Тема лекции: Устройство и работа реле

Реле называется прибор, в котором при достижении определенного значения входной величины выходная величина изменяется скачком.

Обратный скачок выходной величины от у1 до у2 называется отпусканием реле. Параметром отпускания реле х2 и хх называется значение входной величины, при котором происходит этот обратный процесс.

Реле трудно отнести к какой-либо группе устройств. Не являясь измерительным прибором, реле в системах автоматики выполняет самые различные функции и по преобразованию информации: например, усиление сигнала, разветвление сигнала по многим каналам, переключение цепей, включение или выключение объектов. Важной функцией реле является выявление предельных значений контролируемой физической величины, например реле контроля давления с электрической цепью сигнализации, электроконтактные устройства измерений линейных величин, реле контроля и тепловой защиты. Выходной величиной большинства реле является напряжение или ток. Такие реле в схемах автоматики относят к промежуточным элементам. Их подразделяют на электромагнитные, электронные, магнитные, индукционные, магнитоэлектрические и др.

Электромагнитным реле называют устройство, состоящее из электромагнита и управляемых им контактов, действующее при появлении или исчезновении тока в обмотке возбуждения электромагнита.

Промежуточные электромагнитные реле предназначаются преимущественно для целей управления. С помощью этих реле осуществляется включение и выключение аппаратуры в цепях главного тока с нормальным напряжением и при пониженном напряжении в цепях управления.

Описанная конструкция относится к нейтральным реле, одинаково реагирующим на изменение полярности тока.'

Поляризованное реле Превратится в двухпозиционное, если убрать пружины.

Для регулирования времени действия устройства в схемах управления применяют реле времени различных конструкций.

Реле времени — это устройство, которое замыкает или размыкает контакты через некоторый промежуток времени после получения от датчика сигналов командного импульса. При небольших задержках процессов применяют электромагнитные реле типа РЭ с выдержкой времени 0,05— 5 с за счет медленного нарастания и убывания магнитного потока. В таких реле используется демпферная гильза, которая устанавливается на неподвижную часть магнито-провода реле.

При изменении магнитного потока в демпферной гильзе наводятся вихревые токи, которые создают свой поток, направленный навстречу основному потоку, задерживая таким образом срабатывание реле.

Маятниковые реле времени. При необходимости получения большого времени выдержки могут применяться маятниковые реле времени. Маятниковые реле времени типа РВМ-2 работают следующим образом. Когда ток подводится к катушке соленоида, якорь последнего втягивается и прикрепленным к нему мостиком через пружину перемещает тягу, шарнирно связанную с рычагом Зубчатый сектор рычага находится в зацеплении с шестерней. Поворачиваясь вместе с рычагом, он приводит во вращение анкерную шестерню через зубчатые колеса. Грубое регулирование выдержки времени осуществляется с помощью установочного винта 1, позволяющего изменить путь рычага до момента расцепления с шестерней. Тонкое регулирование осуществляется перемещением по маятнику установленного на нем груза. Как только прекращается поступление тока в катушку, рычаг под действием силы тяжести возвращается в исходное положение и размыкает контакты и. Маятниковые реле времени позволяют получать выдержку времени от 2 до 15 с с точностью 10%.

Пневматическое реле времени Работает следующим образом. Когда катушка электромагнита выключена, то его якорь через ограничитель пружиной поднят вверх. В это время возвратная пружина сжата и, воздействуя на тягу, удерживает выпуклый поршень с диафрагмой в крайнем верхнем положении. В верхнем положении поршня резиновая диафрагма выгнута вверх и воздушная камера над ней имеет минимальный объем. При включении катушки электромагнита в цепь питания якорь опускается, ограничитель освобождает колодку и пружина начинает перемещать поршень вниз. Во время опускания поршня в камере образуется вакуум, поэтому поршень опускается с меньшей скоростью, чем ограничитель. Контакты микропереключателя, посредством которых осуществляется подача сигнала в цепь, срабатывают мгновенно одновременно с втягиванием якоря электромагнита.

