![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Электромеханические аппараты автоматики
К электромеханическим аппаратам автоматики относятся электромеханические реле, датчики и различные исполнительные устройства. К электромеханическим реле относятся электромагнитные, магнитоэлектрические, индукционные, электротепловые, пьезоэлектрические, электро- и ферродинамические, магнитострикционные, вибрационные, электретные и др. Особое место среди них занимают герконовые реле (реле с магнитоуправляемыми герметизированными контактами). Для суждения о работе реле используется понятие характеристика управления. Она имеет релейный характер: скачкообразное увеличение выходной величины `У` при некотором значении входной электрической воздействующей величины ` X` (ток, напряжение, частота) и такое же скачкообразное уменьшение выходной величины, но уже при другом значении входной величины. При всех остальных значениях воздействующей входной величины выходная величина не меняется или изменяется незначительно. Реле – это автоматический аппарат релейного действия, в основном предназначенный для коммутации цепей управления более мощных аппаратов, сигнализации, связи и пр., а также для суммирования и размножения сигналов. Характеристики управления реле приведены на рис. 8.1, а устройство реле показано на рис. 8.2.
Рис. 8.1. Примеры характеристик управления аппаратов релейного действия: а, б, в, д – электромеханических; г – статических электрических; а, б, г, д – одностабильных; в – двустабильных; а, б, г – максимальных; д – минимальных; а, г, д – работающих на замыкание; б - работающих на размыкание; и минимальное значение выходного параметра
В зависимости от выполняемой функции электромеханические реле подразделяются на логические и измерительные. Электромеханическое логическое реле предназначено для срабатывания и отпускания (возврата в исходное состояние) при изменении входной воздействующей величины, ненормируемой по точности. Рис. 8.2. Простейшее электромагнитное реле с одним замыкающим узлом: 1 – обмотка; 2 – ярмо; 3 – изоляционная планка; 4, 11 – упоры; 5, 6 – контактные пружины; 7, 8 – контакт-детали; 9 – толкатель; 10– якорь; 12 – сердечник.
Входная воздействующая величина электромеханического логического реле – это электрическая величина, на которую реле реагирует, если она воздействует на реле при заданных условиях. Электромеханические логические реле подразделяются на промежуточные, указательные и реле времени. Промежуточные реле предназначены для размножения и усиления поступающих к ним сигналов. Указательные реле – для указания срабатывания и возврата других коммутационных аппаратов. Реле времени – для создания выдержки времени. Электромеханическое измерительное реле предназначено для срабатывания с определенной точностью при заданном значении или значениях характеристической величины. Характеристическая величина электромеханического измерительного реле – это электрическая величина, нормируемая по точности и определяющая функциональный признак реле. Для её образования необходима одна или несколько входных воздействующих величин электрического измерительного реле. Для пояснения разницы между логическими и измерительными реле сравним два реле, имеющих одну входную воздействующую величину – электрическое напряжение. Логическое реле предназначено для срабатывания и возврата при дискретном изменении входной воздействующей величины от нуля до логической единицы. Это означает – напряжение подано или не подано на вход реле. В отличие от логического реле, на измерительное реле напряжение подается постоянно, т.е. входная величина измеряется постоянно. Напряжение для него не только входная величина, но и характеристическая величина. Максимальное электромеханическое реле – это измерительное электрическое реле, срабатывающее при значениях характеристической величины, больших заданного значения. Минимальное электромеханическое реле – это измерительное реле, срабатывающее при значениях характеристической величины, меньших заданного значения. Измерительные реле бывают следующих видов: · со шкалой уставок; · без шкалы, но с возможностью изменения уставки; · с фиксированной настройкой. На вход измерительного реле (в отличие от логического) одновременно могут подаваться несколько входных воздействующих величин. Срабатывание электромеханического реле – это выполнение реле функции, для которой оно предназначено. Возврат электрического реле – переход в исходное состояние из состояния, в котором оно находилось после срабатывания. Значение параметра