Электромеханические реле времени

Реле времени (реле замедления) предназначено для создания временной задержки при воздействии одного элемента схемы уп­равления на другой. Интервал времени от момента подачи управляющего сиг­нала на катушку реле до момента срабатывания реле называют выдержкой времени реле при срабатывании (при включении), а интервал времени от момента сня­тия управляющего сигнала до момента времени отпускания реле — выдержкой времени реле при отпускании (при отключении).

Наиболее простым средством получения замедления при сра­батывании и отпускании реле является применение в реле посто­янного тока конденсатора, включенного параллельно катушке этого реле. При подаче напряжения на катушку происходит заряд кон­денсатора и лишь после этого реле срабатывает. При снятии на­пряжения с катушки наступает разряд конденсатора, за счет чего отпускание реле задерживается и оно происходит, лишь когда на­пряжение на клеммах катушки станет менее напряжения отпуска­ния. Однако получаемые при этом замедления невелики.

Величина выдержки зависит от способа ее получения. Исходя из этого, реле времени разделяют на реле, название которых ука­зывает на способ получения замедления: с электромагнитным за­медлением, пневматическое, с анкерным механизмом, моторное и др.

Реле времени с электромагнитным замедлением. Электромагнит­ное замедление основано на применении демпфера - элемента, замедляющего электромагнитные процессы. В качестве такого дем­пфера используют медную или алюминиевую гильзу 3 (кольцо), надетую на стержень магнитопровода 2 или непосред­ственно на катушку реле(рис.4).

Рис.4. Реле постоянного тока с электромагнитным замедлением: 1 – катушка, 2 – сердечник, 3 — гиль­за; 4 — возвратная пружина; 5 — регу­лировочная гайка; 6 — якорь; 7 — про­кладка немагнитная    

Выдержка времени в этом реле создается в процессе его отпускания. При отключении катушки 1 реле умень­шающийся магнитный поток Ф в магнитопроводе индуцирует в гильзе (демпфере) ЭДС. Соглас­но правилу Ленца, ток в гильзе от этой ЭДС имеет такое направ­ление, что создаваемый им маг­нитный поток направлен соглас­но с убывающим потоком Ф. Это замедляет убывание потока в магнитопроводе реле так, что он достигает величины, при кото­рой реле отпускает за время большее, чем при отсутствии демпфера. Это иллюстрируется графиками убывания магнитно­го потока (рис.5) при отсут­ствии демпфера (график 1) и при наличии демпфера (гра­фик 2).

Рис.5. Влияние демпфера на время отпускания реле

Сравнивая эти графики, видим, что время отпускания реле с демпфером t_отп2 больше времени отпускания этого реле без демпфера t_oin.

Время отпускания реле (см. рис.4) можно регулировать, изменяя толщину латунной (немагнитной) прокладки 7 на яко­ре 6: с уменьшением толщины прокладки t_отп2 увеличивается. Объясняется это тем, что с со­кращением немагнитного зазора 5 (см. рис. 6.9) магнитное сопротив­ление потоку понижается и ве­личина его возрастает, поэтому время на его уменьшение до зна­чения Ф_отп, при котором проис­ходит отпускание реле, увеличи­вается. Еще одним средством ре­гулирования t_0Tn является измене­ние натяжения возвратной пру­жины 4 посредством гайки 5: чем меньше натяжение пружины, тем больше t_отп (рис.5, график 3).

Электромагнитное замедление применяют только в реле посто­янного тока. Поэтому если это реле используют в цепи переменно­го тока, то для питания катушки реле необходим выпрямитель.

Реле постоянного тока с электромагнитным замедлением типа РЭВ 810 имеет диапазон замедления от 0,25 до 3,8 с.

Реле времени пневматическое. В этом реле используют пневма­тический замедлитель в виде камеры, разделенной эластичной мем­браной 4 (рис.6).

Рис.6. Изобразительная модель пневматического реле времени

При подаче напряжения на катушку 2 якорь электромагнита втягивается в сердечник 1. При этом шток 10 под действием силы собственного веса и пружины 9 опускается. Но процесс этот происходит медленно, по мере заполнения верхней части пневматической камеры 8 воздухом через калибровочное дрос­сельное отверстие 6. Когда шток 9 опустится на якорь электромаг­нита, он своим рычагом 3 вызо­вет замыкание контакта 12. Та­ким образом произойдет замед­ление реле при срабатывании. При снятии напряжения с об­мотки электромагнита якорь вместе со штоком 10 под дей­ствием возвратной пружины 11 поднимется, т.е. вернется в ис­ходное положение. Этот процесс проходит быстро, благодаря от­крытию обратного клапана 7, так что воздух из камеры 8 будет выходить не только через отвер­стие 6, но и через отверстие об­ратного клапана 7.

Уставка времени срабатыва­ния пневматического реле вы­полняется посредством винта 5, путем изменения размера дрос­сельного отверстия 6: чем мень­ше отверстие, тем больше вре­мя срабатывания. Пневматичес­кое реле времени типа РВП дает замедление до 3 мин.

Реле времени с анкерным (ча­совым) механизмом. Изобразительная модель электромеханического реле времени с анкерным механизмом показана на рис.7.

Рис.7. Изобразительная модель реле времени с анкерным механизмом

При подаче напряжения на катушку элект­ромагнита соленоидного типа сердечник 8 втягивается (рис.7) и через рычаг 7 стремится переместить рейку с косыми зу­бьями 4 по часовой стрелке в на­правлении контактов 9. При этом пружина 6 сжимается. Рейка 4 своими зубьями зацеплена с хра­повым колесом 10, которое че­рез систему зубчатых колес 3 удерживается от быстрого перемещения анкерным механизмом 2. Скорость вращения шестерни 3 определяется частотой колебаний маятника 1, подвешенного к оси 2: за одно колебание маятника шестерня поворачивается на один зуб. Частота колебаний маятни­ка зависит от положения груза 1: чем выше груз, тем меньше дли­на маятника и тем больше частота его колебаний. Таким образом, при поднятии груза 1 время прохождения рейки 4 до замыкания контактов сокращается, а при опускании — увеличивается. При снятии напряжения с обмотки электромагнита рейка 4 под дей­ствием пружины 6 возвращается в исходное положение. Этот про­цесс происходит без замедления, так как косые зубья рейки и храпового колеса этому не препятствуют. Таким образом, в реле времени с анкерным механизмом замедление происходит лишь при срабатывании. Уставка времени рассматриваемого реле выпол­няется перемещением груза 1 на маятнике и винтом 5, который определяет величину хода рейки 4.

Реле времени с анкерным механизмом постоянного тока типа ЭВ-100 и переменного тока типа ЭВ-200 имеют диапазон выдержки времени от 0,1 до 20 с. Допустимый ток (длительный) через контакты не превышает 5 А.

Моторное реле времени. При необходимости получить замедление в несколько минут применяют моторное реле времени. Основным элементом этого реле является электродвигатель, который через редуктор с большим передаточным отношением вращает сектор с шипом, воздейству­ющим на контактную группу.

Моторные реле постоянного тока типа Е-510 и переменного тока типа РВ-4 позволяют получить выдержку от 1 до 360 с. Они имеют по одному замыкающему и размыкающему контакту.

Дата добавления: 2015-07-15