быстродействия реле сердечник собран из листовой электротехнической стали. Якорь также собран из двух пластинок электротехнической стали и подвешен на стальной пружине. Поток управления Фу создается двумя намагничивающими обмотками, расположенными на сердечнике.

Контактная система реле имеет один переключающий контакт. Положение неподвижных контактов можно регулировать, изменяя постройку реле.

Если в обмотках управления ток отсутствует, то под действием силы притяжения, созданной потоком ^ Ф0 якорь может находиться в одном из крайних положений.

Потоки Ф1 и Ф2 обратно пропорциональны величине воздушных зазоров между якорем и соответствующим полюсом сердечника. В среднем нейтральном положении потоки Ф1 и Ф2 одинаковы, и силы притяжения якоря к обоим сердечникам равны: F1 = F2. Однако это положение сердечника неустойчиво. При смещении якоря влево Ф1 усиливается, а поток Ф2 ослабевает и происходит перераспределение сил притяжения между полюсами F1 > F2.

Действие тока управления зависит от его полярности. Для переключения реле необходим ток, который создает в зазоре магнитный поток Фу, совпадающий по направлению с потоком Ф2. Ток обратной полярности усиливает поток Ф1 и приводит только к увеличению контактного нажатия. Для срабатывания реле поток Фу должен превышать max значения Ф1 при min значении зазоре .




По мере движения якоря вправо зазор 1 увеличивается и его проти-водействующее влияние уменьшается. В среднем положении наступает дина-мическое равновесие, после чего возрас-тающий поток Ф2 создает дополнитель-ную силу, ускоряющую якорь. Это повышает быстродействие поляризован-ных реле. Для возврата контактной системы в начальное положение необходимо вновь изменить полярность тока в управляющей обмотке.

Поляризованные реле, имеющие такую настройку, называются двухпозиционными. Они переключаются под действием разнополярных импульсов, причем после прекращения действия управляющего импульса контактная система реле не возвращается в исходное состояние.

Существуют трехпозиционные поляризованные реле в которых якорь удерживается пружинами в нейтральном положении. В зависимости от полярности управляющего сигнала замыкается либо левый, либо правый контакт. При прекращении действия входного сигнала якорь возвращается в нейтральное положение. Такое реле эквивалентно двум поляризованным реле с преобладанием.

Катушки реле включаются согласно и последовательно друг другу.

В двухпозиционном поляризованном реле с преобладанием один из неподвижных контактов выдвинут за нейтральную линию. Такое реле реагирует на управляющий импульс только определенный полярности и возвращается в исходное положение, когда управляющий импульс снят.

Поляризованное реле обладает высокой чувствительностью, мощность срабатывания 0,01-5 мВт. Разрывная мощность реле 0,2-1,0 А при U = 24 В. Высокое быстродействие допускает работу реле с частотой включения 100-200 Гц (200 раз в секунду). Напряжение коммутируемых цепей  24 В.

Преимущества:

- расширенные функциональные возможности, выходной параметр зависит от полярности управляющего импульса;

- управление кратковременным импульсом;

- используется как логический элемент «память». Замкнутое состояние контактов продолжает сохраняться после окончания действия управляющего сигнала.

- после срабатывания не потребляется мощность из сети для удержания якоря в притянутом положении;

- высокая чувствительность и высокий коэффициент усиления по мощности;

- за счет положения упоров можно осуществлять однопозиционную, нейтральную и двухпозиционную настройку реле.
Тип реле РЭВ.

Существует большое разнообразие поляризованных электромагнитов, которые можно различать по ряду признаков. Наиболее характерными определяющими основные свойства электромагнита являются:

- конструктивная схема магнитной цепи;

- количество устойчивых положений якоря при отсутствии тока в обмотке и направление возможных его перемещений;

- характер движения якоря относительно полюсов магнитопровода.

