Бесконтактные феррорезонансные реле
Бесконтактные феррорезонансные реле основаны на использовании явления феррорезонанса. Это явление позволяет создать бесконтактные реле, которые в отличие от магнитных бесконтактных реле не нуждаются в обмотках обратной связи и выпрямителях.
Известно, что феррорезонансные контуры обладают S-образной характеристикой, что позволяет получать релейные характеристики. Эти реле обеспечивают получение всех тех же характеристик, как и в магнитных· реле. Их недостатком является трудность использования их в установках промышленной частоты, так как размеры дросселей и емкостей получаются большими. Их используют на высоких частотах в вычислительной технике.
Управляемые трансформаторы
В последнее время начинают получать распространение управляемые трансформаторы. Эти трансформаторы не обладают релейной характеристикой. Однако если заставить их работать в ключевом режиме, то они могут выполнять функции, которые «обычно поручаются релейным устройствам. В этом смысле их можно отнести к бесконтактным реле. Характеристика ключевого режима представлена на рис. 9.47. Она изменяется монотонно и :может достигать максимального значения при соответствующем (значении сигнала управления. Поэтому если подобрать сигнал соответствующей величины, то можно на выходе управляемого трансформатора иметь изменения выхода от минимума до максимума. И хотя это изменение выхода не будет скачкообразным (релейным), эффект при прочих равных условиях будет тот же.
В зависимости от рода тока управления управляемые трансформаторы разделяют на трансформаторы, управляемые переменным током и постоянным током.
Трансформатор, управляемый переменным током (рис. 9.48), состоит из Ш-образного магнитопровода, на который наложены первичные обмотки Wu и W12, соединенные последовательно и включенные в сеть. При таком соединении обмоток Wn и Wих магнитные потоки через средний стержень не замыкаются. На правом стержне размещены обмотки Wvl и Wv2 с сопротивлениями Γι и г2. В этих обмотках индуктируются токи, протекающие по г 1 и г2. В целях симметрии на левом стержне расположена компенсационная обмотка WK с м. д. с., равной м. д. с. обмоток №ρΐ и Wv2. На среднем стержне расположены обмотки W3i, W32 с сопротивлениями г3, г4 и обмотка управления Wy.
Процесс работы трансформатора протекает в таком порядке. Пока ток управления /у=0, в обмотках W$i и Wp2 будет протекать ток нагрузки, определяемый сопротивлениями г\ и г2, а в обмотках W3i и W32 тока не будет, так как поток в среднем стержне равен 0. Если подать переменный ток в обмотку управления той же частоты, что и питающее напряжение, то появится поток управления Фу, и он разветвится на два потока — Фу и Ф". Направление потока Ф" должно быть противоположно направлению потока Ф", а Фудолжен совпадать по направлению с потоком Ф'. Если Ф"^ёФ"— поток в правом стержне исчезнет, а значит, э. д. с. в обмотках Wvi и Wv2 будет отсутствовать, будут также отсутствовать токи в нагрузках г\ и г2. В это время в обмотках W3i и W32 будет наводиться э. д. с. потоком Фу и возникнут токи в сопротивлениях г3 и г4. Рассмотренный процесс переключения нагрузок представляет собой «срабатывание реле», где обмотки Wvt и Wv2 осуществляют нормально замкнутый выход (инвертор), а обмотки W31 и W32 нормально разомкнутый выход (повторитель). Если отключить ток управления, то схема возвратится в исходное положение. В левом стержне при включении обмотки управления индуктируется двойная э. д. с. в компенсационной обмотке, на что должно быть рассчитано сопротивление гк.
Из рассмотрения действия управляемого переменным током трансформатора следует, что он обладает возможностью получать на одном и том же стержне «реле» с нормально замкнутым (инвертор) и нормально разомкнутым (повторитель) выходами. Кроме этого, такой трансформатор имеет несколько коммутируемых цепей различных параметров.
Рис. 9.49
Недостатки такого «реле» — необходимость соблюдения фазы и величины напряжения управления, наличие балластной нагрузки, повышенная инерционность.
Трансформатор, управляемый постоянным током, представляет собой сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, на котором размещены обмотки первичная Wi, вторичная Ψζ и управления W'y (рис. 9.49, а). Когда ток управления отсутствует, схема работает как обычный трансформатор, с той лишь разницей, что петля гистерезиса является прямоугольной (рис. 9.49,6). Обмотка Wi создает напряженность Я^, превышающую Яс — задерживающую силу, и трансформатор работает в режиме по петле гистерезиса ΛΊΛΓ, т. е. индукция сердечника изменяется примерно на 2Bs, и в обмотке W2 наводится э. д. с. Такой режим трансформатора соответствует режиму бесконтактного реле с нормально замкнутым выходом (инвертор), так как в обмотке W2 в нагрузке Ζ» будет протекать максимальный ток. После подачи постоянного тока управления с напряженностью Я0 наступает глубокое насыщение сердечника и поля Я_ и Я0, накладываясь друг на друга, смещают рабочую точку петли в пределах Ν'—Ν". В этом случае индукция почти не меняется, э. д. с. в обмотке Wz небольшая и тока в нагрузке практически нет.
