Меню

Какие существуют виды настройки контактов поляризованного реле

Поляризованные электромагнитные реле

В отличие от рассмотренных ранее нейтральных электромагнитных реле, у поляризованного реле направление электромагнитного усилия зависит от полярности сигнала постоянного тока в обмотке. Поляризация этих реле осуществляется при помощи постоянного магнита.

Поляризованные реле могут быть использованы также в качестве вибропреобразователей, но наибольшее распространение они получили в маломощной автоматике, особенно в следящих системах при управлении реверсивными двигателями.

Недостатки по сравнению с нейтральными электромагнитными реле следующие: несколько сложнее конструкция; большие габаритные размеры, вес и стоимость.

В поляризованных реле используют дифференциальные и мостовые схемы магнитных цепей, которые имеют много разновидностей (название цепей определяется типом электрической схемы замещения электромагнитной системы). На рис. 11.11 изображено поляризованное реле с дифференциальной схемой магнитной цепи.

На якорь реле действует два независимых друг от друга потока: поток Ф0(п), создаваемый постоянным магнитом 3 и не зависящий от рабочего состояния схемы, в которую включено реле, и рабочий (управляющий) поток Фэ(р), создаваемый намагничивающими катушками 1 и 1’ и зависящий от тока, протекающего по их обмоткам.

Электромагнитное усилие, действующее на якорь 4, зависит, таким образом, от суммарного действия потоков Фэ(р) и Ф0(п). Изменение направления электромагнитного усилия при изменении полярности тока в рабочей обмотке происходит вследствие того, что изменяется направление рабочего потока относительно поляризующего.

Поляризованные реле выпускаются трех видов настройки. Реле, изображенное на рис. 11.11, является двухпозиционным. Если неподвижные контакты 5 и 5′ симметрично расположены относительно нейтральной линии (якорь отрегулирован симметрично), то при выключении управляющего сигнала якорь реле остается в том же положении, которое он занимал при наличии управляющего сигнала. Повторное включение управляющего сигнала прежней полярности не вызовет изменения положения якоря. Если изменить полярность управляющего сигнала, то якорь перебросится в другое положение и останется в нем после снятия сигнала. Такая настройка называется нейтральной или двухпозиционной.

Если (рис. 11.13, а) один из контактов 1 или 2 выдвинут за нейтральную линию, то реле является двухпозиционным с преобладанием к одному из контактов. В этом случае при выключенном реле якорь всегда прижат к левому контакту 1 (к правому контакту 2, если за нейтральную линию выдвинут левый контакт) и перебрасывается вправо лишь на время протекания в управляющей обмотке тока соответствующей полярности.

Трехпозиционное реле имеет симметрично расположенные от нейтральной линии неподвижные контакты (рис. 11.13, б). Якорь при отсутствии управляющего сигнала удерживается в среднем положении с помощью специальных пружин, расположенных с двух сторон, или закрепляется на плоской пружине, упругость которой создает устойчивое положение равновесия в среднем положении. При подаче сигнала в управляющую обмотку контакт на якоре замыкается с левым или правым контактом (в зависимости от полярности сигнала) и возвращается в нейтральное положение после снятия сигнала.

Источник

3. Настройка контактов и устройство поляризованного реле

Кроме электромагнитного усилия на якорь поляризованного реле воздействует усилие пружин, не показанных на рис. 1 и 2. В зависимости от положения неподвижных контактов и натяжения (или сжатия) пружин поляризованные реле могут настраиваться на двух- или трехпозиционную работу.

Рассмотрим настройку контактов реле на двухпозиционную работу. Пружины с двух сторон воздействуют на якорь с равными усилиями в нейтральном положении. Если усилия пружин невелики и неподвижные контакты расположены симметрично относительно нейтрали, то при отсутствии входного сигнала (тока в обмотке реле) за счет одной из составляющих поляризующего потока (Фп1 или Фп2) якорь 1 остается в том же положении, в котором он находился до снятия входного сигнала. Следовательно, остаются замкнутыми соответствующие контакты реле (например, контакты 2—3 на рис. 3,а). В этом случае механическое усилие пружин 5, стремящееся возвратить якорь в нейтральное положение, меньше тягового усилия от потока постоянного магнита, стремящегося удержать якорь в притянутом положении. При подаче тока обратной полярности в обмотку реле якорь перебрасывается в противоположное крайнее положение, размыкая контакты 2—3 и замыкая контакты 24. При снятии этого входного сигнала контакты 24 остаются замкнутыми. Даже если входной сигнал будет снят в тот момент, когда якорь находится в нейтральном положении, такое положение будет неустойчивым. При малейшем отклонении якоря от этого положения (например, из-за незначительного сотрясения или вибрации) возрастет поляризующий поток в том направлении, куда отклонился якорь, и соответствующее ему электромагнитное усилие переместит якорь до упора в том же направлении.

