Типи контактів і вимоги до них
Малопотужні контакти виконують з срібла і його сплавів, а також з платини, так як окисні плівки цих матеріалів є струмопровідними і їх опір мало відрізняється від опору-лення чистих матеріалів.
Контакти підвищеної потужності (посилені) виконують з вольфра-ма і змішаних матеріалів (срібло, вугілля), що виключить-ет приварювання контактів.
Потужні контакти виготовляють з міді, вугілля та Металокерам-них матеріалів.
Так як контакти є найбільш відповідальними елементів-тами, пере-полягають електричні ланцюги, від надійності роботи яких залежить біс-перебійного і безпеку руху поїздів, то до них пред'являється ряд технічних вимог.
По-перше, перехідний опір має бути невеликі-шим, що дос-Тігана застосуванням відповідних матеріалів.
По-друге, контактні пружини не повинні мати залишкових деформує-цій. З метою забезпечення надійності замикання ланцюга неко-торие контактні пружини на кінцях розрізають, утворюючи два або три пелюстки.
По-третє, для забезпечення надійного розмикання ланцюга між поверх-ності контактів в розімкнутому стані роблять зазор (1-5 мм).
Надійна робота контактів забезпечується також створенням відпо-вующего контактного натискання.
При комутації потужних ланцюгів повинні бути передбачені схеми ис-кро і дугогашенія.
Не допускається надмірний нагрів контактів. Підвищення тим-ператури контактів призводить до збільшення опору контакт-ного переходу, що, в свою чергу, викликає подальше нагрівання контактів.
При спрацьовуванні реле має бути відсутня вібрація, осо-бенно при ударі загального контакту про фронтовий.
Застосовувані в пристроях залізничної автоматики і телемеха-ники реле мають спеціальне маркування (умовне Наиме-но-вання), перебуваючи щую з букв і цифр, що займають певний міс-то в позначенні.
Перша буква або поєднання двох перших букв в позначенні реле укази-кість на фізичний принцип дії реле:
СК само-держи-вающее комбіноване;
ДС - двухеле-цементних секторний (індукційне змінного струму);
Конструкція реле позначається буквами:
Р - з розбірним болтовим з'єднанням.
Буква М, що стоїть на другому місці в умовному позначенні штепсельних реле, вказує на його малогабаритне виконання. Якщо на другому місці стоїть буква П, то це реле є пусковим; В - ре-ле має випрямляч.
У повільнодіючих реле в позначенні є додат-ні-кові буква М, у реле з уповільненням за допомогою термоеле-мента - буква Т.
- Після букв ставиться цифра, що характеризує контактну сис-те-му штепсельних реле:
1 - реле має 8 контактних груп на пере-лю-чення (8 фт);
2 - реле має 4 контактні групи на пере-ключі-ня (4 фт);
3 - реле має 2 контактні групи на переклю-чення і 2 за-ми-Каю-щих контакту (2 фт; 2 ф);
4 - реле має 4 кон-тактні групи на перемикає між двома ня і 4 заступники-кающих контакту (4 фт; 4 ф);
5 - реле має 2 контактні групи на перемикання і 2 за-ми-кающих контакту (2 фт; 2 т).
Друге число, написане в позначенні реле через тире, вка-зи-кість на загальний опір обмоток при послідовному їх вклю-ченіі. Якщо про-мотки включаються окремо або мають відмінності-ве соп-ротівленіе, то їх со-опір вказується дроб-ним чис-лом.
Приклади позначень реле:
НМШ1-1800 - нейтральне малогабаритне штепсельное реле з контак-тами 8 фт і опором обмотки 1800 Ом;
ПМПШ-1400 - поляризоване пусковий малогабаритне Штеп-польове реле з опором обмотки 1400 Ом;
АНВШ2-2400 - автоблокувальні малогабаритне Штеп-сель-ве реле з випрямлячем, що має контакти 4 фт і опір обмотки 2400 Ом;
НМШМ1-650 - нейтральне малогабаритне медленнодействующіе-ющее штепсельное реле з контактами 8 фт і опором обмотки 650 Ом;
КМ-3000 - комбіноване малогабаритне реле з болтовим з'єднань-ням і опором обмотки 3000 Ом.
Розглянута система позначень витримується не для всіх типів ре-ле. наприклад:
ОМШ - вогневе малогабаритне штепсельное реле;
АШ - аварійне штепсельное реле;
КДР - кодове реле;
КДРТ - кодове трансмітерну реле.
