Реферат магнитоэлектрическое реле

метки: Магнитоэлектрический, Значение, Транзистор, Рисунок, Электрический, Направление, Релейный, Зависимость

Современная радиоэлектроника во многом определяет технический прогресс фактически во всех областях науки, техники и производства. Это обусловлено тем, что с помощью радиоэлектронных систем и устройств можно решать такие задачи, как передача информации, извлечение информации из электромагнитного колебания, хранение и отображение информации, передача команд на управляемые объекты, контроль и обеспечение работоспособности автоматизированных производственных и измерительных систем.

В основе функционирования большинства видов электрических аппаратов лежат процессы коммутации (включения и отключения) электрических цепей. [1]

В бытовой радиоэлектронной аппаратуре широко используются коммутационные изделия (коммутирующие устройства и электрические соединители).

Коммутирующие устройства в виде выключателей и переключателей применяются для коммутации электрических цепей с целью выбора определенного режима их работы. Они состоят из системы контактов и приводного устройства, при помощи которого система контактов переходит из одного состояния в другое. Контакты изготовляются из бронзы, латуни или вольфрама и покрываются серебром, платиной или золотом. В зависимости от способа действия приводного устройства переключатели делятся на перекидные, нажимные, галетные, барабанные и продольно-ножевые. Основными параметрами переключателей являются переходное сопротивление, емкость между контактами, четкость фиксации, срок службы и др. [2]

Различают: автоматические коммутационные устройства – реле (управляемых дистанционно) и неавтоматические (непосредственно управляемые человеком) — электрические кнопки, тумблеры, клавиатуры, водяные или воздушные клапаны и т.д.

Наиболее широко используются коммутирующие устройства, предназначенные для различных переключений в слаботочных (реле) и в сильноточных (контакторы, пускатели) цепях.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

Реле — устройство для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу извне. Любое релейное устройство, как и реле для коммутации электрических цепей, состоит из релейного элемента и группы электрических контактов, которые замыкаются (или размыкаются) при изменении состояния релейного элемента. В настоящее время в электронике и электротехнике реле используют в основном для управления большими токами. В цепях с небольшими токами для управления чаще всего применяются транзисторы или тиристоры.

Ремонт и обслуживание устройств релейной защиты

... защиты; реле указательные - для сигнализации и фиксации действия защиты; реле промежуточные, передающие действия основных реле на отключение выключателей и служащие для осуществления взаимной связи между элементами защиты. 3. Ремонт и обслуживание устройств релейной защиты ...

В зависимости от физической природы входного (управляющего) сигнала реле подразделяются на:

• Электрические
• Тепловые
• Механические
• Магнитные
• Оптические

Электрические реле наиболее распространенный тип реле, широко применяемый в измерительной технике, телефонии и радиоэлектронной аппаратуре.

В свою очередь электрические реле в зависимости от наличия или отсутствия механического перемещения в самом устройстве делятся на реле электромеханические и статические электрические (коммутационные с бесконтактным выходом: полупроводниковые, электронные, оптоэлектронные и т. д.).

Электромеханические реле в зависимости от происходящих внутри реле явлений: могут быть электромагнитными, электротепловыми, электрогидродинамическими и т. п.

Среди многообразия релейных устройств, применяемых в технике, электромагнитные реле, как и ранее, занимают ведущее положение.

К электромагнитным реле относятся традиционные реле с неподвижной обмоткой электромагнита и ферромагнитным якорем, а также магнитоэлектрические, электродинамические и индукционные электромагнитные реле. Некоторые типы электромагнитных реле не имеют самостоятельного якоря, функции которого выполняют магнитоуправляемые контактные детали (герконовые реле) или подвижный сердечник обмотки (плунжерный тип реле).

Электромагнитные реле, как и другие электрические реле, по роду управляющего и коммутируемого тока могут быть постоянного и (или) переменного тока.

Обычные конструкции контактной системы электромагнитных реле позволяют коммутировать как постоянный, так и переменный ток с частотами до сотен килогерц. Специальные конструкции контактной системы (согласованное волновое сопротивление ввода–вывода тока, уменьшенная паразитная емкость и т. п.) обеспечивают коммутацию высокочастотных сигналов до нескольких гигагерц.

