15.2. Реле на магнитных усилителях( бмр)

Релейный режим в магнитных усилителях достигается при введении положительной обработной связи. Для этого наматывается допольнительная обмотка обратной связи, в которую подается постоянный ток с выхода усилителя. Подмагничивают сердечник две обмотки: управления и обратной связи.

Рис. Бесконтактное магнитное реле.

При этом требуется очень малый начальный ток I_y, а дальше работает обратная связь.

Дейсвует она так. При проявлении выходного сигнала небольшой величины он проходит через обмотку обратной связи, что увеличивает подмагничивание и усиливает сигнал и так многократно, происходит лавинообразный процесс нарастания выходного сигнала – скачок, т.е. МУС работает как реле.

Рис. 60

На рис. а) при отпускании ток на выходе БМР максимален (соответствуюет замкнутому контакту); при подаче , ток на выходе скачком уменьшается до ; т.е. соответствует работе реле с размыкающим контактом. При уменьшении БМР возвращается в исходное состояние. Используя обмотку смещения можно получить БМР с замыкающим контактом (б), т.е. при отсутствии ток на выходе БМР минимален ( ). На рис. б) с помощью смещения получен БМР, у которого при снятии выходного сигнала контакт остается замкнутым, для размыкания нужно подать сигнал противоположной полярности.

Достоинства БМР:1) отсутствие контактной системы, которая являются причиной частых отказов; 2) мощность срабатывания до Вт; 3) БМР работают во взрывоопасной среде. Недостатки: 1) Имеют значительное замедление, обусловленное переходным процессом в обмотке управления; 2) получение нескольких контактов для нескольких цепей очень сложно и громоздко; 3) К.П.Д. значительно ниже чем у контактных реле; 4) При большой выходной мощности получается значительно больше и тяжелее контактных;5) зависят от колебаний напряжения, частоты, температуры. Применяются для автоматизации прокатных станов.

15.3. Полупроводниковые реле

Транзисторы имеют малый вес и размеры, высокую надежность и быстродейсвтие, малое потребление, высокий К.П.Д. Реле строятся на базе полупроводниковых усилителей.

Рис. 61

На рис. однокаскадный усилитель. K – коллектор; Э – эмиттер; Б – база. Ток эмиттера равен сумме (триод p – n – p). Транзистор является управляемым активным сопротивлением. Управляется изменением тока через базу. Если пропускать ток в направлении к базе от эмиттера (т.е. на базе “-”), то триод открыт, сопротивление перехода эмиттер- коллектор уменьшается с ростом , поэтому растет ток в нагрузке по прямой на рис (б). В точке А наступает насыщение, т.е. дальнейшее увеличение не приводит к увеличению . Важнейшей характеристикой транзистора является коэффициент усиления по току ; может иметь значения от десятков до сотен единиц. При уменьшении до нуля и подаче тока обратного направления (- ), триод запирается, его сопротивление увеличивается до Ом и в цепи Э – К протекает ток Х.Х. (микроамперы). На базу при этом подается запирающее положительное напряжение (“+”) 0,05÷0,12 В.

Для получения релейной выходной характеристики нужно применение не менее двух каскадов усиления с положительной обратной связью.

Рис. 62

При отсутсвии , триод T₁, закрыт, т.к. на его базу подается , через , при этом потенциал его коллектора в точке А отрицателен, значит через базу протекает ток и триод открыт. Выходное напряжение равно нулю, поэтому ток обратной связи не протекает. При подъеме до величины триод Т₁, начинает открываться, появляется ток , “+” перемещается в точку А, ток через базу уменьшается, триод начинает закрываться, ток уменьшается, возрастает , появляется ток обратной связи , проходяший через базу и ускоряющий его открытие, а значит и закрытие . Вступает в действие обратная связь, процесс нарастает лавинообразно, нарастает скачком – релейный режим. При уменьшении процесс протекает наоборот, т.е. начинает закрывается и открывается . Это реле с размыкающим контактом. Увеличивая можно повысить , однако при этом ухудшается релейный эффект , т.к. уменьшается .

Реле времени выполняется с помощью R – C цепочки. Вместо включается конденсатор и усилитель срабатывает после заряда этого конденсатора. Изменяя его величину можно получить регулируемую выдержку времени ( или регулируя резистор, через который он заряжается).

Характеристики реле зависят от температуры окружающей среды. Реле нашли широкое применение в схемах автоматического управления, в счетно-решающей технике, как составная часть датчиков и реле времени.

Глава шестнадцатая. Муфты.