6. Поляризованное реле.

Поляризованное реле реагирует не только на значение входного тока, но и на его полярность. Устройство реле рассматривается на примере комбинированного. Комбинированное реле имеет два якоря: поляризованный и нейтральный.

Работа поляризованного реле основана на взаимодействии двух магнитных потоков: поляризующего Фп, создаваемого постоянным магнитом, и рабочего Фр, образующегося при протекании тока в обмотке. Поляризующий магнитный поток разветвляется по поляризованному якорю. Направление рабочего магнитного потока определяется полярностью тока (направление рабочего магнитного потока можно определить по правилу «буравчика»). При этом в одном воздушном зазоре между якорем и полюсным наконечником магнитные потоки Фп и Фр направлены в одну сторону (для прямой полярности – в левом) и их действие складывается, в другом воздушном зазоре Фп и Фр направлены в разные стороны и их действие взаимно компенсируется. Якорь притягивается к тому полюсному наконечнику, где Фп и Фр направлены в одну сторону. После выключения тока поляризованный якорь остается в прежнем положении, так как в меньшем воздушном зазоре поляризующий магнитный поток больше. При подаче в обмотку реле тока другой полярности поляризованный якорь перебрасывается в другое положение, так как направление рабочего магнитного потока Фр меняется на противоположное. Нейтральный якорь ведет себя так же, как и в нейтральном реле, т.е. при пропускании тока любой полярности через обмотку притягивается, а при выключении – отпадает.

Маркировка реле дает информацию о его типе и характеристиках. Она состоит из букв и цифр. Первая буква показывает физический принцип действия реле: Н - нейтральное. Буква М на втором месте – малогабаритное реле. Буква Ш – штепсельное. После буквенного обозначения ставится цифра, показывающая количество контактных групп.(1-5 цифра).

Следующие после тире цифры – суммарное сопротивление обмоток постоянному току при последовательном включении.

Обозначение малогабаритных реле автоблокировки начинается с буквы А.

Последняя буква у медленнодействующих реле – М, у реле с терморегулятором – Т.

7. Реле переменного тока.

Используется в огневом реле (с выпрямителем).

Для питания данного типа реле используется переменный ток. В качестве реле переменного тока в устройствах ж/д автоматики применяются фазочувствительные двухэлементные секторные реле типа ДСШ. Реле состоит из двух магнитных систем (двух элементов: местного и путевого).

Обмотка местного элемента подключена к источнику опорного напряжения. Путевой элемент подключается к рельсовой цепи. Между сердечниками местного и путевого элементов помещается алюминиевый сектор. Он вращается на оси в вертикальном положении и при помощи коромысла и тяги управляет контактами.

Ток местного элемента не меняется. При соответствующем значении тока путевого элемента и определенном значении угла сдвига фаз между ними вследствие взаимодействия переменного магнитного потока местного элемента Фм с вихревым током iп, индуцированным в секторе переменным магнитным потоком путевого элемента Фп, образуется вращающий момент. Положительный вращающий момент М и движение сектора вверх происходит только при определенном соотношении фаз между токами путевого и местного элементов (идеальный угол сдвига фаз между токами равен 900, при этом вращающий момнт максимальный).

Сектор перемещается в верхнее положение и общий контакт замыкается с фронтовым. При выключении тока путевого элемента вращающий момент становится равным нулю и сектор опускается. Контакты возвращаются в исходное положение и замыкаются с тыловым.

Маркировка реле дает информацию о его типе и характеристиках. Она состоит из букв и цифр. Первая буква показывает физический принцип действия реле: Н - нейтральное. Буква М на втором месте – малогабаритное реле. Буква Ш – штепсельное. После буквенного обозначения ставится цифра, показывающая количество контактных групп.(1-5 цифра).

Следующие после тире цифры – суммарное сопротивление обмоток постоянному току при последовательном включении.

Обозначение малогабаритных реле автоблокировки начинается с буквы А.

Последняя буква у медленнодействующих реле – М, у реле с терморегулятором – Т.

8. Бесконтактные элементы ЖДА. Транзисторный ключ. + -

Недостатки релейных устройств:

• Наличие механических контактов

• Низкий срок службы

• Громоздкие

• Металлоемкие

Исходя из этих недостатков стали применять беспроводные элементы.

Помимо реле применяются бесконтактные элементы БЭ (триггеры, счетчики, регистры, делители частоты и др.) Основой всех БЭ является электронный ключ (это устройство, которое может находится в одном из двух состояний: замкнутом и разомкнутом). Переход состояний происходит за счет скачков U или I.

Н-р транзисторный ключ имеет 3 вывода: эмиттер Э, коллектор К, и базу Б. U подается на базу. Сущ-ет 2 типа тр.ключей: p-n-p / n-p-n.

Если на Б подан +, а на Э - , тр ключ открыт, сопротивление R цепи К-Э очень маленькое и ч/з транзистор начинает протекать эл. Ток I=E/Rк , Uвых=0.

Если на Б подан - , а на Э +, тр ключ закрыт, сопротивление цепи К – Э очень большое. Ток не протекает. U = E (напряжению питания).

Функциональной основой любых цифровых интегральных микросхем служат так называемые логические элементы, т.е. электронные элементы, выполняющие логические функции.

Логические элементы могут находиться в одном из двух состояний, одно из которых принимают за 1, а другое за 0. Высокий уровень напряжения на входе ил выходе элемента соответствует логической единице, низкий – логическому нулю. Для анализа работы цифровых устройств используются таблицы истинности, показывающие зависимость напряжения на выходе элемента или устройства от напряжения на его входах.

Логические элементы могут выполнять логические функции И, ИЛИ, НЕ. Кроме этого применяются комбинированные элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

Триггер (элемент с памятью) - это устройство, с двумя состояниями равновесия и способностью скачком переключаться с одного в другое под действием импульсного сигнала. Триггеры имеют обычно 2 выхода (прямой и инверсный), значения напряжения на которых взаимно обратны (если на одном 1 , то на другом 0). Число входов триггера определяется его типом. (RS/D/T/JK).

Триггер RS. При S = 1, R = 0 триггер устанавливается в единичное состояние При S = 0, R = 1 триггер устанавливается в нулевое состояние Если S = К = 0, триггер не меняет своего состояния. Комбинация S = К = 1 для данного триггера является запрещенной.

Триггер типа D имеет информационный вход D и синхровход С. Состояние триггера в момент подачи синхроимпульса на вход С определяется уровнем входного сигнала на входе D (при D = 1 Q = 1, при D = 0 Q = 0, ).

Триггер типа Т имеет один информационный вход Т. Асинхронный Т триггер переводится в другое состояние каждый раз, когда на вход Т поступает управляющий сигнал.

Триггер JK имеет два информационных входа J и K и синхровход С. Состояние триггера меняется в момент прихода синхроимпульса. Напряжение на выходах определяется напряжением на входах аналогично RS триггеру с тем отличием, что при подаче на входы двух логических единиц триггер осуществляет инверсию предыдущего состояния.

На основе триггеров строятся различные цифровые схемы. Н-р:

Счетчиком импульсов наз устр-во, подсчитывающее число импульсов, поступающих на вход, и фиксирующее это число в виде кода.

При подаче каждого импульса на вход Т первый триггер будет переключаться в другое устойчивое состояние. Импульсы на вход каждого из последующих триггеров подаются с выхода предыдущего. Поэтому каждый последующий триггер будет переключаться в два раза реже предыдущего. Максим число импульсов - N=2^n-1, где n – число триггеров.