По чувствительности входного сигнала и величине коммутируемого тока электромагнитные реле подразделяют на сверхчувствительные (10 ^-7 – 10^-10 Вт) реле, регистрирующие сверхмалые токи, а также высоко – и нормально чувствительные слаботочные (10^-6 – 25 А).

Более мощные реле, коммутирующие токи более 50 А и напряжения более 1000 В, называются контакторами и высоковольтными реле.

Слаботочные реле стали в настоящее время самостоятельным классом электрических реле, включающим в себя наиболее распространенные электромагнитные реле с подвижным якорем, герконовые реле, электротепловые и слаботочные реле времени. [3,4]

Основные характеристики реле

Зависимость между вторичными у и первичными х параметрами называется характеристикой управления реле (рисунок 1).

Рисунок 1 – характеристика управления реле.

При увеличении параметра х от 0 до величины х _отп значение параметра у_мин не изменяется, причем величина у_мин большей частью равняется 0. В тот момент, когда параметр х достигает значения х_сраб , параметр у изменяется скачком от значения у_мин до значения у_макс . (время изменения параметра у определяется временем переходного процесса.) при дальнейшем увеличении параметра х до величины х_раб значение параметра у остается неизменным. При уменьшении параметра х до величины, равной х_отп , значение параметра у также не изменяется и только при величине х, равной х_отп , параметр у скачком уменьшается до у_мин .

Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза

... операциями шлюзования. На внутренних водных путях нашей страны эксплуатируются более 100 судоходных шлюзов. Габариты ... способу возбуждения, рассмот­рел условия питания двигателя от генератора и особенности ... продольный разрез однокамерного шлюза при­ведены на рисунке 1. Шлюзование осуществляется с помощью ... шлюзованию и использованию специального флота для руслоочищения и дноуглубле­ния. Шлюзование реки ...

Значение х= х _сраб называется параметром срабатывания реле, а х= х_отп параметром отпускания реле.

Отношение х _отп к х_сраб называется коэффициентом возврата реле К_в = х_отп /х_сраб , а отношение х_раб к х_сраб коэффициентом запаса (по управляющему параметру х) К₁ = х_раб / х_сраб .

Входному параметру х _сраб соответствует мощность срабатывания или управляющая мощность Р_ср , которую необходимо подвести к воспринимающему органу для приведения в действие (срабатывания) реле. Мощность, многократно коммутируемая исполнительным органом реле, называется управляемой мощностью Р_у . Отношение управляемой мощности к мощности срабатывания называется коэффициентом управления реле К_у = Р_у / Р_ср .

2. РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ.

Анализируя задание, в разрабатываемом устройстве можно выделить основные части: входной регистр – защёлку (RG), дешифратор номера канала (DC 4х16), блок индикации (НL) и блок транзисторных ключей и реле (SA).

Структурная схема устройства приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – структурная схема релейного коммутатора.

Функциональная схема устройства представлена на рисунке 3 и в приложении А

Рисунок 3 – функциональная схема релейного коммутатора.

Для питания устройства используется блок питания, структурная схема которого приведена на рисунке 4. Она состоит из стандартных частей: сетевого развязывающего трансформатора, выпрямителя, фильтра и стабилизатора.

Рисунок питания.

Функциональная схема блока питания представлена на рисунке 5

Рисунок 5 – Функциональная схема блока питания.

Исходя из задания можно сделать вывод что схема коммутатора будет содержать и аналоговую и цифровую части. Так как входные импульсы имеют уровни ТТЛ,то целесообразно применять микросхемы, изготовленные по технологии ТТЛ. В устройстве будут применяться микросхемы стандартной серии – К155. [5]

Принципиальная схема устройства приведена на чертеже в приложении Б.

Входной сигнал (код канала) записывается во входной регистр – защелку, предназначенный для хранения входного кода. Запись в регистр производится при подаче на вход «запись», единичного импульса. Далее записанный вход подается на вход дешифратора, где преобразуется в код управления транзисторными ключами. Так как на выходе дешифратора получаем инверсный сигнал, необходимо включить инверторы перед транзисторными ключами. Далее транзистор, на котором оказывается единица, открывается и срабатывает реле, одновременно с этим загорается соответствующий светодиод. Реле своими контактами замыкает цепь и осуществляет коммутацию соответствующей цепи.

