Министерство Высшего и Профессионального Образования

Балаковский Институт Техники Технологии и Управления

Факультет: инженерно-строительный

Специальность: УИТ

Лабораторная работа №2

«ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЛЕ И ШАГОВЫЕ ИСКАТЕЛИ»

Выполнили: студенты гр.УИТ-31

Мильниченко А.Н.

Клишин Д.А.

Серегин И.Е.

Рогова Ю.В.

Кравцов Е.Ф.

Принял: преподаватель

Рогова М.В.

2000г.

Цель работы: ознакомление с принципом действия, физической картиной процессов, протекающих при работе, и основными техническими характеристиками реле типов МКУ-48, РКН.РП-4 и шагового искателя.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Принцип действия реле тока и напряжения

Прибор релейного действия, предназначенный производить скачкообразные изменения в цепях служебного характера (управления, сигнализации и связи), называется реле. Основные параметры реле характеризуются временными характеристиками, показывающими работу устройств во времени. Основными параметрами являются: напряжение (ток) срабатывания - U_ср(J_ср); рабочее напряжение (ток)- U_р(J_р): напряжение (ток) отпускания - U_отп(J_отп). Надежность работы реле характеризуется коэффициентами:

1. Коэффициенты запаса при срабатывании и отпускании (по напряжению току);

2. Коэффициенты возврата по напряжению и току:

3. Коэффициент управления К_у показывает возможности использования реле в качестве релейного усилителя и равен отношению коммутируемой мощности N_k к мощности срабатывания реле N_cp:

,

Реле типа МКУ-48. На рис. 1,а показана конструктивная схема этого реле с одним закрывающимся (I) и одним открывающимся (2) контактами. Контакты 1 и 2 переключаются толкателями 4, закрепленными на кронштейне 5. Кронштейн 5 укреплен на ярме 6, шарнирно соединенном с магнитопроводом 7. Возвратная пружина 8, укрепленная на изоляционной колодке 9, стремится повернуть ярмо по часовой стрелке. Это вызывает, при отсутствии напряжения на катушке питания 10, замыкания нормально замкнутого контакта 2 и размыкания нормально разомкнутого контакта 1. Катушка питания надета па сердечник 11, соединенный с магнитопроводом 7. При подаче питания на катушку 10 ярмо 6 будет притягиваться к сердечнику 11 и переключит контакты I и 2 т нормального (нерабочего) состояния в рабочее. Упорный фиксатор 12 служителя ограничения хода ярма 6 под действием возвратной пружины 8 при снятии напряжения с катушки и для подстройки параметров срабатывания реле. Настройку параметров срабатывания и отпускания реле осуществляют возвратной пружиной 8 и пружинами 3 контактов I и 2. Сердечник 11 выполнен в форме полосы и имеет расщепленный полюс. Это делает реле МКУ-48 пригодным и для переменного и для постоянного тока. На рис. 1,6 показано условное изображение катушки реле и контактов в схемах автоматики.

Реле типа РКН. Это нейтральное реле постоянного тока, принцип действия и конструкция которого мало отличается от реле МКУ-48. (Студентам предлагается самостоятельно разобраться в конструктивной схеме).

Реле типа РП-4. Это поляризованное реле. Основными элементами конструкции являются (рис. 1,в): намагничивающая катушка 1 (катушка управления), создающая в стальном магнитопроводе 2 магнитный поток Ф_у (сплошная линяя), и постоянный магнит 3, создающий магнитный поток Ф_с (пунктирная линия). Поток Ф_с проходит через стальной подвижный якорь 4 и разветвляется па два потока Ф_л и Ф_п, один из которых совпадет, а другой противоположен по направлению магнитному потоку намагничивающих катушек. Перемещение якоря ограничивается неподвижными контактами 5. На конце якоря имеется средний контакт 6. При отсутствия тока в управляющей обмотке якорь 4 находится в среднем (нейтральном) положении, а его контакты не замыкают исполнительной цени. При наличии тока магнитный ноток в одной части магнитопровода арифметически складывается с потоком от постоянного магнита, а в другой части эти потоки вычитаются и подвижной якорь 4 переключается.

Технические характеристики всех описанных выше реле приведены в табл.1. Принципиальная электрическая схема установки для определения основных параметров реле приведена на рис. 2, а. Поочередное включение в цепь питания реле МКУ-48, РКН, РП-4 производится соответственно тумблерами К1, К2, .К3, а изменение полярности тока в управляющей обмотке реле РП-4 переключателем К4. Момент срабатывания (отпускание) реле фиксируется по загоранию (потуханию) ламп Л1, Л2, Л3, включенных через замыкающие контакты каждого реле в автономную цепь питания ~24В (рис.2,6).

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ШАГОВОГО ИСКАТЕЛЯ

Шаговым искателем называется электромагнитный механизм, позволяющий осуществить последовательную цикличную коммутацию электрических цепей или приемников. Конструктивная схема шагового искателя приведена на рис.2,в. По окружности или сектору располагаются один или несколько рядов неподвижных контактов (а—n), по которым перемещается подвижной контакт (щетка) 1. Электромагнит 2 получает импульсное питание на рабочую обмотку ОР , притягивая при каждом импульсе свой якорь 3 и с помощью рычага 4 поворачивая храповое колесо 5 на один зуб. Это соответствует пе­ремещению связанного с храповым колесом подвижного контакта 1 наследующий неподвижный контакт. После прекращения импульса пружина 6 возвращает якорь 3 в исходное положение, а положение храпового колеса фиксируется стопорной собачкой 7. На якоре 3 укреплен подвижной контакт К, размыкающийся при каждом срабатывании шагового искателя. Включение такого размыкающего контакта последовательно с рабочей обмоткой РО электромагнита в цепь постоянного тока позволяет осуществлять "самоходный" режим работы шагового искателя.

В данной установке рабочая обмотка электромагнита питается импульсным напряжением от двух релейных генераторов импульсов.

Технические характеристики реле

№	Тип	Обмотка			Время сра-	Время от-	.Константы
пп	реле	кол-во обмоток	сопротивление,	кол-во витков	батывания, мс	опускания, мс	ток, А	напряжение, В	Примечание
I	МКУ-48	1	1900	1000	-	-	5	220	Перем.пост
2	РКН	1+3	400+10000	10000+45000	4-Ю	7-9	0.2	60	Пост. Ток
3	РП-4	1+3	400+8000	10000+35000	2,5+4,5	-	0.2	24	Двухпозиц

Протокол испытаний электромагнитных реле и шагового искателя:

Тип реле	Замеренные и расчетные параметры реле (среднеарифметические)												Шаговый искатель
	Uср В	Iср мА	Uр В	Iр мА	Uотп В	Iотп мА	KUср	Kiср	KUотп	Kiотп	KBu	KBi	Up В	число шагов за 15 с	частота переключений, Гц
МКУ-48 РКН	30 32	150 60	50 50	240 100	2 6	10 10	1,66 1,61	1,6 1,66	25 8,3	24 10	0,0666 0,18	0,066 0,16	35 40 45 50	198 209 234 284	13,2 13,93 15,6 18,93

Вывод: мы ознакомились с принципом действия, физической картиной процессов протекающих при работе, и основными техническими характеристиками реле типов МКУ-48, РКН, РП-4 и шагового искателя, и пришли к выводу, что по надежности испытуемых реле с точки зрения коэффициентов запаса, чувствительности наиболее приемлемым является МКУ-48.