Контрольные вопросы

1. Какие существуют типы реле?

2. Чем отличаются нейтральные реле от поляризованных?

3. Каковы основные параметры реле?

4. Какие параметры реле характеризуют надежность срабатывания и удержания якоря реле в притянутом положении при изменении напряжения питания?

5. На какие режимы работы можно настроить контакты поляризованного реле?

6. Как с помощью осциллографа с запоминанием можно определить время срабатывания и отпускания реле?

81

7. Что такое чувствительность реле, какие реле наиболее чувствительны и за счет чего?

8. Из каких элементов состоит конструкция нейтрального реле?

9. Из каких элементов состоит конструкция поляризованного реле?

Справочные данные

Паспортные данные реле РПУ–0 на 24 В постоянного напряжения

1. Номинальное (рабочее) напряжение –24 В.

2. Потребляемая мощность не более –2,5 Вт.

3. Сопротивление катушки 235⁺²⁵ Ом.

4. При снижении напряжения до 70 % от номинального якорь удерживается в полностью притянутом положении.

5. При включении на напряжение, равное 55 % от номинального реле четко срабатывает.

6. Время замыкания замыкающих контактов – не более 0,03 с, замыкания размыкающих контактов – не более 0,05 с.

7. Коммутируемый постоянный (переменный) ток: включаемый –5 А (16 А), отключаемый –2,5 А (4 А).

8. Электрическая износостойкость контактов 2,5 10 млн. циклов.

Паспортные данные реле РП–5, паспорт 522018

1. Число обмоток 2 с сопротивлением 5800 ±720 Ом.

2. Ток срабатывания (по каждой обмотке) 0,058 0,24 мА.

3. Рабочий ток 0,84 ± 0,36 мА.

4. Время срабатывания не более 11,5 мс при 1=1,2 мА.

5. Подключение обмоток. 1–я (2–я): начало – 1 (3),

конец – 2 (4).

6. Максимальный ток через контакты – 0,2 А (при активной нагрузке).

82

7. Износостойкость – 10⁷ коммутаций.

Руководство по эксплуатации прибора для измерения времени срабатывания и отпускания контактов реле

Назначение

Измеритель временных интервалов предназначен для измерения времени срабатывания и времени отпускания замыкающих и размыкающих контактов электромагнитных реле.

Технические данные

1. Диапазон измеряемых временных интервалов 0..9.999 с

2. Дискретность 0.001 с

3. Габариты 160х80х60 Вес 300 гр.

4. Потребляемый ток Ir=20 мА.

5. Напряжение питания Uп=12-27В.

Внешний вид измерителя временных интервалов привден на риунке 21; 1 - индикатор, 2 и 3 - клеммы питания, 4 и 5 - клеммы для подсоединения катушки реле, 6 тумблер для включения и отключения питания; 7- тумблер для переключения контактов, 8 - тумблер для переключения режимов работы (измерение tсp и toтп), 9 - клемма нормально разомкнутого контакта, 10 - клемма общего контакта, 11 - клемма нормально замкнутого контакта для подсоединения реле, 12 – кнопка подключения питания к катушке реле, 13 и 14 – клеммы для подсоединения питания реле (могут отсутствовать).

Порядок работы с измерителем временных интервалов

Исходное положение переключателей: переключатель "Питание" - в по­ложении "выкл"; переключатели ''Режим работы" и "Выбор контакта" - в любом положении.

83

Рис. 21. Внешний вид измерителя временных интервалов

Порядок работы с измерителем временных интервалов

Исходное положение переключателей: переключатель "Питание" - в положении "выкл"; переключатели ''Режим работы" и "Выбор контакта" - в любом положении.

Собрать схему по рис. 22.

Примечание: В случае отсутствия у прибора клемм Х8 и Х9 питание катушки реле осуществляется от источника питания прибора.

Режим измерения времени срабатывания.

Переключатель режима работы перевести в положение «Сраб».

Переключателем контактов выбрать контакты по которым будет определяться время срабатывания (замыкающие или размыкающие).

84

Тумблер "Питание" установить в положение ВКЛ. Нажать на кнопку на приборе и, тем самым, подать напряжение на катушку реле. Считать показания индикатора. Для повторного опыта снять и подать напряжение на катушку.

По завершении работы тумблеры установить в первоначальное положение.

Рис. 22. Схема подключения реле

Режим измерения времени отпускания.

Переключатель режим работы перевести в положение «Отп».

Переключателем контактов выбрать контакты, по которым будет определяться время отпускания.

Тумблер "Питание" установить в положение ВКЛ. Нажать на кнопку на приборе и, тем самым, подать напряжение на катушку реле. Затем отжать кнопку на приборе и, тем самым, отключить напряжение от катушки реле. Считать показания индикатора. Для повторного опыта подать и снять напряжение на катушке реле.

По завершении работы тумблеры установить в первоначальное положение.

85

8. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННЫЙ ТОК ТИПА Е855/1

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является ознакомление с измерительными преобразователями типов Е854 и Е855 и проведение исследований измерительного преобразователя переменного напряжения в постоянный ток Е855/1.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Создание современных систем управления связано с необходимостью использования унифицированных информационных связей. Приведение сигналов измерительной информации к единому виду позволяет использовать унифицированные элементы систем автоматики для построения сложных систем управления.

