Условные графические и буквенные обозначения реле на электрических схемах

Содержание

Виды кровли жилого дома: характеристики материалов и порядок работ

Напоследок – защита при КЗ

Производители рекомендуют использовать специальные предохранители для твердотельных приборов:

  • gR – предохранители для всего диапазона рабочих токов, для защиты полупроводниковых элементов(более быстродействующие , чем gS)
  • gS – предохранители для всего диапазона рабочих токов, для защиты полупроводниковых элементов, при повышенной загрузке линии.
  • aR – предохранители для всего диапазона рабочих токов, для защиты полупроводниковых элементов от короткого замыкания.

Такие предохранители стоят дорого (сравнимы со стоимостью самого твердотельного реле), поэтому в большинстве случаев можно использовать защитные автоматы класса В. Чем же они хороши и как они спасут наши твердотельные реле от выгорания при КЗ?

Напомню, в 99% везде встречаются автоматы класса С. Класс D ставят в качестве вводных рубильников и при больших пусковых токах (мощные двигатели, трансформаторы). А класс В – самый чувствительный, срабатывает раньше всех.

Кстати, гуру электрики и электропроводки, cs-cs.net, предлагает дома ставить автоматы только В класса. И некоторые производители – рекомендуют ставить В класс на электроплиты, водонагреватели – туда, где нет двигателей и пусковых токов.

Почему – поясню на графике.

Кривые отключения или токо-временные характеристики

Подробно про выбор защитного автомата рассказано в другой статье.

Но мы вернёмся к нашему трехфазному твердотельному реле Fotek TSR-40AA-H на 40А, про которое я писал выше. Чтобы его гарантированно защитить от КЗ, надо обязательно поставить вот такой автомат:

Автомат с характеристикой В6 (обведено красным)

Он мгновенно сработает при токе 20…30 Ампер и спасет твердотелку. А от перегруза надо будет поставить мотор-автомат на ток 4-6,3 А. И это всё будет питать двигатель на 2,2 кВт, лучше меньше. Либо ТЭН, тогда мотор-автомат не нужен.

Полезные файлы, возможно, написано информативнее, чем у меня:

• Твердотельные реле Фотек• Твердотельные реле – устройство и принцип работы

Полные схемы управления, автоматики и защиты элементов 6-10 кВ ПС 110-220 кВ на постоянном (выпрямленном) оперативном токе ЭПРИЧ.001-09/01-021-УА

АЛЬБОМ №1. Полные схемы управления, автоматики и защиты элементов 6-10 кВ ПС 110-220 кВ на постоянном
(выпрямленном) оперативном токе, ячейки КРУ(Н) с вакуумным выключателем BB/TEL-10 с блоком управления
БУ/TEL-12 исп.02А и применением комплекса реле для энергетики производства ООО «ВНИИР-Промэлектро»
Работа выполнена в двух альбомах для вакуумных выключателей BB/TEL-10 с блоком управления
БУ/TEL-12А и SION.
Альбом 1. «Полные схемы управления, автоматики, автоматики и защиты элементов 6-10 кВ
ПС 110-220 кВ на постоянном (выпрямленном) оперативном токе и ячейки КРУ(Н) с вакуумным
выключателем BB/TEL-10 и блоком управления БУ/TEL-12А исполнение 02А».
Альбом 2. «Полные схемы управления, автоматики, автоматики и защиты элементов 6-10 кВ
ПС 110-220 кВ на постоянном (выпрямленном) оперативном токе и ячейки КРУ(Н) с вакуумным
выключателем SION».

