§ 26.8. Основы расчета и конструирования бесконтактных магнитных реле

Расчет бесконтактного магнитного реле проводят в той же последо­вательности, что и для обычного магнитного усилителя.

Исходными данными для расчета являются сопротивление на­грузки К,,, токи нагрузки (максимальный I_mах и минимальный I_{н min}), частота источника питания f токи обмотки управления (ток срабатывания I_ср и ток отпускания I_от), требуемое быстродействие (время отпускания t_m и время срабатывания t_ср).

Обычно целью расчета является определение размеров магни-топровода и обмоточных данных.

Размеры магнитопровода определяются величиной максималь­ной мощности в нагрузке Р_{н mах} = I²_mахR_H и выбранным материалом сердечника:

где Q₀ — площадь окна намотки; Q_c — площадь сечения магнито­провода; &_м — коэффициент заполнения окна намотки медным про­водом; k_c — коэффициент заполнения сечения магнитопровода ста­лью; Д_тах — магнитная индукция; j — допустимая плотность тока в обмотке.

Для уменьшения размеров магнитопровода следует применять материалы с высокой индукцией насыщения (пермаллои), увеличи­вать плотность тока j в обмотке за счет улучшения теплоотдачи об­мотки и применения теплостойкой изоляции.

Размеры магнитопровода, полученные (по 26.3), уточняются по справочнику, где приведены стандартные размеры.

Сначала выполняется построение статической характеристики без обратной связи. Затем по методу, изложенному в § 26.7, строят статическую характеристику усилителя с обратной связью и подби­рают необходимое значение коэффициента обратной связи К^..

Следует отметить, что ширина петли характеристики (см. рис. 26.8, в) магнитного реле уменьшается, а ток холостого хода увеличивается при больших значениях В_тах. Обычно эту величину выбирают на колене кривой намагничивания (выше линейного участка).

Высокая стабильность — одно из главных требований, предъяв­ляемых к магнитному реле. Установлено, что ток срабатывания бо-I лее стабилен, чем ток отпускания. Объясняется это тем, что ток от-

пускания зависит от максимального тока нагрузки, который, в свою очередь, зависит от колебаний напряжения питания и сопротивле­ния нагрузки. Поэтому целесообразно применять бесконтактные магнитные реле, работающие на «замыкание».

Для получения достаточной стабильности желательно иметь ин­дуктивное сопротивление рабочих обмоток во много раз большим активного сопротивления нагрузки, что снизит влияние колебаний активного сопротивления на характеристики реле. Для стабилиза­ции тока срабатывания целесообразно применение схемы с автома­тическим смещением (см. рис. 26.8, б).

При конструировании бесконтактных магнитных реле исполь­зуются те же материалы и сердечники, что и для магнитных уси­лителей. Однако следует иметь в виду, что пермаллои очень чувст­вительны к механическим нагрузкам, даже к таким сравнительно малым, которые создаются обмотками. Поэтому кольцевые магни-топроводы заключают в защитные каркасы, поверх которых и раз­мещаются обмотки. Все реле также закрывают коробкой и иногда заливают изоляционными компаундами, что кроме защиты от ме­ханических воздействий обеспечивает и повышение надежности.

Контрольные вопросы