Реле времени: Методическое пособие по выполнению лабораторной работы по автоматике

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

АГЕНСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФГОУ ВПО «КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра ТОЭ

РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

 ЛАБОРАТОРНОЙ  РАБОТЫ  ПО  АВТОМАТИКЕ

Красноярск 2005

Составитель к.т.н. доцент Е.С. Мельников

РЕЛЕ ВРЕМЕНИ. МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОГО И ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЙ  ИНЖЕНЕРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ  (311400-ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА, 311300-МЕХАНИЗАЦИЯ С.Х.), А ТАКЖЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ, ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО НАПРАВЛЕНИЯМ БАКАЛАВРИАТА  560800.

 / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2005 - 8 с.

Рецензент: зав кафедрой "Автоматизации производственных процессов" СибГТУ – к. т. н., доцент, П.М. Гофман.

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Красноярского государственного аграрного университета

Красноярский государственный аграрный университет, 2005

1. ЦЕЛЬ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Цель состоит в приобретении практических навыков в применении реле времени.

2.  ОПРЕДЕЛЕНИЯ, УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Область применения реле времени, программных систем автоматического регулировании (САР) в сельском хозяйстве достаточно широка. Любой технологический процесс определен во времени. Уход за животными, растениями имеет четкое временное расписание. В соответствии с этим расписанием должны изменяться некоторые параметры технологического процесса: например, температура воздуха в теплице  днем должна быть выше, ночью ниже. Во времени должны изменяться температура воздуха и воды на ферме, количество корма в кормушках, освещенность в птичниках и т.д. Большинство из этих параметров целесообразно регулировать автоматически. Программное управление – это управление каким-либо процессом по заданному закону – программе.

Контакт  замыкающий  с  замедлителем,  действующим

         при                 при возврате           при срабатывании

срабатывании                                                и возврате

    Контакт   размыкающий   с   замедлителем,   действующим    

                                                                                                           

         при                 при возврате           при срабатывании

срабатывании                                                и возврате

                       Реле выдержки времени изготовляют с электрическими, пневматическими, гидравлическими воспринимающими органами и с электрическими, механическими, пневматическими, гидравлическими и другими устройствами замедления. Наибольшее распространение получили реле с электрическими воспринимающими органами, реагирующие на сигналы постоянного и переменного тока.

Для создания сравнительно небольшой выдержки времени (до 5 сек) часто применяют простейшие схемные методы, замедляющие нарастание или спадание токов в обмотке электромагнитного реле резисторов, конденсаторов, полупроводниковых диодов, дросселей, короткозамкнутых витков.

K

S

                         а                    б                                в

Рис. 1.  Схемные способы замедления срабатывания и

 отпускания электромагнитного реле К

           Эффективным методом является шунтирование обмотки активным сопротивлением или диодом (рис. а и б). Сущность первого метода состоит в том, что э.д.с. самоиндукции, возникающая в обмотке реле после его отключения ключом  S, поддерживает протекание тока в прежнем направлении. Этот ток, замыкаясь через шунтирующий резистор R, медленно убывает, а якорь реле некоторое время остается в притянутом состоянии. Выдержка времени при отпускании составляет 0,4-5 с. Следует отметить, что шунтирующий резистор вызывает дополнительный расход мощности. Этот недостаток устранен во второй схеме с шунтирующим диодом VD, включенным навстречу питающему напряжению. Кроме того, схема с диодом позволяет получить большую выдержку времени, поскольку диод включен в проводящем направлении  э.д.с. самоиндукции. Выдержка времени на отпускание реле может быть определена по формуле

,

где U_пит - напряжение питания, R_p и L- соответственно активное сопротивление и индуктивность обмотки реле в сработанном состоянии; I_Т – ток трогания якоря реле при отпускании.

На рисунке 1.в приведена схема, в которой после замыкания ключа S протекает значительный ток заряда емкости С, а напряжение U_пит почти полностью гасится на резисторе R. По мере заряда конденсатора С напряжение U_c на обмотке реле возрастает по закону

до значения U_СР , при котором реле срабатывает. Приравнивая U_C=U_CP, из последнего выражения определим время выдержки реле при срабатывании.

.

 При отключении реле конденсатор С разряжается на сопротивление реле R_P и напряжение на нем уменьшается по закону

.

           Выдержка времени с момента начала разряда до момента отпускания реле  U_C = U_ОТП будет

.

             Выдержки времени при срабатывании и возврате реле по схеме рисунка 1.в зависят соответственно от постоянных времени RC и R_PC и могут быть изменены в широких пределах в результате подбора сопротивления резистора R и емкости конденсатора C.

    Для создания выдержки времени иногда в конструкции реле предусматривают короткозамкнутый виток. В нем при изменении магнитного потока индуцируется ток, препятствующий своим магнитным полем этому изменению, что приводит к увеличению времени срабатывания реле до 1с, а отпускания – до 10 с.