Способы изменения временных параметров реле
Электрические и временные параметры реле
Поведение электромагнитных реле в релейно-контактных схемах определяется их электрическими и временными параметрами.
К электрическим параметрам реле следует отнести:
ток (напряжение, мощность, ампер-витки) срабатывания (Iс,р) – тот наименьший ток, при котором реле переходит их начального положения в конечное (те якорь реле соприкасается с сердечником), производя необходимые переключения контактов.
ток (напряжение, мощность, ампер-витки) возврата (Iв,р) – тот максимальный ток, при котором реле переходит в начальное состояние, производя переключение контактов.
(8)
Для реле с поворотным якорем kв имеет порядок 0,93 – 0,97, что позволяет использовать их в качестве измерительных, реагирующих на уровни сигналов и используются в релейной защите. Для реле с клапанным якорем kв = 0,2 – 0,4, что удобно для использования этих реле в логической части релейно-контактных схем.
номинальное напряжение (Uн) – оптимальное значение напряжения, при котором реле должно работать надежно при возможных колебаниях питающего напряжения, повышении температуры и других режимах.
(9)
сопротивление обмоток реле (Rр).
рабочий ток реле (Iр) – ток, установившийся в обмотке реле по окончании переходного процесса срабатывания
(10)
К временным параметрам относятся:
время срабатывания (tср) – время, протекающее от момента подачи напряжения до момента срабатывания реле, т.е. притяжения якоря и переключений в исполнительной системе.
время отпускания (tотп) – время, протекающее от момента снятия напряжения до момента отпускания реле.
При подаче напряжения на обмотку или снятии напряжения с обмотки реле, ток в ней возрастает или убывает по экспонециальному закону. Функция возрастания тока во времени описывается уравнением:
(11)
где 
, причем Lр принимается при отпущенном якоре.
По мере его перемещения Lр изменяется и это сказывается на характере кривой нарастания тока.
(12)
Функция убывания тока во времени описывается уравнением:
(13)
где 
, причем Lр/ принимается при притянутом якоре.
. (14)
На рис.2.4 показано изменение тока при включении и отключении реле без учета изменения индуктивности. Из графика видно, что
tср = tтр.ср + tд.ср, (15)
tотп = tтр.отп + tд.отп, (16)
где tд.ср и tд.отп – время движения якоря, соответственно, при срабатывании и отпускании.
tтр.ср и tтр.отп – время трогания, соответственно при срабатывании и отпускании.
В соответствии с требованиями электрических схем, промышленностью изготавливаются реле с различными электрическими и временными параметрами. При необходимости в конструкцию реле закладывается возможность изменения как электрических (реле защиты), так и временных (реле времени) параметров реле во время эксплуатации.
В схемах автоматики и телемеханики используются реле, для которых возможность регулирования электрических и временных параметров в конструкции не предусмотрена. Однако имеется большое количество модификаций (для телефонных до 800), в которых предусмотрены различные электрические и временные параметры. Быстродействующие реле имеют выдержку времени на срабатывание tср = 4мсек., а замедленное реле – до 1200 мсек.
При проектировании и наладке релейно-контактных схем часто используют схемные способы изменения параметров.
[Самостоятельно проработать способы изменения временных параметров по [5] стр.107].
Типы и параметры реле можно найти в справочнике: Какуевицкий Л.И., Смирнова Т.В. Справочник реле защиты и автоматики. М.: Энергия, 1972.
При отпускании реле энергия электромагнитного поля, запасенная обмоткой разряжается на коммутирующем устройстве (контактах). Это приводит к подгоранию контактов. Для предупреждения этого явления катушку шунтируют встречно включенным диодом, как показано на рис.2.5.
Однако это приводит одновременно и к изменению временных параметров, что не всегда приемлемо. Более распространенным способом защиты контактов является шунтирование их цепочкой RC. Сопротивление выбирается не большим 20-50 Ом, а емкость для кодовых реле 1-2 мкф.
Источник
Общие сведения о реле железнодорожной автоматики
Реле и приборы релейного действия широко распространены в устройствах ЖАТ из-за простоты конструкции, надежности и длительности срока службы в различных климатических условиях. Они являются основными элементами, посредством которых создаются электрические схемы автоматики и телемеханики. Под элементами понимаются простейшие для системы устройства, преобразующие входную величину в выходную.