Электронное реле времени. Схема программного управления механизмами моечной установки, в которой время выдержки, определяющей цикл работы механизмов, осуществляется электронным реле времени. В отличие от обычного электромагнитного реле электронное реле времени имеет конденсатор С, включенный параллельно с неоновой лампой V и промежуточным реле /С/. Работа его основана на включении цепи питания промежуточного реле KJ через неоновую лампу V, которая включается при достижении на обкладках конденсатора С потенциала, равного потенциалу зажигания лампы. Время зарядки конденсатора, устанавливаемое резистором R2, определяет выдержку времени срабатывания промежуточного реле К1.

Основными параметрами, характеризующими работу реле в каком-нибудь устройстве, являются:

1) мощность срабатывания Рс — мощность, которая

подводится к обмотке реле от управляющей цепи для

его надежного срабатывания;

2) мощность в управляемой цепи Ру—максимальная

мощность в управляемой цепи, при которой реле еще

работает надежно;

3) время срабатывания tc — интервал времени от мо

мента подачи управляющего сигнала на обмотку реле

до момент,) воздействия контактов реле на управляемую

цепь;

4) надежность реле.

По принципу действия используемого преобразователя электрические контактные реле можно разделить на ie: электромагнитные (постоянного и переменного тока), магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные, электротепловые, фотоэлектронные, электронные и тиратронные.

Реле делятся на нейтральные и поляризованные.

Нейтральное реле является наиболее распространенным типом реле. Оно одинаково реагирует на постоянный ток обоих направлений, протекающий по его обмотке.

Поляризованное реле реагирует различным образом it зависимости от направления постоянного тока, протекающего по обмотке реле.

Электромагнитное нейтральное реле состоит из неподвижного сердечника с обмоткой и подвижного якоря. В настоящее время в технике применяются электромагнитные реле различных конструктивных форм, но наиболее распространенными являются реле с поворотным или втяжным якорем.

В якорь запрессован выступающий латунный штифт, который не позволяет якорю вплотную прилегать к сердечнику и тем самым предохраняет его от «залипания» вследствие возникающего гистерезиса при отключении тока. Реле состоит из контактов, корпуса, катушки, якоря, латунного штифта, крышки (сердечника), контактной перемычки и упоров. При пропускании тока по обмотке катушки, которая вставляется в цилиндрический корпус, за счет электромеханического усилия Рэм якорь втягивается внутрь катушки, поднимая контактную перемычку и замыкая контакты. При снятии управляющего сигнала, т. е. отключении реле, якорь под действием силы тяжести опускается на упоры и размыкает контакты. Контактные язычки реле могут коммутировать мощность до нескольких десятков ватт.

Время работы реле является одной из важнейших его хактеристик. При замыкании кнопки К в обмотке реле возникает переходный процесс. Следует отметить, что надежность работы электро-магнитного реле в большой степени зависит от надежности контактов. Надежность контактов зависит от материалов, которые применяются для их изготовления. Эти контакты имеют большую механическую прочность и высокую температуру плавления. По характеру соприкосновения поверхностей контакты делятся на три вида: точечные (соприкосновение контактов происходит в точке), линейные (соприкосновение контактов — по линии) и плоскостные (соприкосновение контактов — по плоскости). Поляризованное реле отличается от нейтрального электромагнитного реле тем, что имеет дополнительный постоянный магнит и направление перемещения якоря вависит от направления постоянного цока, протекающе-10 по обмотке реле. Поляризованное реле имеет высокую чувствительность, большой коэффициент управления и малое время срабатывания.

Принцип работы поляризованного реле основан на взаимодействии магнитных полюсов якоря реле, намагниченного постоянным магнитом, и электромагниту состоящего из стального магнитопровода и обмоток. Якорь вверху имеет северный полюс N, а внизу —южный полюс. Если подать напряжение на обмотки электромагнита такой полярности, то левый полюс электромагнита станет южным S, а правый — северным N. В этом случае якорь отклонится влево. Для переключения якоря в новое положение необходимо подать управляющее напряжение другой полярности. Следует заметить, что, изменяя расположение неподвижных контактов, можно получить и другие режимы работы реле.

Дата добавления: 2013-12-13