§ 8.7. Електричні реле

Електричне реле — це апарат для стрибкоподібної зміни па­раметрів вихідної величини при зміні вхідної величини.

Широкого використання набули вимірювальні електричні реле. Вони призначені для спрацьовування із заданою точністю при заданому значенні або значенні характеристичної величини.

Вимірювальні електричні реле можуть бути:

електричні максимальні або мінімальні, які спрацьовують при значеннях характеристичної величини, відповідно більшої або меншої від заданого значення;

електричні реле напруги, струму, частоти, характеристичною величиною яких є відповідно напруга, струм, частота;

електричні реле потужності, характеристичною величиною яких є добуток струму, напруги та синусоїдальної функції кута між ними;

електричне реле зсуву фаз, характеристичною величиною якого є кут між векторами двох вхідних діючих величин;

електричне реле опору, характеристичною величиною якого є функція, що визначається відношенням вхідних діючих напруг до вхідних діючих струмів.

Реле, робота якого грунтується на використанні відносного переміщення елементів під дією електричного струму, називається електромеханічним.

За принципом дії електромеханічні реле поділяються на елек­тромагнітні, магнітоелектричні, електродинамічні та індукційні.

У системах електроавтоматики застосовують реле часу. Його використовують для підрахування часу після подачі на нього командного імпульсу. Сигнал на виході реле часу зсунутий у часі по відношенню до сигналу, що подається на вхід реле.

Уставка реле — це час, який відліковує реле.

Електромагнітні реле часу широко використовуються у схемах постійного струму. Щоб одержати витримку часу в електромаг­нітному реле з керованим замикаючим контактом (рис. 8.12, а), слід замкнути контакт KV. Якщо контакт KV розімкнутий, то

Рис. 8. 12. Електромагнітні реле часу з керованим контактом:

а — замикаючим; б — розмикаючим; 1 — осердя; 2 — пружина; З — гайка для регулювання уставки реле; 4 — якір; 5 — котушка; 6 — демпфер.

через котушку 5 проходитиме струм і якір 4 притягнеться до осердя 7.

При замиканні контакту KV магнітне поле в котушці зникає і створює в її витках е. р. с, під дією якої у замкнутому контурі, утвореному котушкою і контактом KV, потече струм. Цей струм сповільнить зменшення магнітного потоку, і якір реле деякий час буде притягнутий до осердя. Поступово сила струму в цьому контурі буде зменшуватися, і через деякий час якір під дією пружини 2 відпаде, що призведе до розмикання його контактів. Уставку реле регулюють гайкою 3, змінюючи стискування пру­жини.

На рис. 8.12, б показано реле з демпфером. Воно відрізняється від реле з керованим замикаючим контактом тим, що його котушка намотана на товстостінну мідну трубку (демпфер) 6, яка служить каркасом котушки. Контакт керування KV ввімкнений послідовно з котушкою. При розмиканні цього контакту в котушці зменшується магнітний потік, який створює у мідній трубці е. р. с. Оскільки трубка являє собою замкнутий контур, у ній виникає електричний струм, який сповільнює зменшення магнітного потоку. При змен­шенні магнітного потоку якір реле відпа­дає. Так внаслідок дії розмагнічування демпфера при вмиканні реле утворюєть­ся витримка часу.

Останнім часом широко використо­вуються електронні реле часу (рис. 8.13). Відлік часу в них здійснюється двома замикаючими та одним розмикаючим контактом KV.

При подачі сигналу на відлік часу в лівій частині схеми контакти KV зами­каються, а в правій — розмикаються. У перший відтинок часу конденсатор ще не заряджений, на базу транзистора над-

Рис. 8. 13. Схема напівпро­відникового реле часу.

Рис 8.14. Реле з герконом

1- скляна трубка; 2 - контактні пружини; З - мотка реле.

ходить позитивний потенціал, транзис­тор закритий. Далі конденсатор заряд­жається через резистор R\. При заряд­женні конденсатора на базі транзистора змінюється потенціал на позитивний, транзистор відкривається і реле KV1 увімкнеться. Витримка часу в цьому разі буде залежати від опору резистора RI та ємності конденсатора С. При знятті сигналу схема відновлює своє початкове положення.

Одним із різновидів реле є реле з герконом. У нього контактна система взаємодіє із зовнішнім магнітним полем.

Геркон (герметичний контакт) (рис. 8.14) являє собою трубку 1 із скла, в яку впаяно дві контактні пружини 2 з феромагнітного матеріалу. Для надійності контакту при дотиканні кінці пружини покривають тонким шаром срібла, золота або радію. Всередині трубки утворюють вакуум або заповнюють її інертним газом.

Контактні пружини одночасно виконують функції якоря, осер­дя, контактів та зворотної пружини.

При подачі струму на обмотку реле 3 виникає магнітний потік, який намагнічує контактні пружини геркона. Між ними виникає електромагнітна сила, і контакти замикаються.

Основними перевагами реле з герконом є малі габарити, відносно мала маса, висока швидкодія, стабільність контактного опору.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. За якими ознаками класифікують електричні апарати?

2. Назвіть основні елементи електричних апаратів ручної дії.

3. Що називається запобіжником та з яких основних елементів він складається?

4. Як визначають струм плавкої вставки запобіжника?

5. За якими ознаками розрізняють електричні вимикачі?

6. Яка будова електромагнітного і теплового розчіплювача вимикача?

7. Поясніть будову та принцип дії автоматичного вимикача серії ПАР.

8. Поясніть будову та принцип дії електромагніту.

9. Поясніть будову та принцип дії електромагнітного пускача.

10. Чому виникла потреба у створенні в електричних апаратах дуго­гасильних пристроїв?

11. Яке призначення теплового реле і яка його будова?

12. Що називають електричним реле?

13. За якими ознаками класифікують електричні реле?

14. Поясніть будову та принцип дії електромагнітного й електронного реле часу.

Розділ III

ВИРОБНИЦТВО, РОЗПОДІЛ ТА СПОЖИВАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

9. ЕЛЕКТРИЧНІ СТАНЦІЇ, МЕРЕЖІ ТА ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