Этапы развития устройств автоматики и телемеханики. Датчики (измерительные преобразователи). Электромагнитное реле постоянного тока (с угловым перемещением тока), страница 22

Следующая схема исключает недостатки первых двух.

1.  При пробое С не происходит расход энергии при выключенном контакте;

2.  разрядные токи уменьшаются за счет внесения дополнительного сопротивления;

Эта схема широко применяется.

Величина емкости определяется приближенно из условия апериодического процесса:

 

                                                            при                ,

Где L – индуктивность;

       R – сопротивление выключаемой цепи;

       r – сопротивление искрогасящего контура.

 Для искрогашения можно применять полупроводниковые выпрямители и не линейные сопротивления из тирита, велита, карборунда и др.

                                                                                     

При малых напряжениях их нелинейное сопротивление велико, а при возрастании напряжения сопротивление резко уменьшается и ограничивает перенапряжение на контактах.

 

Включаться как параллельно контакту, так и параллельно нагрузке.

Выпрямители же включаются только параллельно нагрузке

 

В следствие большого обратного сопротивления рабочий ток в выпрямители мал. При размыкании контакта ЭДС самоиндукции воздействует на выпрямитель в проводящем направлении, когда его сопротивление мало.

Включение искрогасящих контуров параллельно нагрузке, размыкаемой контактом, позволяет компенсировать индуктивность управляемого прибора и этим уменьшить U_k.

Однако подобное подключение влияет на временные параметры управляемого прибора и поэтому может использоваться лишь в тех случаях, когда допустимо изменять временные параметры нагрузки

При включении сопротивления r параллельно управляющему прибору напряжение на контактах U_k для момента времени, непосредственно следующего за размыканием равно

Исходя из выражения, наибольшее напряжение на контактах появится в первый момент после их размыкания, когда t=0.

Для исключения искрового разряда на контактах необходимо, чтобы

           ±330В

Тогда                      

                          

                         ±330В

Откуда можно определить

 

Искрогашение с помощью магнитного дутья основано на вытеснении магнитным полем дуги, которая является подвижным проводником для тока.

Магнитное поле создается постоянным магнитом или дугогасящими катушками, включаемыми последовательно или параллельно с управляемой цепью, поле направленно перпендикулярно к дуге.

В пространстве между катушками 1 и 3

укреплен постоянный магнит 2  .

Силовые линии магнитного поля направлены перпендикулярно к траектории ионизированных частиц дуги. В результате чего на дугу, как на проводник с током в магнитном поле, действует механическая сила и дуга «размывается» (гасится). Чем сильнее магнитное поле, тем больше эффект искрогашения.

Магнитное дутье применяется в пусковых реле типов НМПШ-100 и ПМПуШ – 150/150.

Эффекта искрогашения можно достичь также помещая контакт в герметичный баллон  с инертным газом или вакуумом (геркон). В этом случае отсутствует вещество для ионизации и дуга или искра возникнуть не могут.

Использование герконов (магнитоуправляемых контактов), кроме того, позволяет повысить быстродействие реле, т.к. герконы имеют подвижные звенья малой массы, что уменьшает их инерционность.

Достоинства герконов.

v Большой срок службы при высокой надежности (до 10⁶-10⁸ коммутаций при номинальных коммутационных токах и до 10⁸-10⁹ при малых токах);

v Высокое быстродействие (0,5-2 мс);

v Малое и стабильное переходное электрическое сопротивление в замкнутом состоянии (0,05-0,2 Ом);

v Высокое сопротивление изоляции (10⁹-10¹² Ом и выше);

v Большой диапазон рабочих температур (-60 до 150⁰С);

v Отсутствие гальванической связи между цепями управления и нагрузки;

v Способность выполнять логические функции;

v Высокая устойчивость к кратковременным (5-6 кратным) перегрузкам по току и напряжению, и др.

К недостаткам герконов следует отнести малые коммутационные токи, малое число контактных групп в одном баллоне, наличие вибрации контактов при замыкании (у контактов не смыкаемых ртутью),