Различают:

- электромагниты с последовательной магнитной цепью;

- электромагниты с параллельной (дифференциальной) магнитной цепью;

- электромагниты с мостовой магнитной цепью.
Поляризованные электромагниты с последовательной магнитной цепью
Такая магнитная система являлась основой первых поляризованных электромагнитов. В этой схеме имеется только один путь для прохождения магнитного потока из неподвижной части в якорь. По этому пути проходят оба магнитных потока. При совпадении этих потоков электромагнит срабатывает. Для возврата якоря в исходное состояние у такого типа электромагнита необходимо иметь как у нейтральных электромагнитов возвратную пружину. Чувствительность таких магнитов не высокая, так как магнитный поток от рабочей обмотке должен проходить через постоянный магнит, магнитная проницаемость которого мала по сравнению с проницаемостью мягкой стали. Поэтому на проведение через него рабочего магнитного потока требуется затратить значительную часть н.с. рабочей обмотки.

В такой схеме постоянный магнит подвергается сильному размагничиванию со стороны рабочей обмотки. Это приводит к неоправданному увеличению объема электромагнита. Эти недостатки не имеют места, если вместо постоянного магнита используется специальная обмотка.

Электромагнитная сила притяжения всегда действует на якорь в направлении сердечника.
Поляризованные электромагниты с параллельной магнитной цепью
В этом случае якорь находит под действием двух сил электромагнитные притяжения, направленных в разные стороны. Разность их – является результирующей силой.

Равновесие в этих схемах неустойчивое, оно может сохраняться при использовании специально удерживающей пружины.

Такие электромагниты не требуют пружины для удержания якоря при отсутствии тока в обмотке. Можно получить двухпозиционные реле двухстороннего действия (нейтральная настройка) или двухпозиционное одностороннего действия (настройка с преобладанием). Пружина в таких электромагнитах применяется для придания им особых характеристик – для получения трехпозиционного исполнения. Они более совершенны.

Основной недостаток – нельзя полностью разделить пути поляризующего и рабочего потоков, что возможно при мостиковом типе системы.
Поляризованные электромагниты с магнитной системой мостикового типа
В настоящее время это наиболее совершенные поляризованные электромагниты.

Якорь также находится под действием разности двух сил, направленных в разные стороны. При этом одна из сил определяется суммой, а другая – разностью двух потоков.

Если в предыдущей схеме поляризующий магнитный поток проходит по тем же частям магнитопровода, что и поток рабочей обмотки, то в данной схеме пути этих потоков почти полностью разделены, они сходятся лишь в рабочих зазорах. Это создает условия для более стабильной работы постоянного магнита и позволяет повысить чувствительность электромагнита в целом.

Магнитопровод управляющего потока выполняется шихтованным. Это делается для уменьшения времени срабатывания, уменьшается замедляющее действие вихревых токов при нарастании потока tсраб = 0,001-0,003 с.

У поляризованных электромагнитов с параллельной системой и магнитной системой мостового типа электромеханической характеристики не имеют принципиальных отличий между собой.








Рис. Поляризованный электромагнит с последовательной магнитной цепью

Рис. Поляризованный электромагнит с параллельной магнитной цепью

Рис. Поляризованный электромагнит с магнитной цепью мостового типа


^ Реле времени

Электромагнитное постоянного тока
Выдержка времени создается при отпускании якоря после исчезновения тока в катушке электромагнита постоянного тока.

Замедление при отпускании якоря обеспечивает демпфер, размещенный на магнитопроводе – массивная медная и алюминиевая гильза (к.з. виток).

Когда катушка реле отключается от сети, то следующий магнитный поток наводит в гильзе вихревые токи. По правилу Ленца потоки, созданные этими токами, совпадают по направлению с основным потоком. Поэтому результирующий магнитный поток, начальное значение которого равно Ф0, будет спадать замедленно.




Плавное регулирование
С увеличением затяжки пружины выдержка времени уменьшается. Чем меньше затянута пружина, тем выдержка времени больше.
Грубое регулирование


Это ступенчатое регулирование выдержки времени путем изменения толщины немагнитной прокладки между якорем и сердечником реле.

С уменьшением толщины прокладки увеличивается выдержка времени.
Пневматическое реле времени
Реле имеет электромагнитный привод с воздушным (пневматическим) замедлителем. Обеспечивает выдержку времени от 0,4 до 180 сек.

