Контактные реле времени

Реле времени предназначено для коммутации цепи управления с определенной выдержкой времени (задержкой) после поступления на вход реле сигнала управления из другой цепи. Канал связи электрических цепей (ЭЦ1, ЭЦ2) с реле времени (РВ) показан на рис. 4.3.

Входным сигналом х (t)= U (t) реле времени РВ является электрическое напряжение U, подаваемое из цепи ЭЦ1. Скачкообразное изменение напряжения U на входе реле служит началом отсчета времени выдержки. Как правило, нижний уровень входного сигнала U= 0. Верхний уровень определяется напряжением U ₁ источника питания цепи ЭЦ1.

Выходная переменная контактного реле d (t)= R_К (t) – сопротивление R_К, вносимое реле в электрическую цепь ЭЦ2 коммутирующим контактом.

Интервал времени от момента подачи управляющего сигнала на вход реле до момента срабатывания реле называют выдержкой времени реле при срабатывании (включении), а интервал времени от момента снятия управляющего сигнала до момента времени отпускания реле – выдержкой времени реле при отпускании (отключении).

В зависимости от устройства различают контактные реле времени с анкерным механизмом (их называют еще электромеханическими реле времени), электромагнитные реле времени, моторные реле времени и полупроводниковые комбинированные реле времени. Основное различие между ними заключается в технической реализации замедлителя – устройства, создающего выдержку времени, то есть замедление передачи сигнала из цепи ЭЦ1 в цепь ЭЦ2.

В электроприводе реле времени применяют главным образом для программного управления электродвигателем.

Электромеханическое реле времени (типа ЭВ-100, ЭВ-200) имеет замедлитель в составе механической передачи МП - так называемый анкерный (часовой) механизм (АМ) (рис. 4.4а). Он увеличивает время движения подвижного контактного узла в контактной системе реле (см. [1] п. 4.7 и п. 4.8), создавая выдержку времени от 0,1 до 20 с при срабатывании реле.

В реле применяют электромагнитный механизм (ЭММ) постоянного или переменного тока. Настройка реле на требуемую выдержку времени осуществляется с помощью смещения и последующего фиксирования контактной детали коммутирующего контакта (КК).

Действие реле показано с помощью временных диаграмм на рис. 4.4б. Использованы логические переменные:

x_л =‹к катушке реле (рис. 4.4в) приложено напряжение U ›,

d_л =‹коммутирующий контакт (рис. 4.4г) замкнут ›.

Задержка срабатывания реле обозначена через τ_ср.

Электромагнитное реле времени (типа РЭМ-200, РЭМ-20, РЭВ-800 и др.) имеет электромагнитный замедлитель в составе электромагнитного механизма (ЭММ) постоянного тока. Замедлитель выполнен в виде короткозамкнутого медного кольца (демпферная гильза ДГ - см. [1] п. 4.8). Реле создает выдержку времени до 10 с при отпускании.

Структурная схема электромагнитного реле времени приведена на рис 4.5а.

Действие реле (с замыкающим коммутирующим контактом КК) показано на рис. 4.5б с помощью временных диаграмм. Использованы логические переменные:

x_л =‹к катушке реле (рис. 4.5в) приложено напряжение U ›,

d_л =‹замыкающий контакт (рис. 4.5г) замкнут ›.

Задержка отпускания реле обозначена через τ_от.

На рис. 4.9в показано обозначение катушки электромагнитного реле времени с запаздыванием при отпускании, на рис. 4.9г – замыкающий контакт (вверху) и размыкающий контакт (внизу).

Настройка реле на требуемую выдержку времени осуществляется с помощью натяжения возвратной пружины и установкой немагнитных прокладок в ЭММ (см. [1] п. 4.8).

Электропневматическое реле времени (типа РВП-2) имеет замедлитель - пневматический механизм (ПМ) в составе механической передачи МП. Он увеличивает время перемещения механической передачи, создавая выдержку времени от 0,4 до 180 с как при срабатывании реле, так и при отпускании.

Пневматический механизм ПМ имеет камеру с диафрагмой, которая является элементом механической передачи. Скорость перемещения диафрагмы зависит от количества воздуха, засасываемого в единицу времени через входное отверстие камеры. Настройка выдержки времени осуществляется изменением площади сечения входного отверстия камеры с помощью специальной иглы.

Моторное реле времени (типа Е-52, РВ-4, ВС-10 и др.) создает выдержку времени (1…360 с и более) при включении реле за счет замедления, получаемого в редукторе синхронного двигателя. Структура реле (на примере программного реле типа ВС-10) показана на рис. 4.6а.

В реле предусмотрен электродвигатель (ЭД), который получает питание по отдельной цепи (ЭЦП). Двигатель начинает работать с включением питания схемы, в которой используется реле. Вращение от двигателя до редуктора (Р) и далее к механическим передачам МП1, МП2, МП3 передается только после того, как сработает электромагнитный механизм (ЭММ) по сигналу управления (включения реле) из электрической цепи (ЭЦУ). Количество механических передач и, соответственно, коммутирующих контактов (КК) у рассматриваемого реле может быть три (как на рис. 4.10а) или шесть. В каждой механической передаче есть диск с упором (толкателем), с помощью которого можно настроить необходимую выдержку времени замыкания коммутирующего контакта реле в соответствующей электрической цепи (ЭЦК).

Работа реле отображена на рис. 4.6б участками временных диаграмм. Все воздействия характеризуются логическими переменными х_л (входными), d_л (выходными). Индексы у логических переменных определяют отношение каждой переменной к конкретной связи, показанной на рис. 4.6а. Единичное значение переменной соответствует состоянию «включено».

Программирование последовательности включений контактов КК1, КК2, КК3 производится путем настройки выдержек времени τ_ср1, τ_ср2, τ_ср3. После того, как сработает последний из контактов КК1, КК2 или КК3 (на диаграмме это КК3), двигатель ЭД автоматически отключится (дополнительным контактом). Возврат реле в исходное состояние произойдет после отключения электромагнитного механизма сигналом х_лЭММ =0.