1.5. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Краткие сведения об электрических реле.

3. Расшифровки обозначений реле, предоставленных для изучения.

4. Условные графические обозначения на схемах обмоток и контактов реле, предоставленных для изучения.

5. Схемы включения реле (см. подразд. 1.3, п. 4, г – ж).

6. Выводы по результатам реакции магнитной системы при различных схемах включения обмоток реле.

7. Ответы на контрольные вопросы.

Лабораторная работа 2

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ

Ц е л ь р а б о т ы: изучение электрических характеристик нейтральных электромагнитных реле постоянного тока и методов их измерения.

2.1. Краткие теоретические сведения

К электрическим параметрам реле относятся напряжения (токи, мощ­ности) срабатывания U_ср (I_ср, P_ср) и отпускания U_отп (I_отп, P_отп).

Параметры реле должны соответствовать требованиям определенного государственного стандарта. Для каждого типа реле установлен свой стандарт, например, для реле типа НМШ – ГОСТ 5.197-72, AHШ – ГОСТ 5.357-70. Поэтому при измерении электрических характеристик реле необходимо ориентироваться на соответствующий действующий стандарт.

Реле НМШ, АНШ штепсельные (в оболочке) устанавли­ваются на стативах и в релейных шкафах. Рабочее положение этих реле – горизонтальное, контактным набором кверху. Допускается отклонение от рабочего положения не более чем на 5° в любую сторону.

Изменение электрических характеристик реле при изменении темпера­туры на 1°С не должно превышать 0,5 %. Значение напряжения (тока) срабаты­вания реле, измеренное при обратной полярности на катушках реле, не должно пре­вышать значения напряжения (тока), измеренного при прямой полярности, более чем на 20 %. Изоляция реле должна в течение 1 мин выдерживать без пробоя испыта­тельное напряжение 2000 В переменного тока частотой 50 Гц. Сопротивление изоляции между соседними электрически не связанными токоведущими частями реле, а также между ними и магнитопроводом реле должно быть не менее 200 МОм в нормальных климатических условиях и не менее 50 МОм при темпера­туре + 25 °С и относительной влажности 98 %.

Электрическая износостойкость каждого замыкающего (ф) и размыкаю­щего (т) контакта реле типов HMШ1, НМШ2, НМШ4, НМ1, НМ2, НМ4 должна быть не менее 1200000, а реле типов НМШМ1, НМШМ2, НМШМ4, АНШМ2, НММ1, НММ2, НММ4 – не менее 600000 включений и выключений электриче­ских цепей постоянного тока при нагрузке 2 А и напряжении 24 В или цепей переменного тока при активной нагрузке 0,5 А и напряжении 220 В.

Вероятность безотказной работы при доверительной вероятности Р, равной 0,8, – не менее 0,9.

Для проверки соответствия реле требованиям ГОСТ 5.197-72 предприятие-изготовитель проводит приемосдаточные, периодические, типовые испытания и испытания на надежность.

Приемосдаточным испытаниям подвергают каждое реле по программе:

• внешний осмотр;

• измерение электрических характеристик;

• измерение электрической прочности изоляции.

Периодические испытания проводят один раз в год по программе:

• приемосдаточные испытания;

• испытание на число срабатываний;

• климатические испытания.

Для проведения периодических испытаний отбирают из партии, прошед­шей приемосдаточные испытания, не менее трех реле.

Предприятие-изготовитель должно проводить типовые испытания не ме­нее чем трех реле при замене материалов и изменении технологических процессов, которые могут повлиять на характеристики реле, по программе периоди­ческих испытаний.

При неудов­летворительных результатах типовых или периодических испытаний реле хотя бы по одному из указанных требований проводят повторное испытание удвоенного количества реле.

Если при повторном испытании окажется, что реле не удовлетворяют требованиям стандарта, то всю партию бракуют и принимают меры по устране­нию выявленных дефектов.

Испытание на надежность реле проводят один раз в пять лет по рекомен­дациям ГОСТ 8.401-80. Испытанию должно быть подвергнуто 15 реле НМШМ1-700 и 15 реле НМШ1-1800 из выпущенной партии.

Результаты испытаний считают положительными, если за время испыта­ний отказов не произойдет.

При отказах следует руководствоваться рекомендациями ГОСТ 8.401-80.

Отказом реле являются:

неотпускание реле при снятии напряжения с обмоток реле;

незамыкание цепи контактами реле;

неразмыкание цепи контактами реле;

несрабатывание реле при подаче на обмотки реле напряжения 0,9 от но­минального.

Проверку напряжения (тока) срабатывания и отпускания проводят по ГОСТ 5.197-72 приборами класса точности не ниже 1,0 по ГОСТ 8.401-80.

На катушки реле подают напряжение (ток), равное величине перегрузки, указанной в табл. 2.1. Напряжение (ток) плавно уменьшают до тех пор, пока якорь реле не разомкнет все замыкающие контакты. Полученное при этом зна­чение прини­мают за значение напряжения (тока) отпускания.

