ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

Реле времени. Виды и принципы действия реле времени

Реле времени. Виды и принципы действия реле времени


Реле времени с электрическим замедлением
     Простейшие схемные методы получения выдержки времени
     Электромагнитные реле времени с магнитным демпфированием
     Конденсаторные реле времени
     Реле времени на магнитных усилителях
     Генераторные реле времени
     Реле случайного времени

Реле времени с механическим замедлением
     Реле времени с замедлением движения якоря электромагнита
     Реле времени с часовыми механизмами
     Моторные реле времени

Реле времени с электротермическим замедлением
     1. Биметаллические реле времени
     2. Реле времени с удлиняющейся нитью
     3. Реле времени на полупроводниковых терморезисторах
     4. Тепловые реле времени с расширяющейся жидкостью или газом
     5. Реле времени с разогревом катода электронной лампы

Реле времени с химическим и электрохимическим замедлением

Технические данные некоторых реле времени

Ориентировочные пределы изменения выдержки времени для различных приборов



РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЗАМЕДЛЕНИЕМ

1. ПРОСТЕЙШИЕ СХЕМНЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНИ

В реле времени различных типов широкое применение находят нейтральные электромагнитные реле постоянного тока. В ряде случаев для получения выдержки времени достаточно тем или иным способом просто замедлить их срабатывание или отпускание (или срабатывание и отпускание).

Время срабатывания реле, т. е. время с момента включения напряжения на обмотку до замыкания контактов, состоит из двух составляющих:



где t’тр — время трогания при срабатывании;

t’дв — время движения якоря при срабатывании.

Временем трогания при срабатывании называется промежуток времени от момента включения напряжения на обмотку реле до начала движения якоря. За время движения принимается промежуток времени от начала движения якоря до замыкания контактов (после замыкания контактов якорь продолжает движение, преодолевая сопротивление контактных пружин).

Время отпускания электромагнитного реле, т. е. время с момента выключения реле до размыкания его контактов, состоит из времени трогания при отпускании t”тр и времени движения якоря при отпускании t”дв




Время трогания при отпускании — время с момента отключения реле до начала движения якоря.

В нормальных электромагнитных реле с маломощными контактами время движения якоря составляет не более 10—30% от времени трогания.

Для получения сравнительно небольшой выдержки времени (до 5 сек) часто применяются простейшие схемные методы замедления срабатывания или отпускания





Рис. 1. Простейшие схемные методы замедления срабатывания реле.

малогабаритных электромагнитных реле с маломощными контактами. Стабильность выдержки времени при этом невелика, но из-за простоты осуществления, описанные ниже методы получили широкое распространение.

Простейшие схемные методы замедления срабатывания или отпускания реле состоят в уменьшении скорости нарастания или спада тока в обмотке реле, т. е. в увеличении времени трогания реле путем применения различных схем его включения.

Время движения, измеряемое единицами миллисекунд, в этом случае не имеет существенного значения, и мы его учитывать не будем.

На рис. 1 приведено несколько схем, позволяющих получить выдержку времени при срабатывании реле.

В схеме на рис. 1,а для замедления срабатывания реле использовано включение лампы накаливания с металлической нитью параллельно обмотке реле и добавочного сопротивления последовательно с источником тока. В холодном состоянии лампа имеет малое сопротивление. Поэтому при замыкании выключателя К в цепи лампы будет протекать большой ток, что обусловит большое падение напряжения на сопротивлении R и, следовательно, малое напряжение на обмотке реле. По мере разогрева нити лампы током сопротивление ее увеличивается и растет напряжение на обмотке реле, в результате чего реле срабатывает с замедлением. В цепь лампы можно включить контакт реле (рис. 1,б), отключающий лампу после срабатывания реле. Такое отключение необходимо для устранения влияния лампы при отпускании реле и устранения влияния предварительного нагрева нити лампы при повторных включениях схемы.

Схема позволяет получить выдержку времени до 1,5 сек. Недостатком схемы является очень низкая стабильность выдержки времени.

На рис. 1,в изображена схема, в которой последовательно с обмоткой реле включена лампа с угольной нитью. В холодном состоянии сопротивление лампы настолько велико, что ток в цепи значительно меньше тока срабатывания реле. По мере нагрева угольной нити протекающим по ней током сопротивление ее постепенно уменьшается и ток в цепи возрастает, благодаря чему реле срабатывает с замедлением. Вместо лампы с угольной нитью может быть применено любое другое нелинейное сопротивление с отрицательным температурным коэффициентом.

В схеме рис. 1,г последовательно с обмоткой реле включен дроссель с большой индуктивностью. Схема позволяет получить выдержку времени при срабатывании до 2 сек. Время замедления может быть найдено по формуле



где L1— индуктивность обмотки реле в положении покоя (т. е. при максимальном рабочем зазоре);
R— сопротивление обмотки реле;

L1 и R1 — соответственно индуктивность и активное сопротивление дросселя;

U— напряжение питания схемы;

t’тр— ток трогания якоря при срабатывании реле.

Для получения значительных выдержек времени в схеме рис. 1,г постоянная времени дросселя должна быть больше постоянной времени обмотки реле, т. е. должно соблюдаться неравенство



Поэтому вес применяемого дросселя может значительно превышать вес реле. Кроме того, применение дросселя влечет за собой увеличение длительности дугового или искрового разряда между контактами К при их размыкании.