Читайте также:  Yota обновить настройки оператора

Рис. 3. Настройка контактов поляризованного реле

Таким образом, при такой настройке якорь реле занимает только два устойчивых симметричных положения (позиции): крайнее левое (замкнуты контакты 2—3) или крайнее правое (замкнуты контакты 2—4).

Возможна настройка на двухпозиционную работу с преобладанием (приоритетом) одной из позиций (рис. 3, б). Если неподвижный контакт, например 3, установить с той же стороны относительно нейтрали, что и второй неподвижный контакт 4, то тяговое усилие от потока поляризующего Фп1, стремящееся удержать якорь реле в крайнем левом положении, будет намного меньше тягового усилия от поляризующего потока Фп2, стремящегося удержать якорь в крайнем правом положении. В результате этого при снятии входного сигнала якорь реле под действием тягового усилия от потока Фп2 будет устанавливаться и удерживаться в крайнем правом положении. Таким образом, подобная настройка обеспечивает двухпозиционную настройку реле с приоритетом одной позиции. При подаче в обмотку реле тока соответствующей полярности якорь занимает крайнее левое положение (замкнуты контакты 2—3), а при подаче тока обратной полярности или при отсутствии тока в обмотке реле якорь занимает крайнее правое положение (замкнуты контакты 2—4).

Для настройки поляризованного реле на трехпозиционную работу необходимы пружины 5 большой жесткости, обеспечивающие превышение механического усилия над электромагнитным усилием от поляризующего магнита в крайних положениях якоря. В этом случае при отсутствии тока в обмотке реле его якорь будет устанавливаться в нейтральное положение при разомкнутых контактах (рис. 3, в). Таким образом, обеспечиваются три позиции (положения) якоря: 1) крайнее левое положение (замкнуты контакты 2—3) при подаче в обмотку тока соответствующей полярности; 2) крайнее правое положение (замкнуты контакты 2—4) при подаче в обмотку реле тока обратной полярности; 3) нейтральное среднее положение (все контакты разомкнуты) при снятии входного сигнала с обмотки реле.

Рис. 4. Поляризованное реле типа РП-7

Отечественной промышленностью выпускаются поляризованные реле различных типов и с различной настройкой контактов. Например, реле типа РП-4 — двухпозиционное (с нейтральной настройкой); реле типа РП-5 — трехпозиционное; реле типа РП-7 — двухпозиционное с преобладанием. Эти реле могут иметь несколько независимых обмоток, что расширяет их возможности применения в системах автоматики.

На рис. 4 показано поляризованное реле типа РП-7, состоящее из катушки 1, полюсных наконечников 2, якоря 3, контактных пружин с подвижными контактами 4, неподвижных контактов 5, магнитопровода 6, керамической колодки 7 со штырьковыми выводами, что позволяет быстро включать реле в рабочую схему, вставляя его в соответствующую соединительную колодку.

Источник

Поляризованные электромагнитные реле

В отличие от рассмотренных ранее нейтральных электромагнитных реле, у поляризованного реле направление электромагнитного усилия зависит от полярности сигнала постоянного тока в обмотке. Поляризация этих реле осуществляется при помощи постоянного магнита.

Существует много конструктивных разновидностей поляризованных реле, которые классифицируются по ряду признаков. По конструктивной схеме магнитной цепи различают реле с последовательной, параллельной (дифференциальной) и мостовой магнитными цепями, по числу обмоток управления — одно и многообмоточные, по способу настройки контактов (числу устойчивых положений якоря) — двух- и трехпозиционные.

Поляризованные реле могут быть использованы также в качестве вибропреобразователей, но наибольшее распространение они получили в маломощной автоматике, особенно в следящих системах при управлении реверсивными двигателями.

К числу достоинств поляризованных реле относятся:

— большой коэффициент управления;

— малое время срабатывания (единицы миллисекунд).

Недостатки по сравнению с нейтральными электромагнитными реле следующие:

— несколько сложнее конструкция;

— большие габаритные размеры, вес и стоимость.

В поляризованных реле используют дифференциальные и мостовые схемы магнитных цепей, которые имеют много разновидностей (название цепей определяется типом электрической схемы замещения электромагнитной системы). На рис. 6.5 изображено поляризованное реле с дифференциальной схемой магнитной цепи.

На якорь реле действует два независимых друг от друга потока: поток Ф0(п), создаваемый постоянным магнитом 3и не зависящий от рабочего состояния схемы, в которую включено реле, и рабочий (управляющий) поток Фэ(р), создаваемый намагничивающими катушками 1 и 1’ изависящий от тока, протекающего по их обмоткам.

