книги / Электрические аппараты. Общий курс

Работа реле времени с замедлителем в виде анкерно­ го механизма происходит в следующем порядке. При подаче напряжения на электромагнит якорь заводит пру­ жину, под действием которой приводится в движение ме­ ханизм реле. Контакты реле связаны с анкерным меха­ низмом и приходят в движение лишь после того, как ан­ керный механизм отсчитает определенное время.

Рис. 12-7. Моторное реле.

Выдержка времени у этих реле регулируется в преде­ лах от 7 до 17 с с точностью ±10% уставки. Реле также имеет и нерегулируемые, мгновенные контакты, которые связаны с.якорем электромагнита. Реле надежно работа­ ют при напряжении до 0,85 Un.

Износостойкость часового механизма составляет все­ го 15000 срабатываний, и реле не может применяться при частых операциях.

б) Моторные реле. Для создания выдержки времени в 20—30 мин используются моторные реле времени. Оте­ чественная промышленность выпускает большую серию реле этого типа, обеспечивающих различные выдержки времени и имеющих различное исполнение контактов вы­ ходных цепей.

Рассмотрим принцип действия таких реле на при­ мере реле типа РВТ-1200; его кинематическая схема изо­ бражена на рис. 12-7.

При срабатывании реле напряжение одновременно подается на электромагнит 1 и двигатель 2. При этом двигатель через муфту ЗА и зубчатую передачу 8 вращ а­ ет диски 5 с кулачками 6, воздействующими на контакт­ ную систему 7. Выдержка времени реле регулируется пу­ тем изменения начального положения диска 5.

Точность работы реле ± 5 с. Реле позволяет устанав­ ливать различную выдержку времени в пяти совершенно независимых цепях. Выходные контакты реле имеют дли­ тельно допустимый ток 10 А. Контакты могут отключать при переменном токе нагрузки с мощностью 800 В-А при напряжении 220 В и 100 Вт при том же напряжении в сильно индуктивной цепи постоянного тока. Допустимые колебания напряжения (0,9— 1,12) Uu. Износостойкость реле не менее Л000 коммутационных циклов. Время воз­ врата не более 1 с. Выпускается целая серия таких реле с выдержкой времени от 1 с до 26 мин [Л. 11-3].

12-4. Электронные реле времени

Для получения больших выдержек времени широко применяют­ ся реле времени, использующие электронную лампу. Принципиаль­ ная схема такого реле показана на рис. 12-8, а.

В цепи сетки лампы включены резистор R и конденсатор С. Конденсатор С заряжен до такого напряжения, при котором элек­ тронная лампа заперта и ток в анодной цепи равен нулю. Нагруз­ кой лампы является обмотка промежуточного реле постоянного то­ ка РП. Контакты промежуточного реле являются выходными.

При отключении конденсатора от источника происходит разряд конденсатора через резистор R с постоянной времени T— RC. От­ рицательный потенциал сетки падает, а анодный ток увеличивает­ ся (рис. 12-8,6). В момент достижения анодным током значения тока срабатывания icр промежуточного реле последнее приводит в действие свои контакты.

Время срабатывания зависит от постоянной времени: чем боль­ ше произведение RC, тем медленней спадает отрицательный потен­ циал на сетке. Регулирование выдержки может производиться как за счет изменения активного сопротивления R, так и за счет измене­ ния емкости С.

Теоретически такая схема может дать бесконечно большую вы­ держку времени. В действительности выдержка времени ограничи­ вается из-за сопротивления утечки конденсатора и схемы.

Для того чтобы схема работала стабильно, сопротивление пе­ ременного резистора, включаемого параллельно конденсатору, долж­ но быть значительно ниже сопротивления утечки.

Промежуточное реле имеет некоторый разброс тока трогания. Если реле работает на пологой части экспоненты разряда конден-

сатора, то разброс в токе трогания реле РП ведет к большим раз­ бросам во времени срабатывания электронного реле. В связи с этим в современных реле времени конденсатор С не просто разряжает­ ся до нуля, а перезаряжается до другой полярности. При этом раз­ брос уменьшается.

Серьезным недостатком электронных реле является ограничен­ ный срок службы электронной лампы. При старении электронной лампы изменяется время срабатывания реле. Надежный срок ра­

Рис. 12-8. Электронное реле времени.

боты электронной лампы составляет всего 500 ч, после чего она должна заменяться новой.

Перспективными являются полупроводниковые реле времени (§ 13-8). Они имеют малые габариты, малую потребляемую мощ­ ность и достаточную стабильность выдержки времени.

Г л а в а т р и н а д ц а т а я

БЕСКОНТАКТНЫЕ АППАРАТЫ УПРАВЛЕНИЯ И АВТОМАТИКИ

13-1. Промышленные серии магнитных усилителей с самонасыщением

а) Характеристика управления в относительных еди­ ницах, единственная для каждой серии усилителей, име­ ющих определенную схему включения (рис. 13-1), позво­ ляет найти характеристику управления в абсолютных единицах для каждого конкретного усилителя данной серии. Рассмотрим характеристику рис. 13-1 более по­ дробно.

