воздействия от воспринимающей части на исполнительную.

К важнейшим характеристикам и параметрам электрических реле относятся следующие.

Мощность срабатывания РСр (вт) - электрическая мощность, которая должна быть подведена от управляющей цепи для надежного срабатывания реле. Эта мощность характеризует чувствительность реле.

Мощность разрывная Рраз (вт) - максимальная электрическая мощность в управляемой цепи, при которой реле еще работает надежно. Величина разрывной мощности

Управляющая Управляемая

цепь еле цепь

Рис. 23-1. Электрическое реле.

а - функциональная схема включения б - статическая характеристика.

реле;

Эта зависимость называется механической (нагрузочной) характеристикой реле.

Тяговое усилие электромагнита Fs также зависит от величины воздушного зазора б, кроме того, от ампер-витков IW обмотки реле.

Зависимость г?э=ср(б, IW) называют тяговой (электромеханической) характеристикой реле.

для конкретного типа реле определяется параметрами контактов реле, осуществляющих переключения в управляемой цепи.

Коэффициент управления Ку - отношение разрывной мощности и мощности срабатывания реле /Ху=Яраз/Рср.

Время срабатывания (гСр) - промежуток времени с начала воздействия управляющего сигнала до момента замыкания контактов реле.

Время отпускания (/отп) -интервал времени между моментами снятия управляющего воздействия и отпусканием контактов реле.

Электромеханические реле подразделяются на электромагнитные реле постоянного и переменного тока, поляризованные электромагнитные реле, магнитоэлектрические и резонансные реле.

Большое разнообразие существующих электромагнитных реле представляют собой модификации поворотного (рис. 23-2, а) и втяжного (рис. 23-2, б) типов реле.

Результирующее усилие сопротивления движению f то является функцией перемещения якоря х: Fm=f(x). Так как перемещение якоря связано с изменением зазора между якорем и сердечником электромагнита 6 = = 6н-х, то усилие Fm является функцией величины воздушного зазора Fm=(6E, 6).

Рис. 23-2. Электронные реле.

а - с поворотным якорем; 6 - с втяжным якорем. 1 - якорь; 2 - сердечник; 3 - катушка; 4 - пружина; 5 -> корпус; 6 - контакты.

Работа многих устройств электроавтоматики основана на поддержании строгих временных соотношений между процессами, происходящими в отдельных элементах, например в электромеханических реле этих устройств. В этих случаях временные характеристики реле должны удовлетворять вполне определенным требованиям.

При включении реле (рис. 23-3, а) по. обмотке электромагнита потечет ток

где I0=U/R0- установившийся ток;

Ro-R-t-Rn-- общее сопротивление цепи;

т0р=L{R0- постоянная времени цепи;

R-омическое сопротивление обмотки реле; Яд- добавочное сопротивление;

L- индуктивность обмотки реле.

Если ключ К\ разомкнуть, то ток в обмотке реле исчезнет и якорь отпустнтся практически мгновенно. В том случае, когда выключение реле производится путем шунтирования его обмотки (замыкание ключа Кг), ток в обмотке уменьшается по закону t

(23-2)

где Тот-

постоянная времени обмотки реле.

rjs.

Рис.

реле

23-3. Включение электромагнитного электрическую цепь.

а - схема включения; б - изменение тока в обмотке при включении и выключении реле (переходные процессы).

На рис. 23-3, б представлены кривые изменения тока в обмотке при включении и выключении реле шунтированием.

Продолжительность времени срабатывания fop и времени отпускания гПтп определяется из следующих выражений:

ср - TcplTi

torn - Тотп In

о - ср

(23-3)

Чтобы получить различные временные зависимости между процессами в отдельных частях устройств, в которых работают реле, в последних приходится выбирать определенную длительность интервалов срабатывания и отпускания. При этом используются конструктивные методы и схемные решения. Конструктивные методы изменения временных параметров связаны с изменением конструкции реле. Например, для увеличения времени срабатывания, реле делают с большим ходом якоря, увеличивают противодействующее усилие в начале хода якоря (/С3 = ~1о/1ср) и уменьшают коэффициент запа- са по срабатыванию.

Увеличение времени отпускания достигается увеличением хода якоря, уменьшением противодействующего усилия к концу хода якоря, а также увеличением коэффициента запаса. Увеличение времен срабатывания и отпускания может быть получено установкой на сердечник медной втулки или кольца, представляющих собой в этом случае короткозамкнутый виток. При изменении величины тока в катушке реле в этом витке наводится ток, вызывающий магнитный поток, противодействующий изменению магнитного потока в зазоре реле. В этом случае процесс притягивания (отпускания) якоря замедляется.

