Казаков Н.В., Кулагин Р.Н. Устройства электроавтоматики - файл n1.doc

приобрести
Казаков Н.В., Кулагин Р.Н. Устройства электроавтоматики
скачать (23686 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc23686kb.08.07.2012 22:27скачать

n1.doc

1   2   3   4
Глава 9. Поляризованные реле и электромеханические преобразователи

Рассмотренные ранее реле нечувствительны к направлению тока в обмотке и в этом смысле аналогичны нереверсивным магнитным усилителям. Такие реле называют нейтральными.

Как уже отмечалось, часто требуется, чтобы элементы автоматики реагировали не только на величину, но и на знак тока на входе. В электромагнитных реле тоже можно осуществить чувствительность к полярности тока в обмотке. Такие реле называют поляризованными. Поляризация их осуществляется постоянными магнитами.



Рис. 20. Поляризованное реле:

а -двухпозиционное; б —двухпозиционное с преобладанием к одному из контактов; в - трехпозиционное

По магнитопроводу поляризованного реле (рис. 20, а) могут протекать поток Фэ от обмоток, обтекаемых электрическим током, и поток Ф0 от постоянного магнита. Якорь перемешается в зазоре в зависимости от суммарного действия этих потоков.

Предположим сначала, что тока в обмотках нет. а якорь находится в строго вертикальном положении. В этом случае поток постоянного магнита Ф0 делится пополам:

Ф120 /2

и усилия согласно выражению (13), тянущие якорь влево и вправо, одинаковы:



Однако такое равновесие неустойчиво. Достаточно якорю немного отклониться от нейтрального положения, например влево, как изменятся воздушные зазоры, определяющие сопротивление левого и правого контуров магнитопровода, и потоки станут соответственно равными:

Ф1 = Ф0 / 2 + ?Ф и Ф1 = Ф0 / 2 - ?Ф.

Левое усилие возрастет, правое уменьшится и появится результирующее усилие

(47)

Выразим это усилие через перемещение якоря х. Пренебрегая сопротивлением стальных участков магнитопровода по сравнению с воздушными зазорами и приняв зазоры между якорем и полюсными наконечниками плоскими, можно считать:

и (48)

Так как н.с. постоянного магнита одинакова для обоих контуров, то

;Ф012. (49)

Из пропорций Ф01 =?R/R2 и Ф02 =?R/R1 получим

и (50)

Подставляя (50) в выражение для ?Ф, из (46) получаем равенство

.

с учетом которого выражение (47) примет вид:

(51)

Это усилие определяет контактное давление, а следовательно и допустимый ток, который могут пропускать контакты при обесточенной обмотке реле, не перегреваясь.

Если в обмотки подать ток Iсраб такой величины, чтобы Фэ = ?Ф, то при небольшом дальнейшем возрастании тока якорь перебросится в правое положение, так как правое усилие станет больше левого. При этом потоки до момента переброски равны

и

После переброски ?Ф изменит знак, и если Фэ = ?Ф, то потоки станут равными

и (52)

В правом положении при протекании тока Iсраб с учетом (52) суммарное усилие от потоков Ф0 и Фэ действующее на якорь,

, (53)

т. е. окажется вдвое больше, чем Р0 (51).

Таким образом, поток постоянного магнита выполняет в поляризованном реле роль противодействующей пружины до тех пор. пока ток не достигнет тока срабатывания Icpaб. После же перехода якоря за нейтраль перераспределяющийся поток Ф0 создает дополнительное усилие, способствующее перемещению якоря. Этим в какой-то мере объясняется короткое время срабатывания поляризованных реле, не превышающее нескольких миллисекунд. Кроме того, дополнительное усилие, сжимая контакты, позволяет довести коэффициент управления, т. е. отношение мощности, пропускаемой контактами, к мощности срабатывания в обмотке до 5000, чего не допускает ни одно нейтральное реле.

