Полупроводниковое реле времени

Максимальная выдержка здесь определяется временем разряда конденсатора С, начиная с момента размыкания управляющего контакта К. В исходном состоянии реле включен выключатель В и замкнут контакт К. На базу транзистора VT1 подан отрицательный потенциал источника Е. Конденсатор заряжен с полярностью, показанной на схеме.

VT1 – открыт, VT2 – закрыт. Реле Р отключено.

При размыкании контакта К транзистор VT1 остается открытым до тех пор, пока С не разрядится по цепи через R2 и переход эмиттер-база VT1. В конце этого процесса VT1 закроется, а VT2 при этом откроется, что вызовет срабатывание реле Р. Выдержка времени в схеме происходит при отключении реле. Она составляет от двух секунд до нескольких десятых долей секунд.

Полупроводниковое реле времени (серия вл)

Используется в автоматизированном электроприводе с большим числом включений в час. Принцип действия основан на интегрирующем действии RC-цепочки.

При замыкании управляющих контактов S1 и S2 и размыкании S3 на схему подается напряжение постоянного тока. В начальный момент времени С не заряжен, база VT имеет положительный потенциал и в цепи коллектора тока нет. Конденсатор С начинает заряжаться через резистор R1. Скорость нарастания напряжения на обкладках С зависит от его емкости и сопротивления резистора R1.

При некотором значении этого напряжения VT отпирается и реле KL срабатывает. Выдержку времени с момента замыкания управляющих контактов S1 и S2 до момента переключения контактов KL можно регулировать с помощью R1. При размыкании S1 и S2 и замыкании S3 конденсатор С мгновенно разряжается и VT запирается. Реле KL отключается и схема приходит в исходное состояние.

Диапазон регулируемых выдержек времени реле данной серии 0,1-600 с, потребляемая мощность 3-20 мВА, напряжение питания U₌ = 100-200 В; U_ = 110-220 В.

Серии ВЛ-28 : ВЛ-35.

Герконовые реле

Наименее надежным узлом электромагнитного реле является контактная система. Электромагнитная дуга приводит их к быстрому разрушению. Этому также способствуют окислительные процессы и покрытие контактных поверхностей слоем пыли, влаги, грязи.

Существенным недостатком электромагнитного реле является и наличие трущихся механических деталей, износ которых также сказывается на их работоспособности.

Перечисленные недостатки электромагнитного реле привели к созданию реле с герметичными магнитоуправляемыми контактами (герконами). Их действия основано на использовании сил взаимодействия, возникающих в магнитном поле между ферромагнитными токопроводами. Эти силы вызывают деформацию и перемещение ферромагнитных токопроводящих электродов.

Простейшее герконовое реле с замыкающим контактом состоит из двух контактных сердечников из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью (пермаллоя) ввариваемых в стеклянный герметический баллон, заполненный инертным газом – чистым азотом или азотом с небольшой добавкой водорода ( 3 %). Давление газа внутри баллона составляет (0,4-0,6)  10⁵ Па. Инертная среда предотвращает окисление контактных сердечников.

Баллон устанавливается в обмотке управления. При подаче тока в обмотку возникает магнитный поток Ф, который проходит по контактным сердечникам через рабочий зазор  между ними и замыкается по воздуху вокруг обмотки.

Поток Ф при прохождении через рабочий зазор создает тяговую электромагнитную силу Р_э, которая, преодолевая упругость контактных сердечников, соединяет их между собой. Для улучшения контактирования поверхности касания покрываются тонким слоем (2-50 мкм) золота, радия, палладия, рения, серебра.

При отключении обмотки магнитный поток и электромагнитная сила спадают и под действием сил упругости контакты размыкаются. Таким образом, в герконовых реле отсутствуют детали, подверженные трению, а контактные сердечники одновременно выполняют функции магнитопровода, токопровода, пружины.

В связи с тем, что контакты в герконе управляются магнитным полем, герконы называют магнитоуправляемыми контактами.

На основе герконов могут быть созданы также реле с размыкающим и переключающим контактом. Управление герконом можно осуществлять и с помощью постоянного магнита. Герконовые реле включает в

себя намагничивающую катушку геркон и ферромагнитные контакт-детали. Многоконтактные реле имеют одну катушку, которая охватывает несколько герконов. Число герконов в одном реле может достигать 12 и более.

Для уменьшения размеров намагничивающей катушки увеличивают допустимую плотность тока, используя для навивки теплостойкий эмалированный провод, допускающий нагрев до 180-250⁰С.

Все детали реле изготовляются штамповкой и соединяются сваркой или пайкой.

Для уменьшения зоны включенного состояния в герконы помещают магнитные экраны.

Пружины герконов не имеют предварительных натягов, поэтому при включении реле контакты сразу приходят в движение без периода трогания. Этот процесс носит монотонный характер.

Включение в магнитную цепь постоянного магнита превращает нейтральное герконовое реле в поляризованное.

В отличие от электромагнитного реле обычного типа, у которых контактное нажатие зависит только от параметров контактных пружин, контактное нажатие герконовых реле зависит от м.д.с. обмотки и увеличивается с ее ростом.

Из-за технических погрешностей коэффициент возврата К_в герконовых реле имеет довольно большой разброс и у одного и того же типа реле может колебаться от 0,3 до 0,9.

С целью увеличения коммутационного тока и коммутируемой мощности в конструкцию геркона вводят дополнительные дугогасительные контакты (герметические силовые контакты) – герсиконы, которые выпускаются на номинальные токи от 6,3 А до 180 А. Включаемый ток до 180 А, отключаемый – 63 А. Частота включений до 1200 вкл. / час можно запускать с помощью герсиконов АД мощностью до 3 кВт.

Особый класс – реле на ферридах, обладающих электромагнитной памятью. В них для переключения в катушку необходимо подать импульс тока обратной полярности, размагничивающий ферритовый сердечник (гезаконы) – герметизированные запоминающие контакты.