Lucrări de laborator nr. 1
Investigarea releului electromagnetic de curent continuu
Scopul lucrării este de a studia caracteristicile de timp ale releelor și circuitele de măsurare a timpului de întârziere și a timpului de eliberare.
Descrierea instalației de laborator
Diagrama electrică de bază a instalației este prezentată în Fig.1.1, a. Releul testat este de tip RKN.
Standul vă permite să determinați:
Tensiunea și curentul călătoriei;
· Parametrii caracteristicilor de timp (timpul curent și timpul de răspuns, timpul curent și timpul de eliberare);
· Să colecteze și să investigheze circuitele pentru formarea și încetinirea funcționării releului.
Scopul elementelor de circuit este prezentat în Fig. 1.1. Rezistoarele R 3,4, condensatoarele C 1, C 2 servesc pentru un set de scheme care forțează și încetinesc răspunsul. Răspunsul la timp este înregistrat de un osciloscop cu fascicul de electroni (EO). Timpul de funcționare și eliberarea releului este determinat de un circuit electronic format din generatorul G. Două circuite "AND", contorul CT.
Principiul de funcționare al circuitului de sincronizare este explicat prin diagrama timpului din Fig. 1.1, b. Contorul de intrare primește impulsuri de la generator prin contactul break 1P 1 sistem de „I1“ la timpul t1 după energizarea bobinei releului și o a doua intrare „I1“ circuit (poziția de comutare T3). După ieșirea releului și, respectiv, deschiderea contactului 1P1, impulsul nu se aplică la contor.
Astfel, se cunoaște perioada de repetare T și numărul de impulsuri corespunzătoare timpului de funcționare a releului, se determină
În mod similar, timpul de eliberare este determinat numai în timp ce circuitul inferior (comutatorul T3 în poziție) funcționează.
Timpul de mișcare și mișcare poate fi obținut din caracteristica timpului. înregistrată pe ecranul unui osciloscop cu fascicul de electroni.
Fig. 1.1. Schema standului de laborator: a - Elementele R-C ale lanțurilor de forță situate pe panoul frontal al suportului; b - diagrame de timp ale elementelor circuitului; c - schema de circuit a instalației
Principalele caracteristici ale releului sunt:
1. tensiune de lucru;
2. curent de declanșare;
3. rezistență la înfășurare;
4. natura și numărul grupurilor de contact;
5. răspuns și timp de eliberare;
6. coeficientul de returnare;
Magnitudinea efortului de tracțiune;
8. Tipul de sistem magnetic.
Dinamica releului se caracterizează printr-o caracteristică de timp (figura 1.2), (decalajul dintre armătură și miezul electromagnetului).
Fig. 1.2. Caracteristica timpului de releu
În secțiunea 0-a, procesul tranzitoriu este descris prin ecuație
Ancorarea începe în momentul în care. și anume
În secțiunea a-b există o schimbare în conductivitatea magnetică a spațiului, în ecuația inițială apare un termen suplimentar
Deoarece> 0, componentele. în comparație cu secțiunea 0-a. încep să scadă, ceea ce explică eșecul caracteristicilor de timp. Timpul de deplasare a ancorei în această secțiune este o dependență complexă a multor parametri ai releului și poate fi determinat aproximativ prin formula:
unde, respectiv, forța de tragere și forța arcului.
În secțiunea b - c, după ce armătura este deplasată, inductanța este constantă. Unde este inductanța cu armătura desenată.
Deblocarea armăturii releului poate fi cauzată fie prin oprirea tensiunii de alimentare din bobină, fie prin închiderea în scurt timp a acestei înfășurări sau prin rezistența suplimentară.
În primul caz, curentul în bobina scade aproape instantaneu de la zero la zero. Cu toate acestea, în acest caz, este indus un EMF semnificativ de autoinducție. Ca urmare, poate apărea o defecțiune a izolației conductorilor de înfășurare.
Prin urmare, de regulă, releul de curent continuu este evacuat de o diodă activată împotriva sursei de alimentare (figura 1.3).
Ca rezultat, modul de eliberare corespunde scurtcircuitării înfășurării releului. Atunci curentul variază exponențial.
La momentul (secțiunea d-e), atunci când forța de tragere devine mai mică decât forțele opuse, începe mișcarea ancorei. Se determină timpul de separare la deschidere
Momentul mișcării este determinat de dependența complexă și este o funcție a multor parametri.
Modalități de modificare a timpului de răspuns și eliberarea releului
Există modalități constructive și schematice de modificare a timpilor de răspuns și eliberare. Prima metodă implică reducerea masei pieselor în mișcare sau reducerea pierderilor de curenți turbionari.
Să luăm în considerare metodele circuitului de accelerare a funcționării releului (vezi Figura 1.3, b, c).
Fig. 1.3. Schema de accelerare a funcționării releului () și a graficelor de schimbare a unui curent în bobina de gestionare a releului ()
În figura 1.3, curba 1 caracterizează procesul tranzitoriu în bobina releului fără a forța releul să funcționeze în mod fiabil.
Activarea rezistenței active suplimentare în serie cu înfășurarea releului (figura 1.3, b) conduce la o scădere a constantei de timp a lanțului, adică la o scădere a timpului de răspuns (curba 2), deoarece.
O viteză și mai mare (de 5-10 ori) se poate obține prin comutarea în paralel a capacității de amplificare C. Deoarece rezistența condensatorului este mult mai mică. Curentul de încărcare a condensatorului crește dramatic într-o măsură considerabilă, astfel încât curentul în bobina releului ajunge rapid la valoarea curentului de funcționare și, prin urmare, devine mai mic (curba 3). Pentru scurt timp, acest curent nu are timp să supraîncălzească înfășurarea releului. Pentru a menține valoarea curentului la starea de echilibru, este necesar să creșteți tensiunea de alimentare cu o valoare
Metodele de încetinire a eliberării sunt ilustrate în Fig. 1.4. În schema prezentată în Fig. 1.4, a, decelerarea este realizată prin comutarea condensatorului C paralel cu înfășurarea. Când circuitul de alimentare este închis, curentul trece mai întâi prin bypass C. deoarece rezistența inductivă este mai mare decât cea capacitivă
și apoi, după încărcarea capacității, prin înfășurarea releului. Timpul tranzitorilor este determinat de relație
De regulă, această schemă este utilizată pentru a încetini eliberarea armăturii atunci când se deschide.
După deschiderea lanțului, armătura este menținută de fluxul creat de curentul de descărcare al condensatorului
Pentru a scurta deschiderea, utilizați o bobină de amortizare scurtcircuitată. Când circuitul de alimentare este deschis, în acesta este indus un flux care împiedică fluxul descendent în sistemul magnetic al releului, ceea ce mărește timpul de deschidere al releului.
Fig. 1.4. Releele de întârziere a declanșării releelor (a) și curbele de schimbare a curentului în bobina de comandă a releului (b)
Concluzie: În cursul lucrărilor efectuate, au fost investigate caracteristicile de timp ale releelor și circuitele de măsurare a timpului de zbor și a timpului de eliberare.
Lucrare de laborator nr. 2