Полупроводниковая аппаратура и аппаратура телефонного типа, применяемые во вторичных цепях. Во вторичных цепях управления электрооборудованием, автоматики и телемеханики, диспетчеризации используется следующая коммутирующая аппаратура.
Электромагнитные телефонные реле по назначению подразделяются на быстродействующие, промежуточные, линейные, времени, импульсные, а по конструкции — на реле плоские постоянного и переменного тока типа РПН (рис. 30, с) и др., реле круглые постоянного и переменного тока типа РЭС-14 (рнс. 30,6) и др. Эти реле имеют ряд модификации, различающихся схемами контактных систем, обмоточными данными, материалом контактов и временными параметрами.
Герконовые реле — разновидность электромагнитных с герметизированными магнитоуправляемымн контактами МК (рис. 31). Принцип работы такого реле следующий: на выводы А и Б обмотки 1, находящейся в ферромагнитном корпусе 2, подается напряжение; при прохождении тока по обмотке возникает магнитное поле, под воздействием которого сближаются контакты 3, замыкающие электрическую цепь. После отключения напряжения от обмотки под воздействием упругости контакты возвращаются в исходное положение. Герконовые реле обладают значительно большим сроком службы, чем электромагнитные реле, и находят применение в устройствах автоматики, релейной защиты и телемеханики.
Поляризованные реле, особенностью которых является то, что на подвижной якорь реле действуют силы постоянного магнита, а при прохождении тока в обмотке реле тяговые силы, создаваемые электромагнитом, которые в зависимости от направления тока складываются или вычитаются с силами постоянного магнита.
Рис. 31. Герконовое реле:
1 — обмотка; 2 — ферритовый корпус; 3 — герметизированные магнитоуправляемые контакты
Рис. 30. Электромагнитные телефонные реле: а — типа РПН; б —типа РЭС-14
Обычно реле выполняются двухобмоточными (РП-5 или РПБ-5) или многообмоточными (РП-4 или РПБ-4). Поляризованные реле могут иметь три вида регулировок в зависимости от назначения:
нейтральную двухпозициониую (рис. 32, а), с преобладанием (рис. 32,6) и трехпозиционную (рис. 32,в). Пунктиром на рисунке показано нейтральное положение якоря, когда отсутствует ток в обмотках, а силы постоянного магнита, действующие влево и вправо, уравновешены; если нарушить равновесие, то якорь притянется в ту или иную сторону (реле РП-4).
Поляризованные реле имеют большое количество модификаций с различным сопротивлением катушек и срабатыванием при различном постоянном токе, мА. Поляризованные реле могут служить для включения и отключения нагрузок в сети 220 В постоянного тока, использоваться в схемах сигнализации и являться выходными реле различных устройств автоматики. В последнее время появились поляризованные геркоиовые реле РПС-49—РПС-56, которые имеют 2, 4, 6 и 8 контактов, сочетание которых на замыкание и размыкание определяется паспортом; принцип работы герконовых реле рассмотрен выше.
Рис. 32. Виды настройки контактных систем поляризованных реле: а — двухпозиционная; б — с преобладанием; в — трехпозиционная
Малогабаритные электромагнитные реле тока предназначены для выполнения логических операций, для фиксации или увеличения длительности кратковременного импульса, а также для непосредственного управления силовыми нагрузками небольшой мощности. По области применения делятся на две группы: реле управления и промышленной автоматики и реле защиты и диспетчеризации.
Реле промежуточные универсальные типов МКУ-48 и МКУ-48С, многоконтактные (от двух до восьми контактов в различных сочетаниях), постоянного и переменного тока 12— 220 В.
Реле малогабаритные управления серий РПУ-0 многоконтактные (от двух до четырех контактов) переменного тока 12—220 В и постоянного тока (серия РП-0) 12—110 В. Реле малогабаритное промежуточное серии РП-13 применяется в качестве выходного органа разных устройств постоянного тока 12—110 В, имеет малую потребляемую мощность 1,3 Вт.
Реле кодовое диспетчерское серий КДР, КДРФ и др. применяется в качестве промежуточного реле и реле времени, быстродействующее, постоянного тока 24—220 В.
Телефонные распределители, искатели — коммутационные приборы, принцип действия которых основан на том, что щетки искателя, перемещаясь по очереди с контакта на контакт после каждого срабатывания приводного механизма (якоря электромагнита), последовательно замыкают ряд электрических цепей. Наибольшее распространение получили электромагнитные шаговые искатели ШИ-11, ШИ-17, ШИ-25, ШИ-15 (цифра указывает количество контактов) и декадно-шаговые ДШИ-100 и ДШИ-М. Реле счета импульсов с шаговым искателем типа РСИ и реле-искатель РИ, телефонные шаговые искатели используются в качестве многоцепного командоаппарата в цепях автоматики и телемеханики.
Ключи и кнопки телефонные типов КТ 1 (КТ 2, КТ 3, КТ 4) и ПКТ 1 (ПКТ 2, ПКТ 3) имеют различные сочетания контактных групп и используются в качестве командоаппаратов в цепях автоматики, телемеханики и диспетчеризации.
