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 ХИМИЧЕСКИМ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ ЗАМЕДЛЕНИЕМ





Рис. 40. Схема реле времени с химическим замедлением.

Химические и электрохимические способы получения выдержки времени пока еще редко применяются в схемах автоматики. Вместе с тем следует отметить, что используя эти способы замедления, можно создать различные конструкции дешевых, надежных и стабильных приборов выдержки времени. Имеющие место за последние годы все более частые попытки создания элементов автоматики, работающих на химическом и электрохимическом принципах, позволяют предположить, что такие релевремени в будущем найдут широкое применение.

На рис. 40 приведена простая схема реле времени с химическим замедлением. В исходном положении контакты 1 замкнуты, так как на них нажимает шток 2. Шток 2 находится под действием взведенной пружины 3 и удерживается во взведенном положении целлулоидной шайбой 4. Целлулоидных шайб может быть несколько, одна над другой — от числа шайб зависит время выдержки. Целлулоидные шайбы зажаты между корпусом 5 и дном 6. В центре дна 6, напротив штока, имеется отверстие. В комплект реле времени входят резервуар 8 с растворителем (например, ацетоном) и электрогидравлический дозирующий клапан 7.


Выдержка начинается с замыкания ключа К. При этом срабатывает электрогидравлический дозирующий клапан 7, пропуская определенный объем растворителя в пространство над целлулоидным диском 4. Начинается процесс растворения целлулоида. Как только целлулоидный диск 4 растворится, шток 2 под действием пружины 3 переместится вниз и разомкнет контакт 1 — выдержкавремени закончится.

Может быть создана аналогичная конструкция, в которой контакты 1 разомкнуты и замыкаются в момент окончания выдержки времени.

Реле времени, схема которого изображена на рис. 40, позволяет получать выдержку времени от 20 мин до нескольких недель. Недостатком этогореле времени является зависимость выдержки времени (т. е.скорости процесса растворения диска 4) от температуры. Кроме того, перед очередным применением реле времени его надо мыть и устанавливать новые целлулоидные диски 4.

Принципиальная схема реле времени с электрохимическим замедлением изображена на рис. 41. В сосуде с раствором смеси нескольких солей помещены два электрода. На положительном электроде 1 имеется замедлительная пластина 2, например, из соли металла, которая до замыкания ключа К является изолятором. На замедлительной пластине 2 укреплены два металлических контакта а и б так, что цепь исполнительного реле Р оказывается разомкнутой на участке а—б.





Рис. 41. Схема реле времени с электрохимическим замедлением.

Выдержка времени начинается с момента замыкания ключа К. При этом между электродами начинает протекать ток и нарушается установившееся ранее динамическое равновесие. Электролит и материал замедляющей пластины подобраны так, чтобы в процессе реакции на замедлительной пластине осаждался металл. Осаждение металла начинается на границе между положительным электродом и замедлительной пластиной и постепенно распространяется вдоль замедлительной пластины. Через некоторое время контакты а—б замкнутся и сработает исполнительное реле Р — выдержка времени закончится. Скорость электрохимического процесса, протекающего на замедляющей пластине, зависит от силы тока, протекающего в цепи. Поэтому выдержку времени можно регулировать переменным сопротивлением R. Для возвращения схемы в состояние готовности может применяться замена замедлительной пластины или растворение металла на замедлительной пластине путем подсоединения электродов к внешнему источнику тока.

В описанном реле выдержка времени также зависит от температуры электролита, но не столь сильно, как у реле на рис. 40. Реле целесообразно применять для получения выдержки времени от 20 мин до нескольких часов.

Реле времени с электрохимическим замедлением могут давать и меньшие выдержки времени. Рассмотрим реле времени с поджиганием кислородно-водородной смеси (гремучего газа) [Л. 2]. Принцип устройства такого реле поясняет схема рис. 42,а. При замыкании контакта К в искровом промежутке 1, находящемся в левом колене U-образной трубки (взрывной камере), возникает искра, и находящийся в том же колене гремучий газ воспламеняется. Образующиеся при этом пары воды почти мгновенно конденсируются, и в левом колене трубки образуется вакуум. Частично заполняющий трубку раствор серной кислоты выталкивается в левое колено давлением воздуха, находящегося над жидкостью в правом колене. При этом серная кислота соединяет платиновые электроды 2 и 5, в результате чего срабатывает электромагнитное реле и начинается электролиз раствора серной кислоты. Выделяющийся при электролизе гремучий газ постепенно вытесняет жидкость в правое колено. Когда уровень жидкости в левом колене станет ниже электрода 2, реле Р отпустит и электролиз прекратится. Прибор готов к следующему срабатыванию. Таким образом, выдержка времени (время, в течение которого реле Р находится во включенном состоянии) зависит от скорости электролиза и конструктивных данных прибора.

Чтобы полностью использовать высокую чувствительность гремучего газа к зажиганию электрической искрой, верхняя часть левого колена трубки сужена и в нее введено некоторое количество газа, не участвующего в реакции взрыва, с таким расчетом, чтобы после сгорания гремучей смеси и образования вакуума жидкость не заходила в верхнюю часть трубки. При этом искровой промежуток не будет шунтироваться проводимостью стенок трубки, смоченных раствором серной кислоты. Кроме того, один из высоковольтных вводов окружен стеклянной рубашкой.





