319

21

Uотп = Iотп Rк.

который для различных конструкций колеблется от 0,2 до 0,99. Напряжение, при котором гарантируется работа реле в процессе

эксплуатации, называется рабочим напряжением, а ток, который протекает по катушке при рабочем напряжении, – рабочим током. Отношение

Uр Кз называется коэффициентом запаса и характеризует надежность

Uср

срабатывания и удержания реле. Для большинства реле Кз = 1,2...1,4. Коммутирующая способность контактов реле характеризуется величиной мощности, коммутируемой контактами, а износостойкость – числом коммутационных циклов при наиболее тяжелых условиях работы реле. Обычно число гарантируемых циклов составляет 105.

Время срабатывания – промежуток времени с момента подачи напряжения на отметку до замыкания замыкающих или размыкания размыкающих контактов.

Время отпускания – промежуток времени с момента снятия напряжения до размыкания замыкающих или замыкания размыкающих контактов.

Реле может использоваться и как усилитель электрического сигнала (промежуточные реле). Коэффициент усиления реле

Ку Рком , Рср

где Рком – мощность, коммутируемая контактами реле; Рср – мощность срабатывания.

К электромагнитным реле относятся также контакторы и магнитные пускатели. Контакторы – это электромагнитные реле, имеющие одну или несколько пар главных контактов, рассчитанных на токи более 10А при напряжениях до нескольких сотен вольт.

Магнитные пускатели – разновидность контакторов, предназначенных для включения трехфазной нагрузки, обычно асинхронных двигателей.

Разновидностью электромагнитных реле постоянного тока является поляризованное реле, в котором перемещение якоря зависит от направления (полярности) тока в обмотке (рис.3.2). Работа реле заключается в следующем. Поток от постоянного магнита 1 на пути от южного полюса S разветвляется на два равных потока и по магнитопроводящим винтам 6 проходит через часть сердечника электромагнита 7. Далее через воздушные зазоры обе части потока Фi проникают с противоположных сторон в якорь 2. Из якоря по

22

магнитопроводу 2, лепестку 4 поток возвращается к северному полюсу N магнита 1.

Направление магнитного потока Ф в электромагните зависит от полярности тока в обмотке. Следовательно, в одном из полюсов электромагнита 7 результирующий поток равен сумме потоков Ф+Ф0, а в другом – разности (рис.3.2, б). Таким образом, якорь реле, поворачиваясь вокруг оси 5, притягивается к тому полюсу электромагнита 7, в котором поток больше (в данном случае правый), и замыкает контактом 3 левый контакт реле 8. Поляризованные реле обладают повышенной по сравнению с вышеописанными (нейтральными) реле чувствительностью (малым Icp) и быстродействием в связи с малым воздушным зазором между средним контактом 3 на якоре и контактами 8. После снятия напряжения с обмотки 9 специальная возвратная пружина возвращает якорь в среднее положение (трехпозиционное реле), если пружины нет, то якорь остается притянутым, а контакты замкнутыми (двухпозиционное реле), если же зазор между якорем в среднем положении и одним из полюсов электромагнита 7 меньше, то при отсутствии сигнала якорь будет всегда притянут к этому полюсу (двухпозиционное реле с преобладанием).

К электромагнитным механизмам, работающим по принципу реле, относится также и шаговый искатель. Принципиальная его схема показана на рис.3.3.

Принцип его работы следующий. Если кнопкой К включить электромагнит 5, то он притянет якорь 6, который собачкой 3 повернет

Рис.3.3. Схема шагового искателя

храповое колесо 2 на один зуб и, следовательно, переместит щетку 1 на следующую пластину 4. Чтобы щетка совершила еще один шаг, необходимо отпустить кнопку и снова ее нажать. Якорь опять притянется,

ищетка 1 переместится на следующую пластину. Шаговые искатели применяются в схемах телеуправления. В этом случае вместо кнопки применяют специальные источники импульсов (например, пульс-пара на электромагнитных реле, см. ниже) или в конструкцию шагового искателя включают дополнительные контакты, обеспечивающие прохождение всех контактных пластин 4 щеткой 1 после кратковременного нажатия кнопки К. С помощью шагового искателя, таким образом, можно передавать за один оборот щетки 1 количество команд, равное количеству пластин 4, что

ииспользуется в телеуправлении.

