- •Глава 7
- •7.1. Назначение, классификация и основные характеристики
- •7.2. Конструкции переключателей
- •7.3. Выбор материалов при конструировании переключателей
- •7.4. Расчет переключателей
- •5. Определяют радиус площади перекрытия контактов
- •6. Определяют радиусы кривизны контактов:
- •7.1. Разъемы, назначение и область применения
- •7.6. Виды контактных пар
- •7.7. Конструкции разъемов, выбор материалов
- •7.8. Расчет разъемов
- •2. Вычисляют контактное сопротивление
- •1. Соотношение между внутренним диаметром d наружного и наружным диаметром d внутреннего проводника выбирают из условия обеспечения необходимого волнового сопротивления
- •7.9. Предохранители
- •7.10. Электромагнитные реле. Назначение и классификация
- •7.11. Принцип действия основных типов электромагнитных реле
- •7.1 2. Основные параметры и технические требования
- •[Вт] (7.26)
- •7.13. Особенности применения миниатюрных реле
- •7.14. Конструктивный расчет реле
- •21. Находят значение параметра с0у определяемого выражением
- •22. Определяют диаметр провода обмотки
- •7.15. Магнитоуправляемые герметизированные контакты
- •7.16. Электромеханические фильтры
- •7.17. Электродинамические громкоговорители, основные характеристики и классификация
- •7.18. Конструкции громкоговорителей и акустических систем
- •7.19. Расчет громкоговорителя
- •1. Выбираем состав бумажной массы диффузора, ее плотность у и модуль упругости е (табл. 7.6).
7.13. Особенности применения миниатюрных реле
Выпускаемые промышленностью миниатюрные реле РЭС6, РЭС9, РЭС10, РЭС15, РЭС22, РЭС49 (рис. 7.29) и др. имеют небольшие размеры и массу, высокое быстродействие (время срабатывания не более 12 мс); широко применяются в малогабаритной аппаратуре, устанавливаются на печатные платы. Во всех реле используются однокатушечные магнитные системы клапанного типа. Конструкции всех реле защищены чехлами.
При выборе типа реле необходимо учитывать все условия, в которых оно должно работать, руководствуясь при этом требованиями технической документации. В условиях повышенной влажности, особенно при повышенной температуре, негерметичные реле рекомендуется устанавливать в герметизированные блоки. Реле располагают в аппаратуре так, чтобы внешние тепловые воздействия не приводили к перерреву обмотки, а направление механических вибраций не совпадало с направлением движения якоря.
Реле крепят к монтажной плате винтами, расположенными на плоскости цоколя (РЭС6, РЭС22), впаиванием (РЭС15, РЭС10) или приклеиванием. Крепление должно предусматривать возможность демонтажа реле без повреждения его или других элементов схемы. Чтобы не повредить выводы герметичных реле, между монтажной платой и основанием реле устанавливается изолирующая прокладка. Пайку выводов производят паяльником мощностью 50 ... 70 Вт. Температура жала не должна превышать 230 ... 260° С, а время пайки — 5 с. Флюс и припой не должны попадать на поколь реле, так как это может понизить сопротивление изоляции.
Монтажную плату с установленными на ней герметичными реле допускается покрывать лаком, имеющим поверхностное сопротивление не менее чем на два порядка больше сопротивления изоляции реле.
7.14. Конструктивный расчет реле
При проектировании реле производят расчет контактов, пружин, магнитной цепи, катушки электромагнита и др.
Для расчета реле должны быть заданы: 1) род питающего тока; 2) напряжение питания Uп В; 3) коммутируемое напряжение Uк, В; 4) коммутируемый ток Iк, А; 5) условия эксплуатации (атмосферное давление, температура окружающей среды и др.). Расчет производят в следующей последовательности:
Выбирают материал контактов. Для контактов реле, коммутирующих небольшие токи, применяют серебро, золото, платину, палладий и сплавы, например платина-иридий (ПлИ-10), золото— никель (ЗлН-5) и др. Для коммутации больших токов применяют вольфрам, рений, молибден и их сплавы.
Расчет точечных контактов реле производят аналогично расчету . точечных контактов переключателей (см. §7.4). При этом для определения контактного усилия следует пользоваться графиками, изображенными на рис. 7.26.
Определяют минимальное расстояние между разомкнутыми контактами по графику рис. 7.28. Для малогабаритных реле в нормальных условиях при коммутации напряжений до 100 В пробивное напряжение принимают равным 500 В, при напряжениях больше 100 В Uпроб ~ 3 Uраб, но не менее 500 В.