Читайте также:  Настройки модема мегафона apn

Электромагнитное усилие, действующее на якорь 4, зависит, таким образом, от суммарного действия потоков Фэ(р) и Ф0(п). Изменение направления электромагнитного усилия при изменении полярности тока в рабочей обмотке происходит вследствие того, что изменяется направление рабочего потока относительно поляризующего.

Поляризующий поток Ф0(п) проходит по якорю и разветвляется на две части — Ф01 и Ф02 в соответствии с проводимостями воздушных зазоров слева δЛ и справа δпр от якоря. В зависимости от полярности управляющего сигнала рабочий поток Фэ(р) вычитается из потока Ф01 в зазоре слева от якоря и прибавляется к потоку Ф02 справа от якоря (как показано на рис. 6.5), или наоборот. В случае, показанном на рисунке, якорь перекинется из левого положения в правое. При выключении сигнала якорь будет находиться в том положении, которое он занимал до выключения сигнала. Таким образом, результирующее электромагнитное усилие, действующее на якорь, будет направлено в строну того зазора, где магнитные потоки суммируются.

Поляризованные реле находят широкое применение в схемах автоматики благодаря своим характерным особенностям. Наличие нескольких обмоток позволяет использовать их в качестве логических элементов, небольшая мощность срабатывания — в качестве элементов контроля небольших электрических сигналов, малое время срабатывания и чувствительность к полярности входных сигналов — в качестве амплитудных модуляторов и демодуляторов. Благодаря высокой чувствительности поляризованные реле часто используют в маломощных цепях переменного тока с включением через выпрямитель.

Реле времени

Реле времени создает регулируемую выдержку времени от момента подачи сигнала на срабатывание до момента замыкания (или размыкания) контактов. Программное реле — это разновидность реле времени с несколькими контактами, имеющими различные регулируемые, как правило, независимые друг от друга выдержки времени. Например, существуют реле счета импульсов, контакты которых замыкаются после отсчета заранее заданного числа импульсов, подаваемых на катушку управления. Устройство таких реле имеет много общего с шаговыми искателями.

На рис. 6.6 дана схема реле времени с пъезокерамическим элементом. Пьезокерамические материалы, полученные, например, на основе титаната бария, обладают свойством изменять свои линейные размеры в электрическом поле. Пьезокерамический биморфный элемент (БЭ) состоит из двух прочно склеенных пластинок, на наружных поверхностях которых, а также в месте их соединения размещены металлические обкладки. Верхний слой элемента в электрическом поле удлиняется, нижний — укорачивается. В результате этот элемент, консольно закрепленный на одном конце, изгибается, что приводит к замыканию контакта К1. При снятии электрического поля с обкладок деформация биморфного элемента исчезает, контакт К1 размыкается, а контакт К2 замыкается.

Рисунок 6.6. Схема реле времени с пьезокерамическим элементом.

При замкнутой кнопке управления (КУ) конденсатор С и обкладки БЭ заряжены до напряжения U и сам БЭ деформирован. При отключении КУ начинается разряд конденсатора С на резистор R. Напряжение на обкладках БЭ постепенно снижается, и его механическая деформация также постепенно исчезает.

Процесс разряда конденсатора описывается уравнением

Решение этого уравнения при начальном условии t = 0 и I = I имеет вид

Изменение напряжения на конденсаторе в обкладках БЭ описывается аналогичной зависимостью

Допустим, что реле срабатывает и его контакт К2 замыкается, когда напряжение снизится до значения Ucpa6. Тогда время срабатывания

Реле времени с электромагнитным замедлением (электромагнитное реле времени) основано на использовании вихревых токов для замедления срабатывания электромагнитной системы. На магнитопровод 1 (рис. 6.7) надета металлическая (обычно медная) гильза (или шайба) 3, равнозначная короткозамкнутой обмотке с одним витком. Когда изменяется основной поток Фо, созданный током катушки 2, в гильзе 3 наводятся вихревые токи, поток Фвх от которых имеет направление, препятствующее изменению основного потока в соответствии с принципом инерции Ленца. Когда поток Фо нарастает, поток Фвх имеет противоположное направление, а когда Фо снижается — направление Фвх совпадает с Фо.

Рисунок 6.7. Электромагнитное реле времени:

1-магнитопровод; 2- катушка; 3- медная гильза.

