Навигация

 

 Меню раздела

Электрооборудование земснарядов
Условия эксплуатации судового электрооборудования
Конструктивное исполнение электрооборудования
Основные параметры судовых электроэнергетических систем
Общая характеристика земснарядов
Классификация судовых электростанций и источники электроэнергии
Выбор числа и мощности генераторов электростанции
Параллельная работа генераторов
Автоматическое регулирование напряжения генераторов
Структурные схемы электростанций
Распределительные устройства
Распределение электрической энергии
Расчет электрических сетей
Монтаж электрических сетей
Сопротивление изоляции электрооборудования
Электрические источники света
Судовые светильники и прожекторы
Виды судового электрического освещения и расчет освещенности
Сигнально-отличительные огни
Электронагревательные приборы
Классификация и основные характеристики судовых электрических аппаратов
Аппараты ручного управления
Командные аппараты
Контакторы
Реле управления и защиты
Реле и датчики контроля неэлектрических параметров
Плавкие предохранители
Автоматические выключатели
Электромагнитные тормоза и муфты
Магнитные усилители
Полупроводниковые приборы
Классификация электроприводов
Характеристики электродвигателей
Схемы управления двигателями постоянного и переменного тока
Электропривод системы генератор—двигатель
Электропривод системы магнитный усилитель—двигатель
Вентильный электропривод
Электропривод с электромагнитной муфтой
Классификация, условия работы электроприводов механизмов земснарядов
Системы электроприводов механизмов земснарядов
Электроприводы механизмов дноуглубления
Электроприводы механизмов рабочих перемещений
Электроприводы механизмов, обслуживающих устройства отвода грунта
Электроприводы общесудовых механизмов
Приборы технологического контроля и системы ориентации
Автоматизация технологического процесса земснарядов
Системы и аппаратура судовой телефонной связи
Судовая сигнализация
Организация технической эксплуатации и ремонта электрооборудования
Использование и техническое обслуживание электрооборудования
Консервация, хранение и расконсервация электрооборудования
Неисправности электрооборудования
Электро-травматизм
Технические мероприятия по обеспечению электробезопасности
Организационные мероприятия по обеспечению электробезопасности