Намагничивающую силу срабатывания можно определить из

условия равенства потоков ?Ф= Фэ :

;

(54)
Сравнение выражений (54) и (51) показывает, что требования высокой чувствительности (снижение Fсраб) и большого допустимого тока через контакты (увеличение Р0) противоречивы, так как обе величины пропорциональны х, а следовательно, и максимальному отклонению якоря от нейтрали. Это отклонение регулируется перемещением контактных винтов (рис. 20, а) и обычно составляет 0,05 - 0,1 мм.

Поляризованные реле выпускают трех видов настройки.

Реле на рис. 20, а является двухпозиционным. Его якорь в зависимости от полярности тока в обмотке переходит в одно из двух крайних положений и остается там после прекращения тока в обмотке.

Если один из контактных винтов выдвинут за нейтраль, реле является двухпозиционным с преобладанием к одному из контактов. В обесточенном состоянии реле (рис. 20. б) якорь всегда прижат к левому контакту и перебрасывается вправо лишь на время протекания в обмотке тока соответствующей полярности.

При достаточной жесткости пружины, на которой подвешен якорь, усилие Р0 оказывается не в состоянии удержать его в крайних положениях, преодолевая действие пружины, и при отсутствии тока в обмотке якорь занимает нейтральное положение. При подаче тока в обмотку контакт на якоре замыкается с левым или правым контактом (в зависимости от полярности тока) и возвращается на нейтраль после прекращения тока в обмотке. Такое реле называют трехпозиционным (рис. 20, в).

Отечественная промышленность выпускает различные типы поляризованных реле, из которых наиболее распространены РП и РПБ (реле поляризованное бескерамическое), оба типа трех видов настройки: РП-4 - двухпозиционное, РП-5 - трехпозиционное, РП-7 -двухпозиционное с преобладанием. Реле имеет от одной до шести независимых обмоток. В табл. 4 даны некоторые параметры поляризованных реле.

Одним из методов усиления малых постоянных токов и напряжений в вычислительной и измерительной аналоговой технике является предварительное их преобразование в переменное напряжение (модуляция) с последующим усилением и выпрямлением. Этот метод преобразования можно осуществить, например, прерыванием сигнала постоянного тока с помощью вибрирующих контактов. В качестве таких вибропреобразователей (вибраторов) применяют поляризованные реле благодаря их небольшому времени срабатывания.

При питании обмотки реле переменным током якорь перебрасывается каждые полпериода, прерывая сигнал, поданный на подвижный и один из неподвижных контактов.

Таблица 4

Параметры реле

Тип реле

РП-4

РП-5

РП-7

ГРМ

ППР-3

Мощность срабатывания, мВт

0,01 -0,16

0,006 - 0,04

0,16-1,0

7-9

44- 120

Н.с. срабатывания, А

1 - 4

1 -4

4-10

18-28

80

Время срабатывания, мс

2,5 - 4,5

7 - 13

3-5

3-4



Наибольшая частота включений, Гц

200

200

100

100

___

Максимальный длительный ток через контакты, А

0,2

0,2

0,2

1,0

5,0

Допустимое напряжения на контактах, В

24

24

24

120

200

Масса, г

160

160

160

250

3650

Качество модуляторов определяется величиной помех, которые зависят от термоЭДС, вызванной нагревом контактных точек, от контактной разности потенциалов, вызванной сопротивлением разнородных материалов, от чистоты контактов и их дребезга. Движение якоря во внешнем электростатическом поле также может вызвать паразитные ЭДС.

Тщательное изготовление вибраторов, экранировка и подбор материалов для контактов позволяет снизить величину помех до долей и единиц микровольт.

Расстояние между контактами у вибраторов регулируется до 8 - 10 мкм, контактные пружины делают мягкими; контакты выполняют из золота или его сплавов, что обеспечивает малые термоЭДС и контактные разности потенциалов.

