Полупроводниковое реле времени

ТИПА РВ-01

Цель работы. Изучение принципа действия и испытание полупроводникового реле времени РВ-01.

Реле предназначено для работы в цепях постоянного оперативного тока напряжением 24, 48, 60, 110 и 220 В и переменного тока напряжением 100, 127, 220 и 380 В. Пределы уставок могут находится в пределах от 0,1 до 30 с. Реле содержит: времязадающую схему, выходное электромагнитное реле, блок питания, схему возврата и шкалу уставок (рис. 14.1). Энергия на блок питания поступает от источника входного напряжения. Блок питания содержит делитель входного напряжения на резисторах R34, R35, R36, выпрямительный диодный мост V16, защиту диодного моста на варисторе R37, параметрический стабилизатор на стабилитронах V1, V2, V3, V14, сглаживающий фильтр на резисторах R13, R14 и конденсаторах С3, С5. Стабилизированное напряжение (около 25 В) для питания времязадающей схемы, снимается со стабилитронов V1, V2, V3.

Времязадающая схема запускается после подачи постоянного или переменного напряжения на вход реле, обеспечивает отсчет выдержки времени, подает сигнал на срабатывание выходного электромагнитного реле. Для получения временной задержки используется принцип заряда конденсатора от фиксированного начального уровня срабатывания пороговой схемы. Выдержка времени регулируется изменением величины зарядного сопротивления путем дискретного переключения резисторов R15-R33 при помощи переключателей Х1 и Х2. Постоянная времени активно-емкостной цепи описывается выражением t = RC. При пуске происходит быстрый заряд конденсатора С1 через резистор R1 и диод V5, а также через резисторы R15-R33 до напряжения стабилизации стабилитрона V1. Этот отрезок времени называется временем подготовки и соответствует интервалу t₁-t₂ на осциллограмме (рис. 14.2, а). В момент времени t₂ диод V5 запирается, и дальнейший (медленный) заряд конденсатора С1 происходит только по цепи резисторов R15-R33 (интервал t₂-t₃). Напряжение с конденсатора С1 через резистор R2 подается на эмиттер транзистора V7. На базу этого транзистора через

 

 

 

Рис. 14.1. Принципиальная электрическая схема реле времени РВ-01

диод V9 подается опорное напряжение с делителя R8, R7, R6. Когда напряжение на эмиттере транзистора V7 начинает превышать напряжение на базе, он открывается. Транзисторы V7 и V8 связаны друг с другом сильной обратной связью, так как их базы соединены с коллекторами друг друга. Поэтому при открывании V7 открывается и V8. Конденсатор С1 разряжается через резистор R2, транзисторы V7 и V8, переход база-эмиттер транзистора V10 (момент времени t₃ на рис. 14.2, б). транзистор V10 также открывается, и реле К срабатывает. Элементы схемы остаются в таком состоянии до момента снятия входного напряжения, подаваемого на реле. Конденсатор С2 обеспечивает устойчивую работу транзистора V7. Резистор R7 используется при наладке реле. Диод V11 и резистор R10 обеспечивают защиту транзистора V10 от перенапряжений, создаваемых индуктивностью обмотки при коммутации тока в ней.

 

t

Рис. 14.2. Осциллограммы напряжений при срабатывании реле:

а) на стабилитронах V1, V2, V3; б) на конденсаторе С1

 

Схема возврата обеспечивает быстрый возврат реле в исходное состояние после снятия входного напряжения. Она содержит транзистор V13, резистор R12, диод V15 и конденсатор С4. При наличии входного напряжения транзистор V13 закрыт напряжением на стабилитроне V14 и никакого влияния на работу времязадающей схемы не оказывает. После снятия входного напряжения через резистор R12 и переход база-эмиттер транзистора V13 течет ток, величина которого определяется напряжением на конденсаторе С3 сглаживающего фильтра. Под действием этого тока транзистор V13 открывается, и через резистор R11 и открытый транзистор V13 происходит быстрый разряд конденсаторов С3 и С5 фильтра и возврат реле К. Аналогичным образом работает схема возврата и в том случае, если входное напряжение снимается за время, меньшее уставки реле (момент t₄ на рис. 14.2). в этом случае реле К не срабатывает. Время возврата равно 0,04-0,08 с. После этого реле снова готово к очередному циклу работы.

Содержание работы

Изучить принцип действия реле и проверить шкалу уставок при трех уровнях напряжения: 0,8U_н; U_н; 1,1U_н. Измерение времени срабатывания производится при помощи электрического секундомера по схеме рис. 14.3. результаты заносятся в табл. 14.1. Выполняется расчет погрешностей d уставок и расчет средней погрешности d_ср.

 

 

Рис. 14.3. Схема испытания реле времени РВ-01

Таблица 14.1

tу, с	1	2	3	4	5	6	7	8	9
tcp, c

Содержание отчета

 

1. Паспортные данные реле.

2. Принципиальная схема реле.

3. Таблицы результатов для 0,8U_н, U_н, 1,1U_н.

 

Лабораторная работа № 15