Принцип действия релейного элемента заключается в скачкообразном изменении выходной величины при плавном изменении входной величины. Входными электрическими величинами являются напряжение и ток. Скачкообразное изменение тока выходной цепи достигается физическим размыканием электрической цепи контактами, вследствие чего такой элемент автоматики называют контактным реле. В основу работы контактного реле заложен принцип действия электромагнита, в котором электромагнитная энергия преобразуется в механическое перемещение, поэтому реле на-
Рис. 1.1. Элементы контактного реле
Основными частями электромагнитного реле (рис. 1.1) являются: обмотка 1 (катушка), намотанная на фенопластовую шпулю и установленная на сердечнике 2, подвижная часть реле — якорь 4, который воздействует на исполнительный орган — контакты 5 и ярмо 3, на котором крепятся основные элементы. Действие реле заключается в следующем: при пропускании тока по катушке в сердечнике создается магнитный поток, направление которого определяется по правилу «буравчика». Вектор магнитного потока направлен по элементам — сердечник, воздушный зазор, якорь, ярмо. Под действием магнитного потока сердечник намагничивается, притягивается якорь, который воздействует на переключающиеся (общие) контакты. Состояние реле, при котором якорь притягивается, называется возбуждением или срабатыванием. При выключении тока в катушке исчезает магнитный поток, якорь под действием собственного веса и под действием реакции контактных пружин возвращается в исходное состояние. Возвращение якоря в исходное состояние называется обесточиванием (отпусканием) реле. Состояние реле записывается символами: реле возбуждено — Т или 1; реле обесточено — I или 0.
Реле железнодорожной автоматики классифицируются по ряду признаков:
- по принципу действия реле подразделяются на электромагнитные, в основу действия которых положен принцип работы электромагнита; индукционные (двухэлементные), работающие от переменного тока, принцип которых основан на взаимодействии сдвинутых по фазе переменных магнитных потоков элементов с токами, индуцированными в подвижном алюминиевом секторе; электротермические, действие которых основано на расширении тел при нагревании; в электротермических реле используют биметаллические пластины, изгибающиеся при нагревании и замыкающие контакты с другим линейным расширением;
- по надежности действия реле подразделяются на реле первого класса и низшие классы. К реле первого класса надежности относят реле, у которых при выключении тока в обмотках обеспечивается 100%-ное отпускание якоря под действием собственного веса. Реле 1 класса выпускаются в защитном кожухе и устанавливаются в релейных шкафах или на стативах релейных помещений; реле первого класса без кожуха устанавливаются в блоках электрической и горочной централизации. Реле этого класса обладают дополнительными свойствами, обеспечивающими высокую надежность:
- несвариваемость фронтовых контактов с общими контактами; фронтовые контакты изготавливаются из графито-серебряного композита, остальные контакты из серебра;
- надежное контактное нажатие на фронтовые контакты составляет 0,3 Н (30 гс), на тыловые — 0,15 Н (15 гс);
- межконтактное расстояние должно быть не менее 1,3 мм;
- наличие антимагнитного штифта на якоре, исключающего залипание якоря при выключении тока из-за явления остаточной индукции;
- исключение неодновременного переключения контактов;
- реле первого класса используются в ответственных схемах без использования дополнительного контроля отпускания якоря.
У реле низших классов отпускание якоря при выключении тока обеспечивается под действием реакции контактных пружин. Эти реле не используются в ответственных схемах, непосредственно обеспечивающих безопасность движения поездов. При использовании этих реле в ответственных схемах действие по переключению контактов проверяется дополнительно схемным путем;
- по роду питающего тока реле делятся на реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока подразделяют на нейтральные, поляризованные и комбинированные; реле переменного тока являются только индукционными;
- по времени срабатывания реле делят на быстродействующие с временем срабатывания на притяжение и отпускание якоря до 0,03 с; нормальнодействующие с временем срабатывания 0,03—0,3 с; медленнодействующие с временем срабатывания 0,3—1,5 с; временные с временем срабатывания более 1,5 с;
- по конструкции реле подразделяют на большие, малогабаритные, реле типа РЭЛ. Промышленностью выпущено четвертого поколения реле. К первому поколению относят реле с подключением в схему под гайку или с разборным болтовым подключением. Ко второму поколению относят большие штепсельные и нештепсельные реле. К реле третьего поколения относят малогабаритные реле, а к реле четвертого поколения — реле РЭЛ. Кроме контактных реле, широкое распространение получила бесконтактная аппаратура: реле, датчики, генераторы, приемники, бесконтактные трансмиттеры и др.;
- по способу включения в электрическую схему реле делят на штепсельные, нештепсельные (монтажные провода припаиваются к выводам контактов реле) и с болтовым соединением монтажных проводов (разборное соединение).