Промышленность выпускает также вибратор ВП, обмотка которого питается переменным током 50 Гц напряжением 6 В. Вибратор имеет цилиндрический металлический кожух и цоколь с выводами, аналогичный цоколю радиолампы.

Габариты вибратора 50 х 100 мм. Имеются вибраторы, обмотка которых питается от сети частотой 400 Гц.

Глава 10. Электромагнитные муфты

Электромагнитные муфты применяют в системах автоматики для электрического управления передачей вращения от одного вала к другому. По характеру передачи вращающего момента электромагнитные муфты можно подразделить на фрикционные, где момент передается за счет механического трения, и порошковые, где момент передается за счет сил магнитного притяжения крупинок электромагнитного порошка.

Рассмотрим коротко работу этих муфт. (Конденсаторные, гистерезисные и индукционные муфты скольжения здесь не рассмотрены).

Во фрикционных муфтах небольшой мощности (рис. 21, а) сила трения развивается на стыке соприкасающихся половинок муфты, одна из которых 1 может перемещаться вдоль ведомого вала 2 на скользящей шпонке, а другая 3 неподвижно укреплена на ведущем валу 4.

Половины муфты, одна из которых служит сердечником, а другая -якорем, прижимаются друг к другу при включении тока в обмотку муфты 5. В конструктивной схеме (рис. 21, а) корпус и обмотка неподвижны. Подобно электромагнитам, соприкасающиеся поверхности половин муфты 1 и 3 могут быть конусными.

Вращающий момент, передаваемый такой муфтой.

, (55)

где сила, сжимающая половинки муфты.

. (56)

Подставив выражение (56) в (55) и учтя, что Dср =(Rвн + Rн), получим

. (57)

Допустимое усилие зависит от материала трущихся поверхностей: для стали р = 40 - 60 Н/см2, для феррадо р = 20 - 25 Н/см2, для тонких стальных дисков р = 28 - 42 Н/см2. Коэффициент трения определяется материалом и смазкой: для стали kT=0,08; для феррадо kТ = 0,3; для чугуна kT = 0.1-0,15.

В табл. 5 приведены основные параметры фрикционных электромагнитных муфт постоянного тока, предназначенных для сцепления и расцепления валов в устройствах автоматического управления. Муфты выпускают в двух вариантах для питания напряжением 27 и 110 В с торможением МЭТ и без торможения МЭС ведомого вала.

Для мощных фрикционных муфт применяют конструкцию со стальными дисками 1 (рис. 21, б), которые имеют некоторую свободу перемещения вдоль оси в пазах ведущего вала 2 и корпуса 3 ведомой части муфты.



Рис. 21. Схемы конструкций фрикционных муфт
Таблица 5

Параметры

Тип муфты

МЭТ100

МЭТ250

МЭТ400

МЭТ600

МЭТ1000

МЭТ1600

Номинальный крутящий

момент, г∙дм

100

250

400

630

1000

1600

Крутящий момент холостого хода, г∙дм

2

2

3

5

7

9

Сопротивление обмотки, Ом:

для 27В

для 110В


190

4000


110

2300


110

1800


76

1200


60

1200


45

900

Максимальная потребляемая мощность, Вт

5,1

7,0

8,2

13,0

15,0

21,5

Время включения, мс

20

20

40

30

30

30

Время отключения, мс

15

12

30

30

25

15

Масса муфты, кг

0,162

0,325

0,445

0,575

0,860

1,100

Габаритные размеры, мм:

диаметр

длина


33 67


39 85


44 96


45 99,5


55

112


62 123

При подаче тока в обмотку 5 якорь 4 сжимает диски, и сила трения, развивающаяся на их поверхности, передает вращающий момент. Обмотка муфты этого типа вращается, и для подвода тока необходимы контактные кольца.

Вращающий момент в муфте этого вида

,

где Dcp - средний диаметр дисков; п - число дисков.

Электротехнический расчет фрикционных муфт в общих чертах аналогичен расчету тяговых электромагнитов. Удельное усилие р (H/м2) определяется значением индукции в зазоре:

.