Разработка технологической схемы и реагентного режима флотации

... и редких металлов с получением одноимённых концентратов, и принципиальную схему и реагентный режим флотационного извлечения в одноимённые концентраты несульфидных минералов, в том ... пульпы, применением электрохимической, магнитной, ультразвуковой, термической обработки пульпы и растворов реагентов, использованием режимов скоростной, флокулярной флотации, пенной сепарации и др. Основной причиной, не ...

Ключи на биполярных транзисторах.

Транзисторные ключи (ТК) являются одним из наиболее распространенных элементов импульсных устройств. На их основе создаются триггеры, мультивибраторы, коммутаторы, блокинг-генераторы и т.д.

В зависимости от целевого назначения ТК и особенностей его работы схема ТК может несколько видоизменяться, но, не смотря на это, в основе всех модификаций лежит изображенная на рисунке 6а транзисторная ключевая схема.

В ТК транзисторы работают в нескольких качественно различных режимах, которые характеризуются полярностями напряжения на переходах транзистора.

Принято различать следующие режимы работы ключа: режим отсечки, нормальный активный, инверсный активный, режим насыщения.

а) б) в)

Рисунок 6 – а) схема простейшего ключа; б) входные характеристики; в) выходные характеристики.

Транзисторный ключ по своей схеме подобен транзисторному усилителю с ОЭ. Однако по выполняемым функциям и соответственно режимам работы активного элемента он существенно отличается от усилительного каскада.

ТК выполняет функции быстродействующего ключа и имеет два основных состояния: разомкнутое, которому соответствует режим отсечки транзистора (транзистор заперт), и замкнутое, которое характеризуется режимом насыщения транзистора или режимом, близким к нему. В течение процесса переключения транзистор работает в активном режиме. Процессы в ключевом каскаде носят нелинейный характер.

Статические характеристики ТК.

Поведение ТК в статическом режиме полностью определяется статическими характеристиками транзистора. При их анализе обычно используют семейство выходных коллекторных характеристик I _k =f(U_кэ ) и семейство входных характеристик I_Б =f(U_БЭ ) (рисунки 6б, 6в).

В режиме отсечки оба перехода биполярного транзистора смещены в обратном направлении. Различают режимы глубокой и неглубокой отсечек. В режиме глубокой отсечки к p-n-переходам приложены напряжения, превышающие (3-5) мВ. Полярность их такова, что коллекторный и эмиттерный переходы смещены в обратном направлении. В этом режиме токи электродов транзистора имеют наименьшие значения, что характеризует разомкнутое состояние ТК. В режиме неглубокой отсечки модуль напряжения на одном из переходов меньше (3-5) мВ. Оба перехода смещены в обратном направлении. Однако токи электродов несколько больше, чем в режиме глубокой отсечки, и их значения существенно зависят от приложенного напряжения.

В режиме насыщения оба p-n-перехода транзистора смещены в прямом направлении. При этом падение напряжения U _кэ мало и при малом токе I_к составляет десятки мВ. На эквивалентных схемах насыщенный транзистор представляют в виде точки, общей для электрода эмиттера, коллектора и базы. Рассмотренный ключ при его коммутации обеспечивает получение двух уровней выходного напряжения и относится к числу цифровых.

При практичном выполнении аналоговых ключей на биполярных транзисторах необходимо: гальванически развязывать между собой источник управляющего сигнала и коммутируемые цепи; включать в цепь базы транзистора ограниченный резистор, значение которого выбирается исходя из требуемого тока базы и напряжения источника Е _у ; использовать компенсированные ключи с инверсно включенными транзисторами.

Аварийные режимы электроустановок. Напряжение прикосновения, шаговое напряжение

... Промышленные отходы делятся на твердые и жидкие. Основными направлениями ликвидации и переработки твердых отходов (кроме металлоотходов) ... на человека эл.тока зависит: от рода и величины напряжения и тока; частоты; пути тока через тело; ... производственных помещений оказыва­ет положительное психофизиологическое воздействие на работа­ющих, способствует повышению производительности труда, обес­печению ...

Регистры.

Регистры – последовательные устройства приема, хранения, логических преобразований хранимого и вновь вводимого числа, выдачи двоичных чисел. Комбинационная часть регистров служит для ввода, вывода, преобразования кодов. По вводу – выводу информации регистры делятся на последовательные, параллельные, комбинированные.