Расчет пружин выполняют в зависимости от конструкции контактных групп. Контактные пружины изготовляют из нейзильбера, бронзы, латуни и стали. Для получения необходимого контактного усилия, а также для уменьшения вибраций контактов пружины контактных групп выполняют с предварительным напряжением и удерживают в спокойном положении с помощью упоров. Усилие, прикладываемое к толкателю 4 (рис. 7.25), должно быть в 2 ... 3 раза больше контактного. Общее усилие, переключающее контакты, определяется формулой
[H]
(7.30)
В
конструкциях контактных групп точка
приложения общего усилия
Р0
не совпадает с точками приложений
контактных усилий Рк.
Для нахождения
Р0
пересчитывают значения контактных
усилий Рк
к точке приложения
Р0.
Ход
толкателя
4
(рис. 7.25) определяется выражением
d
=
Δ
+
у
+
l
[мм], (7.31)
где у—совместный прогиб замыкающейся группы мм- I—0 1 ... ...0,2 мм — свободный ход толкателя. 4. Определяют ход якоря (рис. 7.30, а)
а = ad/b [мм], (7.32)
где а— плечо якоря, мм; b— плечо мостика, мм.
Ход якоря в миниатюрных реле должен составлять 0,3 ... 0,6 мм в остальных — 0,8 ... 1,5 мм.
Вычисляют межжелезное пространство по формуле
δ = σ + δ 0 [мм],
где б0 — высота штифта отлипания, мм.
Определяют силу притяжения якоря (нагрузку электромагнита)
Fa = bP0/a [Н]. (7.33)
Нагрузка электромагнита зависит от размеров реле, формы и величины полюсного наконечника. С увеличением числа контакт
ных
групп возрастает потребляемая мощность
реле, которая зависит от числа
ампер-витков, размеров и конструкции
катушки.
Сопротивление
обмотки реле с круглым сердечником
определяют по формуле
где l0 — длина обмотки (l0 меньше длины сердечника на толщину щек каркаса плюс запас 1 ... 5 мм); а— коэффициент неплотности намотки (выбирается по табл. 3.1). Остальные обозначения — согласно рис. 7.30.
Подставив сопротивление обмотки в выражение (7.26), определим мощность срабатывания реле
[Вт].
(7.35)
Из этого выражения видно, что в различных конструкциях реле при одинаковых магнитодвижущих силах срабатывания (Iср) потребляемая мощность различна. С увеличением длины/0 и высоты намотки h потребляемая мощность уменьшается, но увеличиваются габариты, время срабатывания и отпускания реле.
7. Задаются длиной сердечника l1 и определяют диаметр сердечника реле без полюсного наконечника
где δ и l1 выражены в миллиметрах. Отношение длины сердечника к его диаметру в малогабаритных реле должно составлять 3,7 ... 6, а в нормальных— 6 ... 10.
Выбирают оптимальную высоту обмотки h ~ 0,57 dc. В малогабаритных и миниатюрных реле отношение высоты обмотки к диаметру сердечника равно 0,5 ... 1, а в обычных — 0,25 ... 0,5.
Задаются толщиной каркаса t и определяют наружный диаметр обмотки реле
Проверяют выполнение условий достаточной жесткости конструкции. Сечение магнитопровода SM (рис. 7.30, б) должно быть больше или равно сечению сердечника. Сечение якоря может быть меньше сечения сердечника и выбирается из условия Sn > > (0,6 ... 1,0) Sc.
Составляют чертеж магнитной цепи реле. Для изготовления магнитной цепи применяют низкоуглеродистые электротехнические стали Э и ЭА; качественные конструкционные стали марок 0,5, 0,8 и 10; электротехническую слаболегированную сталь Э11; пермаллой 50Н; пермендюр и др.
По формуле определяют значение магнитного потока.
Определяют индукцию В для каждого участка магнитной цепи
Вt=Ф/Si [T].
14. По кривым намагничивания (рис. 7.31) определяют напря
В реле наиболее распространены П-образные магнитопроводы (рис. 7.30, б). При небольших воздушных зазорах расчет такой цепи можно проводить без учета поля рассеяния
Магнитодвижущую
силу катушки (м. д. с.) FM
находят
как алгебраическую сумму магнитодвижущих
сил на каждом участке магнитной
цепи:
(7.38)
где
R
δ
—
магнитное сопротивление воздушного
зазора.
Значение
м. д. с. можно определить по формуле
(7.21), не делая вычислений по п. 14—15.
Однако найденное значение м. д. с. будет
приближенным, так как не будет учитывать
влияния магнитной цепи.