Затем напряжение (ток) уменьшают до нуля, цепь питания кратковре­менно прерывают и на катушки реле в том же направлении подают напряжение (ток), которое плавно повышают до тех пор, пока реле не сработает. Получен­ное при этом значение принимают за значение напряжения (тока) срабатыва­ния реле.

Измерение напряжения (тока) срабатывания реле при обратной поляр­ности на катушках реле проводят следующим образом. На катушки реле пода­ют напряжение (ток), равное перегрузке, которое плавно понижают до нуля, цепь кратковременно прерывают и к катушкам реле подводят напряжение (ток) противоположного направления, которое плавно увеличи­вают до тех пор, пока реле не сработает. Полученное при этом значение принимают за значение напряжения (тока) срабатывания реле при обратной полярности.

Затем напряжение (ток) плавно уменьшают до тех пор, пока якорь реле не разомкнет все замыкающие контакты. Полученное при этом значение прини­мают за значение напряжения (тока) отпускания реле при обратной полярности.

Испытание электрической прочности изоляции проводят путем приложе­ния испытательного напряжения между всеми токоведущими частями реле и магнитопроводом. Для этого используется испытательная установка мощностью не менее 0,5 кВ·А, дающая практически синусоидальную кривую напряжения частотой 50 Гц в течение (60 ± 5) с (испытательное напряжение повышают постепенно).

Погрешность измерения испытательного напряжения не должна превышать ± 5 %.

Т а б л и ц а 2.1

Электрические характеристики реле

Тип реле	Сопротивление обмоток, Ом		Пере­грузка, В, А		Отпускание, В, А, не менее		Срабатывание, В, А, не более		Напряжение, В
	номи- нальное	откло- нение	В	А	В	A	В	А	номи- нальное	откло- нение
НМШ1 НМ1	900×2	±10 %	45	–	6 – 9	–	16	–	24	±10 %
	3500×2		100	–	15	–	41	–	60
	200×2		20	–	2,5	–	7,5	–	12
НМШМ1 НММ1	700		45	–	5	–	16	–	24
	10		–	0,5	–	0,05	–	0,16	–	–
	700×2		45	–	5	–	16	–	24	±10 %
	1100			–	6	–	20	–
	700				5		16
	180×2		20	–	2,3	–	7,5	–	12
	180
	10×2		–	0,25	–	0,025	–	0,08	–	–
НМШ2 НМ2	2000×2		45	–	5	–	16	–	24	±10 %
	450×2		20	–	2,3	–	7,5	–	12
НМШМ2 НММ2	1500		45	–	5	–	16	–	24	±10 %
	1500×2
	10		–	0,5	–	0,032	–	0,11	–	–
	1500		45	–	5	–	16	–	24	±10 %
	1,7	±5 %	–	0,7	–	0,07	–	0,23	–	–
	320×2	±10 %	20	–	2,3	–	7,5	–	12	±10 %
	320
НМШ4 НМ4	300×2			–		–		–
	1500×2		45	–	5	–	16	–	24
	1,7	±5%	–	0,8	–	0,045	–	0,135	–	–
НМШМ4 НММ4	100	±10%	–	0,135	–	0,016	–	0,045	–	–
	1100		45	–	5	–	16	–	24	±10 %
	250×2		20	–	2,3	–	7,5	–	12
	250
АНШМ2	380				1,8
	380×2

Зависимость состояния реле У от вход­ного сигнала (напряжения, тока, мощности) Х выражается диаграммой, представ-­ленной на рис. 2.1. На диаграмме значения Х_сраб и Х_отп – напряжение (ток, мощность) или (в общем случае) параметры срабатывания и отпускания соответственно.

О тношение К_в = X_отп / Х_сраб назы­вается коэффициентом возврата реле. Для того чтобы реле, находясь под то­ком, надежно удерживало якорь в при­тянутом положении, необходимо, чтобы на обмотку реле подавалось ра­бочее напряжение (ток, мощность), превы­шающее параметр срабатывания в не­кото­рое количество раз, определяе­мое коэффициентом запаса по сраба­ты­ванию. Следовательно, рабочий па­ра­метр X_раб = К_з.ср Х_сраб. Для обеспече­ния надеж­ной работы реле коэффициент К_з.ср должен быть не менее 1,5. С учетом этого вводится понятие коэффициента возврата реле К_в = Х_отп / Х_раб. Кроме того, необходимо учитывать возможные колебания напряжения в питающих цепях, характеризующиеся коэффициентом нестабильности К_н, равным 1,2.

Перечисленные требования отражает коэффициент надежного возврата реле, который определяется по формуле

(3)

и является обобщенной характеристикой, учитывающей условия эксплуатации реле и обеспечивающей требования безопасности движения поездов.