Пневматический замедлитель состоит из двух камер, разделенных диафрагмой, сжимающей пружину. При включении электромагнита якорь притягивается, растягивая пружину и освобождая колодку. Последняя под действием пружины опускается вместе с диафрагмой. При этом в верхнюю камеру через дроссельное отверстие засасывается воздух. Скорость перемещения диафрагмы, определяющей выдержку времени реле, регулируется иглой, изменяющей величину дроссельного отверстия.

В конце перемещения вниз колодка воздействует на микропереключатель, контакты которого переключаются. Реле снабжено также другим микропереключателем, воздействие на которое производится без выдержки времени. Якорь электромагнита может быть установлен в перевернутом на 1800 положении. Тогда выдержка времени реле будет иметь место при отключении электромагнита.

Реле времени для получения замедления используют различные принципы и средства; постепенность изменения тока в индуктивной цепи; постепенность заряда или разряда конденсатора; часовые механизмы; воздушные демпферы и др.

1. Электромагнитное реле времени постоянного тока. В нем используют принцип замедления изменения магнитного потока. Выдержка времени создается либо при закорачивании катушки при ее отключении от сети постоянного тока, либо при размещении на магнитопроводе медной или иной гильзы с хорошей электропроводностью. При размыкании катушки ток, поддерживающий магнитный поток, протекает в медной гильзе, которая теперь играет роль замкнутого накоротко контура катушки при включении ее по схеме на закорачивание. В новых конструкциях реле алюминиевое основание выполняет роль демпфера.

Выдержка времени реле зависит от следующих факторов: от величины напряжения на катушке, натяжения противодействующей пружины, толщины зазора в магнитной системе реле при притянутом якоре; постоянной времени t, чем меньше t, тем быстрее спадает поток и тем меньше выдержка времени. Реле времени допускает 10000000 срабатываний. Реле могут иметь до двух контактов в любых комбинациях.

2. Пневматическое реле времени РПВ – пример реле с катушкой переменного тока. Выдержка времени осуществляется при помощи пневматического замедлителя. Выдержка времени может плавно регулироваться в широких пределах от 0.4 до 180 с. Она может быть получена как при возбуждении катушки, так и при потере его. Катушка реле выполняется на напряжение 12, 24, 36, 127, 220, 380 В переменного тока 50 Гц.

В таких реле электромагнит постоянного или переменного тока воздействует на контактную систему через замедляющее устройство в виде пневматического демпфера. Выдержка времени меняется при регулировании сечения отверстия, через которое засасывается воздух в верхнюю полость замедлителя, с помощью иглы, меняющей сечение этого отверстия. Контактная система срабатывает без выдержки времени, длительный ток – 3 А, ток отключения 0,21 А при U = 380 В.

3. ^ Моторное реле. Служат для создания длительных выдержек времени 20-30 мин. В его состав входят: электродвигатель с заданной частотой вращения. Промышленность выпускает большие серии этих реле на выдержку времени от 1 сек. до 26 мин. с различным исполнением контактов.

Для пуска реле подается напряжение на электромагнит и электродвигатель. Электромагнит без выдержки времени включает муфту и замыкает выходной контакт. Через муфту и зубчатую передачу двигатель начинает вращаться диски с кулачками, воздействующими на промежуточные кулачки и выходные контакты.

Регулирование выдержки осуществляется путем изменения начального положения дисков. При снятии напряжения с реле диски поворачиваются в начальное положение с помощью спиральной возвратной пружины. Точность работы реле  5 сек.

Реле позволяет устанавливать различную выдержку времени в пяти независимых цепях.

Выходные контакты реле допускают длительный ток 10 А и при переменном токе могут отключать нагрузку мощностью 800 ВА при U = 220 В и 100 Вт при том же напряжении и индуктивной нагрузке постоянного тока. Время возврата не более 1 сек.

Допустимые колебания напряжения составляют (0,9-1,2) Uн. Износостойкость не менее 1000 циклов.