Среди аналоговых измерительных преобразований наиболее многочисленными являются преобразования параметров, характеризующих электрические процессы и цепи. Задачей конкретного измерительного преобразователя является обычно преобразование какого-либо параметра (преобразуемого параметра) источника информации в интересующий нас параметр на выходе (информативный параметр).

В области электрических измерений к числу преобразуемых относятся следующие параметры источников информации: напряжение и сила постоянного тока, амплитудное значение переменного напряжения и тока, средневыпрямленное значение переменного напряжения и тока, действующее значение переменного напряжения и тока, активная мощность и др. К числу информативных параметров относят так называе-

86

мые “унифицированные” параметры: постоянное напряжение, амплитудное значение переменного напряжения, постоянный ток, частота (период).

Частным случаем измерительного преобразования является нормализация, т. е. преобразование входного сигнала в однородный выходной, значение информативного параметра которого пропорционально значению информативного параметра входного сигнала. Нормализаторы особенно широко используются для преобразований токов и напряжений. В общем виде унифицирующее преобразование, являясь сугубо аналоговым преобразованием, может быть представлено в виде:

Хвых = f (Хвх), (21)

где - характеристика преобразования вида информативного параметра (градуировочная характеристика); для нормализации выражение (20) принимает вид;

Хвых = КХвх, (22)

где К - безразмерный коэффициент

В качестве примеров рассмотрим некоторые измерительные преобразователи с унифицированным выходным сигналом в виде напряжения и тока.

С хема компенсационного измерительного трансформатора переменного напряжения представлена на рис.1 и содержит; трансформатор Т, входной резистор R_вх и резистор R_ОС обратной связи, а также усилитель У переменного напряжения (с условно бесконечным коэффициентом усиления и без фазового сдвига).

Номинальная характеристика преобразования имеет вид

, (23)

где Rвх = Rвх  (1/(2)² - входное сопротивление Rвх, приведенное к цепи вторичной обмотки; 1 и 2 - число витков первичной и вторичной обмоток.

87

Рис. 23. Функциональная схема компенсационного измерительного трансформатора переменного напряжения

Схема компенсационного измерительного трансформатора переменного тока (с потенциальным входным сигналом) представлена на рис.24 и содержит трехобмоточный трансформатор Т, усилитель У переменного напряжения с коэффициентом усиления Ку и резистор обратной связи R_ОС.

Рис. 24. Функциональная схема компенсационного измерительного трансформатора переменного тока

Номинальная характеристика преобразования имеет вид;

. (24)

Схема измерительного преобразователя постоянного напряжения в ток (с заземленной нагрузкой) представлена на рис.25 и содержит операционный усилитель А, прецизионные

88

резисторы R0...R4 и резистор нагрузки R_H. Номинальная функция преобразования имеет вид:

(25)

Рис. 25. Схема измерительного преобразователя постоянного напряжения в ток с заземленной нагрузкой

Преобразователи измерительные (ИП) предназначены для линейного преобразования переменного тока (Е854) или напряжения переменного тока (Е855) в унифицированный электрический сигнал постоянного тока или напряжения постоянного тока и могут применяться для контроля токов и напряжений электрических систем и установок, в бортовой и стационарной аппаратуре технической диагностики подвижного состава железных дорог, для комплексной автоматизации объектов электроэнергетики, АСУ ТП энергоемких объектов различных отраслей промышленности.

П ринцип действия ИП

В соответствии с определением, среднеквадратическое (действующие) значение переменного периодического сигнала Y(t) определяется выражением:

(26)

89

Рассматриваемые ИП по способу преобразования относятся к выпрямительным преобразователям с дальнейшим квадратированием, интегрированием и извлечением корня, то есть преобразование происходит по формуле:

(27)

Где Jвых – выходной сигнал, iвх – мгновенное значение входного сигнала, k – коэффициент пропорциональности.

Таким образом выходной сигнал представляет собой напряжение (Е854/2, Е855/2, Е855/4) или постоянный ток (Е854/1, Е854/3, Е855/1, Е855/3. Е855/5), величина которых прямо пропорциональна действующему значению переменного напряжения (Е855) или тока (Е854) входного сигнала.

Электрическая схема ИП содержит входной трансформатор, осуществляющий гальваническую развязку входной и выходной цепей, выпрямитель и электронную схему с операционными усилителями.

Описание лабораторной установки

Согласно паспортным данным, ИП типа Е855/1, являющегося основой лабораторной установки, имеет:

входной сигнал – переменное напряжение 0..125В;

выходной сигнал – постоянный ток 0..5 mА;

диапазон изменения сопротивления нагрузки 0..3кОм.

Принципиальная схема лабораторной установки приведена на рис. 26

Рис. 26. Принципиальная схема лабораторной установки.

90

Входное напряжение на ИП Е855/1 подается от автотрансформатора, включенного по схеме повышения напряжения при питании напряжением 36 В. Его действующее значение измеряется универсальным вольтметром типа В7-15.

Выходные клеммы ИП через амперметр А с пределом шкалы 10 mA соединены с пятипозиционным переключателем П, поочередно включающим нагрузочные резисторы R1-R4 или замыкающим цепь нагрузки напрямую (Rн=0).

Питание ИП от сети 220В осуществляется с помощью шнура питания, подключаемого через вилку.

Конструктивно ИП типа Е855/1 объединены с переключателем П и резисторами R1-R4 в единый блок с клеммами входа и выхода.