Кроме перечисленных, широко применяются в схемах автоматики реле времени. В случае небольших выдержек (до нескольких секунд) применяют простейшие схемы замедления с реле постоянного тока, для длительных (несколько минут и более) применяют реле с механическим замедлением, в которых якорь электромагнита пускает в ход часовой механизм (реле типа ЭВ) или синхронный микродвигатель, который через редуктор медленно вращает кулачок, замыкающий контакты, через заданное время (реле типа Б-58. РВТ). Для обеспечения высокой точности выдержек времени применяют электромагнитные реле постоянного тока, управляемые специальными электронными схемами (электронные реле времени).

25

Таблица 3.1

Схема 2

1.Вставить штекер в гнездо схемы 2.

2.Вставить разъем счетчика-секундомера в гнездо t схемы.

3.Установить «0» на счетчиках времени и импульсов.

4.Включить тумблер "Сеть" и установить напряжение 20В регулятором напряжения.

5.Установить переключатель С схемы 2 в положение 1.

6.Включить тумблер S1 на 20 секунд.

7.Выключить тумблер S1 и снять показания счетчиков.

8.Выполнить п.3.

9.Переключить С в положение 2.

10.Выполнить пп.6 и 7.

Аналогично определить количество импульсов, прошедших за время работы схемы при положениях 3 и 4, и определить частоту импульсов по формуле

ν = n / t,

где ν – частота импульсов, 1/с; n – количество импульсов в заданное

время t.

Построить зависимость частоты импульсов от емкости С при данном напряжении питания. Величина емкости указана в табл. 3.2.

11. Результаты измерений занести в табл. 3.3. По окончании работы выключить блок питания.

26

Таблица 3.3

Схема 3

1.Вставить штекер в гнездо схемы 3.

2.Вставить разъем счетчика-секундомера в гнездо клеммы t схемы и установить ноль на шкале счетчика.

3.Установить переключатель напряжения блока питания в крайнее правое положение.

4.Установить тумблер S2 схемы в положение "Сраб".

5.Включить блок питания.

6.Установить переключатель С в положение 1, а переключатель R – в 2.

7.Включить S1 и определить время срабатывания реле.

8.Выключить реле, установить ноль на секундомере.

9.Изменяя С от 1 до 5 положения, определить время срабатывания при постоянном R (пп.7 и 8).

10.Установить С в положение 5 и, изменяя R от 1 до 5, определить время срабатывания для каждого положения R.

11.Установить S2 в положение "Отп".

12.Установить переключатель R в положение 1, С – в положение 5.

13.Включить S1 на несколько секунд, выключить S1 и определить время отпускания реле посекундомеру.

14.Изменяя С от 5 до 1, определить время опускания реле (по пп.12, 13).

15.Результаты измерений занести в табл. 3.4.

16.Построить зависимости tсраб = f(С) при R=const; tсраб = f(R) при C= const, tотп = f(С) при С = const, tотп = f(C) при R = const.

17.Данные о величине емкости и сопротивления приведены в табл.3.5. Для большей точности результатов замеры времени для каждого

положения регуляторов рекомендуется проводить несколько раз. Между опытами делать паузы 4...6 с. При измерении времени отпускания включить реле на время не менее 3 с. При окончании работы выключить блок питания.

27

Схема 4

1.Вставить штекер в гнездо схемы 4. Установить переключатель напряжения в среднее положение.

2.Установить ручку потенциометра R1 в среднее положение (вырез в ручке совпадает с точкой).