Рис. 13-1. Типовые характеристики МУС в относительных единицах при различных коэффициентах регулирования.

Рис. 13-2. Схемы включения однофазных МУС.

а—нагрузка на переменном токе; б—нагрузка на постоянном токе с пита­ нием нагрузки через выпрямительный мост; в—нагрузка на постоянном токе.

сопротивлением нагрузки и сопротивлением вентилей в прямом направлении.

Для схемы с нагрузкой на постоянном токе (рис. 13- 2,6 и в)

2 UB— падение напряжения в вентилях, В;

2 R — сопротивление цепи рабочих обмоток, равное Ом.

зрения нагрева / у.дT>IyN. Часто на каждом магнитопроводе устанавливается по два комплекта рабочих обмоток. Обмотки могут включаться последовательно и парал­ лельно. Выходные параметры МУС, приводимые в ката­ логах и [Л. 13-1], даются для последовательного соеди­ нения обмоток. При переходе на параллельное соедине­ ние обмоток номинальное напряжение уменьшается в 2 раза, номинальный ток увеличивается в 2 раза, сопротив­ ление нагрузки уменьшается в 4 раза. Для МУС с на­ грузкой на переменном токе (рис. 13-2, а) ток в нагрузке увеличивается с 1,2/^ по 2,4 Су, питающее напряжение уменьшается в 2 раза, а сопротивление нагрузки — в 4 ра­ за. Ток управления при изменении схемы соединения об­ моток не изменяется. Если усилитель имеет два комплек­ та рабочих обмоток, то они оба должны быть включены в работу. При переходе на трехфазные схемы включения (рис. 13-3) обмотки управления всех фаз включаются согласно.

Соотношения между параметрами однофазных МУС и параметрами в трехЛазной схеме приведены в табл. 13-1.

Индекс N относится к однофазным МУС с двумя ком­ плектами обмоток, соединенными последовательно.

Реверсивные (двухтактные) МУС могут быть собра­ ны из однотактных по схемам рис. 13-4. Соотношения па­ раметров однофазного и двухтактного МУС приведены

т

в табл. 13-2. Коэффициент у2, % — отношение мощности в нагрузке двухтактного МУС к мощности однофазного:

Соотношения для стандартных МУС, работающих в различных схемах при смешанной нагрузке (R—L) и на

о

а)

Рис. 13-4. Реверсивные схемы включения однофазных магнитных усилителей.

противо-э. д. с. подробно рассмотрены в [Л. 6-1]. В ката­ логах приводятся все электрические данные обмоток и ос­ новные входные и выходные параметры.

б) Построение характеристик управления по ката­ ложным данным. Для схем рис. 13-2,6 и в имеем:

ток нагрузки / = / к/';

плечах моста; на один германиевый вентиль можно при­ нять UB= 1 В, для кремниевого £/в= 1 ,2 В.

Ток холостого хода можно определить через коэффи­ циент регулирования kv, который обычно дается в ката­ логе:

Если сопротивление нагрузки отлично от номинально­

личной от номинальной.

Если напряжение отлично от номинального (допуска­ ется отклонение + 10, — 15%), то согласно (13-1) изме­ няется ток короткого замыкания Д. Значения тока холо­ стого хода при изменении питающего напряжения берут­ ся из каталожных данных. Тогда новое значение коэф­

В каталогах приводится семейство кривых ъ относи­ тельных единицах для различных значений коэффициен­ та &р (рис. 13-6). Аналогичным образом строится харак­ теристика управления для схемы рис. 13-2, а.

Характеристка управления в относительных единицах берется для действующих значений токов.

Токи нагрузки и управления определяются уравне­ ниями:

Для трехфазных схем (рис. 13-3) методика построе­ ния остается той же, но расчет базисного тока /щ к про­ изводится по формуле:

При расчете 2£/в для схемы рис. 13-3, а число вклю­ ченных диодов берется равным сумме числа диодов в це­ пи рабочей обмотки и в двух плечах трехфазного моста.

Поскольку среднее значение тока в рабочей обмотке равно одной трети от среднего тока нагрузки, то коэф­ фициент 'О1— 3. Относительные значения токов / ' и / ' бе­

рутся по каталожной характеристике управления для трехфазного комплекта, собранного по схеме рис. 13-4. Ток холостого хода / х.х равен:

^х.х ^ Лпк^р-

Если в трехфазной схеме использованы однофазные МУС, то соотношения между параметрами берутся из табл. 13-1. Выходная характеристика трехфазной схемы, собранной из однофазных МУС (рис. 13-3,а), такая же, как характеристика управления однофазного МУС по схеме рис. 13-2,6. Для схемы рис. 13-3,6 используется характеристика управления однофазного МУС по схеме рис. 13-2, в.

Ток холостого хода в нагрузке для трехфазных схем в 1,5 раза больше, чем для однофазных.

При вычислении коэффициента усиления по мощно­ сти следует иметь в виду, что обмотки управления всех трех фаз соединены последовательно и расчетная вели­ чина сопротивления утраивается по сравнению с ката­ ложной.

Для реверсивных (двухтактных) схем рис. 13-4 в ка­ талогах также приводятся характеристики в относитель­