Широко распространены реле времени с механическим замедлением, в частности с часовым механизмом. В таких реле (рис. 6.8) при подаче напряжения на электромагнитный привод 1 растягивается пружина 2 и часовой механизм приходит в действие. Анкер 4, поворачиваясь вокруг оси О2, «перепускает» зубчатый диск 3, который вращается вокруг оси О1. Перемещающийся вместе с ним рычаг 8 в конце пути упирается в пластинчатый контакт 9 и замыкает его. Храповой механизм дает подвижной системе реле возможность возвратиться в исходное положение, когда будет снято напряжение электромагнитного привода 1. Возврат осуществляется специальной пружиной (на рисунке не показана). Изменяя расстояние от грузика 5 до оси О2 и массу грузика, можно регулировать момент инерции анкера и через него — выдержку времени реле.

Читайте также:  Настройка xbox 360 пульт

Рисунок 6.8 Реле времени с анкерным механизмом:

1-электромагнитный привод; 2- пружина; 3- зубчатый диск; 4- анкер; 5- грузик; 6- храповое колесо; 7- собачка; 8- рычаг; 9- пластинчатый контакт

Выдержка времени, создаваемая реле с часовым механизмом,

где α — угол поворота подвижной системы от начала движения до замыкания контактов; n — передаточное число зубчатого механизма; z — число зубьев ходового колеса; Tа — период колебаний анкера,

здесь J — момент инерции анкера; φ — угол поворота анкера при колебаниях; Мдв момент, создаваемый движущимися силами; Mпрд — момент, создаваемый противодействующими силами.

В некоторых реле применяется пневматическое или гидравлическое замедление. Изменением сечения отверстия, через которое проникает воздух (или жидкость) из одного объема в другой, достигается регулировка выдержки времени. Наиболее высокие выдержки времени (до несколько часов) достигаются в реле с планетарным механизмами.

Тепловые реле

Измерительным органом теплового реле является биметаллический элемент, который при нагреве изгибается и переводит контактную систему в отключенное или включенное состояние. Биметаллический элемент представляет собой двухслойную пластинку из металлов с разными температурными коэффициентами линейного расширения (ТКЛР). При нагреве слой термоактивного металла существенно расширяется, в то время как слой термоинертного металла почти не деформируется. Если один конец биметаллической пластинки жестко закрепить, то другой свободный конец ее будет изгибаться.

Пластинки биметаллического элемента, прочно соединенные между собой, должны иметь возможно большую разность ТКЛР, что будет увеличивать чувствительность теплового реле. Пределы упругости компонентов биметалла должны быть высокими. В этом случае для них допустима большая температура нагрева, не вызывающая остаточных деформаций.

В качестве материала с низким ТКЛР (термоинертного компонента) часто применяется сплав никеля с железом, называемый инваром. Инвар 36Н содержит 36 % никеля, инвар 39Н — 39 %. В качестве термоактивного компонента с высоким ТКЛР используются различные стали, латунь, константан и другие материалы.

На рис. 6.9 изображена конструктивная схема теплового реле. Биметаллическая пластина 1 такого реле упирается в верхний конец пружины 7. Нижний конец пружины давит на выступ пластмассовой колодки 4, которая может поворачиваться вокруг оси О1.

Рисунок 6.9. Схема теплового реле:

1-биметаллическая пластина; 2- кнопка ручного возврата; 3,8- упоры; 4- пластмассовая колодка; 5- подвижный контакт; 6- неподвижный контакт; 7- пружина

В положении, изображенном на рис. 6.9, движение пластины 1 и верхнего конца пружины 7 влево ограничено упором 8. Сила пружины 7 воздействует на выступ пластмассовой колодки 4 так, что она оказывается повернутой по часовой стрелке, а укрепленный на ней подвижный контакт 5 — замкнутым с неподвижным контактом 6.

Рисунок 6.10. Характеристика теплового реле

При протекании повышенного тока по нагревательному элементу — НЭ (или непосредственно по пластине 1) — биметаллическая пластина 1 нагревается и ее нижний конец перемещается в направлении стрелки А. В результате верхний конец пружины 7переходит вправо и создаваемая ею сила воздействует на колодку 4 так, что она поворачивается на некоторый угол против часовой стрелки, а контакты 5 и 6 размыкаются. Упоры 3 и 8 ограничивают перемещение нижнего конца пластины 1. Возврат реле в исходное положение происходит самопроизвольно, когда биметаллическая пластинка остынет. В других конструкциях перевод реле в исходное положение осуществляется кнопкой ручного возврата 2.

На рис. 6.10 дана типичная для тепловых реле зависимость времени срабатывания t от тока I. При минимальном (пограничном) токе срабатывания Iпогр время срабатывания велико, с увеличением тока оно уменьшается.

Дата добавления: 2015-10-26 ; просмотров: 3889 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Adblock
detector