Намагничивающая сила зазора (А)

, (58)

где B? выражена в Тл; ? - в м.

По индукции в зазоре можно определить индукции в остальных частях магнитопровода с учетом коэффициента рассеяния и н. с. этих частей. Суммарное значение н. с. берут в основу расчета обмотки.



Рис. 22. Схемы конструкций порошковых муфт

Порошковая муфта в простейшем случае состоит из двух дисков 1 и 2 (рис. 22. а) или цилиндра 1 и стакана 2 (рис. 22. б), в зазоре между которыми с помощью обмотки 3 создается магнитное поле.

Если зазор образован гладкими поверхностями и не заполнен ферромагнитным веществом, линии магнитного поля обмотки направлены перпендикулярно этим поверхностям и тангенциальных составляющих не имеют.

При заполнении зазора смесью порошка железа (размер зерен 2-8 мкм) и смазывающего вещества (тальк, графит, масло) частицы железа намагничиваются и образуют цепочки элементарных магнитов (рис. 22. в), которые создают тангенциальное усилие и передают вращение от одной половины муфты к другой. При выключении тока магнитное поле пропадает, цепочки разрушаются и половинки муфты проскальзывают.

Предельный вращающий момент, который может передать муфта,

, (59)

где Dср - средний диаметр по зазору муфты; s - площадь активной части зазора, равная для цилиндрической муфты (рис 22. б) ?Dср2l; р -удельное тангенциальное усилие.

Исследования показали [1], что величина тангенциального усилия в (59) является сложной функцией, зависящей от индукции в зазоре, состава порошка, окружной скорости и величины зазора. В пределах изменений зазора от 0,25 до 1,5мм индукции от 0,5 до 1,0 Тл и окружной скорости до 16 м/с величину р можно вычислить с достаточной точностью по формуле

, (60)

где B? - индукция в зазоре, Тл; ? - зазор, см; ?? - относительная магнитная проницаемость суспензии (смеси порошка железа со смазывающим веществом); k- размерный коэффициент, см, зависящий, в свою очередь, от индукции, зазора и окружной скорости муфты.

По данным эксперимента при индукции 1,0 Тл удельное тангенциальное усилие составляет около 2,5 - 3,0 Н/см2.

Основная кривая намагничивания и функция ?S (В) зависят от диаметра зерен железа, вида смазки и соотношения железо-смазка. На рис. 23 приведены эти зависимости для различных сочетаний смеси карбонильное железо-графит. Коэффициент k, входящий в (60), колеблется от 0,025 до 0,25 см при указанных индукции, зазоре и окружной скорости. При скорости выше 16 м/с в результате центробежных сил наступает разрушение цепочек в зазоре и муфта становится неуправляемой.

Расчет магнитной цепи порошковой муфты отличается от расчета фрикционной муфты только определением н. с. зазора, которую следует находить по формуле

F?=H?? ,

а величину H? брать по кривой намагничивания для соответствующего состава суспензии. Отметим, что несмотря на наличие в зазоре порошка железа, магнитное сопротивление зазора остается основным в магнитной цепи муфты и н. с. зазора может составить 90% полной н. с. обмотки.

Для повышения быстродействия муфты стремятся снизить до предела массу ее ведомой части.

На рис. 24 изображена порошковая муфта, применяемая для перемотки магнитной ленты вычислительной машины. Обод ротора ведомого вала выполнен в виде тонкостенного цилиндра. Такая конструкция муфты позволила снизить время срабатывания муфты до 20 мс при максимальном передаваемом моменте 3,2 Н∙м и частоте вращения до 600 мин-1 .