^ Серии ВС-33 (Время выдержки 0,2 с; 60 с; 0,2 мин; 60 мин; 0,2 час.

Серия ВЛ-63  ВЛ-69 – в схемах автоматики.
Полупроводниковое реле времени




Максимальная выдержка здесь определяется временем разряда конденсатора ^ С, начиная с момента размыкания управляющего контакта К.

В исходном состоянии реле включен выключатель В и замкнут контакт К. На базу транзистора VT1 подан отрицательный потенциал источника Е. Конденсатор заряжен с полярностью, показанной на схеме.


VT1 – открыт, VT2 – закрыт. Реле Р отключено.

При размыкании контакта К транзистор VT1 остается открытым до тех пор, пока С не разрядится по цепи через R2 и переход эмиттер-база VT1. В конце этого процесса VT1 закроется, а VT2 при этом откроется, что вызовет срабатывание реле Р. Выдержка времени в схеме происходит при отключении реле. Она составляет от двух секунд до нескольких десятых долей секунд.
Полупроводниковое реле времени (серия ВЛ)
Используется в автоматизированном электроприводе с большим числом включений в час. Принцип действия основан на интегрирующем действии RC-цепочки.

При замыкании управляющих контактов S1 и S2 и размыкании S3 на схему подается напряжение постоянного тока. В начальный момент времени С не заряжен, база VT имеет положительный потенциал и в цепи коллектора тока нет. Конденсатор С начинает заряжаться через резистор R1. Скорость нарастания напряжения на обкладках С зависит от его емкости и сопротивления резистора R1.



При некотором значении этого напряжения ^ VT отпирается и реле KL срабатывает. Выдержку времени с момента замыкания управляющих контактов S1 и S2 до момента переключения контактов KL можно регулировать с помощью R1. При размыкании S1 и S2 и замыкании S3 конденсатор С мгновенно разряжается и VT запирается. Реле KL отключается и схема приходит в исходное состояние.

Диапазон регулируемых выдержек времени реле данной серии 0,1-600 с, потребляемая мощность 3-20 мВА, напряжение питания U= = 100-200 В; U = 110-220 В.

^ Серии ВЛ-28 : ВЛ-35.
Герконовые реле
Наименее надежным узлом электромагнитного реле является контактная система. Электромагнитная дуга приводит их к быстрому разрушению. Этому также способствуют окислительные процессы и покрытие контактных поверхностей слоем пыли, влаги, грязи.

Существенным недостатком электромагнитного реле является и наличие трущихся механических деталей, износ которых также сказывается на их работоспособности.

Перечисленные недостатки электромагнитного реле привели к созданию реле с герметичными магнитоуправляемыми контактами (герконами). Их действия основано на использовании сил взаимодействия, возникающих в магнитном поле между ферромагнитными токопроводами. Эти силы вызывают деформацию и перемещение ферромагнитных токопроводящих электродов.

Простейшее герконовое реле с замыкающим контактом состоит из двух контактных сердечников из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью (пермаллоя) ввариваемых в стеклянный герметический баллон, заполненный инертным газом – чистым азотом или азотом с небольшой добавкой водорода ( 3 %). Давление газа внутри баллона составляет (0,4-0,6)  105 Па. Инертная среда предотвращает окисление контактных сердечников.

Баллон устанавливается в обмотке управления. При подаче тока в обмотку возникает магнитный поток ^ Ф, который проходит по контактным сердечникам через рабочий зазор  между ними и замыкается по воздуху вокруг обмотки.

Поток Ф при прохождении через рабочий зазор создает тяговую электромагнитную силу Рэ, которая, преодолевая упругость контактных сердечников, соединяет их между собой. Для улучшения контактирования поверхности касания покрываются тонким слоем (2-50 мкм) золота, радия, палладия, рения, серебра.

При отключении обмотки магнитный поток и электромагнитная сила спадают и под действием сил упругости контакты размыкаются. Таким образом, в герконовых реле отсутствуют детали, подверженные трению, а контактные сердечники одновременно выполняют функции магнитопровода, токопровода, пружины.