Реле управления и защиты

Реле являются наиболее распространенными аппаратами автоматического действия и широко применяются в судовых схемах.
Электрическим реле называют коммутационное устройство, предназначенное производить скачкообразные изменения в управляемых цепях при заданном значении электрических воздействующих величин. Входной сигнал является управляющей, а выходной — управляемой величиной. Реле имеет два рабочих положения — «Включено» и «Выключено» и относится к аппаратам дискретного (прерывистого) действия.
Реле с электрическими входными сигналами классифицируются по следующим признакам:
названию входной воздействующей величины (реле тока, напряжения, мощности, частоты и т. п.;
принципу действия элемента реле, воспринимающего входной сигнал (электромагнитные, магнитные, тепловые, электронные, электродвигательные и др.);
назначению в электрических схемах (первичные, промежуточные, исполнительные);
функциональному назначению (реле управления и реле защиты).
Деление часто имеет условный характер, так как одно и то же реле может выполнять различные функции.
Основными характеристиками реле являются: значение величины срабатывания — пороговое значение входного сигнала, при котором реле срабатывает;
значение величины возврата — значение входного сигнала, при котором реле возвращается (отпускает);
уставка — заданное значение величины срабатывания или возврата;
коэффициент возврата — отношение значений величин возврата и срабатывания;
коэффициент усиления по мощности — отношение минимальной мощности входного сигнала, при котором срабатывает реле, к максимальной мощности выходной цепи;
чувствительность — минимальное значение входного сигнала, способное вызвать срабатывание реле;
время срабатывания — интервал времени от момента подачи входной воздействующей величины до момента срабатывания реле;
время возврата — интервал времени от момента снятия входной воздействующей величины до момента возврата реле.
Ввиду многообразия типов реле все группы приведенной классификации рассматривать не представляется возможным. Остановимся на некоторых из них.
Электромагнитные реле. Такие реле просты по конструкции и широко применяются в качестве реле максимального и минимального тока и напряжения как в схемах управления, так и защиты.
Электромагнитное реле напряжения состоит из электромагнитной системы, контактного устройства, узлов регулировки и крепления. Электромагнитная система содержит катушку 10 и магнитную цепь, в которую входят сердечник, основание и якорь.
По магнитной цепи проходит магнитный поток, создаваемый катушкой 10 в процессе протекания по ее обмоткам электрического тока. При достижении входным напряжением значения уставки срабатывания якорь притягивается к сердечнику. Под действием якоря перемещаются коромысло и нажимная скоба, в результате чего замыкаются неподвижный 3 и подвижной 4 контакты.
При снижении напряжения на зажимах катушки до значения, при котором усилие пружины 9 превысит удерживающую силу электромагнита, реле отключается.
Уставка срабатывания реле регулируется изменением натяжения пружины 9 с помощью винта 8. Реле крепится винтами.
Обмотка реле тока включается последовательно с цепью, по которой проходит управляющий сигнал, а обмотка реле напряжения — параллельно этой цепи.
Тепловые реле. Для защиты электродвигателей от перегрузок широко применяют тепловые реле. Тепловое реле выполняется на основе биметаллической пластинки, состоящей из двух слоев металлов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения.
Прохождение тока по биметаллической пластинке 2 или по нагревательному элементу 1 вызывает нагрев пластинки, которая изгибается в сторону металла, имеющего меньший коэффициент линейного расширения. При определенной силе тока пластинка выйдет из зацепления с рычагом 3, который повернется под действием пружины’ 6 и разомкнет размыкающие контакты 5 в цепи катушки аппарата, отключающего питание электродвигателя.
Для надежной защиты электродвигателя необходимо, чтобы его перегрузочная характеристика располагалась ниже времятоковой характеристики теплового реле. Кроме того, нужно иметь в виду, что сила тока срабатывания зависит от температуры воздуха, окружающего реле.
После остывания биметаллическая пластинка возвращается в исходное положение автоматически или с помощью кнопки ручного возврата.
Реле времени. В схемах электроприводов и автоматического управления широко используют реле времени-устройства, предназначенные для получения заданных выдержек времени при включении или отключении электрических цепей.
Основными способами замедления срабатывания реле являются электрические и механические.
К электрическим относятся электромагнитный, электротермический и конденсаторный. Электромагнитный способ основан на замедлении нарастания или спадания магнитного потока катушки электромагнитного реле при ее включении или отключении. Существует ряд возможностей для реализации этого способа. Например, можно параллельно катушке включить конденсатор, диод или резистор, которые после отключения питания катушки обеспечат замедление спадания тока и в результате — кратковременное удержание реле во включенном состоянии.
Другим решением электромагнитного способа является применение в конструкции электромагнитного реле массивного магнитопровода и короткозамкнутого витка или медной втулки, насаживаемых на сердечник вместе с катушкой. При подаче питания на обмотку реле нарастающий магнитный поток вызывает в короткозамкнутом витке э.д.с., под действием которой образуются ток и магнитный поток, направленный противоположно магнитному потоку катушки. Время включения реле при этом увеличивается. При отключении питания катушки происходит обратный процесс, и реле отключается с выдержкой времени. Применение массивного магнитопровода позволяет накопить в магнитной цепи реле большой запас энергии, который из-за медленного рассеивания способствует увеличению выдержки времени при отключении питания реле.
Реле с электротермическим замедлением — тепловое реле, рассмотренное выше.
Работа конденсаторных реле времени основана на заряде или разряде (предварительно заряженного) конденсатора.
Для получения больших выдержек времени применяют конденсаторные реле с усилителями на полупроводниковых триодах. В таких реле заряд или разряд конденсаторов производится базовым током транзисторов, имеющим малую силу. Это позволяет при незначительной емкости конденсатора получать практически любые необходимые выдержки времени с широким диапазоном регулирования и, учитывая высокий коэффициент усиления схемы, включать на выходе реле большую нагрузку.
Механическое замедление срабатывания достигается применением в реле времени различных демпферов (пневматических, гидравлических), часового механизма и электродвигательного привода.
Рассмотрим работу электродвигательного много-цепного реле времени типа Е-58. В реле применен синхронный электродвигатель СД-2, который начинает работать при подаче напряжения в схему реле.
Сигнал на срабатываний реле поступает на электромагнит У, якорь которого воздействует на муфту, соединяющую электродвигатель М и редуктор с главной осью реле. Таким образом вращение электродвигателя передается на главную ось, на которой закреплены шкалы по числу управляемых цепей. При повороте шкал закрепленные на них упоры воздействуют на кулачки, что вызывает переключение контактов реле. После срабатывания контактных групп К/, К2, КЗ размыкается контакт КМ, включенный последовательно с электродвигателем. Это вызывает остановку электродвигателя, и поворот шкал прекращается. При отключении питания магнита его возвратная пружина разъединяет муфту, а все упоры возвращаются на свои места, переводя контакты в первоначальное положение.
Реле Е-58 обеспечивает выдержку времени при размыкании двух и замыкании одного контакта в диапазоне 2—60 с.

Похожие статьи