Рис. 23. Кривые намагничивания и магнитной проницаемости чистого порошка (пунктир) и суспензии из карбонильного железа с

диаметром зерен 3,38 мкм полученного разложением паров карбонильного железа Fe(CO)6 при высокой температуре, и графита

По сравнению с фрикционными электромагнитные порошковые муфты обладают более высоким быстродействием, меньшими значениями н. с. и мощности срабатывания (так как воздушный зазор заменен ферромагнитной суспензией) и большим сроком службы в условиях частых переключений, когда поверхности трения фрикционных муфт быстро изнашиваются. Срок службы порошковых муфт без смены суспензии составляет 400 - 500 ч, после чего наблюдается быстрое падение момента, которое обусловливается интенсивным окислением и разрушением зерен порошка.



Рис. 24. Конструкция малоинерционной порошковой муфты:

1— корпус муфты; 2- башмак; 3 — обмотка; 4 — обод ротора; 5 — втулка ротора; 6— контактные кольца; 7 — ведомый вал; 8 — подшипники; 9 — ремни; 10—крышка

Глава 11. Магнитоуправляемые контакты (герконы) и ферриды

В электромагнитных реле обычного исполнения наиболее ненадежным элементом являются контакты, подвергающиеся воздействиям окружающей среды (пыль, влажность, газы, вызывающие коррозию, и т. п.). Это один из серьезных недостатков реле.

Герметизация контактов в значительной мере повышает надежность работы контактов и реле в целом.

В автоматике находят все большее применение магнитоуправляемые контакты (МК), или герконы (т. е. герметизированные контакты), которые представляют собой (рис. 25, а) две пластинки из пермаллоя 7, впаянные в колбочку (стеклянную трубочку) 2. Пластинки выполняют одновременно роль магнитопровода и контактных пружин, а их концы 3 являются контактами. Пространство внутри колбочки заполнено азотом или инертным газом. К наружным концам 4 пластинок могут припаиваться провода.



Рис. 25. Конструктивные формы магнитоуправляемых контактов

Пластинки в колбочке впаяны так, что в нормальном положении контакты разомкнуты. Если геркон поместить в магнитное поле, направленное вдоль пластинок, то в воздушном зазоре между контактами возникнет электромагнитное усилие. Контакты замкнутся, если это усилие больше механических сил упругости пластинок.

Магнитное поле, управляющее контактами, создается током в обмотке, представляющей собой соленоид, внутри которого помещен МК.

Другим недостатком электромагнитных реле являются слишком большое время срабатывания, которое объясняется относительно большой массой якоря. В МК якоря нет, поэтому время срабатывания и отпускания составляет у них доли миллисекунды (в электромагнитных реле - десятки миллисекунд).

Улучшение контакта в МК достигается покрытием концов пермаллоевых пластин золотом, родием или смачиванием ртутью.

МК, подобно обычным реле, можно выполнить нейтральными и поляризованными, а также, замыкающими, размыкающими и переключающими.

Благодаря особенностям конструктивного выполнения МК имеют следующие преимущества:

  1. высокую надежность коммутации в любой среде;

  2. длительный, срок службы (до 108 -109 срабатываний):

  3. высокое быстродействие;

4) удовлетворительные виброустойчивость и радиационную стойкость;

5) небольшую стоимость при изготовлении на автоматах.

К недостаткам МК относятся:

1) малое число контактных групп (одна пара контактов в одной колбочке);

  1. дребезг при замыкании;

  2. в несколько раз большая, чем у обычных электромагнитных реле н. с. срабатывания, так как магнитный поток должен преодолевать несколько воздушных промежутков.

Среди различных конструкций и форм (рис. 25) МК наиболее распространены симметричные (а), несимметричные (б) и переключающие (в и г). Поляризованные МК осуществляют путем размещения внутри колбочки тонких пластинчатых постоянных магнитов, обеспечивающих в МК типа, представленного на рис. 25, в, притяжение подвижного конца средней пластины к верхнему или нижнему контакту в зависимости от направления тока в обмотке. Из-за сложной технологии поляризованные МК распространения не получили.