Последние комментарии

Схема питания оперативным током от трансформатора напряжения и от трансформатора собственных нужд приведена на рисунке 1. Данная реакция обусловлена в основном новизной и недоверием к блокам, а также необходимостью обучения и понимания работы микропроцессорных блоков релейной защиты. Ivan Sevastyanov С активацией конечно все сложно предыдущий курс был разбит на видео файлы, которые можно было смотреть на любом носители и не привязываться только к 3 компьютерам и активационному коду. Монтажная схема показывает соединения частей установки с помощью проводов, кабелей, а также места их присоединения клеммы.
Для цепей привода — это контакт взвода пружины готовность к включению. Посмотрите это видео, если начинаете изучение РЗА.
Блоки, анализ работы которых невозможно отложить, делим на более мелкие блоки и проводим анализ.
А теперь, самое главное.
Схема максимальной направленной защиты: а — совмещенная схема; б — развернутая схема. Некоторые даже не догадываются посмотреть в основную надпись и прочитать название.
Понятно, что однотипных радиодеталей в схеме может быть сколь угодно много.
Входной сигнал логического элемента есть результат состояния предыдущего элемента.
Как работает транзистор? Режим ТТЛ логика / Усиление. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 1

Как работает транзистор? Режим ТТЛ логика / Усиление. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 1Как работает транзистор? Режим ТТЛ логика / Усиление. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 1

Что такое реле времени?

Надо полагать, что читатель этой статьи — не специалист в вопросах электротехники, а лишь пытливый пользователь, старающийся расширить свой кругозор и применить полученную информацию в повседневной жизни. Поэтому для начала будет полезно вспомнить, что же скрывается под общим термином «реле»?

Не будем приводить длинную «научную» формулировку этого понятия – она может быть не вполне понятна начинающему. А если говорить простыми словами, то реле – это электромеханическое или электронное устройство, которое производит коммутацию (соединение или разрыв) электрической цепи при получении внешнего управляющего сигнала. Если точнее, то срабатывание происходит, когда внешнее воздействие достигает какой-то заданной величины.

Первые реле были изобретены, изготовлены и применены еще в середине XIX века – они стали незаменимым компонентом аппаратов бурно развивающейся в те времена телеграфной связи. С тех пор, безусловно, эти устройства прошли длинный путь доработок и усовершенствований, повысилась их надежность, появились новые типы, способные работать в самых разных условиях эксплуатации. Но принцип остался неизменным – внешнее управляющее воздействие руководит замыканием, размыканием или переключением электрических цепей.

На схеме очень наглядно показан основной принцип работы электромеханического реле. Ну а количество контактов и схема их переключения при срабатывании устройства далеко не ограничивается этими двумя примерами.

По большей части реле управляются электрическими сигналами – когда показатели силы тока или напряжения достигают определенной величины. Но, кстати, управляющее воздействие вовсе не обязательно является электрическим. Существуют реле, срабатывание которых вызывается изменением давления в трубопроводе, температуры окружающей среды, освещенности объекта и другие. Все это открывает очень широкие возможности автоматизации и обеспечения безопасности эксплуатации разнообразной электрической техники.

Реле давления – в бытовых условиях обычно ставится в цепи питания насосного оборудования, что позволяет автоматизировать работу систем автономного водоснабжения или отопления.

Можно добавить, что в наше время наряду с электромеханическими реле все шире используются «твердотельные» — электронные ключи, в которых переключение контактов происходит за свет использования каскадов полупроводниковых элементов или интегральных микросхем.

Теперь – к вопросу о том, что же такое реле времени.

А подсказка кроется в самом названии. Это в принципе такое же реле, но срабатывание которого происходит с определенной задержкой после подачи (или снятия) управляющего сигнала. Или же коммутация цепей производится с определенным алгоритмом по времени.

Такие устройства нашли очень широкое применение в автоматизации промышленного оборудования. Но их широко используют и в бытовых условиях. Например, на них можно переложить часть забот по управлению осветительными приборами, климатическим оборудованием или системами вентиляции, с получением весьма впечатляющего эффекта экономии электроэнергии. Появляется возможность производить в заданное время необходимые действия с бытовыми электрическими приборами даже в отсутствие хозяев или без их вмешательства. Одним словом, реле времени способны значительно упростить жизнь владельцам дома.

Электромеханическое аналоговое реле времени в корпусе под установку на стандартную DIN-рейку. Даже внешне некоторые приборы такого предназначения напоминают обычные часы.