Маркировка реле. Все реле автоматики и телемеханики имеют специальную маркировку, состоящую из букв и цифр, занимающих определенное место в обозначении, однако система обозначений выдерживается не для всех типов реле.
Первая буква или сочетание двух букв указывают на принцип действия реле; вторая буква указывает на конструкцию реле (малогабаритные), у больших и автоблокировочных реле эта буква отсутствует. Например, первые буквы обозначают: Н — нейтральное, П — поляризованное, К — комбинированное, И — импульсное, СК — самоудерживающее комбинированное, ДС — двухэлементное секторное, А — автоблокировочное, В — с выпрямителем, Т — с термоэлементом, Ш — штепсельное, Р — с разборным болтовым соединением, М — малогабаритное, вторая буква М — медленнодействующее.
Аббревиатуры некоторых реле можно расшифровать так: НМШ — нейтральное малогабаритное штепсельное; НМПШ — нейтральное малогабаритное пусковое штепсельное; ИМВШ — импульсное малогабаритное с выпрямителем штепсельное; НМШМ — нейтральное малогабаритное штепсельное медленнодействующее; ДСШ — двухэлементное секторное штепсельное.
После буквенного обозначения указываются цифры. Если после букв стоит цифра 1 — это означает, что реле имеет 8 групп (8 фт) контактов; в каждую группу входит 1 фронтовой, 1 перекидной (общий, осевой, подвижный) и 1 тыловой контакт. Цифра 2 означает, что реле имеет 4 группы контактов 4 фт. Цифра 3 означает, что реле имеет 2 полных группы контактов 2 фт и 2 группы 2 ф, состоящие из фронтового и перекидного контактов. Цифра 4 означает, что реле имеет 4 полных группы контактов 4 фт и 4 неполных группы 4 ф, состоящих из фронтовых и перекидных контактов. Цифра 5 означает, что контактная система реле состоит из двух полных групп контактов 2 фт и двух неполных групп контактов 2 т, состоящих из перекидного и тылового.
Последнее число в обозначении реле указывает на величину сопротивления обмоток при их последовательном соединении. Если реле имеет обмотки с разной величиной сопротивления, то их обозначение записывается дробью АОШ2-180/0,45.
Особенности обозначения реле с разборным болтовым подключением: цифра 1 означает наличие 6 групп контактов, цифра 2 и цифра 3 — наличие 2 групп контактов.
Реле автоматики и телемеханики, применяемые в электрических схемах, имеют условные графические обозначения, которые приведены в табл. 1.1.
1. Нейтральные реле постоянного тока
Источник
Временные параметры реле и способы их изменения
Время притяжения tпр и отпускания якоря реле tот могут быть изменены различными способами. Это выполняется обычно двумя путями: изменением рабочего тока Iр в обмотке реле и хода якоря .
Изменение хода якоря осуществляется применением различных видов демпфирования. Как правило используется для увеличения времени притяжения якоря. Демпфирование может быть механическим (масляные демпферы) или магнитным.
Магнитное демпфирование основано на создании вихревых токов, возникающих в короткозамкнутом витке при изменении потока в сердечнике. В качестве короткозамкнутого витка используются медные гильзы, втулки, шайбы.
Медную гильзу можно разместить внутри обмотки реле, снаружи обмотки, надеть, как шайбу, на конец сердечника или использовать её в качестве каркаса катушки.
Магнитное и механическое демпфирование являются конструктивными способами изменения временных параметров реле и используются для замедления на притяжение и отпускание якоря.
Существуют также схемные способы. Рассмотрим некоторые из них.
Схемы замедления на притяжение
Параллельно обмотке включается резистор r через собственный контакт реле (размыкающий), благодаря чему сопротивление r не влияет на время отпускания.
Дополнительная катушка должна быть выполнена толстой проволокой, чтобы Rд 9 / 21 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая > >>
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Источник