Наряду с «сухими» применяют ртутные переключающие МК (рис. 25, д). Ртуть, смачивая пластину, поднимается по ней к контактирующим участкам. Частотой переключения до 800 Гц обладают ртутные МК плунжерного типа (рис. 25, е). Пермаллоевый плунжер 1 перемещается под действием электромагнитного усилия к левому 2 или правому 3 неподвижным контактам из пермаллоя в цилиндрической направляющей 4, наполненной ртутью.

Вначале появились «сухие» МК с диаметром колбочки больше 2 мм (первое поколение), затем МК плунжерного типа с внутренним объемом колбочки, не превышающим 2,5 мм3 на контакт (второе поколение). В МК, сравнимых по габаритам с интегральными схемами (третье поколение), используют в качестве контактов пленочные пермаллоевые покрытия.



Рис. 26. Реле промежуточное на герконах серии РПГ:

1 - обмотки; 2 - герконы; 3 - резиновые втулки; 4 -пластмассовая колодка; 5 - скоба; 6 - основание; 7 - магнитный экран; 8- кожух

Управление контактами можно производить приближением к концам пластин постоянного магнита, под действием поля которого пластины замыкаются, однако чаще МК управляются обмотками с током. Возможны реле с одним или несколькими МК (рис. 26), замыкающимися при токе срабатывания и размыкающимися при токе отпускания.

Процессы срабатывания реле с МК отличаются от процессов обычных электромагнитных реле. В обычном реле движение якоря начинается только после того, как будут достигнуты (I?)сраб, при которых электромагнитное усилие превзойдет механическое в точке наибольшего воздушного зазора ?0. В МК движение пластин начинается сразу с появлением тока в обмотке. По мере роста н. с. обмотки воздушный зазор (рис. 27, а) проходит положения ?1, ?2, ..., в которых механическая характеристика контактных пластин пересекается с тяговыми характеристиками, соответствующими н.с. I?1 , I?2, ... При достижении током (н.с.) критического значения, при котором тяговая характеристика касается механической, а зазор равен ?кр предварительное сближение пластин заканчивается.



Рис. 27. Механическая и тяговые характеристики магнитоуправляемого контакта

Для зазоров, меньших критического, тяговая характеристика лежит выше механической, а значит, пластины будут энергично сближаться под действием разности сил Рэ - Рм даже при неизменном токе в обмотке, создающем I?кр.

Электромагнитное усилие МК, как и любого электромагнитного механизма, определяется формулой

. (61)

Здесь GM -полная проводимость магнитной цепи реле с МК

, (62)

где G? и GCT - магнитные проводимости соответственно зазора между пластинами и остальной части магнитной цепи, включающей пластины, зазоры между пластинами и торцевыми крышками, сами крышки и наружный корпус. Эта суммарная проводимость соединена последовательно с проводимостью зазора G?

Для многоконтактного реле проводимость зазора (если считать поле между пластинами плоскопараллельным)

, (63)

где b - ширина пластин; l? -перекрытие пластин (рис 27, б); n - число МК в реле.

Считая GCT = const, согласно (62)

(64)

а продифференцировав (63), получим

. (65)

Подставив (64) и (65) в выражение усилия, развиваемого каждой парой контактов реле с несколькими МК,

,

где I? - полная н. с. обмотки, получим

. (66)

Для определения н. с. срабатывания получим аналитическое выражение механической характеристики. Если рассматривать контактную пластину как балку, заделанную одним концом, жесткость пластины

, (67)

где J - момент инерции сечения пластины, м4: J = bh3/12; b и h- ширина и толщина пластины, м; L =l - l? /2 - плечо приложения силы, м; l -длина электрода, м; Е - модуль упругости, Н/м2.