Реле постійного струму
Нейтральні реле є двопозиційний-ними, так як якір мо-же знаходитися в двох положе-пах. Нейтраль-ні реле типу НМШ, АМШ, НШ і НР відносять-ся до реле I класу на-дёжності.
До нейтральним реле відно-сятся і кодові реле типу КДР (рисунок 13). Свою назву ці реле по-промені-ли через їх примі-ні-ня в ко-довой аппара-турі дис-петчер-ської цін-трали-зації временнóго коду.
По надійності дії ко-довие реле не відповідають вимогам на-ям, що пред'являються до реле I класу надійності. От-падання якоря реле осу-ється під дію-Вієм сил пружності кон-тактних пружин.
Поляризовані реле реагують не тільки на наявність струму в обмотках, а й на його полярність. На відміну від нейтральних реле по-лярізованние реле мають поляризований якір, який переклю-чає з одного положення в інше в залежності від напрямку струму в обмотці.
Сприймає частина поляризованого реле (рисунок 14) сос-тоит з котушок 1, постійного магніту 3 і магнітного ланцюга, вклю-чающей в себе сер-дечнік 2 з полюсними наконечниками і якір 4.
При відсутності струму в обмотках реле якір залишається і удер-жи-ється потоками постійного магніту 3 в тому положенні, в ко-то-ром він перебував в момент вимикання струму. Потік постійно-го магніту Фп розгалужується у вигляді потоків ФП1 і ФП2. При цьому благода-ря увели-че-ня повітряного зазору праворуч і зменшення його зліва магнітний потік в лівому полюсному наконечнику пре-щує магнітний потік пра-вого полюсного наконечника. За рахунок різниці магнітних пото-ков DФп = ФП1 - ФП2 якір утримуючи-ється в лівому положе-нии.
При включенні струму магнітний потік Фк. створюваний ка-туш-ка-ми 1, завжди в одному полюсному наконечнику складається з пото-ком постійного магніту 3, а в іншому віднімається. Для того щоб якір перекинувся в праве положення, необхідно по обмоткам котушок 1 пропустити струм такої полярно-сти, щоб маг-нітних потоки постійно-го магніту 3 і котушок 1 складалися в правому полюсному наконеч-ніку і віднімати в лівому. Після ви-ключення то-ка якір ос-та-ється в цьому положенні, так як тепер по-ток ФП2 буде переви-щувати по-ток ФП1.
Поляризовані реле можуть бути налаштовані на два режими ра-боти:
1) двосторонній з утриманням якоря (рисунок 14);
2) односторонній з магнітним переважанням (імпульсна реле).
Імпульсне поляризоване реле в залежності від регулювання їх маг-нітних системи можуть працювати в кожному з вишеперечіслен-них режимів.
Імпульсні шляхові реле мають регулювання з переважанням і обла-да-ють високу чутливість і швидкодією. По надійності дію-вия, як і всі поляризовані реле, вони не відповідають вимогам, що пред'являються-мим до реле I класу надійності.
Імпульсне реле, зображене на малюнку 15, має регулювання з пре-володінням вправо, щоб його якір при відсутності струму в обмот-ке повертав-ся в початкове положення. Переважання вправо достига-ється ближчим рас-положенням правого верхнього 2 і лівого ниж-нього 3 полюсних Наконечний-ков. Магнітний потік Ф п. створюваний постійним магнітом 1, проходить че-рез по-люсние наконечники 2 і 3. Частина магнітного потоку проходить також че-рез якір 4 та повітр-ні зазори у правого верхнього і лівого нижнього полюс-них наконеч-ників у вигляді додаткового магнітного потоку DФп . Тому маг-нітних потік в правому верхньому і лівому нижньому зазорах перевищує маг-нітних потік в лівому верхньому і правому нижньому зазорах, і якір
займає пра-ве по ло ження. У цьому положенні він утримується також додаткового-тільних підсилю-ем, створюваним плоскою пружиною.
