- •Оглавление Введение
- •8.1. Общие сведения 2
- •14.1. Общие сведения
- •Введение
- •Раздел I элементы автоматики и телемеханики
- •Глава 1. Свойства элементов автоматики, телемеханики и связи
- •1.1. Общие сведения о системах автоматики и телемеханики
- •1.2. Классификация элементов
- •1.3. Характеристики элементов
- •1.4. Датчики
- •1.5. Исполнительные элементы
- •Глава 2. Электрические реле
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Классификация реле
- •2.3. Основные параметры реле
- •2.4. Эксплуатационно-технические требования к реле
- •2.5. Реле железнодорожной автоматики
- •Глава 3. Контактная система электрических реле
- •3.1. Требования к контактам
- •3.2. Виды и конструкция контактов
- •3.3. Замкнутое состояние контактов
- •3.4. Размыкание контактов
- •3.5. Способы искрогашения
- •3.6. Герметизированные контакты
- •Глава 4. Электромагнитные нейтральные реле постоянного ток а
- •4.1. Механическая характеристика реле
- •4.2. Особенности магнитной цепи реле
- •4.3. Тяговая характеристика реле
- •Сила притяжения электромагнита
- •4.4. Растет магнитодвижущей силы электромагнита реле
- •4.5. Нейтральные реле железнодорожной автоматики и связи
- •Глава 5. Переходные процессы в электромагнитных реле постоянного тока
- •5.1. Переходные процессы
- •5.2. Способы замедления и ускорения работы реле
- •Полная проводимость гильзы
- •5.3. Временные диаграммы работы реле
- •6.1. Виды реле
- •6.2. Однополярное реле пл
- •6.3. Комбинированное реле
- •6.4. Временная диаграмма работы поляризованного реле
- •Глава 7. Реле переменного тока
- •7.1. Реле с выпрямителями
- •7.2. Реле непосредственного действия
- •7.3. Индукционные двухэлементные реле
- •Глава 8. Реле зарубежных фирм
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Реле постоянного тока
- •Глава 9. Бесkohtaktkныe реле
- •9.1. Сравнительная характеристика контактных и бесконтактных реле
- •9.2. Бесконтактное магнитное реле
- •9.3. Магнитные элементы с прямоугольной петлей гистерезиса
- •9.4. Элементы релейного действия на негатронах
- •9.5. Элементы релейного действия на оптронах
3.5. Способы искрогашения
Несмотря на то, что размыкаемая мощность для данного контакта определяется по вольт-амперной характеристике, при размыкании в результате пробоя межконтактного промежутка возникает искровой разряд. Он характеризуется очень малой длительностью (10-4 -10-8 с), высокой плотностью тока 106-109 А/см ) и высокой температурой в канале разряда (104-105°С). Локальный перегрев поверхности у концов разрядного канала приводит к эрозии контакта. Для увеличения срока службы контактов применяют искрогасящие схемы, магнитное дутье и специальные конструкции контактов.
Схемы искрогашения (рис. 3.8) снижают перенапряжение, возникающее на контакте в момент размыкания цепи реле. Искровой разряд возникает при напряжении 270-300 В, поэтому обычно достаточно снизить перенапряжение до 200 В. В схемах (рис. 3.8, а-г) искрогасящие контуры включены параллельно контакту. Эффект искрогашения объясняется тем, что в момент размыкания контакта благодаря ЭДС самоиндукции в обмотке реле возникает экстраток размыкания іэ, который протекает по искрогасящему контуру (см. рис. 3.8, а). Поэтому в момент t = Т ток убывает более плавно и уменьшаются производная и амплитуда перенапряжения (штриховые линии на рис. 3.5, б). Энергия, накопленная в индуктивности реле, расходуется на экстраток размыкания, а не на электрический пробой межконтактного промежутка.
В схеме (см. рис. 3.8, а) эффект искрогашения тем больше, чем меньше сопротивление резистора R. Недостаток схемы — расход энергии при выключенном контакте. В схеме (см. рис. 3.8, б) эффект искрогашения тем больше, чем больше емкость конденсатора С. При замыкании контакта конденсатор разряжается через контакт, чем ухудшаются условия работы контакта на замыкание. Недостатки предыдущих двух схем отсутствуют в схеме (см. рис. 3.8, в). Эффективным и экономичным является применение нелинейного резистора - варистора (см. рис. 3.8, г), сопротивление которого резко уменьшается при перенапряжении.
В схемах (рис.3.8, д-к) искрогасящиеконтуры включены параллельно обмотке реле. Эффект искрогашения аналогичен, но изменяется путь для экстратока размыкания (см. рис. 3.8, д). Недостатком этой схемы является уменьшение общего сопротивления нагрузки. В схеме (см. рис. 3.8, е) при размыкании контакта конденсатор разряжается через обмотку реле. Недостаток схемы — большой зарядный ток конденсатора при замыкании контакта. Это ухудшает условия работы контакта на замыкание и питающей батареи. Схема (см. рис. 3.8, ж) устраняет эти недостатки. Широко используют схему (см. рис. 3.8, к), в которой диод выполняет функции варистора. При замыкании контакта он включен в обратном направлении и не влияет на процесс срабатывания реле, а при размыкании контакта он включен в проводящем направлении для экстратока размыкания. Эти схемы влияют также на временные параметры реле.
Искрогашение с помощью магнитного дутья основано на принципиально другом подходе. Здесь воздействуют непосредственно на дугу и искру. Усиленный металлокерамический контакт с магнитным дутьем реле НМПШ-1000 (рис. 3.9) коммутирует пусковые цепи стрелочного электродвигателя большой мощности: постоянного тока 8 А при напряжении 220 В или переменного тока 12 А при напряжении 220 В. В пространстве между контактами 1 и 3 укреплен постоянный магнит 2. Силовые линии магнитного поля направлены перпендикулярно траектории ионизированных частиц дуги. В результате чего на дугу, как на проводник с током, в магнитном поле, действует механическая сила; она "размывается" (гасится). Чем сильнее магнитное поле, тем больше эффект искрогашения. В данном случае постоянный магнит обеспечивает магнитный поток не менее 2.10-5 Вб.
Возможно также достичь эффекта искрогашения, помещая контакт в герметичный баллон с вакуумом или инертным газом. Этим исключается возможность появления искровых и дуговых разрядов. Срок службы у герметизированных контактов (герконов) может доходить до 108 - 109 замыканий, т. е. на два-три порядка больше, чем у обычных контактов. Специальные конструкции герконов обес-печивают коммутацию цепей с токами в сотни ампер и мощностью в десятки киловатт.