К RS

Рис. 23-4. Схема ускорения срабатывания реле.

Другие методы изменения временных характеристик реле предусматривают включение обмотки реле в соответствующую электрическую схему Временные характеристики (величины /0р и /отп) можно изменить при заданном значении токов /Ср и /стп, изменяя параметры обмотки реле, сопротивление внешней цепи (L, Ro) и напряжение источника питания.

На рис. 23-4 приведена схема, значительно ускоряющая срабатывание реле за счет шунтирования добавочного сопротивления RK конденсатором С. Так как для тока переходного процесса конденсатор представляет очень малое сопротивление, то после замыкания ключа К в обмотке реле происходит быстрое нарастание тока до значительной величины, чем и достигается более быстрое срабатывание реле. При этом перегрева обмотки не происходит, так как переходный режим длится короткое время, а в установившемся режиме ток проходит через добавочное сопротивление RK, которое и ограничивает ток. Чем больше величина емкости конденсатора С и отношение RjJR, тем меньше время срабатывания реле.

Наибольшую величину добавочного сопротивления выбирают в зависимости от величины минимального тока в установившемся режиме

/омин = ~-Б~ > 7*Р > <23-4) К -т- Кд

а величину емкости конденсатора (мкф)

С = --- -106.

(23-5)

Для увеличения времени срабатывания используется схема на рис. 23-5. В этом

случае обмотка реле шунтируется конденсатором С. При этом после замыкания ключа К ток в обмотке будет расти медленнее, так как одновременно начинается заряд конденсатора С. Если емкость конденсатора С такова, что выполняется условие

(-+-Ч

\Lcp CRpJ

2 4** + *

CRflR

(/-ср - индуктивность обмотки реле при максимальном рабочем зазоре), то постоян-

Рис. 23-5. Схема замедления .срабатывания реле.

ная срабатывания может быть определена из выражения

(23-6)

Для регулирования времениотпускания обмотку реле шунтируют сопротивлением (рис. 23-6, а).

В этом случае постоянная времени отпускания якоря определяется по формуле

отп -

R+ Яш

(23-7)

Для увеличения времени отпускания сопротивление резистора нужно уменьшать. Вместо шунтирующего резистора часто включают диод (рис. 23-6,6), который оказывает большое сопротивление току, протекающему от источника, и малое сопротивление току самоиндукции, образующемуся в обмотке при размыкании ключа. Чем меньше сопротивление диода, тем больше постоянная времени отпускания (больше время отпускания якоря).

Исполнительной частью реле являются контакты, которые служат для замыкания и размыкания управляемой электрической цепи. По конструкции различают точечные и плоскостные контакты.

Точечные контакты применяются для управления цепями малой мощности. Надежное замыкание цепи при использовании контактов этого типа происходит при сравнительно малых силах нажатия одного контакта иа другой.

Для управления сравнительно мощными и электрическими цепями применяют плоскостные контакты.

Важнейшими параметрами контактов являются: максимально допустимая мощ-

ность Рд.мано при длительном замыкании контактов; максимально допустимая разрывная мощность Ррмаис и максимально допустимая частота и число переключений.

Ток /0 в управляемой цепи, проходя по замкнутым контактам, нагревает их. При большом токе контакты могут расплавиться. Поэтому максимальная мощность длительного замыкания определяется допустимым током в управляемой цепи и сопротивлением контактов.

Контакты выполняются из материалов с хорошей механической прочностью, теплопроводностью и электропроводностью. Кроме того, оии должны быть стойкими к окислению.

Контактное сопротивление RK определяется в основном электрическим сопротивлением поверхности соприкосновения двух тел (подвижного и неподвижного контактов). Это сопротивление зависит от давления одного тела на другое и ориентировочно может быть определено из формулы

(23-8)

где с- постоянная величина, значение которой зависит от формы и материала контактов: для точечных серебряных а=0,06, для точечных медных а=0,14н-0,175, для плоских медных а=0,09-0,28; Ъ- постоянная величина, определяемая формой контактов (для точечных 6=0,5, для плоских 6 = 1); - сила контактного давления (для высокочувствительных реле FK= =0,5-5-2 г; для телефонных реле /4t = 10-f-50 г; для более мощных реле автоматики / = 50-100 г).

Рнс. 23-6. Схема замедления отпускания реле.

а - с шунтированием обмотки реле резистором; б - с шунтированием обмотки реле днодом.

Максимальный длительный ток через контакты определяется из следующего выражения:

0,5t/K

(23-9)

где Uк-допустимое длительное падение напряжения на замкнутых контактах, определяемое материалом контактов; оно имеет следующее значение.