Учёба. Образование

 Техническое творчество

 Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая Гвардия» 1955 г.

Большое распространение в современной автоматике и телемеханике получили различные электромагнитные реле (рис. 5). Электромагнитное реле имеет очень простое устройство. Это обычный электромагнит, к которому якорь прикреплен с помощью шарнира. Когда по обмотке проходит ток, якорь притягивается к сердечнику и замыкает специальные контактные пластинки. Концы контактных пластинок обычно соединяются проводниками с различными электрическими цепями, производя включение или выключение отдельных приборов в этих цепях.

При выключении тока из обмотки сердечник размагничивается, маленькая пружинка возвращает якорь в первоначальное положение и переключает контактные, пластинки.

Во многих технических кружках приходится изготовлять самодельные электромагнитные реле.

Электромагнитное реле можно представить как магнитопровод с воздушным зазором. Однако наличие даже небольшого зазора (до 2 мм) приводит к сильному уменьшению величины магнитного потока. Увеличить напряженность магнитного поля можно ам-первитками.

Таким образом, обмотка электомагнитных реле должна содержать значительно большее число витков или пропускать более значительный ток, чтобы в железном магнито-проводе сохранить большую магнитную индукцию. С этой же целью надо,стараться по возможности уменьшать величину воздушных зазоров.

Всякое реле характеризуется чувствительностью, временем срабатывания и отпускания, габаритами и количеством независимо друг от друга включаемых цепей.

Чувствительность реле — его основная характеристика — определяется величиной электрической мощности, которую необходимо подвести к реле, чтобы заставить его сработать. Следовательно, она зависит от ампервитков.

Реле, срабатывающее при одних и тех же условиях, но при меньшей величине ампер-витков, будет более чувствительным, чем реле, срабатывающее при большой величине ампервитков.

Однако чувствительность реле зависит 'и от конструкции всего реле — ярма, сердечника, якоря — и от механического противодействия со стороны якоря и пружин при срабатывании.

Для : изготовления качественных реле необходимо прежде всего правильно выбрать форму и материал для магнитопровода, как это делалось и при конструировании электромагнитов. Хорошие результаты можно получить от реле с сердечниками, изготовленными из стали Армко и пермаллоя.

Обмотку катушки нужно делать виток к витку, так, чтобы хорошо заполнить катушку проводником.

Особенно серьезное внимание следует уделить контактным пластинкам. Малейшее загрязнение, окисление или обгорание контактов приводит к ненадежной работе всего реле.

Контакты реле изготовляются из специальных сортов контактного сплава или чистого серебра и приклепываются к длинным узким пластинкам из мельхиора или упругих сортов латуни. Один контакт делают плоским, а другой — коническим. Контакты должны прижиматься друг к другу с некоторой силой (до 30 г), которую можно изменить, изогнув контактные пружины.   Расстояние   между контактами берется не менее 0,25 мм, электрическая нагрузка на контакты должна быть не более 30 вт.

При работе реле следует избегать нагревания, искрения и вибрации контактов, так как в противном случае срок надежной работы контактной системы резко сокращается.

Для уничтожения искрения часто применяют специальные схемы искрогашения, например схему, показанную на рисунке 6, а. Величина сопротивления и емкость конденсатора подбираются опытным путем.

В автоматических устройствах иногда необходимо замедлить как срабатывание, так и отпускание реле'. Достигается это коротким замыканием вторичной обмотки. На основную обмотку реле наматывается медная проволока без изоляции или надевается медное кольцо. От площади сечения этой обмотки и зависит величина замедления. Чем больше площадь, тем больше и замедление (рис. 6, е).

В тех же случаях, когда реле при срабатывании и отпускании должно иметь различное замедление, применяют другие схемы.

На рисунке 6 показаны три такие схемы. В первых из них (рис. 6, б и 6, б) величина замедления зависит от величины шунтирующего сопротивления (чем меньше сопротивление, тем больше величина замедления). В третьей схеме замедление времени срабатывания достигается конденсатором С.

Наконец в некоторых устройствах реле ставят в такой режим, чтобы оно, сработав, не отпускало якорь и при выключении тока из обмотки, как говорят, заблокировалось. Такая блокировка может быть осуществлена механическим путем или с помощью электрической схемы. Схема электрической самоблокировки показана на рисунке 6, д.

По принципу электромагнитных реле работают и электромагнитные шаговые распределители, нашедшие большое распространение в телемеханике. Устройство и работу такого, распределителя легко уяснить из рисунка 7.

На якоре электромагнита укреплена изогнутая пластинка — «собачка», которая заходит своим концом в одну из впадин зубчатого колеса — храповика, укрепленного на тонкой стальной оси. На этой же оси сидят пружинящие металлические пластинки — «щетки», которые, скользя   по   контактам, осуществляют замыкание электрических цепей.

Когда якорь притягивается электромагнитом, «собачка» нажимает на зуб храпового колеса, последнее поворачивается и передвигает щетки с одного контакта на другой. Так, в порядке очередности могут быть включены различные приборы.

При конструировании распределителей (искателей) надо тщательно изготовлять «собачку» и храповое колесо. Следует заметить, что количество зубцов храпового колеса зависит от хода якоря и, следовательно, зазора между сердечником и якорем, а число возможных контактов не может превышать числа зубцов храповика.

Выбор материалов и формы сердечника для шаговых распределителей производится так же, как это' делалось в электромагнитах.