2.3 Управляющие приборы и исполнительные механизмы в системах автоматики
Электронные реле
Первые электронные реле состояли из электронного усилителя и электромагнитного реле, обмотка которого включена в выходную цепь усилителя. Благодаря усилителю мощность срабатывания электронного реле достигала 10-8…10-12 Вт. Основным достоинством электронных реле является то, что они реагируют на управляющие сигналы очень малой мощности.
Для широкого внедрения автоматического управления и вычислительной техники необходимы переключающие устройства релейного действия, обладающие свойствами электромагнитных реле, но не имеющие механических контактов, которые не обеспечивают быстродействия и надежности в работе. Таким переключающим устройством является бесконтактное электронное реле (триггер), отличающееся двумя состояниями равновесия. Каждому из этих состояний соответствуют устойчивые значения токов в цепях схемы. Подачей небольших управляющих напряжений можно заставить схему резко, скачком перейти из одного равновесного состояния в другое. Бесконтактные электронные реле практически не имеют инерции (время срабатывания их составляет 0,5…10 мкс).
Бесконтактные реле представляют собой двухкаскадные усилители постоянного тока с сильной положительной обратной связью (Рис. 3).
Для перевода схемы, собранной на электронных лампах -- ламповое реле (Рис. 3,а), в другое устойчивое состояние в цепь сетки лампы запертого (второго) триода (между точками 1 и 2) кратковременно вводят положительное напряжение. Потенциал сетки второго триода Л2 возрастает, появляется его анодный ток, что понижает потенциал сетки первого триода Л1 и его анодный ток. В результате этого лавинообразного процесса второй триод будет полностью открыт, а первый заперт.
Бесконтактное реле на транзисторах (полупроводниковое) представляет собой усилитель постоянного тока (Рис. 3,б), охваченный положительной обратной связью через резистор Rос1.
а) б)
Рис. 3. Схемы бесконтактных реле:
а)-- ламповое; б)-- полупроводниковое
Его схема похожа на схему триггера с той разницей, что она несимметрична. Несимметрия достигается подачей на вход триода VT1 дополнительного смещения с помощью резистора Rсм. Как следствие, при отсутствии входного сигнала триод VТ1 всегда полностью открыт, а триод VТ2 -- закрыт. При появлении на входе сигнала положительной полярности реле скачком переходит из одного устойчивого состояния в другое. При этом триод VТ1 закрывается, а триод VТ2 -- открывается. Входное напряжение, при котором происходит этот скачок, называют напряжением срабатывания. В этом состоянии реле находится до тех пор, пока входной сигнал не уменьшится до напряжения отпускания. Напряжение срабатывания регулируется с помощью делителя сопротивлений R1 и R2. Регулируя соотношение сопротивлений R1 и R2, можно регулировать коэффициент возврата реле.
Бесконтактные электронные реле находят все более широкое применение в системах автоматического контроля и регулирования.
Список использованной литературы
1. Доценко А.И. Строительные машины и основы автоматизации. - М.: Высшая школа, 2008.
2. Ерёмин В.П. Управление техническими системами. - М.: РГОТУПС, 2003.
3. Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительные машины и основы автоматизации. - М.: Высшая школа, 2003.
4. 3еленский В.С. и др. Автоматическое управление строительными и дорожными машинами. - М.: СтройИздат, 1993.
5. В.А. Рогов, А.Д. Чудаков. Средства автоматизации производственных систем машиностроения. М.: Высшая школа, 2005, 400 с.
6. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ. Под редакцией И.И. Мачульского, А.А. Тимошина. М.: Издательство «Маршрут», 2003, 400 с.