Бесконтактные реле

► Бесконтактные реле, основанные на использовании нелинейных управляемых сопротивлений, имеют по сравнению с обычным реле ряд существенных преимуществ: повышенные надежность и срок службы, более высокое быстродействие, отсутствие дуги и искрообразования. Рассмотрим наиболее распространенные разновидности бесконтактных реле.

Электронные и полупроводниковые реле.По своему устройству электронные и полупроводниковые реле аналогичны электронным и полупроводниковым приборам. Они находятся в одном из двух состояний: проводящем (открытом) и непроводящем (закрытом).

Электронное реле (рис. 218, а) имеет высокое входное сопротивление (соизмеримое с сопротивлением разомкнутых контактов обычных реле) при отсутствии управляющего положительного сигнала на сетке и отрицательного напряжения смещения, закрывающего электронную лампу. При подаче достаточно большого положительного сеточного напряжения лампа открывается ичерез нее проходит необходимый ток, определяемый нагрузкой. Приэтом, однако, сопротивление лампы оказывается значительным, что является недостатком электронных реле.

Транзисторное реле (рис. 218,6) по принципу действия аналогично электронному. Его достоинство — малое входное сопротивление в открытом состоянии, недостаток — сравнительно низкое сопротивление в закрытом состоянии.

Весьма перспективно тиристорное реле (рис. 218, в). Его особенность заключается в том, что тиристор остается в открытом состоянии и после снятия управляющего сигнала. Для закрытия тиристора требуется отключить анодное напряжение.

Электронное реле времени используется вместо механического реле времени с часовым механизмом. Выдержка времени в этом реле создается цепью заряда конденсатора от источника постоянного напряжения Е (рис. 219). Обмотка промежуточного реле РП включена через электронную лампу (триод) к источнику постоянного тока. При замкнутом ключе К конденсатор заряжен до напряжения, равного Е, при котором триод заперт. При размыкании ключа происходит разряд конденсатора через резистор R с постоянной времени τ= RC. Напряжение на сетке триода падает, а ток через него и обмотку реле увеличивается. В момент достижения тока I реле срабатывает.

Магнитные реле.Их действие основано на изменении магнитной проницаемости ферромагнетиков при насыщении. Когда сердечник не насыщен, индуктивное сопротивление обмотки велико, а когда насыщен — мало. Такие реле выполняются на магнитных усилителях с внешней положительной обратной связью или с самонасыщением (см. гл. 6), работающих в релейном оежиме (к_ос~1).

Бесконтактные реле имеют ряд недостатков: сравнительно небольшую коммутируемую мощность, меньшее, чем у контактных реле, отношение сопротивлений в разомкнутом и замкнутом состояниях. Они более чувствительны к перегрузкам, чем обычные реле. Поэтому их применяют с учетом конкретных технико-экономических и эксплуатационных условий.

САМОЕ ВАЖНОЕ

1. Электрические аппараты служат для защиты, коммутации и распределения энергии между ее приемниками.

2. Коммутирующие аппараты предназначены для отключения и включения главных (силовых) электрических цепей в системах, генерирующих, передающих и распределяющих электрическую энергию.

3. Реле и регуляторы применяют для защиты и управления работой различных электротехнических устройств, а также решения логических задач типа ДА, НЕТ, ИЛИ и др.

4. Аппараты управления (контакторы, пускатели, контроллеры) управляют работой электротехнических устройств.

5. Датчики создают электрические сигналы, соответствующие определенным параметрам протекающего технологического процесса.

6. Предохранитель — это электрический аппарат для автоматического отключения электрической цепи при перегрузке или коротком замыкании.

7. В автоматических устройствах широко применяют бесконтактные реле: электронные и полупроводниковые (транзисторные, тиристорные), магнитные. Они имеют более высокое быстродействие и повышенную надежность.

Темы докладов и рефератов

1. Электрические аппараты и реле в твоей профессии.

2. Принцип действия и устройство коммутирующих аппаратов и способы гашения дуги.

3. Аппараты неавтоматического управления в твоей профессии.

4. Аппараты защиты в твоей профессии.

Вопросы:

1.Объясните назначение электрических аппаратов и реле. 2.Какие группы коммутационных аппаратов вы знаете? 3.Нарисуйте и объясните тяговую и механическую характеристики коммутационных аппаратов и состояние аппарата в точках их пересечения. 4.Какие требования предъявляются к рабочим контактам и почему? 5.Какие способы гашения электрической дуги вам известны? В чем их достоинства и недостатки?

6.В чем сходство и различие аппаратов автоматического и неавтоматического управления? Для чего служат предохранители?

7.Сравните защитные характеристики двух плавких вставок 1 и 2 на различные номинальные токи (см. рис. 204).

8. Объясните принцип работы предохранителя пробочного типа (рис. 206) и автоматического выключателя (см. рис. 210).

9. Каково назначение трансформатора тока (ТТ) в схеме, изображенной на рис. 213?

10.Объясните по рис. 214 принцип работы поляризованного реле.

11.Перечислите преимущества и недостатки электромагнитных и бесконтактных реле.

12.Объясните назначение и принцип действия контроллеров и магнитных пускателей.

13.В чем состоит основное преимущество герконов перед электромагнитными реле?

3 РАЗДЕЛ