Щоб якір 4 перекинувся в ліве положення, необхідно пропустити по обмотці струм такого напрямку, щоб магнітний по-ток Фк. створюваний котушкою 5, складався в лівому верхньому і пра-вом нижньому зазорах. За рахунок сумарного магнітного потоку Ф п + Фк якір перемикається в ліве положе-ня. Для спрацьовування реле необ-ходимо, щоб зусилля, що створюється магніт-ним потоком DФк. пре-ви-шало зусилля, що створюється магнітним потоком DФп і реакцією пло-кою пружини. Після виключення струму в обмотці якір 4 під действи-му пружини повертається в початковий стан.
При іншому напрямку струму в обмотці магнітний потік Фк буде скла-дивать з магнітним потоком Фп в правому верхньому і ле-вом нижньому зазо-рах, і якір реле залишиться в колишньому положенні.
Таким чином, при проходженні струму певної полярнос-ти якір імпульсного реле діє так само, як і у нейтрального реле. Однак, їм-пульсної поляризоване реле працює тільки від імпульсів певної полярності і не спрацьовує від імпульсів іншої полярності. Це властивість реле використовується в імпульсних рейкових ланцюгах постійного струму для захисту від струму суміжній рель-совою ланцюга при замиканні ізолюючих стиків. У цьому випадку їм-пульсної колійне реле спрацьовує тільки від струму своєї рейкового кола і не реагує на струм суміжній рейкового кола з іншого полярності-ністю. Для правильної роботи в суміжних рейкових ланцюгах робиться чергування полярно-сти сигнального струму.
Комбіноване реле (рисунок 16) являє собою поєднання Нейт-рального і поляризованого реле із загальною магнітною системою і має два яко-ря: нейтральний 5 і поляризоване 4.
Нейтральний якір у комбінованих реле влаштований і робота-ет так само, як і у нейтральних реле, т. Е. Якір притягається при про-ходінні по об-марнотрат-ке 1 струму будь-якої полярності. Перемикання поля-ри-зованного якоря від-ходить в залежності від право-тичних струму в ка-тушках реле.
До комбінованих відносяться також самоутримними реле типу СКР і СКШ, які мають схожу конструкцію, додат-нен-ву спеці-ної магнітної системою для утримування Нейт-раль-ного якоря в притягнутому положенні в момент зміни направ-лення струму в основних котушках реле.
Комбіноване реле є трьохпозиційним, так як мо-же зна-диться в трьох станах: без струму, порушено струмом пря-мій або зворотного по-лярность.
Реле змінного струму
Магнітну ланцюг реле постійного струму не можна без переробки вико-ти для змінного струму, так як якір буде вібрувати, чи не буде при-тягіваться.
Отримання постійних тягових зусиль, створюваних обмоткою реле пе-ремінного струму можна забезпечити:
1) поєднанням реле постійного струму з напівпровідниковим ви-випряміть-лем;
2) спеціальною конструкцією магнітного ланцюга.
Другий варіант можна реалізувати декількома способами.
Якір утяжеляется з метою отримання великого моменту інер-ції, при якому якір не встигає відпадати при зменшенні тягово-го зусилля.
Можна створити два магнітних потоку, зсунутих по фазі. При переході одного магнітного потоку через нульове значення величина другого магнітного потоку достатня для утримання якоря. Цей ме-тод можна реалізувати за допомогою двох обмоток, в одну з яких включена ємність.
У пристроях залізно-дорожньої автоматики і теле-механіки з реле пе-ремінного струму застосовують фазочувстві-тільні двухелемент-ні с-торні реле типу ДСШ (рисунок 18).
Реле типу ДСШ складається з двох магнітних систем, званих елементів-тами. Місцевий елемент має сердеч-ник 3 з котушкою 4, під-ключённой до ис-джерел живлення. Подорожній елемент містить сердеч-ник 10 з котушкою 1, кото-раю підключається до рейкового кола. Між полюсами сердечників місцевого та колійного елементів розташований алюмінієвий сектор 2, який обертається на осі і за допомогою ко-ромисла 5 і тяги 6 управляє контактами 7.
Принцип дії двоелементною секторного реле заснований на взаємодії-дії змінного магнітного потоку одного елемента з струмом, індукує-емим в секторі змінним магнітним потоком іншого елемента. У відпо-відно до закону електромагнітної Індуктори ції взаємодія індукованих струмів з магнітними пото-ками створює крутний момент, який діє на сектор. Як і воріт сектора обмежується зверху і знизу роликами 8 і 9.
Момент, що обертає пропорційний струмам в місцевому Iм і пу-тевом Iп