Ключи управления, переключатели, символы мнемосхемы и сигнальная арматура диспетчерских щитов и табло приведены в табл. 9.
В цепях автоматики, телемеханики и диспетчеризации используется также полупроводниковая аппаратура, основными элементами которой являются схемы, выполненные на различных полупроводниковых приборах, главным образом на транзисторах и диодах. По области применения различают диоды универсального назначения и выпрямительные (кремниевые и германиевые), стабилизаторы напряжения (опорные диоды) и ряд разновидностей диодов специализированного назначения (для умножения частоты, для параметрических усилителей и т. д.).
Транзисторы используются в качестве усилителей напряжения и мощности и разделяются на транзисторы широкого применения (германиевые и кремниевые), маломощные (менее 0,3 Вт) и мощные, высокочастотные (маломощные и мощные) и специального назначения.
Таблица 9. Символы, переключатели, ключи управления цепей телесигнализации и телеуправления
Диоды и транзисторы получили наибольшее использование в качестве составных частей и узлов автоматики (триггеры, мультивибраторы, ключи и т. д.) и телемеханики (генераторы импульсов, распределители и др.), в качестве датчиков схем автоматики и т. д. Применение диодов, транзисторов и некоторых полупроводниковых датчиков указано в табл 10.
Для некоторых типов телемеханических бесконтактных устройств (ТМ-300 и др.) разработаны специальные субблоки или модули, каждый из которых выполняет одну или несколько переключательных, импульсных или других функций (набор субблоков системы «Спектр»).
Интегральные микросхемы получили наибольшее распространение в схемах телемеханики (ТМ-320 и др.) и представляют собой миниатюрные электронные блоки (рис. 33,о), в корпусе которых содержатся активные (диоды, транзисторы) и пассивные (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности) элементы (рис. 33,6), выполненные методом молекулярной электроники.
Таблица 10. Применение полупроводниковых элементов в схемах телемеханики
Наименование узла, схемы телемеханики или автоматики | Назначение | Применяемые схемы | Используемые полупроводниковые элементы |
Бесконтактный генератор импульсов | Образование серии импульсов, передаваемых в линию связи между полукомплектами телемеханики | Различные переключающиеся схемы: триггеры, мультивибраторы и др. | Транзисторы и диоды |
Бесконтактные распределители | Распределение во времени и по отдельным электрическим цепям поданной на его вход серии импульсов | Транзисторы и диоды | |
Шифраторы и дешифраторы | Шифратор подает на вход устройства телемеханики сигнал или код, дешифратор выделяет на своем входе только одно определенное сообщение из всей совокупности поступающей информации | Схемы на диодных матрицах и др. | Диоды |
Датчик в схеме фотореле наружного освещения | Усиление фототока при воздействии на него световых лучей | Схема дистанционного наружного освещения | Фоторезисторы |
Датчик в схеме фотореле | Вызывает возрастание электрического тока при уменьшении освещенности | Схема дистанционного включения наружного освещения и др. | Фотодиод |
Датчик (чувствительный элемент) в схеме телеконтроля и т.д. | Выдает электрический ток и усиливает его при изменении освещенности | Схема телеконтроля в автоматических устройствах и др. | Фототранзисторы |
Интегральные схемы используются в качестве усилителей, генераторов и других функциональных устройств телемеханики.
В настоящей книге не рассматриваются принцип действия и подробные данные об элементах полупроводниковой аппаратуры и работе их схем. Необходимые сведения об этих элементах, аппаратуре и их применению можно найти в специальной литературе.
Рис. 33. Интегральная микросхема К2УС245
Монтаж полупроводниковой аппаратуры и аппаратуры телефонного типа.
Монтаж телефонных реле и распределителей. Реле типа РПН устанавливают на панелях, щитках и блоках только в боковом положении, при котором пакеты контактных пружин должны быть расположены в вертикальной плоскости и находиться справа относительно сердечника реле. Крепление реле на прокладке с помощью одного винта М4.
Реле с круглым сердечником типа РЭС-14 и др. устанавливаются так, чтобы призма, поддерживающая якорь, была обращена вверх, а контактные пружины расположены горизонтально над катушкой. Крепление реле к панели аналогично креплению реле РПН.
Шаговые искатели и герконовые реле устанавливают вертикально и горизонтально и крепят винтами к панели.
Поляризованные реле (РП-4 и РП-5) устанавливаются вертикально, контакты должны находиться под обмоткой реле. Крепление обычное — винтами к панели.
Монтаж малогабаритных реле тока. Реле серий РПУ-О, РП-13 и реле МКУ-48 крепятся непосредственно к панели с помощью винтов М4. При заднем присоединении проводников пайкой корпус реле крепится на монтажном угольнике к панели, а сам угольник к реле двумя винтами М4, при аналогичном присоединении сразу двух реле крепление их осуществляется винтами на монтажной скобе, а сама скоба крепится к панели тоже винтами. Крепление может осуществляться и на электрическом соединителе для заднего присоединения проводников пайкой. Реле МКУ-48 должно крепиться к панели через изолированную прокладку.
Рис. 34. Общий вид и крепление элементов со встроенной аппаратурой мозаичного щита (а), без встроенной аппаратуры (б)
