Реле времени: устройство и принцип работы
Чтобы обеспечить правильную работу схем автоматического управления, часто бывает необходимо осуществить срабатывание отдельных аппаратов в определенной последовательности с соблюдением нужных интервалов времени. Для этого предназначено реле времени.
Реле времени работают либо по принципу механического замедления и изготовляются с применением маятников или электродвигателей, либо по принципу электромагнитного замедления.
Маятниковые реле дают выдержку времени в пределах 1-15 сек, двигательные – до 24 ч, реле с электромагнитным замедлением – до 5 сек. Реле с электромагнитным замедлением изготовляют только для работы в цепях управления постоянного тока, это реле работает по принципу увеличения времени спадания магнитного потока в магнитной системе при отключении реле.
Рассмотрим устройство и схему включения электромагнитного реле времени типа РЭ-500, которое находит широкое применение при автоматизации электропривода. Это реле (рис. 1) состоит из катушки 1, неподвижного магнитопровода2, якоря 3, регулировочного винта 5, траверсы6 с блок-контактами и оттяжной пружиной 4.
В месте соприкосновения сердечника с якорем помещена немагнитная прокладка, она служит для предотвращения возможного прилипания якоря к сердечнику, при отсутствии прокладки отбрасывающая пружина может не преодолеть удерживающего усилия остаточного магнетизма сердечника, и реле не отключится.
Якорь втягивается под действием потока, создаваемого катушкой 1, насаженной на сердечник. На якоре укреплена траверса 6 с подвижными контактами мостикового типа, которые образуют замыкающие контакты реле.
Для улучшения проводимости контакты изготовляются с серебряными накладками.
Время от момента подачи импульса на катушку реле до срабатывания контактов называется выдержкой времени реле. Регулирование выдержки времени производится в пределах каждого типа реле изменением толщины немагнитной прокладки и натяжением оттяжной пружины при помощи регулировочного винта 5. Чем тоньше прокладка и меньше натяжение пружины, тем больше выдержка времени реле. Кроме того, выдержка времени на реле времени РЭ-511, РЭ-513 и РЭ-515 может быть получена следующими способами: 1) закорачиванием катушки; 2) отключением катушки реле.
Закорачивание катушки
При включении реле РВ якорь притягивается очень быстро (время заряда реле 0,8 сек). При отключении создается выдержка времени, при этом отключение реле может осуществляться как путем разрыва цепи катушки, так и путем ее закорачивания (рис. 2а). Выдержка времени при закорачивании катушки получается по следующей причине. Для отпадения якоря (и, следовательно, срабатывания контактов реле) необходимо, чтобы поток в магнитной системе исчез или уменьшился до определенной величины, что и происходит при прекращении питания катушки реле, т. е. при ее отключении.
Если же шунтировать катушку реле (например, параллельным включением каких-либо контактов другого промежуточного реле РП), то вследствие самоиндукции в контуре, образуемом катушкой реле и контактом РП, поддерживается некоторое время ток. Следовательно, магнитный поток и сила притяжения якоря к сердечнику тоже будут затухать постепенно. Сопротивление R в цепи катушки должно быть предусмотрено для предотвращения короткого замыкания (в том случае, если в этой цепи нет других потребителей).
Отключение катушки реле
При отключении катушки реле можно также достичь замедленного спадания магнитного потока в магнитопроводе (рис. 2 б). Для этого применяются различные демпферы. Демпфером называется толстая гильза, выполненная из меди или алюминия, которая насаживается на общий сердечник со втягивающей катушкой. Эта гильза создает вторичный контур. При исчезновении основного магнитного потока при размыкании РП в гильзе индуктируется ток, который по правилу Ленца стремится поддержать основной поток. Чем больше масса демпфера, тем больше выдержка времени реле. Роль демпфера одновременно выполняет также и алюминиевое основание реле. Различные диапазоны выдержки реле (0,3—5,5 сек) достигаются за счет применения дополнительных съемных демпферов.
Следует иметь в виду, что реле типа РЭ-500 предназначено для постоянного тока, и в цепь управления двигателями переменного тока оно включается через выпрямители.