Это была, так сказать, общая информация. А теперь перейдем к более пристальному рассмотрению разнообразия этих устройств и алгоритмов их работы.

Изображение схем релейно-контакторного управления.

Схемы релейно-контакторного управления вычерчивают как совмещенные или как элементные (развернутые). В совмещенных схемах все элементы аппарата размещают на чертеже так, как они расположены в натуре. Монтажные схемы вычерчивают как совмещенные. Совмещенные схемы громоздки и сложны для чтения. При проектировании электропривода используют развернутые схемы, облегчающие понимание работы установки. На развернутой схеме элементы силовой цепи и управления показаны разнесенными, так же как контакты и обмотки реле. При этом контакты аппаратов изображают в положении, которое соответствует обесточенному состоянию обмоток. В соответствии с этим все контакты делят на нормально открытые, или замыкающие (3), и нормально закрытые, или размыкающие (Р). Когда катушка обесточена, цепь замыкающих контактов разомкнута, а цепь размыкающих контактов замкнута.

Выбор твердотельных реле, защита и особенности работы

Обычное реле и контактор без особых проблем выдерживают кратковременные перегрузки до 150 и даже 200% от номинала. Особенно, если не коммутировать нагрузку с таким током, а повышать ток после замыкания, и понижать перед размыканием.

Обычные контакты могут выдержать и кратковременный ток КЗ, если сработает защита с правильной уставкой тока. Просто, возможно, придётся потом контакты почистить.

Твердотельные реле от перегрузок страдают сильнее, за пол периода портятся безвозвратно, и контакты потом не почистить, из-за отсутствия таковых.

Если при выборе контактора достаточно выбрать запас в 10-20% и защитить его обычным автоматом, то с твердотельными устройствами всё сложнее.

Поэтому для твердотельных реле рекомендуется для активной нагрузки (лампы, ТЭНы) запас по номинальному току в 2-4 раза. При пуске асинхронных двигателей из-за большого пускового тока запас по току нужно увеличить до 6-10 раз.

То есть, трехфазная твердотелка Fotek TSR-40AA-H на 40А, показанная на фото чуть выше, на своих 40 амперах работать вряд ли будет. Мощность двигателя, которую можно коммутировать в данном случае – от 2,2 кВт до 5 кВт. Причём двигатель 5 кВт (это около 10А) должен запускаться обязательно на холостом ходу, с минимальным пусковым моментом, а нагрузку к нему прикладывать можно после пуска и разгона.

Кстати, с индуктивной нагрузкой твердотельные реле могут вести себя неадекватно, у меня бывали проблемы. В случае высокоиндуктивных нагрузок (трансформаторы, катушки с магнитопроводами, электрические звонки, и т.п.) нужно параллельно нагрузке включать RC-цепь (снабберную цепь из последовательных резистора и конденсатора) для уменьшения влияния противо-ЭДС. Кроме того, эта цепь уменьшает общую индуктивность нагрузки, т.е. делает её более активной. И ТТР легче работать.

Принцип функционирования, установка

Принцип функционирования консольного насоса не представляет собой ничего сложного и определяется основными особенностями конструкции. В процессе включения электродвигателя начинают быстро вращаться лопасти на рабочем колесе. За счет этого нагнетается сильное давление и жидкость перекачивается, втягиваясь в одно отверстие, выдавливаясь из другого, расположенного на противоположной стороне диска. Скорость перекачки воды значительно повышается, когда колесо начинает вращаться быстрее.

Однако чрезмерное ускорение может стать причиной кавитации, обусловленной снижением уровня входного давления. Конкретнее, процесс кавитации обусловлен парообразованием, сопровождаемым конденсацией воздуха, содержащегося в рабочей жидкости. По этой причине за выбор подходящего консольного насоса всегда должен отвечать опытный профессионал.