срабатывания (возврата) электромеханического реле Отношение значения параметра возврата к значению параметра срабатывания называется коэффициентом возврата Для максимальных реле Для надежного срабатывания логического реле рабочее значение Коэффициент запаса по входной воздействующей величине определяется отношением В зависимости от того, возвращается ли реле, изменившее своё состояние под воздействием входной воздействующей или характеристической величины в прежнее состояние после устранения этого воздействия, реле подразделяются на одностабильные (см. рис. 8.1, а, б, г, д) и двустабильные (см. рис. 8.1, в). Одностабильные реле возвращаются, а для возврата двустабильных реле необходимо приложить другое воздействие. Существуют реле с нормируемым и ненормируемым временем. Заданное значение выдержки времени, при котором реле с нормируемым временем должно срабатывать при определенных условиях, называется уставкойвыдержки времени. Промежуточные и указательные логические реле имеют ненормируемое время, а реле времени – нормируемое. Измерительное реле с нормируемым временем может быть: с независимой выдержкой времени, с зависимой выдержкой времени и с ограниченно зависимой выдержкой времени. На рис. 8.3 приведены характеристики зависимости времени срабатывания
![]() Рис. 8.3. Характеристика зависимости а – независимая; б – зависимая; в – ограниченно зависимая; г – зависимая, с отсечкой выдержки времени
По роду управляющего тока реле подразделяют на реле постоянного и переменного токов. У некоторых электромагнитных реле изменение рода тока управления требует только замены катушки и изредка других деталей. Такие реле называются универсальными. Электрические реле постоянного тока, функционирование которых зависит от полярности их воздействующей величины, называются поляризованными. Различают два режима работы реле: режим нормальных коммутаций, когда контакт коммутирует цепь многократно; режим предельных (редких) коммутаций, когда контакт коммутирует цепь несколько раз. К условиям коммутации относятся: · продолжительность включения; · частота коммутаций и параметры коммутируемой цепи: род тока, частота переменного тока, напряжение источника; · ток цепи до размыкания; · соотношение замыкаемого и размыкаемого токов; · характер коммутируемой цепи. На постоянном токе коммутируемую цепь определяют постоянной времени электрической цепи На переменном токе коммутируемую цепь характеризуют сдвигом фаз между током цепи и напряжением источника К наиболее часто указываемым в технической документации коммутационным характеристикам относятся: · коммутационная износостойкость – количество циклов включения или отключения, гарантированное изготовителем при работе реле в режиме нормальных коммутаций при заданных условиях (напряжение, постоянная времени, cosφ и т.д.); · коммутационная способность циклического действия – наибольшее значение тока, которое контактное реле может последовательно замыкать и размыкать в режиме редких коммутаций при заданных условиях (напряжение, число циклов, постоянная времени, cosφ и т.д.); · предельная отключающая способность – наибольшее значение тока, которое контактное реле способно размыкать в заданных условиях. К характеристикам контактов реле также относятся: · предельный длительный ток цепи контакта – наибольшее значение тока, которое предварительно замкнутая цепь контакта способна выдержать длительно в заданных условиях; · предельно длительный ток цепи контакта – наибольшее значение тока, которое предварительно замкнутая цепь контакта способна выдержать в заданных условиях в течение заданного короткого промежутка времени; · сопротивление; · электрическая прочность межконтактного промежутка; · отказ (различают временный отказ – сбой, самоустраняющийся при последующей коммутации, и постоянный отказ, не устраняющийся сам по себе). При разработке электромеханических реле проводится согласование их тяговых и механических характеристик. Тяговая характеристика электромагнитного реле – это, например, зависимость электромагнитной силы Тяговая характеристика ( Под механической характеристикой ( Механическая характеристика при медленном перемещении, когда можно пренебречь силами инерции движущихся масс, называется статической механической характеристикой. Для нормальной работы реле его динамические тяговые и механические характеристики при срабатывании и возврате должны быть согласованы. На рис. 8.4 статическая характеристика 1 при МДС обмотки Зазор
Рис. 8.4. Согласование динамических (1), тяговых (2) и статических (3) характеристик реле
|