8.2. Реле выдержки времени и программные устройства

Реле выдержки времени предназначены для создания определенной временной задержки при передаче сигнала от одного элемента автоматики к другому.

Программное устройство представляет собой разновидность реле выдержки времени и имеет обычно несколько независимых выдержек времени сравнительно большой величины.

Реле выдержки времени изготовляются с электрическими, пневматическими и гидравлическими воспринимающими органами и с электрическими, механическими, пневматическими, гидравлическими' и другими устройствами замедления. Наибольшее распространение получили реле с электрическими воспринимающими органами, реагирующие на сигналы постоянного или переменного тока.

Для создания сравнительно небольшой выдержки времени (до 5 сек) часто применяются простейшие схемные методы, замедляющие нарастание или спадание токов в обмотке электромагнитного реле постоянного тока при помощи резисторов, конденсаторов, полупроводниковых диодов, дросселей и короткозамкнутых витков или колец.

На рисунке 8.5 показаны схемные способы замедления электромагнитного реле Р при срабатывании и отпускании. При большом числе витков обмотки реле весьма эффективным методом является шунтирование обмотки активным сопротивлением или диодом (рис.8.5 а и б). Сущность такого метода состоит в том, что э.д.с. самоиндукции, возникающая в обмотке реле после его отключения ключом К, поддерживает протекание тока, в прежнем направлении. Этот ток, замыкаясь через шунтирующее сопротивление R, медленно убывает, а якорь реле некоторое время остается в притянутом состоянии.

Выдержка времени на отпускание реле может быть определена по формуле:

,

где R_pиL— соответственно активное сопротивление и индуктивность обмотки реле в положении покоя, то есть при максимальном рабочем зазоре;I_тр— ток трогания якоря реле при срабатывании.

Следует заметить, что шунтирующее сопротивление вызывает дополнительный расход мощности. Этот недо­статок устранен в схеме с шунтирующим диодом Д, включенным навстречу питающему напряжению. Кроме того, схема с диодом позволяет получить большую выдержку времени, поскольку диод включен в проводящем направлении и в уравнении, сопротивление R= 0.

На рисунке 8.5 в представлена схема, в которой после замыкания ключа К протекает большой ток заряда емкости С, а напряжение U_вхпочти полностью гасится на резистореR. По мере заряда емкости ток в обмотке реле возрастает до определенного значения, при котором реле срабатывает. Продолжительность времени задержки срабатывания зависит от постоянной времени цепи и может изменяться в широких пределах подбором соответствующей емкости конденсатора С и сопротивленияR.