Лабораторна робота №4

Методичні вказівки до лабораторної роботи №4

Тема: Дослідження конструкції та зняття електричних характеристик імпульсних реле

Мета: Ознайомитися з конструкцією та роботою імпульсних реле та навчитися знімати їх характеристики

Література:  [1] с. 65-68

Обладнання

1. Випробувальний стенд

2. Реле ИР, ИМШ, ИМВШ

3. Амперметр

4. Вольтметр

Порядок виконання роботи:

1. Повторити конструкцію імпульсних реле, принцип їх дії 

2. Зняти електричні характеристики реле, отримані результати занести в таблицю 4.1

3. Оформити звіт по лабораторній роботі

Зміст звіту:

1.   Назва роботи, її мета

2.   Схема імпульсного реле з вказанням рахунку контактів та з’єднання обмоток

3.   Опис роботи згідно варіанту

4.   Відповідь на контрольні запитання

5.   Висновок за результатами проведених вимірювань

Контрольні запитання:

1. Як здійснюється регулювання імпульсних реле: нейтральних і з перевагою?

2. В чому полягає особливість імпульсного реле?

3. Чому імпульсне реле не відносять до реле І класу надійності?

Загальні відомості

Електричні характеристики імпульсних реле вимірюють по схемі:

Імпульсні поляризовані реле застосовують в якості колійних та їх повторювачів в імпульсних рейкових колах, а також в деяких інших пристроях автоматики та телемеханіки.

Імпульсні реле мають високу чутливість, що дозволяє використовувати їх для роботи від малопотужних коротких імпульсів струму певної полярності. Вони не відповідають вимогам реле I класу надійності, тому у відповідальних схемах, що безпосередньо забезпечують безпеку руху поїздів, здійснюється безперервний контроль притягання і відпускання якоря і перемикання контактів. Наприклад, в рейкових колах застосовують спеціальні релейно-конденсаторні або релейні дешифратори, що забезпечують такий контроль.

Імпульсні реле залежно від регулювання їх магнітної системи можуть спрацьовувати від струмів різних полярностей, перемикаючи якір праворуч або ліворуч залежно від напряму струму в обмотці (нейтральне регулювання), або від струму тільки одного напряму (регулювання з перевагою). Імпульсні колійні реле мають регулювання з перевагою.

Колійні реле мають один перемикаючий контакт о-ф-т з металокерамічного сплаву. Магнітну систему реле утворюють постійний магніт 1 з полюсними наконечниками 2 і 4, якір 3 і котушка 5. Полюсні наконечники і якір виконані з магнітом'якої сталі, а постійний магніт - з магнітотвердої. Середня частина якоря знаходиться усередині нерухомої котушки 5. Нижня частина якоря закріплена на нерухомій плоскій пружині. Верхній кінець якоря жорстко зв'язаний з контактною пружиною 6 (загальний контакт), яка в правому крайньому положенні замикається з тиловим контактом, а в крайньому лівому - з фронтовим.

Реле, зображене на малюнку, має регулювання з перевагою праворуч, щоб його якір при вимкненні струму в обмотці повертався в початкове положення. Перевага праворуч в даному випадку досягнута ближчим розташуванням правого верхнього і лівого нижнього полюсних наконечників. Магнітний потік Фп (синя лінія), що створюється постійним магнітом, проходить від північного полюса N до південному S через полюсні наконечники 2 і 4. Частина магнітного потоку проходить також через якір 3 і повітряні проміжки у правого верхнього і лівого нижнього наконечників у вигляді додаткового потоку (зелена лінія). Тому загальний магнітний потік в правому верхньому і лівому нижньому проміжках перевищує потік в лівому верхньому і правому нижньому проміжках, і якір займає праве положення. У цьому положенні він утримується також додатковим зусиллям, що створюється пласкою пружиною. Щоб якір перекинувся в ліве положення, необхідно пропустити по обмотці струм такого напряму, щоб потік Фк, що створюється обмоткою котушки (червона лінія), складався в лівому верхньому і правому нижньому проміжках. У правому верхньому і лівому нижньому проміжках він при цьому відніматиметься. За рахунок сумарного потоку Фп+Фк якір перемикається в ліве положення, в якому загальний контакт замикається з фронтовим. Для спрацювання реле потрібно, щоб зусилля, що створюється додатковим магнітним потоком (зелена лінія), перевищувало зусилля, що створюється додатковим магнітним потоком і реакцією пласкої пружини. 

Після виключення струму в обмотці якір під дією зусилля, що створюється реакцією пружини, повертається в початкове (праве) положення. При іншій полярності струму в обмотці магнітний потік Фк складатиметься з потоком постійного магніту в правому верхньому і лівому нижньому проміжках, і якір залишиться в колишньому (правому) положенні. Таким чином, при проходженні струму визначеної полярності якір реле діє так само, як і у нейтрального реле. Проте принципова відмінність полягає в тому, що імпульсне поляризоване реле працює тільки від імпульсів певної полярності і не спрацьовує від імпульсів іншої полярності.

Ця властивість використовується в імпульсних рейкових колах постійного струму для захисту від струму суміжного рейкового кола при замиканні ізолюючих стиків. В цьому випадку імпульсне колійне реле спрацьовує тільки від струму свого рейкового кола і не реагує на струм суміжного рейкового кола з іншою полярністю. Для правильної роботи в суміжних рейкових колах виконується чергування полярності сигнального струму.

Імпульсне малогабаритне штепсельне реле ИМВШ-110 використовується в якості колійного реле в імпульсних рейкових колах змінного струму. Всередині цього реле на корпусі закріплена панель з випрямлячем, що складається з чотирьох кремнієвих діодів. У іншому конструкція цього реле така ж, як і у реле ИМШ1.На практиці використовується лише така якість імпульсного реле, як швидкодія, оскільки воно працює в імпульсних і кодових рейкових колах змінного струму 25, 50 і 75 Гц.

Фронтовий, загальний і тиловий контакти реле виведені відповідно на зажими 13, 33, 53. Ця нетипова нумерація контактів обумовлена конструктивним виконанням імпульсних реле.

Реле ИМШ1-1700 застосовують в якості швидкодіючого повторювача імпульсного колійного реле; воно розраховане на номінальну робочу напругу 12 В. Раніше випускалися і знаходяться в експлуатації імпульсні реле ИР (нештепсельні). Колійні реле ИР1-0,3 та ИРВ-110 мають такі ж електричні характеристики, як відповідно реле ИМШ1-0,3 і ИМВШ-110.

У системах диспетчерської централізації з полярними ознаками кодів в якості лінійного застосовують реле ИР5. Різні модифікації цього реле мають нейтральне регулювання або регулювання з перевагою.