Для работы консольного насоса требуется оборудование надежного основания в виде бетонного фундамента, превышающего по габаритам корпус насоса примерно на 20 см. толщина основания должна быть хотя бы 20 см. Рама насосного устройства должна прочно закрепляться на основании. Для этого зачастую применяются специальные анкера. Между плитой фундамента и корпусом устройства размещается специальная прокладка для поглощения вибрации. На патрубках насосного устройства перед трубными конструкциями нужно устанавливать отсечные клапаны, а также контр-фланцы, обеспечивающие достаточно надежную стыковку патрубков и трубных конструкций.

Наладка схем и аппаратуры сигнализации

Наладочные работы являются завершающими перед вводом подстанции в работу. Поэтому они должны проводиться с особой тщательностью с тем, чтобы своевременно выявить и устранить все ошибки, которые могли быть допущены при проектировании схем сигнализации, изготовлении и монтаже аппаратуры и вторичных цепей. В процессе эксплуатации исправлять ошибки и недостатки в схемах и монтаже намного сложнее, так как, во первых, сигнализация на подстанции может быть выведена из работы лишь на короткое время, а, во-вторых, цепи сигнализации тесно связаны с цепями управления. Это может привести при работе в цепях сигнализации, в случае возможных ошибок, к ложному отключению оборудования подстанции, что недопустимо.

Наладочные работы, как правило, проводятся в следующей последовательности.

Твердотелки – надо ли их использовать?

Для начала рассмотрим также целесообразность применения таких реле. Например, реальный случай:

Другой случай, когда такие реле не нужны:

О перегрузках и защите твердотельных реле будет подробно сказано ниже, а в данном случае целесообразно применить обычный контактор, который прекрасно справляется с перегрузкой и стоит в 10 раз дешевле.

Поэтому, за модой гнаться не стоит, а лучше применить трезвый расчет. Расчет по току и по финансам.

Если кому-то придёт в голову, можно кнопкой звонка или герконом запускать двигатель мощностью 10 кВт! Но не так всё просто, подробности будут ниже.

Основные виды реле и их назначение

Производители настраивают современные коммутационные устройства таким образом, чтобы срабатывание происходило только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, поступающего на входные клеммы КУ. Ниже мы вкратце рассмотрим основные виды соленоидов и их назначение.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле – это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого основан на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Этот вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.

Принцип работы электромагнитного соленоида

Используемые в промышленном оборудовании электромагнитные реле находятся на промежуточной позиции между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) и слаботочным оборудованием. Наиболее часто данный вид реле применяется в цепях управления.

Реле переменного тока

Срабатывание этого вида реле, как видно из названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Данное коммутирующее устройство для переменного тока с контролем перехода фазы через ноль или без такового, представляет собой блок из тиристоров, выпрямительных диодов и управляющих схем. Реле переменного тока могут быть выполнены в виде модулей на основе трансформаторной или оптической развязки. Данные КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 A.

Промежуточное реле 220 В

Иногда работа электросети и приборов не возможна без использования промежуточного реле на 220 В. Обычно КУ данного типа применяется, если необходимо разомкнуть или разомкнуть разнонаправленные контакты цепи. К примеру, если используется осветительный прибор с датчиком движения, то один проводник присоединяется к сенсору, а другой подводит электроэнергию к светильнику.

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

  1. подача тока на первое коммутационное устройство;
  2. от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.

С каждым годом реле становятся эффективней и компактней

Функции малогабаритного реле переменного тока с напряжением 220 В весьма разнообразны и широко используются в качестве вспомогательного устройства в самых различных областях. Данный вид КУ применяется в тех случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или же при большом количестве управляемых сетей которые уже не в состоянии обслужить головное устройство.

Промежуточное коммутационное устройство применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильном оборудовании, телевизорах и прочей бытовой технике.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Отличие между ними состоит в том, что поляризованные КУ постоянного тока чувствительны к полярности подаваемого напряжения. Якорь коммутационного устройства меняет направление движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитные КУ постоянного тока в основном используют, когда нет возможности подключения к электрической сети переменного тока.

Четырехконтактное автомобильное реле

К недостаткам соленоидов постоянного тока относят необходимость использования блока питания и более высокую стоимость в сравнении с КУ переменного тока.

Данное видео демонстрирует схему подключения и объясняет принцип работы 4 контактного реле:

Watch this video on YouTube

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме прибора

Разобравшись с тем, что такое токовое реле, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически те же, что и в электромеханических КУ. Однако, для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных транспортных средствах большинство функций реле и переключателей выполняют электронные релейные блоки управления и на данный момент невозможно полностью от них отказаться. Так, например, блок электронных реле позволяет контролировать расход энергии, величину напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, управлять системой освещения и т.д.

О чем данная статья

Принципиальная электрическая схема — это самый краткий способ объяснить принципы работы устройства. Ведь описывать словами схемы, во-первых, трудоемко, а во-вторых, описание словами ведет к двоякому восприятию, тогда как любая схема жестко прописывает алгоритм работы.

На сегодняшний день, по разным оценкам, доля электромеханических реле, находящихся в эксплуатации, составляет от 70 до 80% от общего числа релейных устройств. Но с каждым днем количество микропроцессорных блоков релейной защиты растет, что приводит в шок специалистов эксплуатации, так как им приходится разбираться с работой новых устройств защиты. Данная реакция обусловлена в основном новизной и недоверием к блокам, а также необходимостью обучения и понимания работы микропроцессорных блоков релейной защиты. В процессе изучения работы блоков возникает проблема: для того чтобы разобраться, как работает блок, нужно для начала научиться читать логические схемы.

В данной статье я попробую объяснить, как не бояться таких схем, как упростить процесс их чтения, на что обращать внимание. Я не обещаю, что вы сразу научитесь читать схемы (это вопрос практики), а просто поделюсь основными методами, которые когда-то для себя выработал

Релейное управление

Релейное управление – самый простой алгоритм из возможных, ведь у насесть только два состояния – вкл и выкл. В этом уроке рассмотрим алгоритмы, которые сделают релейное управление более правильным, позволят сохранить “здоровье” реле и повысят точность регулирования. Начнём с самого простого и очевидного:

if (temp < 50.0) digitalWrite(relayPin, 1);
else digitalWrite(relayPin, 0);

Зелёный график – как раз состояние реле. Ужас! Из этого графика также следует неутешительный вывод: значения надо фильтровать, это сильно увеличит стабильность системы. Фильтры мы подробно разбирали вот в этом уроке.

Первым шагом к созданию нормального релейного регулятора является период работы регулятора, его можно реализовать как задержкой (не рекомендуется, сами понимаете), так и таймером на миллис:

if (temp < 50.0) digitalWrite(relayPin, 1); 
else digitalWrite(relayPin, 0);
delay(1000);

Период 1 секунда

static uint32_t tmr;
if (millis() - tmr >= 1000) {
  tmr = millis();
  if (temp < 50.0) digitalWrite(relayPin, 1); 
  else digitalWrite(relayPin, 0);
}

И ситуация в корне изменится, ведь даже при всём желании реле не сможет переключаться чаще, чем раз в секунду!

Прибор для проверки межвиткового замыкания

“Универсальное” электромагнитное реле

Электромагнитное реле является по сути управляемым механическим выключателем: подали на него ток – оно замкнуло контакты, сняли ток – разомкнуло. Контакты являются именно контактами: металлическими “пятаками”, которые прижимаются друг к другу. Именно поэтому такое реле может управлять как нагрузкой постоянного, так и переменного тока. 

Сама катушка реле является неслабой индуктивной нагрузкой, что приводит к дополнительным проблемам (читай ниже), поэтому для управления “голым” реле нам понадобится дополнительная силовая и защитная цепь.

После изучения данного урока вы сами сможете её составить (транзистор и диод), а сейчас мы поговорим о модулях реле: готовая плата, на которой стоит само реле, а также цепи коммутации, защиты и даже оптическая развязка. Такие модули бывают “семейными” – с несколькими реле на борту. Спасибо китайцам за это! Купить можно на Aliexpress, также смотрите варианты у меня в каталоге ссылок на Али.

Такое реле сделано специально для удобного управления с микроконтроллера: пины питания VCC (Vin, 5V) и GND подключаются к питанию, а далее реле управляется логическим сигналом, поданным на пин IN. С другой стороны стоит клеммник для подключения проводов, обычно контакты подписаны как NO, NC и COM. Это общепринятые названия пинов кнопок, переключателей и реле:

  • COM – Common, общий. Реле является переключающим, и пин COM является общим.
  • NO – Normal Open, нормально открытый. При неактивном реле данный контакт не соединён с COM. При активации реле он замыкается с COM.
  • NC – Normal Closed, нормально закрытый. При неактивном реле данный контакт соединён с COM. При активации реле он размыкается с COM.

Подключение нагрузки через реле думаю для всех является очевидным:

Важный момент: катушка реле в активном режиме потребляет около 60 мА, то есть подключать больше одного модуля реле при питании платы от USB не рекомендуется – уже появятся просадки по напряжению и помехи:

Такие модули реле бывают двух типов: низкого и высокого уровня. Реле низкого уровня переключается при наличии низкого сигнала (GND) на управляющем пине . Реле высокого уровня соответственно срабатывает от высокого уровня . Какого типа вам досталось реле можно определить экспериментально, а можно прочитать на странице товара или на самой плате. Также существуют модули с выбором уровня:

На плате, справа от надписи High/Low trigger есть перемычка, при помощи которой происходит переключение уровня.

Электромагнитное реле имеет ряд недостатков перед остальными рассмотренными ниже способами, вы должны их знать и учитывать:

  • Ограниченное количество переключений: механический контакт изнашивается, особенно при большой и/или индуктивной нагрузке.
  • Противно щёлкает!
  • При большой нагрузке реле может “залипнуть”, поэтому для больших токов нужно использовать более мощные реле, которые придётся включать при помощи… маленьких реле. Или транзисторов.
  • Необходимы дополнительные цепи для управления реле, так как катушка является индуктивной нагрузкой, и нагрузкой самой по себе слишком большой для пина МК (решается использованием китайского модуля реле).
  • Очень большие наводки на всю линию питания при коммутации индуктивной нагрузки.
  • Относительно долгое переключение (невозможно поставить детектор нуля, читай ниже), при управлении индуктивными цепями переменного тока можно попасть на большой индуктивный выброс, необходимо ставить искрогасящие цепи.

Важный момент связан с коммутацией светодиодных светильников и ламп, особенно дешёвых: у них прямо на входе стоит конденсатор, который при резком подключении в цепь становится очень мощным потребителем и приводит к скачку тока. Скачок может быть настолько большим, что 15-20 Ваттная светодиодная лампа буквально сваривает контакты реле и оно “залипает”! Данный эффект сильнее выражен на дешёвых лампах, будьте с ними аккуратнее (за инфу спасибо DAK).

При помощи реле можно плавно управлять сильно инерционной нагрузкой, такой как большой обогреватель. Для этого нужно использовать сверхнизкочастотный ШИМ сигнал, у меня есть готовая библиотека. Не забываем, что реле противно щёлкает и изнашивается, поэтому для таких целей лучше подходит твердотельное реле, о котором мы поговорим ниже.

Уроки Arduino #8 - управление релеУроки Arduino #8 — управление реле

Как правильно читать электрические схемы: типовые правила и полезные советы

После ознакомления с УГО и общими принципами можно приступить к изучению чертежей. Следующие данные помогут правильно понимать описание работы электрической схемы, упростят изучение её особенностей. Каждая радиодеталь отмечена латинскими буквами и цифрами. Нумерация выполняется по направлению сверху вниз, слева направо (по аналогии с написанием буквы «И»).

Если места достаточно, рядом указывают номинал. На крупных чертежах с мелкими обозначениями соответствующие записи заносят в сводную таблицу. В некоторых случаях приводится номинальное расчётное напряжение (для конденсаторов).

Обозначение мощности резисторов на электрической схеме

При отсутствии специальных пометок («пустой прямоугольник») подразумевается отсутствие ограничений. Это значит, что токи в цепи минимальны, подойдёт любая серийная деталь.

Принципиальная электрическая схема двухкаскадного усилителя звукового сигнала

Любое электронное устройство подключено к источнику тока. Здесь применена батарея (3), которая обозначена GB1 с учётом полярности. Аналогичные пометки («+» и «-») ставят около конденсаторов электролитического типа. Специальным значком (2)отмечена контрольная точка. Тут при настройке надо получить указанный рядом параметр. В данном примере силу тока устанавливают в диапазоне от 0,4 до 0,3 мА.

«Звёздочкой» помечен резистор (4), номинал которого надо подобрать в процессе сборки для корректной работы определённого транзистора. Вместо этого можно применить деталь с переменным электрическим сопротивлением. В разрыв цепи коллектора подключают измерительный прибор для настройки оптимального тока.

Так обозначают общий провод (2). Не нужно путать его с заземлением. Это общий для конкретной схемы проводник, который может быть подключён к минусовому/плюсовому выводу источника питания. Относительно него выполняются все измерения при настройке и поиске неисправностей. Его часто подключают к шасси (корпусу) изделия при сборке. На электрической схеме три и большее количество соединений указывают жирной точкой (5).

Схемы подключения твердотельных реле

Теперь рассмотрим подключение твердотельного реле подробнее.

Управление твердотельными реле схемотехнически такое же, как и у обычного реле. Ниже упрощенно показана схема включения реле переменного тока с сигналом управления 24В постоянного тока:

Схема включения твердотельного реле

Схема показана для реле, у которого управляющее напряжение постоянное, от 5 до 24 Вольт. Данное реле может коммутировать переменное напряжение до 240 Вольт, ток до 20 А.

Как работает схема. На вход (контакты 3 и 4, соблюдать полярность!)  подается управляющее напряжение от источника 24В. Подается оно через цепь управления, которая представлена как НО контакт. Этим контактом может быть и обычное реле, и выход контроллера, и датчик с релейным выходом или транзисторным выходом типа PNP.

Ещё раз напоминаю –

НЗ – это закрытые (замкнутые) контакты, через которые в нормальном положении (без активации управляющим сигналом) течёт ток.

НО – это открытые (незамкнутые) контакты, через которые в нормальном положении (без активации управляющим сигналом) ток не течёт.

Условные выходные контакты ТТР также будут НО, т.к. без активации цепи управления нагрузка выключена.

Теперь подробнее по управлению твердотелками.

Основы проектирования релейной защиты электроэнергетических систем. Дьяков А.Ф. Платонов В.В.

Рассматриваются принципы выполнения и методы расчета уставок срабатывания релейной защиты электрических сетей 110 кВ и выше, а также основного электрооборудования электрических станций и подстанций.
Даются примеры расчета релейной защиты и автоматики участка сети 220 кВ, а также релейной защиты генератора, трансформатора, автотрансформатора и блока генератор-трансформатор.
Учебное пособие предназначено для студентов электроэнергетических специальностей 10.01, 10.02, 21.04 всех форм обучения, изучающих курсы «Релейная защита и автоматика», «Релейная защита электроэнергетических систем», «Основы проектирования релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем» и выполняющих курсовое и дипломное проектирование.

Ещё схемы на реле

Схема  автоматического переключения фаз от городской электросети и генератора с защитой от дурака:

Схема автоматического переключения фаз от городской электросети и генератора с защитой от дурака

Схема автоматического переключения фаз от городской электросети и генератора с защитой от дурака. За монтаж извиняюсь, тут главное принцип.

Схема автоматического переключения фаз от городской электросети и генератора с защитой от дурака

Подобные схемы у меня рассматриваются в статье про подключение генератора к домашней электросети.

Вот другая схема, управление по двум проводам тремя нагрузками. Автор подробно рассказывает на видео, как и что работает:

Как подключить двойной выключатель вместо одинарного и управлять тремя независимыми нагрузками .Как подключить двойной выключатель вместо одинарного и управлять тремя независимыми нагрузками .