Перемещение конца пластины

f = (?0 - ?)kсим, (68)

где ? 0 - длина начального воздушного зазора; м; kсим - коэффициент симметрии, равный 0,5 Для симметричной формы МК по рис 25, а и 1,0-для несимметричной формы МК по рис. 25,б. На основании (67) и (68) имеем

Pм = c(?0 - ?)kсим, (69)

Так как срабатывание МК происходит при Рэм , то, приравняв (66) и (69), получим выражение для н. с. срабатывания нейтрального реле с замыкающими МК в А:

, (70)

где ?кр - критическая длина рабочего зазора, м; Gp — магнитная проводимость критического рабочего зазора, Гн.

В табл. 6 приведены некоторые параметры МК, а в табл. 7 - реле с МК.

Таблица 6

Параметры

КЭМ-1

КЭМ-2 миниа­тюрный

КЭМ-3

переклю­чающий

МК-17

высоко­частотный

МКА-52181 измери­тельный (мощный)

МК-10-3 сверхмини­атюрный

МКА-52141

высоко­вольтный

Длина и диаметр стеклянной колбочки, мм

52x5,4

20x3,0

18x4,0

20x3,1

50x5,4

10x2,3

52x5,4

Максимальная коммутируемая мощность, Вт

15

7,5

7,5

5,0

15

0,6

15

Диапазон коммутируемых токов. А

5∙10-3 - 0,5

5∙10-3 -0,25

5∙10-3-0,25

5∙10-11-0,25

5∙10-11-0,5

5∙10-6-5∙10-3

5∙10-6 -5∙10-3

Диапазон коммутируемых напряжений, В

5∙10-2-220

5∙10-2 -180

5∙10-2 - 180

80

2∙10-2-30

5∙10-2-36

3000

Пробивное напряжение, В (эфф.)

500

250

250

180

500

60-100

600

Контактное сопротивление, Ом

0,08

0,15

0,15

0,2

0,05

0,3

0,15

Межконтактная емкость, пФ

1,0

0,4

2,5

0,6

1,0

---

3,0

Минимальное сопротивление изоляции, Ом

109

109

5·108

109

1011

109

109

Максимальное время срабатывания, мс

3,0

1,0

1,5

1,5

2,0

0,8

3,0

Максимальное время отпускания, мс

0,8

0,3

2,0

0,3

2,0

0,3

2,0

Намагничивающая сила срабатывания, А

55 - 110

23 - 64

35- 95

30 - 80.

Не более 80

10 - 40

до 200

Намагничивающая сила опускания.

А

Не менее

25

Не менее 10

Не менее 15

Не менее

25

Не менее

20

Коэф.

возврата 0,4 - 0,9

Не менее 50

Срок службы (число срабатывания)

107(I=0,5 А, U= 30В);108 (I=5∙10-3А, U=5∙10-2В)

106(I=0,25АU=30В); 108 (I =5∙10-3 А. U=5∙10-2В).

106(I=0,25AU= 30В);107 (I= 5∙10-3А U=5∙10-2В)

107 (при максималь­ной нагрузке)

5∙106

(I=0,5 А, U=30В)

108 (при максимальной нагрузке); 108 (без нагрузки)

106 (при

номиналь­ной нагрузке)

Материалы контактного покрытия

Золото

Золото

Родий

Золото никель кобальт

Родий

Золото родий

Вольфрам

Таблица 7

Тип

реле

Тип геркона

Сопротивление обмотки, Ом

Число витков в обмотке

Напряжение срабатывания, В

Напряжение отпускания, В

Время срабатывания,

мс

Время отпускания, мс

Габаритные размеры, мм

РЭС-42

КЭМ-2

4000

12000

14,0

3,0

1,0 при U=27B

0,3

30x13x15

РЭС-43

КЭМ-2

7500

14000

23,0

3,0

1,0 при U=48B

0,3

30x17x15

РЭС-44

КЭМ-2

3800

9800.

22,0

3,0

1.0 при U=48B

0,3

30x20x15

РЭС-45

КЭМ-1

740

9200

8,0

1,6

-

-

61x16x17

РЭС-46

КЭМ-1

490

6600

7,4

1,5

-

-

51x22x17

РЭС-55

КЭМ-3

1880

7200

16,26

1,8

-

-

33x8,4 .