Рис. 42. Реле времени с поджиганием кислородно-водородной смеси.

Простейшая схема прибора рис. 42,а обладает рядом недостатков, которые препятствуют ее практическому использованию в качестве реле времени. Главные из этих недостатков следующие:

1. Во время электролиза, а также в процессе образования вакуума над жидкостью из нее выделяется воздух, в результате чего в левом колене трубки с каждым срабатыванием увеличивается объем газов, не участвующих в реакции взрыва. Воздух растворяется в жидкости в правом колене трубки.

Через 200—300 срабатываний гремучий газ в левом колене трубки может быть так сильно разбавлен воздухом, что не будет воспламеняться.

2. В схеме рис. 42,а ограничены возможности регулирования выдержки времени путем изменения тока электролиза. При изменении тока электролиза меняется коэффициент запаса по срабатыванию электромагнитного реле Р. При малых токах реле может вообще не сработать.

Эти недостатки устранены в изображенной на рис. 42,б конструкции, в которой взрывная камера изолирована от атмосферы, а также разделены цепи электролиза жидкости и срабатывания исполнительного электромагнитного реле. Стеклянная взрывная камера 4 снизу имеет плотно надетый на нее резиновый мешок 5, в котором находится электролит. Взрывная камера помещена в герметично закрытый металлический сосуд 6, заполненный глицерином или иной жидкостью, обладающей достаточными изолирующими свойствами и не действующей на резину. Сосуд 6 имеет в нижней части отверстие. Это отверстие с помощью трубки 8, изолированной от сосуда 6 прокладкой 7, соединяется с сосудом 9, в котором находится ртуть.

Когда прибор находится в состоянии готовности к действию, взрывная камера 4 наполнена гремучим газом и ртуть в трубке 8 не доходит до отверстия сосуда 6. Как только гремучий газ воспламенился и во взрывной камере 4 образовался вакуум, резиновый мешок 5 сплющивается атмосферным давлением, электролит заполняет камеру 4 и ртуть входит в сосуд 6, замыкая его с трубкой 8. При этом реле Р срабатывает и начинается выдержка времени. Одновременно появляется ток в цепи электролиза, и образующийся гремучий газ постепенно вытесняет электролит в резиновый мешок 5. При этом ртуть из сосуда 6 постепенно вытесняется через трубку 8 в сосуд 9. Когда ртуть будет вытеснена из сосуда 6, электрическая цепь между этим сосудом и трубкой 8 будет разомкнута, реле Р отпустит, и выдержка времени закончится. Прибор находится в состоянии готовности к последующему срабатыванию. Скорость электролиза, а следовательно, и выдержку времени можно регулировать изменением силы тока в цепи электролиза с помощью реостата R.

Рассматриваемое реле времени дает возможность получить выдержку времени от 10—15 сек до 1 ч. Высший предел выдержки времени ограничивается тем, что выделяемый при электролизе объем газа, вытесняющий эквивалентный объем ртути, по целому ряду соображений не может быть взят больше 3—4 см3 (главное из них — нежелательность взрывать большие количества гремучей смеси и увеличивать размеры прибора). При больших выдержках времени скорость нарастания вытесняемого объема ртути будет очень малой, и возникают трудности, связанные с выключением ртутного контакта. Применяя специальные контакты, например, сделанные в виде диафрагм с весьма узким отверстием, можно добиться увеличения выдержки времени.

Выдержка времени реле рис. 42 равна:



где R— сопротивление цепи электролиза;

U— напряжение источника питания;

Т — абсолютная температура, °К;

k— постоянный коэффициент.

Таким образом, выдержка времени сильно зависит от напряжения питания и, в несколько меньшей мере, от температуры окружающей среды.

В тех случаях, когда напряжение питания подвержено сильным колебаниям, должны быть приняты меры к стабилизации его на зажимах цепи электролиза. Прибор может работать как на постоянном, так и на переменном токе.

Для надежного инициирования гремучей смеси необходим управляющий импульс с амплитудой около 1000в при токе порядка 1 • 10-5 а. Для получения этого импульса может быть применен специальный трансформатор (рис. 42,в), который снабжается прерывателем при питании от сети постоянного тока. Управление включением реле времени может осуществляться кнопкой К в первичной обмотке трансформатора или изменением величины добавочного искрового промежутка Д в цепи обмотки высокого напряжения.

 

Технические данные некоторых реле времени

image69

 











 

Примечания: 1. Звездочкой (*) обозначены переключающие контакты.

2. Пределы регулирования выдержки времени для большинства реле даны в секундах. Если они выражаются в минутах или часах, то в соответствующей графе указана размерность.

 

Ориентировочные пределы изменения выдержки времени для различных приборов



 


 

 

30 Июнь, 2013              121433              ]]>Печать]]>
3 / 11 ( Хорошо )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)


Вверх страницы