РЕЛЕЙНАЯ АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ

При автоматическом управлении работой энергоустановок контроль, регулирование и защита их осуществляются без непосредственного участия человека. Действие автоматических устройств основано на установлении функцио­нальной связи между двумя, в энергетическом отношении самостоятель­ными физическими процессами. При отклонении контролируемого (управляе­мого, регулируемого) параметра y от заданного значения автоматически происходит изменение параметра x, в соответствие с заранее установленной функциональной зависимостью. Такая зависимость называется характеристикой «вход-выход». Здесь х – входной (управляющий) сигнал, y – выходной (управляемый) сигнал или параметр. При возрастании или убывании входного сигнала изменение выходного параметра может быть непрерывным и скачкообразным.

Под реле понимают такой электрический аппарат, в котором при плавном изменении управляющей (входной) величины происходит скачкообразное изменение управляемой (выходной) величины (рис. 6.1). При этом один из параметров должен быть электрическим.

При непрерывном возрастании параметра х до некоторого значения хср, происходит скачкообразное изменение параметра у от уmin до значения уmах, которое при дальнейшем увеличении х остается неизменным. При уменьшении х до значения хотп, происходит обратное скачкообразное изменение параметра у до значения уmin, которое остается неизменным при дальнейшем снижении x. Такой характер функциональной связи называют релейным управлением.

а б Рис. 6.1. Характеристики «вход-выход» реле: а – кон­тактные реле; б – бесконтактные реле

Классификация реле производится по следующим признакам:

· по воздействующей величине (входная величина, на которую реагирует реле). Различают реле: тока, напряжения, давления, уровня, положения, тепловые реле.

· по способу включения воспринимающего элемента. В первичных реле воспринимающий элемент включается непосредственно в контролируемые цепи. Во вторичных реле воспри­нимающий элемент включается в контролируемые цепи через измерительные трансформаторы. Промежуточные реле работают от исполнительных органов других реле и предназначаются для усиления или размножения сигнала.

· по принципу действия исполнительного элемента. Различают контактные и бесконтактные реле. Контактные реле воздействуют на управляемую цепь путем замыкания или размыкания своих контактов. Бесконтактные реле осуществляют управление путем скачкообразного изменения сопротивления своего исполни­тельного элемента, включенного последовательно с нагрузкой.

· по способу воздействия исполнительного элемента на управляемый объект. Различают: прямого действия – исполнительный элемент реле непосредственно управляет контролируемой цепью; косвенного действия – исполнительный элемент воздействует на контролируемую цепь через другие аппараты.

Устройство реле.Как правило, реле содержит три основных функциональных элемента: воспринимающий, промежуточный, исполнительный.

Воспринимающий элемент преобразует контролируемую величину х в физическую величину, необходимую для работы реле. В реле, имеющем подвижную часть, контролируемая величина преобразуется в механическую силу. Воспринимающий элемент может быть устроен различным способом, определяемым величиной, на которую реагирует реле. В реле тока или напряжения – это электромагнит. В реле давления – мембрана. В реле уровня – поплавок. Воспринимающий элемент электрических реле выполняется на электромагнитном, индукционном, электродинамическом, электронном, тепловом принципе. Поэтому объединяют реле одного назначения. Например, реле тока электромагнитное, индукционное, реле времени электромагнитное, электронное.

Промежуточный элементсравнивает значение преобразованной воздействующей величины с заданным значением (эталоном). При превышении контролируемым параметром заданного значения реле срабатывает, то есть передает первичное воздействие исполнительному элементу. В контактных реле – это пружина.

Исполнительный элементвоздействует на управляемую цепь, изменяя параметр у. В контактных реле исполнительным элементом является подвижный контакт.

Некоторые реле могут иметь элемент, создающий выдержку времени между моментом, когда воспринимающий элемент должен привести реле в действие, и моментом срабатывания исполнительного элемента. Выдержка времени создается электромагнитным, механическим, электронным способом.