Лабораторна робота №1

Дослідження напівпровідникових реле часу

Стислі теоретичні відомості

Електричне реле з нормованим часом вмикання або вимикання називають реле часу. Подібне реле забезпечує витримку часу від мілісекунд до декількох годин. Для отримання невеликих витримок часу (декілька секунд) використовують реле в поєднанні із схемами, сповільнюючими зміну струму в котушці реле. Такі реле часу не відзначаються стабільністю, але вони знаходять достатньо широке застосування завдяки своїй простоті і невисокій вартості.

В схемі на рис. 1.1, а, для сповільнення спрацювання паралельно котушці реле КТ ввімкнено конденсатор С. При замиканні керуючого контакту К конденсатор шунтує обмотку, і струм в обмотці починає протікати тільки після того, як конденсатор зарядиться (другий закон комутації) і його опір зросте.

Додатковий резистор R обмежує початкове значення струму в колі.

Всі схеми сповільнення відпускання реле основані на використанні енергії, накопиченої в магнітному полі котушки для підтримування струму після розриву кола живлення реле. В схемах на рис. 1.1, б, в після розмикання контакту К, магнітний потік, що зменшується, наводить ЕРС в обмотці реле, під дією якої в колі проходить струм спрацювання іk, що стримує якір в притягнутому стані. Схеми характеризуються додатковими втратами потужності, що виникають в резисторі. Цього не відбувається в схемі, показаній на рис. 1.1, г, в якій послідовно з резистором ввімкнено діод D. Тому в стаціонарному режимі струм через резистор не проходить. Для отримання значної витримки часу реле повинно бути достатньо масивним, щоб забезпечити необхідний запас магнітної енергії.

Аналогічний принцип використовують в реле часу постійного струму з електромагнітним сповільненням і демпфуючою короткозамкненою обмоткою (рис. 1.2). При вмиканні обмотки реле 1 до мережі магнітний потік в осерді 2 зменшується. Це приводить до виникнення ЕРС в масивній шайбі 3, що знаходиться на осерді. Опір шайби дуже малий, тому в ній виникають великі вихрові струми, що підмагнічують осердя. В результаті магнітний потік в осерді реле зменшується значно повільніше, якір 5 залишається в притягненому стані і контакти реле 4 розмикаються з витримкою часу до 10 с.

Існують конструкції реле часу, в яких роль короткозамкненої обмотки виконує мідна гільза, надіта на осердя. Витримку часу регулюють зміною зазору між якорем і осердям або натягом пружини 6. Це змінює значення магнітного потоку відпускання Фвід (рис. 1.2., б), при якому починається рух якоря. При сильному послабленні пружини відпускання якоря відбувається на пологій ділянці кривої Ф (t), величина витримки часу стане невизначеною, що обмежує діапазон регулювання реле. Витримку часу можна також регулювати на основі використання котушки, що вмикається зустрічно і створює розмагнічуючий магнітний потік. В результаті магнітний потік в осерді зменшується швидше (штрихова крива на рис. 1.2, б) і витримка часу змінюється від t2 до t1. Для одержання великої витримки збільшують об’єм магнітної системи реле і застосовують матеріали з високою магнітною проникністю. ............