Время отпускания реле при использовании схемы рис.1,г изменится незначительно.

На рис. 1,д показан способ замедления срабатывания реле с помощью шунтирования его обмотки конденсатором С. В этом случае при замыкании выключателя К ток переходного режима вначале устремляется через емкость в обход индуктивности обмотки реле, представляющей для него значительное сопротивление. Поэтому нарастание тока через обмотку реле замедляется и, следовательно, время срабатывания реле увеличивается. Продолжительность выдержки времени можно изменять подбором емкости конденсатора С и сопротивления R1.

Время срабатывания реле в схеме рис. 1,д можно найти графически по кривой нарастания тока в обмотке реле, описываемой уравнением




Выдержка времени будет соответствовать точке i =i’тр на кривой i(t), выражаемой уравнениями (2) и (3).

При использовании схемы рис. имеется опасность возникновения периодического режима, при котором реле может срабатывать и отпускать несколько раз, что вызовет появление ложных импульсов в управляемой цепи.

Чтобы получить апериодический процесс, обычно емкость С выбирают достаточно большой и соблюдают условие



Кроме того, при использовании схемы рис. 1,д увеличивается также время отпускания реле, так как якорь некоторое время остается притянутым за счет энергии, накопленной в конденсаторе. При разряде конденсатора также может возникнуть колебательный процесс. Чтобы сделать процесс разряда конденсатора апериодическим, последовательно с ним ставят дополнительное сопротивление (см. пояснения к рис. 2,д).

Для сравнительно небольшого увеличения времени срабатывания реле может быть применена схема рис. 1,е. Выдержка времени при этом может быть найдена по формуле



 

Изменяя R1 и R2 можно регулировать время нарастания тока в обмотке реле до величины тока срабатывания.

Та же схема может быть применена для получения замедления при отпускании реле, где она позволяет получить значительно большую выдержку времени, чем при срабатывании.

Несколько схем, позволяющих получить выдержку времени при отпускании реле, изображено на рис. 2.

Схема рис. 2,а представляет собой схему рис. 1,е при R1 = 0. После размыкания контактов К то к в цепи обмотки реле и сопротивления R2 на некоторое время сохраняется за счет э. д. с. самоиндукции обмотки реле. Этот ток постепенно уменьшается, и реле отпускает с замедлением, которое можно определить по формуле



где L"— индуктивность обмотки реле при притянутом якоре;

i"тр — ток трогания при отпускании реле. Недостатком схемы рис. 2,а является дополнительный расход энергии при замкнутых контактах К.





Рис. 2. Простейшие схемные методы замедления отпускания реле.

Повышение экономичности схемы может быть достигнуто включением последовательно с сопротивлением R2 элемента с односторонней проводимостью (полупроводникового вентиля) В, как показано на рис. 2,б. Вентиль В показывает большое сопротивление току, образуемому источником U при замкнутых контактах K, вследствие чего ток по сопротивлению R2 не проходит. При размыкании ключа К э. д. с. самоиндукции обмотки реле поддерживает некоторое время ток, протекающий по сопротивлению R2 в направлении проводимости вентиля.

При уменьшении величины сопротивления R2 в схемах рис. 2,а и б выдержка времени при отпускании увеличивается. В пределе обмотка реле закорачивается. Поэтому для получения значительных выдержек времени порядка десятых долей секунды и более применяют схемы рис. 2,в и г. Схема рис. 2,в получается из схемы рис. 2,б при закорачивании сопротивления R2.Выдержку времени в схеме рис. 2,в можно найти по формуле (6), подставив в нее вместо величины сопротивления R2величину прямого сопротивления вентиля В, которое, впрочем, обычно бывает незначительным.

В схеме рис. 2,г выдержка времени при отпускании осуществляется путем замыкания накоротко обмотки реле, которая перед замыканием находилась под напряжением. Так же как и в рассмотренных выше схемах (рис. 2) выдержка времени получается вследствие замедленного спадания магнитного потока. Величину замедления можно найти по формуле (6), положив в ней R2 = 0.

В рассмотренных выше схемах замедления опускания реле накопителем энергии, за счет которой удерживается якорь, являются магнитная система и обмотка реле. Поэтому значительные выдержки времени (десятые доли и единицы секунд) можно получить только у крупногабаритных реле, обмотки которых имеют большую индуктивность и малое активное сопротивление.

В схеме рис. 2,д время отпускания реле увеличивается за счет того, что (при размыкании контактов К в цепи, состоящей из обмотки реле, конденсатора С и сопротивления R2, некоторое время сохраняется ток. Чтобы переходный процесс в этой цепи имел апериодический характер, применяют конденсатор сравнительно большой емкости и большое сопротивление R2. Схема применяется для получения значительных замедлений реле по отпусканию (до 2 сек). Для этого используются конденсаторы с малыми утечками, и провода, соединенные с конденсатором, хорошо изолируются. Выдержку времени можно найти графически (при t=t"тр; i=i"тр) из уравнения




то

переходный процесс после размыкания емкости можно рассматривать как разряд емкости С на активные сопротивления R и R2. При этом выдержка времени будет:



30 Июнь, 2013              81886              ]]>Печать]]>
3 / 11 ( Хорошо )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)

Вверх страницы