109. Простейшие герконовые реле. Основные характеристики.

Герконовые реле – это электрические аппараты, содержащие 1 или несколько магнитоуправляемых герметизированных контактов (МК).

Рисунок 1.

На рис. 1 – простейшее нейтральное реле, 1 симметричный язычковый замыкающийся МК (1), расположенный симметрично в обмотке (2). При воздействии магнитного поля обмотки между контактными сердечниками (КС) МК возникает электромагнитная сила Р_эм , которая преодолевая механическую силу упругости Р_мх КС приближает их друг к другу.

Рисунок 2.

На рис. 2 приведена механическая характеристика Р_мх=f₁(δ) и статические тяговые характеристики Р_эм= f₂(δ). При медленном увеличении магнитодвижущей силы (МДС) обмотки до значения F₁ рабочий зазор между КС уменьшается значения δ_н до δ₁ . КС при этом находится в устойчивом состоянии. При дальнейшем медленном увеличении МДС КС сближается до зазора срабатывания δ_ср, соответствующего МДС статического срабатывания F_ср и с достижением δ_ср быстро переходит к замкнутому состоянию при конечном рабочем зазоре δ_к. Резкий переход от δ_ср до δ_к называется срывом. С уменьшением МДС до значения возврата F_в КС разомкнутся и после цикла затухающих колебаний останутся на расстоянии δ₂ между собой. При дальнейшем снижении МДС до 0 в случае отсутствия механического и магнитного гистерезиса КС вернутся в первоначальные положения, соответствующие зазору δ_н. В замкнутом состоянии при F>F_в КС воздействуют друг на друга силой контактного нажатия

(1)

где Р_эмк и Р_мхк – соответственно электромагнитная и механические силы при зазоре δ_к.

На основе магнитоуправляемых контактов разработаны одноконтактные и многоконтактные реле, такое как например многоконтактное ГР типа РПГ, в котором в одной обмотке располагается несколько коммутационных элементов. К временным параметрам герконовых замыкающих реле относится время срабатывания t_cр и время возврата t_в.

(2)

где t_з – время до первого замыкания МК. Оно зависит от напряжения питания, размеров, числа витков и сопротивления обмотки, материала КС, их размеров и перекрытия, значений δ_н и δ_к, приложенному к разомкнутому МК напряжению, а также рода и действия газа в баллоне МК.

t_др.ср – время дребезга при срабатывании, которое определяет процесс размыканий и замыканий электрической цепи, чередующейся соударениями и отскоков КС после их первого замыкания.

t_cо – время чередующихся соударений и отскоков КС.

t_дш – время динамического шума, характеризующее прекращение отскоков КС друг от друга.

(3)

t_p – время с момента отключения обмотки от источника напряжения до первого размыкания МК.

t_раз – время разрядных процессов, при отсутствии повторных замыканий КС

t_др.в – время наблюдаемого дребезга при возврате

t_вибр – время вибрации КС до их полного успокоения

110. Ферриды. Назначение, конструктивные разновидности.

Ферриды – запоминающие МК, сочетающие в себе свойства МК и элемента магнитной памяти (ЭМП). В современных ферридах ЭМП изготавливают из металлических ферромагнетиков с более высокими, чем у ферридов значением остаточной индукции и коэффициент прямоугольности петли гистерезиса. Если ЭМП располагается вне баллона, то такое исполнение классифицируется как феррид с внешним ЭМП. В ферридах с внутренним ЭМП роль ЭМП играют КС МК или их части. Схема простейших ферридов с внешним и внутренним ЭМП приведена на рис. 1а, б.

Рисунок 1.

В первом случае (рис. 1а) рядом с МК (1) расположен ЭМП (4) с полюсами (2) и (5). В схеме феррида с внутренним ЭМП (рис. 1б) контактные сердечники помимо обычных функций выполняют функцию магнитной памяти. В обеих схемах магнитная память феррида создается и разрушается с помощью соответствующих импульсов тока, подаваемых в обмотку (3). Для срабатывания МК в обмотку подается импульс намагничивающегося тока i_н (рис. 1в). КС замыкаются и после снятия импульса тока остаются в замкнутом состоянии за счет остаточного магнитного потока ЭМП. Для возврата МК в обмотку подается в импульс д.б. строго определенными, чтобы произошло перемагничивание ЭМП в противоположном направлении и ложное замыкание КС. Для того, чтобы этот недостаток были разработаны параллельные и последовательные ферриды.

Рисунок 2.

Принцип действия простейшего параллельного феррида с внешним ЭМП представлен на рис. 2а. Элемент магнитной памяти в данном случае состоит из двух полуколец с размещенными на них обмотками, в которые подаются импульсы тока через ЭМП последний намагничивается и, имея на своих концах магнитные полюса разной полярности, замыкает МК. При прохождении однополярных импульсов ЭМП перемагничивается и, приобретает на своих концах магнитные полюса одинаковой полярности, в результате чего соответствующие МК размыкаются.

Принципы действия последовательного феррида с внешним ЭМП на рис. 2б. Последовательность замыканий и размыканий КС аналогичны первому случаю.

Рисунок 3.

На рис. 3 – феррид последовательной конструкции с внутренним ЭМП, имеющим 2 обмотки управления. Сплошными стрелками показано направление магнитодвижущих сил обмоток при срабатывания феррида, штриховыми – при возврате. Магнитомягкий шунт Ш улучшает условия возврата последовательных ферридов.

Все рассмотренные ферриды имеют одну общую черту: при их управлении требуется перемагничивание в противоположных направлениях, преимущественно по полному циклу петли гистерезиса хотя бы одной части ЭМП.