- •Оглавление Введение
- •8.1. Общие сведения 2
- •14.1. Общие сведения
- •Введение
- •Раздел I элементы автоматики и телемеханики
- •Глава 1. Свойства элементов автоматики, телемеханики и связи
- •1.1. Общие сведения о системах автоматики и телемеханики
- •1.2. Классификация элементов
- •1.3. Характеристики элементов
- •1.4. Датчики
- •1.5. Исполнительные элементы
- •Глава 2. Электрические реле
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Классификация реле
- •2.3. Основные параметры реле
- •2.4. Эксплуатационно-технические требования к реле
- •2.5. Реле железнодорожной автоматики
- •Глава 3. Контактная система электрических реле
- •3.1. Требования к контактам
- •3.2. Виды и конструкция контактов
- •3.3. Замкнутое состояние контактов
- •3.4. Размыкание контактов
- •3.5. Способы искрогашения
- •3.6. Герметизированные контакты
- •Глава 4. Электромагнитные нейтральные реле постоянного ток а
- •4.1. Механическая характеристика реле
- •4.2. Особенности магнитной цепи реле
- •4.3. Тяговая характеристика реле
- •Сила притяжения электромагнита
- •4.4. Растет магнитодвижущей силы электромагнита реле
- •4.5. Нейтральные реле железнодорожной автоматики и связи
- •Глава 5. Переходные процессы в электромагнитных реле постоянного тока
- •5.1. Переходные процессы
- •5.2. Способы замедления и ускорения работы реле
- •Полная проводимость гильзы
- •5.3. Временные диаграммы работы реле
- •6.1. Виды реле
- •6.2. Однополярное реле пл
- •6.3. Комбинированное реле
- •6.4. Временная диаграмма работы поляризованного реле
- •Глава 7. Реле переменного тока
- •7.1. Реле с выпрямителями
- •7.2. Реле непосредственного действия
- •7.3. Индукционные двухэлементные реле
- •Глава 8. Реле зарубежных фирм
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Реле постоянного тока
- •Глава 9. Бесkohtaktkныe реле
- •9.1. Сравнительная характеристика контактных и бесконтактных реле
- •9.2. Бесконтактное магнитное реле
- •9.3. Магнитные элементы с прямоугольной петлей гистерезиса
- •9.4. Элементы релейного действия на негатронах
- •9.5. Элементы релейного действия на оптронах
5.2. Способы замедления и ускорения работы реле
В процессе эксплуатации иногда возникает необходимость изменить временные параметры реле. Например, замедление на срабатывание реле используют для исключения критических состояний или для сохранения состояния реле или кратковременном исчезновении питающего напряжения. Применяют электрические (изменяют τ реле), схемные (изменяют τ схемы включения реле), механические (изменяют время движения якоря) способы воздействия на временные параметры.
Электрический способ состоит в применении короткозамкнутого витка в виде медной гильзы (рис. 5.2, а), шайбы или медного каркаса катушки, что дает замедление на притяжение и отпускание якоря реле. Этот эффект объясняется тем, что при изменении магнитного потока в момент срабатывания или обесточивания реле в медной гильзе индуцируются вихревые токи. Их магнитный поток препятствует изменению основного потока, в результате чего общий поток изменяется медленнее и соответственно реле работает медленнее.
Наличие медной гильзы увеличивает постоянную времени реле τр = τоб + τг, где τг = Lг/Rг. Рассматривая гильзу как одновитковую обмотку и учитывая выражения (5.1) и (4.3), имеем: Lг=w2Gв=μ0S/δ. Чтобы определить сопротивление гильзы вихревому току Rг, рассмотрим элементарную трубку толщиной dx на расстоянии х от центра (рис. 5.2, б). Для вихревого тока она является проводником длиной 2πх и сечением ldx (заштрихованная область).
Тогда
Полная проводимость гильзы
а постоянная времени
(5.7)
Из выражения (5.7) следует, что время замедления увеличивается с возрастанием массы гильзы (длины l и толщины D/d), а также с уменьшением удельного сопротивления материала гильзы q (поэтому используют медь); время на отпускание якоря реле больше, чем на его притяжение. Последнее вытекает из того, что в выражении (5.7) все величины постоянные, кроме б. Поэтому τг = с/б, где с = const. Физически это объясняется различной магнитной проводимостью при притянутом и отпущенном якоре: Gв прит >Gв отп . Поэтому магнитный поток вихревых токов при обесточивании реле больше, чем при его срабатывании. Реле с медной гильзой, применяемые на железнодорожном транспорте, называют медленнодействующими. Они имеют в обозначении букву М (НМШМ, РЭЛ 1М). Время отпускания якоря таких реле возрастает в 5-10 раз, а время притяжения — в 2-4 раза.
В схеме (рис. 5.3), воздействующей на временные параметры реле, включение конденсатора С параллельно обмотке реле (рис. 5.3, а) дает замедление на притяжение и отпускание якоря. При срабатывании реле сначала заряжается конденсатор С. Когда напряжение ис на конденсаторе достигнет значения Uпр реле притянет якорь. Во время обесточивания реле конденсатор С разряжается на обмотку реле. Когда напряжение ис, на конденсаторе достигнет значения Uотп, реле отпускает якорь. Чем больше емкость конденсатора С, тем больше замедление. Схему используют, когда необходимо получить большое замедление на отпускание якоря (несколько секунд) При этом емкость конденсатора С = 1000 2000 мкф. Недостаток данной схемы — большой зарядный ток конденсатора.
Включение резистора параллельно обмотке реле (рис. 5.3, б) дает замедление на притяжение и отпускание якоря. Замедление возникает из-за увеличения постоянной времени схемы по сравнению с τp:
Когда реле обесточивается, через резистор протекает экстраток размыкания, который удерживает некоторое время якорь реле притянутым. Чем меньше R, тем больше замедление. Недостаток схемы — уменьшение общего сопротивления нагрузки.
Схема (рис. 5.3, в) не имеет недостатков схем (см. рис. 5.3, а и б). Схема (рис. 5.3, г) по сравнению со схемой (см. рис. 5.3, б) дает замедление только на притяжение. Самой распространенной является схема (рис. 5.3, д), в которой замедление на отпускание якоря осуществляется вследствие протекания через диод экстратока размыкания.
Схема (рис. 5.3, е) обеспечивает ускорение на притяжение якоря. На реле подается большее напряжение питания чем необходимое рабочее напряжение. Поэтому при срабатывании реле через него протекает ток перегрузки, в 2—4 раза больший, чем рабочий ток Ір что согласно выражению (5.4) уменьшает τпр. Длительную перегрузку исключают включением в цепь фронтового контакта реле А резистора R.
Изменять временные параметры реле можно, используя вторую обмотку реле (рис.5.3,ж). Обмотки І и ІІ включены согласно, причем ІwІ > Іwпр, a ІwІІ < Іwпр. Основной является обмотка І, а обмотка ІІ нормально отключена монтажной перемычкой П. Если эту перемычку установить, то в магнитной цепи реле постоянно действует магнитный поток ФІІ < Фпр, что обеспечивает ускорение на притяжение и замедление на отпускание якоря. При встречном включении обмоток І и ІІ (рис. 5.3, з) осуществляется замедление на притяжение и ускорение на отпускание якоря.
Механические способы замедления используют для получения больших выдержек времени (до нескольких десятков секунд). При этом увеличивается время движения якоря вследствие присоединения его к демпфирующему устройству, создающему тормозное усилие, пропорциональное скорости перемещения. Демпфирующие устройства бывают механические (анкерные, часовые), гидравлические и пневматические.