3.Включить блок питания.

4.Поворотом ручки R1 влево определить ток срабатывания реле по микроамперметру.

5.Выполнить то же с поворотом ручки вправо.

6.Выключить блок питания.

Схема 5

1.Вставить штекер в гнездо схемы 5.

2.Переключатель напряжения блока питания установить в крайнее правое положение.

3.Тумблер А схемы установить в правое положение.

4.Включить блок питания.

5.Ознакомиться с работой шагового искателя, нажимая кнопку S , подав все 25 команд.

28

6.Переключить тумблер А влево.

7.Ознакомиться с работой шагового искателя, нажав кратковременно кнопку S.

8.Выключить блок питания.

Схема 6

1.Вставить штекер в гнездо схемы 6.

2.Переключатель напряжения блока питания установить в крайнее правое положение.

3.Тумблер S2 схемы установить в среднее положение.

4.Выключить блок питания.

5.Нажать кнопку S1 на 2...3 с и отпустить, наблюдая за искрением контакта реле.

6.Переключить тумблер 2 влево (искрогашение с помощью диода).

7.Выполнить п.5.

8.Переключить тумблер S2 вправо (искрогашение с помощью RС - контура).

9.Выполнить п.5.

10.Сделать выводы об эффективности искрогашения.

11.Выключить блок питания.

Схема 7

1.Вставить разъем счетчика-секундомера в гнездо схемы и установить ноль на шкале счетчика.

2.Включить блок питания.

3.Включить тумблер S1, при этом должен сработать электромагнит реле времени ЭВ.

4.Включить тумблер S2 и сравнить выдержку, установленную на реле, с показаниями секундомера.

5.Выключить S2, установить ноль на секундомере и повторить опыт.

6.Выключить тумблеры S2, S1 и блок питания.

7.Сделать выводы о точности выдержки времени.

Схема 8

1.Установить тумблер S1 схемы в левое положение (схема отключена).

2.Установить переключатель напряжения блока питания в крайнее правое положение.

3.Собрать схему по указанию преподавателя (см. рис.3.4).

4.Установить тумблер S1 схемы в левое положение (схема отключена).

30

5.Установить тумблер S1 схемы в левое положение (схема отключена).

6.Установить переключатель напряжения блока питания в крайнее правое положение.

7.Собрать схему по указанию преподавателя (см.рис.3.4).

8.Дать преподавателю проверить правильность соединений отдельных элементов.

9.Включить S1 и опробовать работу схемы.

10.Собрать следующую схему и проделать вышеуказанное.

11.По окончании работы отключить и разобрать схему.

6.Содержание отчета

1.Название работы, ее цель.

2.Графическое изображение испытанных релейно-контактных схем и краткое описание их работы (по указанию преподавателя).

3.Таблицы с результатами экспериментов, графики и выводы по наблюдаемым эффектам .

7.Контрольные вопросы

1.Чем объясняется широкое применение реле и релейно-контактных схем?

2.Недостатки релейно-контактных схем. Перспективы развития и совершенствования релейных схем.

3.В чем отличие реле переменного и постоянного тока?

4.Что такое чувствительность реле?

5.Как определить Кв и Ку реле?

6.Как работает поляризованное реле?

7.Для каких целей применяются шаговые искатели?

8.В каких случаях применяют реле с механическим замедлением?

9.Изменяется ли ток срабатывания при изменении количества контактов реле?

10.От каких конструктивных особенностей реле зависит величина Кв?

11.Как изменяется частота импульсов пульс-пары, если увеличить напряжение?

12.На чем основаны способы замедления работы реле с использованием конденсаторов?

13.Для каких целей можно применить поляризованное реле?

14.С какой целью в схему шагового искателя включен диод?

15.В каких случаях, каким методом искрогашения удобно пользоваться?

16.Как установить заданную выдержку времени на изученном реле?

17.Расскажите о применении и работе изученных схем.