РЭС-91

МК10-3

480

4250

2,5

0,6

1,0

0,5

21,5x10x10

РЭС-81

МКА-27101

130

3700

1,3

0,16

-

-

44x16x18

РЭС-20

МКА-10501

380




3,2

0,6

-

-

8x21

Для коммутации цепей с малыми напряжениями (от десятков микровольт до десятков милливольт) будут выпускаться герконы, с уменьшенным до единиц микровольта уровнем собственных шумов, что будет достигнуто применением для контакт-деталей материала с малой величиной магнитострикции и величиной термоЭДС, близкой к термоЭДС меди.

Феррид представляет собой магнитный элемент релейного действия, в конструкции которого (рис 28, а) магнитоуправляемые контакты 1 и 2 объединены с магнитопроводом из ферромагнитного материала 3, обладающего прямоугольной петлей гистерезиса.

В исходном положении контакты разомкнуты. В отличие от МК реле для замыкания МК феррида в обмотку 4 достаточно подать короткий импульс тока, после окончания которого контакты остаются замкнутыми за счет остаточного магнитного потока ферромагнетика. Для отпускания необходимо подать в обмотку импульс тока противоположного направления, чтобы размагнитить магнитную систему.

Величина обратного импульса тока не должна, однако, создавать напряженность, превышающую коэрцитивную силу, так как в противном случае возможно новое срабатывание элемента от магнитного потока противоположного знака.

Намагничивающие силы срабатывания и отпускания можно найти по тяговым и механическим характеристикам. Для определения тяговой характеристики надо рассчитать и построить петлю гистерезиса магнитопровода феррида без учета воздушного зазора между контактами (рис. 28, б).



Рис. 28. Феррид и его характеристики

Рабочая точка, характеризующая состояние феррида, перемешается за полный цикл работы по частному циклу, показанному пунктиром. Для определения тяговой характеристики при некотором значении н. с. обмотки надо из точки 1, соответствующей этой н. с. провести ряд лучей под углами:

,

где т1? и тФ - масштабы по соответствующим осям.

В точках пересечения лучей с восходящей ветвью частного цикл определяют величину магнитного потока для каждого из зазоров. Затем по формуле (13) рассчитывают электромагнитное усилие и строя тяговую характеристику РЭ =f(?).

На одном чертеже с тяговой характеристикой (рис. 28, в) строя механическую характеристику Рм =.f(?) по выражению (69).

Намагничивающая сила срабатывания определяется выражением

(70).

После прекращения тока в обмотке электромагнитное усилие определяется точкой 2 (рис. 28, б) пересечения нисходящей ветви гистерезиса и прямой 0-2, соответствующей зазору ?min?0 при замкнутых контактах. В таком состоянии феррида контактное усилие

Рkэ - Рм ,

где РМ. -механическое усилие при зазоре ?min.

Отложим на рис. 28, б величину потока Фм , соответствующего усилию Рм . Если из точки 3, соответствующей этому потоку, провести прямую 3 - 4. параллельную прямой 0 - 2, точка 4 определит величину н. с. отпускания (I?)ОТП, при которой контактные пружины начнут размыкаться. После размыкания, когда зазор станет равным ?0 , магнитный поток уменьшится до значения, определяемого точкой 5 пересечения петли гистерезиса с прямой 4-5, соответствующей магнитной проводимости зазора ?0 . На рис. 28, г показан график изменения потока феррида в зависимости от н. с. обмотки.

На смену ферридам приходят герконы с так называемой «внутренней памятью», которые сохраняют замкнутое состояние благодаря контакт-деталям, выполненным из магнитополужесткого материала с коэрцитивной силой 20 - 25 А/см. Такие герконы переключаются импульсным магнитным полем с минимальной длительностью 15 - 20 мкс.

1   2   3   4


Глава 9. Поляризованные реле и электромеханические преобразователи
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации