РВ-01 – перше вітчизняне серійне реле часу на транзисторах. Реле призначене для використання в схемах релейного захисту та системах автоматики для селекції керуючих сигналів по тривалості або для передачі їх в контрольовані електричні ланцюги з встановленою затримкою в часі.

Основні технічні характеристики реле РВ-01 наступні.

Діапазон уставок за часом (залежно від виконання): 0,1 – 1,0 с; 0,3 – 3,0 с; 0,1 – 10,0 с; 0,3 – 30 с, з дискретністю регулювання 0,01 с; 0,03 с; 0,1 с; 0,3 с, відповідно.

Номінальна напруга / споживана потужність:

• для постійного струму – 24 В / 2,0 Вт; 48 В / 2,5 Вт; 60 В / 3,0 Вт; 110 В / 5,0 Вт; 220 В / 10,0 Вт;

• для змінного струму, 50 Гц – 100 В / 6,0 В ■ А; 127 В / 7,0 В ■ А; 220 В / 11,0 В · А; 380 В / 20,0 В · А.

Допускається використання реле на напрузі 380 В, 50 Гц при включенні послідовно з реле з робочою напругою 110 – 220 В, 50 Гц баластного резистора, що входить в комплект поставки реле.

Реле мають два виконавчих контакту, що перемикаються з однаковою витримкою часу і здатних комутувати напруги постійного і змінного струму від 24 до 250 В.

Комутаційназдатність контактів досягає 30 Вт в ланцюзі постійного струму з індуктивним навантаженням (при постійної часу ланцюга не більше 0,02 с) і 250 В ■ А в ланцюгах змінного струму (при коефіцієнті потужності не нижче 0,4).

Мінімальний струм через контакт при напрузі 110 В і більше становить 10 мА, а при напрузі від 24 до 110 В повинен бути не менше 50 мА.

Тривало допустимий струм контактів 2,5 А.

Рис. 1.1. Структурна схема реле РВ-01

Рис. 1.2. Принципова схема реле F mi-01:

а – для постійної напруги; б – для змінної напруги

Контакти реле здатні витримувати постійний і змінний струм до 20 А протягом 0,5 с при загальному числі замикань не більше 100.

9

Структурна схема реле показана на рис. 1.1. Схема містить такі блоки: перетворювач вхідного керуючого напруги Ux в живить Uu і опорне ί /οπ напруги; времязадаю- щий блок U2, Що формує необхідну тимчасову затримку на спрацьовування; порогову схему (компаратор) SF \ підсилювач потужності сигналу А з реле KL на виході; схему виявлення зняття живлення з реле Щ з електронним ключем SWтя прискореного розряду конденсаторів реле. Для отримання стабільної тимчасової затримки в реле використовується принцип дозарядки конденсатора від фіксованого початкового напруги до напруги спрацьовування порогової схеми. Управління роботою окремих вузлів здійснюється за фактом стрибкоподібної зміни вхідного напруги реле.

Принципові схеми реле для роботи на постійному і змінному напрузі трохи різняться і представлені на рис. 1.2, з і б. Різниця полягає в перетворювачі живлячої і керуючої напруги. В реле на змінному напрузі прийняті додаткові заходи по зменшенню впливу пульсацій випрямленої напруги на роботу схеми.

Працює реле наступним чином. При подачі на реле напруги відбувається швидкий заряд конденсатора С1 через резистор R1 і діод VD5 до фіксованого початкового напруги, приблизно рівного 3,3 В. Після цього діод VD5запірается, так як потенціал його анода фіксований і визначається падінням напруги на VD1 і VD4, а напруга на його катоді продовжує збільшуватися в бік позитивних значень за міру заряду конденсатора С1. До- зарядка конденсатора С7 після замикання VD1 відбувається по ланцюжку времязадающіх резисторів R15 – R33.

У той момент, коли напруга на конденсаторі С / досягає напруги спрацьовування порогової схеми, відкриваються транзистори VT7, VT8. Відбувається це таким чином. При низькому рівні напруги на конденсаторі С1 напруга на емітер транзистора VT7 виявляється негативним по відношенню до напруги його бази. На базу транзистора Й77напряженіе подається з дільника R8- R7- R6- VD1 і залишається незмінним до моменту відмикання VT7. Відмикання VT8 відбувається в момент досягнення напруги на конденсаторі С / рівня напруги бази VT7. Струм, що протікає з боку конденсатора С1 через перехід “емітер – колектор” відкрився транзистора VT7, створює падіння напруги на резистори R3. Ця напруга, прикладаючись до переходу “база – емітер” транзистора VT8, відмикає його. Процес відкриття транзисторів VT7 і VT8 відбувається лавиноподібно завдяки наявності позитивного зворотного зв’язку в схемі. Відмикання КТ # призводить до зниження потенціалу бази К77вследствіе шунтування нижнього (за схемою) плеча дільника, що формує опорний потенціал. Збільшення струму колектора VT7 веде до збільшення струму бази VT8 і, отже, струму колектора VT8. Це, в свою чергу, знижує потенціал колектора VT8 і збільшує різницю потенціалів між емітером і базою VT7, що веде до збільшення струму колектора УТ7к т.д. Процес завершується насиченням (повним відкриттям) транзисторів VT7, VT8. Струм ланцюга “колектор – емітер” транзистора VT8создает падіння напруги на R9, що викликає відкривання транзистора VTlOn спрацьовування реле KL.

При знятті напруги живлення відбувається повернення схеми в початковий стан. Діод VD1 і резистор RJO, шунтуючі котушку вихідного реле KL, обмежують перенапруги, що виникають на котушці в момент зникнення струму.

Наявність конденсаторів в схемі реле часу призводить до того, що після зняття напруги живлення з реле напруга на конденсаторах жевріє миттєво, а повільно спадає в часі, іноді достатньо довго. Для скорочення часу готовності реле до подальшого пуску в схему введений спеціальний каскад на транзисторі VTI4. При наявності на реле напруги живлення транзистор VT14 закритий падінням напруги на діод VT13, створюваним протікає по ньому струмом. При знятті напруги живлення транзистор VT14 переходить в режим насичення за рахунок появи відмикає струму, що надходить в його базу через резистор R12 від зарядженого конденсатора СЗ. Відкрився транзистор VT14 швидко розряджає времязадаюгцій конденсатор С1 по ланцюгу: резистор R2, діод VD6. Одночасно відбувається розряд і конденсатора СЗ по ланцюгу: діод VD12, резистор R11.

З метою зменшення впливу рівня живлячої напруги на уставку за часом спрацьовування напруга, що прикладається до времязадающей ланцюга С7 – R15- R33, стабілізовано стабілітронами VD1 – VD3. Конденсатор С? Захищає схему від імпульсних перешкод.

Після неодноразових модернізацій вихідної схеми завод-виробник перейшов з транзисторної елементної бази на інтегральні мікросхеми, принципово змінивши схему реле, але зберігши основні характеристики та найменування реле.

Рис. 1.3. Принципова схема модернізованого реле часу РВ-01 (для змінної напруги)

Модернізоване реле часу типу РВ-01. Реле РВ-01 на інтегральних мікросхемах влаштовано таким чином (рис. 1.3).

На елементах DD1.1 і DD1.3 зібраний генератор тактових імпульсів, які подаються на лічильник CT2 {DD2). Період коливань генератора визначається постійної часу 7 = (R2 + 7?3) З3 і коригується за допомогою R3. При досягненні лічильником стану, обумовленого встановленої за допомогою кнопок SB1 – 0 витримкою часу, робота генератора тактових імпульсів блокується низьким рівнем з елемента DD1.2.

Обнулення лічильника імпульсом високого рівня здійснюється по входу R і відбувається як в момент подачі напруги на реле часу (імпульсом через конденсатор С7), так і при знятті напруги живлення (імпульсом, генерируемим елементом DD1.4 при розряді конденсатора С4 по ланцюгу R4- R5). При обнулення лічильника на його виходах Q2 – Q12 встановлюються низькі рівні напруги, що утримує транзистор VT1 в закритому стані. Початково низький рівень напруги на емітер транзистора VT1, Інвертуємо елементом DD1.2, дозволяє роботу генератора тактових імпульсів. Одночасно цей низький рівень напруги, що прикладається до бази транзистора VT2, утримує останній в закритому стані, а реле К1 відповідно в знеструмленому стані.

По мірі надходження імпульсів на лічильник на його виходах починають з’являтися високі рівні напруги. Як тільки на виході Q4 і на всіх виходах пов’язаних із замкнутими кнопками SB1 – SB9, встановляться високі рівні напруги, транзистор VT1 відкриється. Поява високого рівня напруги на його емітер заблокує роботу генератора імпульсів через елемент DD1.2, і лічильник залишиться в незмінному стані. Відбудеться відмикання транзистора і спрацьовування вихідного реле К1.

Джерело: Шмурьев В. Я., Реле часу напівпровідникові. – Μ .: НТФ “Енергопрогрес”, 2009. – 72 с., Іл. [Бібліотечка електротехніка, додаток до журналу “Енергетик”; Вип. 6 (126)].