В связи с тем, что контакты в герконе управляются магнитным полем, герконы называют магнитоуправляемыми контактами.



На основе герконов могут быть созданы также реле с размыкающим и переключающим контактом.

Управление герконом можно осуществлять и с помощью постоянного магнита.

Герконовые реле включает в

себя намагничивающую катушку геркон и ферромагнитные контакт-детали. Многоконтактные реле имеют одну катушку, которая охватывает несколько герконов. Число герконов в одном реле может достигать 12 и более.

Для уменьшения размеров намагничивающей катушки увеличивают допустимую плотность тока, используя для навивки теплостойкий эмалированный провод, допускающий нагрев до 180-2500С.

Все детали реле изготовляются штамповкой и соединяются сваркой или пайкой.

Для уменьшения зоны включенного состояния в герконы помещают магнитные экраны.

Пружины герконов не имеют предварительных натягов, поэтому при включении реле контакты сразу приходят в движение без периода трогания. Этот процесс носит монотонный характер.

Включение в магнитную цепь постоянного магнита превращает нейтральное герконовое реле в поляризованное.

В отличие от электромагнитного реле обычного типа, у которых контактное нажатие зависит только от параметров контактных пружин, контактное нажатие герконовых реле зависит от м.д.с. обмотки и увеличивается с ее ростом.

Из-за технических погрешностей коэффициент возврата Кв герконовых реле имеет довольно большой разброс и у одного и того же типа реле может колебаться от 0,3 до 0,9.

С целью увеличения коммутационного тока и коммутируемой мощности в конструкцию геркона вводят дополнительные дугогасительные контакты (герметические силовые контакты) – герсиконы, которые выпускаются на номинальные токи от 6,3 А до 180 А. Включаемый ток до 180 А, отключаемый – 63 А. Частота включений до 1200 вкл. / час можно запускать с помощью герсиконов АД мощностью до 3 кВт.

Особый класс – реле на ферридах, обладающих электромагнитной памятью. В них для переключения в катушку необходимо подать импульс тока обратной полярности, размагничивающий ферритовый сердечник (гезаконы) – герметизированные запоминающие контакты.
Преимущества герконов
1. Полная герметизация контактов позволяет использовать герконы в условиях повышенной влажности, запыленности при низком переходном сопротивлении в замкнутом положении и малом падении напряжения на контактах.

2. Простота конструкции, малые масса и габариты.

3. Высокое быстродействие (tср = 1-3 мс), что позволяет использовать герконы при частоте коммутации до 1000 в секунду.

4. Высокая электрическая прочность межконтактного промежутка.

5. Гальваническая развязка коммутационных цепей и цепей управления.

6. Возможность управления как электромагнитным полем, так и полем постоянного магнита, что расширяет функциональные области применения герконов.

7. Надежность работы в широком диапазоне температур (от – 600С до + 1200С).
Недостаток герконов
1. Сравнительно низкая чувствительность по м.д.с. управления.

2. Восприимчивость к внешним магнитным полям, что требует специальных мер по защите от их воздействия.

3. Хрупкий стеклянный баллон чувствителен к ударам и вибрациям.

4. Малая мощность коммутационных цепей.

5. Возможность самопроизвольного размыкания контактов при больших токах.

6. Недопустимое замыкание и размыкание контактов при питании обмотки током низкой частоты.
^ Серия РПГ от 2 до 10 контактов. В реле используется геркон типа КЭМ. tср = 5 мс. Мощность катушки 0,1-0,2 Вт. Uкатушки= = 24; 48; 110 В,

Uкатушки = 36; 110; 220; 380; 440 ; 500 В.




Конструкция гезаконов:

1, 2, 8 – контактные сердечники; 3 – баллон; 4, 5 – выводы; 6 – соединительная пластина; 7 – постоянный магнит; 9, 10 – ЭМП



Герсиконовый контактор



Силовые герконы



Конструктивные выполнения герконовых реле



Многоцепевые герконовые реле:

а – герконы расположены внутри катушки; б – герконы находятся вне катушки



Скачать файл (6353.6 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации