книги из ГПНТБ / Поне Ю.П. Расчет и конструирование аппаратуры проводной связи учеб. для техникумов

(или размагничивания); б) для схемного увеличения временных параметров реле. Такие обмотки должны иметь малое сопротив­ ление при возможно большем числе витков. В некоторых схемах одну из действующих обмоток используют одновременно и в ка­ честве вспомогательной замедляющей обмотки.

О б м о т к и с о п р о т и в л е н и я используются вместо ре­ зисторов и выполняются способом бифилярной намотки. Разме­ щаются эти обмотки над остальными обмотками реле.

К о н с т р у к т и в н ы е з а м е д л и т е л и служат для увеличения времени срабатывания и времени отпускания реле. Замедлители для реле РПН изготовляют из нескольких слоев медного неизолированного провода диаметром 0,51 мм; замедли­ тели для реле РЭС-14— из медной трубки (втулки), насаженной на сердечник. Доля обмоточного пространства, занятого замедли­

Все обмотки реле всегда наматывают согласно, т. е. в одну сторону (начало обмотки припаивают к лепестку с меньшим но­ мером, конец— к лепестку с большим номером).

Последовательность расчета. Порядок расчета катушек реле следующий: 1) устанавливают, какие виды обмоток должно иметь, данное реле; 2) определяют последовательность размещения отдельных обмоток на катушке реле; 3) рассчитывают параметры каждой обмотки, начиная с нижней; при этом для действующих обмоток вначале определяют условия работы каждой обмотки в схеме, затем выбирают способ расчета обмотки и вычисляют ее параметры; в последнюю очередь определяют фактические коэф­ фициенты надежности действия реле при работе рассчитанной об­ мотки во всех предусмотренных схемой режимах; 4) проверяют общее заполнение обмоточного пространства катушки; 5) выпол­ няют проверочный расчет мощности, рассеиваемой обмотками реле.

Расчет сопротивления обмоток реле. Задачей расчета обмоток является определенние по некоторым заданным параметрам всех остальных параметров обмоток. Обычно предварительно задан-

ными параметрами обмотки являются диаметр провода и омиче­ ское сопротивление. Выражения (7.16)—(7.19) в каждом конкрет­ ном случае и при каждом режиме работы могут принимать вполне определенные значения, обусловленные правыми частями этих уравнений. Отношение w/R зависит от диаметра провода обмотки, возрастая с его увеличением. Поскольку при одном и том же ко­ личестве витков сопротивление обмотки из тонкого провода больше сопротивления обмотки из толстого провода, то в первом при­

реле РПН). Проводом выбранного диаметра можно намотать об­ мотку с любым омическим сопротивлением. При выборе омиче­ ского сопротивления обмотки следует учесть максимальную ра­ бочую температуру обмоточного провода и в результате — макси­ мально допустимую мощность нагрева катушки Ртах- Отсюда минимальная величина сопротивления обмотки не должна быть меньше значения

при разных параметрах обмотки. Так, если выбрать для обмотки сопротивление, близкое к Rmin, то мы получим, совершенно оче­ видно, малое заполнение обмоточного пространства катушки, опре­ деленную экономию материала и уменьшение стоимости обмотки. Однако при малом значении сопротивления обмотки расход элек­ троэнергии будет велик. При максимальном же сопротивлении обмотки стоимость материала окажется высокой, а расход элек­ троэнергии — низким. Суммарные затраты имеют выраженный

181

Практически, при расчете реле, предназначенных для вклю­ чений и обладающих высоким быстродействием, сопротивление обмотки рассчитывают близким к Rmn; при расчете же реле дли­ тельно находящихся во включенном состоянии, сопротивление обмотки рассчитывают близким к Rmax; при расчете нормально работающих реле, к которым не предъявляются специальные тре­

бования, сопротивление обмотки вы­ бирают равным 2—3 кОм.

тушки считается допустимым, если мощность, рассеиваемая всеми

б) по фактическому коэффициенту запаса — с помощью одного из выражений (7.16)—(7.19), подставляя в него фактические зна­ чения числа витков и сопротивления обмотки; значение факти­ ческого коэффициента запаса для проверяемого режима работы должно быть больше необходимого коэффициента запаса, рассчи­ танного по выражению (7.22).

Ниже на отдельных примерах показана последовательность расчета обмоток реле РПН с помощью табл. 7.12 и 7.13. Расчет обмоток проведен без учета условий работы реле в схеме.

Л 82

Результаты расчета сводим в табл. 7.17.

Расчет первой обмотки производим по аналогии с примером 7.2. Между первой и второй обмотками прокладывается изоляционная прокладка, занимаю­ щая 2,5% обмоточного пространства катушки. Поэтому, kwi = 38 + 2,5 =

18а

Общее заполнение по сопротивлению первой и второй обмотки составляет:

184

При расчете катушки реле РПН с короткозамкнутой обмоткой величи ну потерь обмоточного пространства от короткозамкнутой обмотки берем по данным табл. 7.15. Результаты расчета сводим в табл. 7.18.

В первой строчке таблицы указываем коэффициенты заполнения по сопро­ тивлению и числу витков, эквивалентные высоте окна, занимаемого короткозам­ кнутой обмоткой. В остальном расчет производим, как в примере 7.3.

185

где k — коэффициент пропорциональности. От количества витков •обмотки зависит поэтому и время притяжения якоря.

При большом запасе по току срабатывания время притяжения якоря уменьшается. При большом запасе по току удержания время отпускания возрастает.

186

187-

Зависимость времени срабатывания реле от коэффициента за­ паса на срабатывание и количества витков обмотки приведена на рис. 7.17. Видно, что tcp становится почти постоянным при достижении определенных значений коэффициента на срабатыва­ ние (kcp > 2,5).

Замедления срабатывания и отпускания реле можно добиться различными способами. Один из наиболее распространенных спо­ собов получения небольших замедлений заключается в примене­ нии короткозамкнутых витков у плоских реле типа РПН или медных втулок у реле РЭС-14. Короткозамкнутую обмотку вы­ полняют, наматывая под основной обмоткой 2, 4 или 6 слоев голой медной проволоки диаметром 0,51 мм.

Изменение времени срабатывания реле в зависимости от ко­ личества слоев короткозамкнутой обмотки показано на рис. 7.18. На рис. 7.19 даны кривые для определения времени отпускания реле в зависимости от коэффициента запаса на удержание и коли­ чества слоев короткозамкнутой обмотки у реле. Кривые даны для реле с пластинами отлипания толщиной 0,1 мм. Определяя время отпускания реле с другими толщинами пластин отлипания, необходимо вводить поправочные коэффициенты, равные 0,8; 0,7; 0,6 и 0,4 при толщине пластины отлипания соответственно в 0,15; 0,2; 0,3 и 0,5 мм.

Наличие производственных допусков на изготовление может привести к тому, что фактическое время срабатывания и отпуска­ ния реле в какой-то мере (до ±30% ) отклонится от значений •определяемых кривыми.

Другим, тоже весьма распространенным способом получения небольших замедлений является закорачивание одной из рабочих обмоток реле постоянно или контактами самого реле. В за­ висимости от примененной схемы (рис. 7.20) можно замедлить как срабатывание, так и отпускание, или же то и другое вместе.

Расчет замедления в этом случае производят, приравнивая эффективность действия такого включения к эффективности дей­ ствия короткозамкнутой обмотки из голой медной проволоки.

и время срабатывания и отпускания определяют по соответствую­ щим кривым для короткозамкнутых витков.

Применяя указанные способы, можно получить замедление на срабатывание порядка 30—50 мс, а замедление на отпускание — порядка 200—250 мс.

.188

Типовые элементы

§8.1. Резисторы

Ваппаратуре проводной связи находят применение очень мно­ гие типовые, стандартизованные и нормализованные детали и функциональные блоки (резисторы, конденсаторы, полупроводни­ ковые элементы — диоды и триоды, элементы микроэлектроники — интегральные схемы, обеспечивающие выполнение требуемых

электрических и логических функций). Широко используются в АПС и такие специфичные элементы, как магнитные сердечники, лампы с холодным катодом, индикаторы. Настоящую главу, в которой даны основные технические параметры типовых эле­ ментов и определена последовательность их выбора, мы начи­ наем с описания наиболее распространенных из этих элементов — резисторов.

Классификация. Резисторы делятся на п о с т о я н н ы е , сопротивление которых нельзя изменить в процессе эксплуатации;

По материалу, из которого изготовлены токопроводящие части резисторов, они делятся на проволочные и непроволочные. В п р о- в о л о ч н ы х резисторах токопроводящим элементом является проволока с высоким удельным сопротивлением (константан, ни­ хром, манганин и др.). Н е п р о в о л о ч н ы е резисторы в свою очередь подразделяются на пленочные и объемные. Токопрово­ дящим элементом в п л е н о ч н ы х резисторах являются тонкие металлические или углеродистые пленки, наносимые на электро­ изоляционные основания или смеси, состоящие из токопроводящих компаундов, наполнителей и связок (композиционные резисторы), в о б ъ е м н ы х резисторах —• стержни из полупроводникового материала.

В силу таких преимуществ, как меньшие габариты и масса, дешевизна и простота изготовления, наибольшее распространение в АПС получили непроволочные резисторы.

Параметры. Постоянные резисторы характеризуются следу­ ющими параметрами: номинальным сопротивлением, классом точ­ ности, номинальной мощностью рассеяния, электрической проч­ ностью, зависимостью сопротивления от частоты, стабильностью сопротивления, уровнем собственных шумов, конструктивным ис­ полнением, сроком службы, стоимостью, массой, габаритами.

меняются резисторы с сопротивлением от нескольких ом до не­ скольких мегом. Для удобства производства и использования

189