Хитрый алгоритм с опережением

Рассмотренный далее алгоритм позволяет выключать и включать реле заранее, анализируя скорость изменения температуры. Если система чувствует, что температура растёт и может подняться выше установки – она выключает реле, и наоборот. Такой способ называется управлением с обратной связью по скорости изменения величины. Сама скорость изменения вводится в алгоритм как производная – изменение величины, делённое на время, за которое произошло изменение. Далее это изменение умножается на некий коэффициент, который играет роль коэффициента усиления и уникален для каждой системы, подбирается вручную в диапазоне от 0.001 до 1000, зависит от инертности системы и выбранного периода работы регулятора. Сам алгоритм можно представить в виде функции:

boolean relayGet() {
  float signal;
  if (k > 0) {
    float rate = (input - prevInput) / _dt_s;    // производная от величины (величина/секунду)
    prevInput = input;
    signal = input + rate * k;
  } else {
    signal = input;
  }
  int8_t F = (sign(signal - setpoint - hysteresis / 2) + sign(signal - setpoint + hysteresis / 2)) / 2;

  if (F == 1) output = _direction;
  else if (F == -1) output = !_direction;
  return output;
}

Данный алгоритм реализован у меня в библиотеке GyverRelay, вот тут на неё есть вся документация, примеры и прочее. Рассмотрим простой пример:

#define THERM_PIN 0
#define RELAY_PIN 2
#define SETPOINT 50.0
#define HYSTER 2

#include "thermistorMinim.h"
// GND --- термистор --- A0 --- 10к --- 5V
thermistor therm(THERM_PIN, 10000, 3950);  // пин, сопротивление, бета-коэффициент

#include "GyverRelay.h"
// установка, гистерезис, направление регулирования
GyverRelay regulator;
// либо GyverRelay regulator(); без указания направления (будет REVERSE)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);     // пин реле
  regulator.k = 8.5;              // коэффициент обратной связи (подбирается по факту)
  regulator.setpoint = SETPOINT;  // установка (ставим на SETPOINT градусов)
  regulator.hysteresis = HYSTER;  // ширина гистерезиса
}

void loop() {
  regul();
  debug();
}

void regul() {
  static uint32_t tmr;
  if (millis() - tmr > 500) {
    tmr = millis();
    regulator.input = therm.getTempAverage(); // сообщаем регулятору текущую температуру
    digitalWrite(RELAY_PIN, regulator.getResult());   // отправляем на реле (ОС работает по своему таймеру)
  }
}

void debug() {
  static uint32_t tmr;
  if (millis() - tmr > 50) {
    tmr = millis();
    Serial.print(regulator.input);    // фактическая
    Serial.print(',');
    Serial.print(SETPOINT);  // гистерезис
    Serial.print(',');
    Serial.print(SETPOINT + HYSTER);  // гистерезис
    Serial.print(',');
    Serial.print(SETPOINT - HYSTER);  // гистерезис
    Serial.print(',');
    Serial.println(regulator.output * 2 + 30); // сост. реле
  }
}

Как можно видеть, библиотека очень простая: настраиваем установку и гистерезис – система будет стараться удержать установку внутри него, то есть он играет больше роль окна точности. Далее передаём в регулятор значение с датчика, а он нам выдаёт 1 или 0 – включать или выключать реле. И всё!

График на той же системе выглядит вот так, регулятор работает просто потрясающе! Такая точность даже и не снилась классическим схемам с гистерезисом.

Как настроить: для быстрой системы, как у меня (обмотанный нихромом термистор), нужно выбирать время опроса датчика поменьше, то есть опрашивать датчик почаще. У меня хороший результат получился на 2 опросах в секунду. Для больших инерционных систем можно брать период в несколько секунд или даже минут. Алгоритм измеряет скорость изменения температуры за это время и умножает его на коэффициент. Если во время работы система перелетает через гистерезис, нужно увеличить коэффициент, чтобы реле выключалось и включалось раньше.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий