Главная Работа в электроустановках




=Гс, с

К1 J

&7 s87

\К1 d=ci

Рис. 7.11. Использование для замедления срабатывания процесса заряда конденсатора. К примеру 7.19 и упражнению 7.8

2. Маятниковые реле имеют мгновенный возврат, выдержка времени менее стабильна, чем у защитных реле времени, габариты больше, зато частота включений и их количество практически неограниченны.

3. Действие пневматических реле основано на медленном истечении воздуха из камеры определенного объема через калиброванное отверстие. Реле просты, неприхотливы, срок службы практически неограничен, точность невысока, но в ряде простых применений ее достаточно. Однако пневматические реле можно устанавливать только в чистых помещениях, •ггобы не засорялось калиброванное отверстие.

4. Распространены специальные электромеханические устройства- многоконтактные реле времени, командные приборы (см. упражнение 5.8), шаговые искатели (пример при-менешя в автоматике приведен на рис. 9.17) ИТ. п.

5. Используются тепловые реле времени. В них замедление достигается за счет времени, необходимого на нагрев и остывание биметаллической пластины. Устройство такого реле и его особенности рассмотрены в упражнении 7.9.

6. Замедление срабатывания может быть получено за счет использования процесса заряда конденсатора, включенного последовательно с резистором. Свойства и особенности этого способа замедления подробно рассмотрены в примере 7.19 и упражнении 7.8. В настоящее время именно этот способ получил наибольшее распространение в электронных реле времени и многочисленных устройствах на базе бесконтактных элементов для создания элементов задержки.

Рассмотрим несколько характерных примеров замедления при срабатьшании.

Пример 7-19

На рис. 7.11 показано использование явления апериодического (без колебаний) процесса заряда конденсатора С1. При за-



мыкании контакта реле K1Q в цепи 3-4 зарядный ток конденсатора С1 нарастает до потенциала зажигания неоновой лампы EI. На это требуется тем больше времени, чем больше сопротивление резистора R1, емкость конденсатора С1 и чем выше потенциал зажигания лампы. После ее зажигания конденсатор разряжается на катушку реле К], и, если накопленной в конденсаторе энергии юстаточно, реле срабатывает и самоблокируется по цепи 5-6, а лампа EI гаснет.

Полный разряд конденсатора обеспечивается закорачиванием его контактом сработавшего реле К1. Для правильной работы схемы нужно обеспечивать высокую изоляцию всех ее элементов, так как сопротивление резистора R] (сотни тысяч ом) соизмеримо с сопротивлением изоляции.

При напряжениях ниже 110 В схема работает плохо, так как четкость срабатьшания реле в конечном счете зависит от энергии, накопленной конденсатором, а ее количество пропорционально к в адрату напряжения.

Упражнение 7.8

1. Разделить схему на рис. 7.11 на простые цепи. Что обозначают иа нем разноцветные стрелки? Ответить на вопросы. 2. Зачем в схему введен кнопочный выключатель SB1" 3. Что произойдет, если контакт K1Q заменить перемычкой, а контакт К1 в цепи 5-6 отсоединить? 4. Чему должно быть равно сопротивление 7?i резистора R1, если емкость конденсатора С1 30 мкФ, а реле должно сработать через 35 с после замыкания контакта KlQl 5. Что изменится в работе схемы, если контакт K1Q будет замкнут, например, 20 с? 6. Пусть энергия для срабатывания реле Wi = 0,05 Дж. Чему равно минимальное значение Cl емкости конденсатора С1, чтобы реле сработало? Принять потенциал зажигания лампы равным 70 В.

\к1С1\

Без термистора

С тершстором

Время

Рис. 7.12. Замедление срабатывания с помощью термисторов. К примеру 7.20

Ответы

1. Ответ дан на рис. 7.11 справа. Стрелки указывают направления токов: при заряде конденсатора (красная), разряде на катушку реле (зеленая), при разряде после срабатывания реле (синяя) , при самоблокировке (черная) .

2. Для деблокировки, т. е. для возврашения схемы в исходное положение.

3. Реле будет пульсировать.

4. Вопрос решается исходя иэ того, что неоновая лампа зажигается примерно при 60-70% напряжения питания и именно до этого значения происходит заряд конденсатора через искомое сопротивление. С другой стороны, постоянная времени заряда 7" = lO~*C,«i (см. пояснения к рис. 7.8) есть время, в течение которого конденсатор заряжается до 63% напряжения питания, т. е. практически до напряжения зажигания лампы. Следовательно, в нашем примере ; = 7" = 35 с. Значит, в нашем случае 35 = 10" х x 307? 1, откуда Л, = 1,17 МОм.

5. Реле не сработает. Но конденсатор за 20 с успеет несколько зарядиться и при хорошей изоляции (а это необходимое условие применения схемы) сохранит заряд. Следовательно, при следующем замыкании контакта K1Q время



срабатывания реле будет не 35 с (как в нашем примере), а меньше.

6. Энергия, накопленная конденсатором, Нг = Ci(/ 6

= - 10 ° Дж Д0;1жна быть равна или больше

2 С, • 70

Wi = 0,05 Дж. Следовательно, 0,05

откуда Cl >

0,05-2-10° 70

2-10"

* 20 мкФ.

В рассмотренном примере заряд конденсатора прекращается, когда напряжение на нем достигает значения, при котором зажглась нео1Говая лампа. Таким образом, лампа вьшолняет роль своеобразной "отсечки". Однако это не единственный прием прекращения заряда конденсатора, т. е. в конечном итоге ограничения вьщержки времени. Распространено, например, сравнение напряжения заряжающегося конденсатора с так называемым опорным, наперед заданным стабилизированным напряжением. Когда напряжение на заряжающемся конденсаторе достигает значения опорного напряжения, заряд прекращается. Кстати сказать, изменениями значений опорных напряжений (например, с помощью потенциометра) задается необходимая уставка времени.

Пример 7.20

Значительное замедление может быть получено в схеме рис. 7.12,6, где Л7 -т е р м и с г о р, т. е. полупроводниковое сопротивление с большим отрицательным температурным коэффициентом. При замыкании цепи контактом реле пуска KIQ ток в цепи катушки недостаточен для срабатьшания реле KI, так как он ограничен сопротивлением холодного термистора. Но по мере нагревания термистора ток увеличивается в несколько раз. После срабатьшания реле самоблокируется и остается включенным

необходимое время, а затем деблокируется контактом реле возврата K1R.

Характер нарастагшя тока в цепи реле, включенного без термистора (рис. 7.12,д), показан на рис. 7.12,в - красная кривая; через термистор - на рис. 7.12,6 - зеленая кривая. Ток срабатьшания /с в обоих случаях одинаков, но времена срабатьшания различны: Гг > Г] -

Обратим внимание на контакт реле KI, закорачивающий термистор после срабатьшания реле. Это отнюдь не лишний контакт; если он отсутствует, термистор сгорит, гак как из-за его отрицательного температурного коэффициента ток, прохо-дяншй через него, если термистор вовремя не закоротить, будет безгранично возрастать.

Электромагнитное замедление. Особенно распространены реле с короткозамкнутой обмоткой (втулкой, гильзой) - телефонные, кодовые, реле управления. Эти реле наиболее просты, дают в ряде случаев до-статочнью замедления и сравнительно дешевы. Устройство реле в трех вариантах поясняют эскизы на рис. 7.13,д. Слева гильза 4 расположена вблизи якоря 1, в центре - вдали от якоря, справа гильзы нет.

Принцип получения замедлений поясняет риз. 7.13,6. На нем зеленая кривая - изменения тока в катушке У, красная KpiP вая - изменения вихревых токов в гильзе, возникающих в ней только при изменении тока в катушке, т. е. при включении (ток в катушке нарастает) и при отключении (ток в катушке спадает) . На якорь воздействует суммарный магнитньн") поток, создаваемый как током в катушке, так и вихревыми токами в гильзе. Следовательно, чтобы оценить работу реле, обе кривые надо сложить. В результате получается, что при срабатывании нарастание магнитного потока замедляется, т. е. возникает прямое замедление. При возврате поток, созда-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 [77] 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121


0.0103