Реле часу РВ-03 призначено для отримання витягів часу на повернення після відключення напруги живлення і застосовується в схемах РЗА на змінному оперативному струмі.

Номінальна напруга змінного струму 50 Гц (залежно від виконання) – 100,127, 220 або 380 В.

Діапазон витримок часу – 0,15 -3,0 с; 0,5-10,0 с; 1,0 – 20,0 с.

Споживана потужність реле при номінальній напрузі живлення в тривалому режимі – не більше 3 В · А.

Спрощена функціональна схема реле представлена ​​на рис. 2.1. Схема містить: формувач напруги нормованого рівня U1, два ідентичних органу витримки часу ОВ1 і ОВ2 з вихідними реле KL1 і KL2 і проміжне реле KL3, що працює без витримки часу.

Кожен з органів витримки часу ОВ1 і 052 включає: формирователь опорного напруги U2, времязадающій контур U3, порогову схему SF1, керований напівпровідниковий ключ SW1, реле з “магнітною пам’яттю” KL1 і ємнісний накопичувач енергії U4.

Працюють органи витримки наступним чином.

При подачі напруги харчування швидко заряджаються ємності формувача опорної напруги U2, времязадающего контуру U3, накопичувача енергії U4 і переключається вихідне реле KL1.

Порогова схема SF1 і напівпровідниковий ключ SW1 початково знаходяться в неспрацьовану стані.

При відключенні напруги живлення починається розряд конденсатора времязадающего контуру U3. При зниженні його напруги до рівня опорної напруги (зберігається незмінним на виході U2) спрацьовує порогова схема SF1 і переводить напівпровідниковий ключ SW1 в провідний стан. Конденсації

Рис. 2.1. Спрощена функціональна схема реле часу типу РВ-03

тор ємнісного накопичувача енергії (/ ^ розряджається через ключ SW1 на обмотку реле KL1. Імпульс струму зворотного напрямку, що протікає через обмотку KL1, забезпечує повернення останнього в початковий стан. Витримка часу на повернення органу часу OBI (ОВ2) регулюється зміною опору кола розряду времязадающего контуру U3.

Принципова схема реле представлена ​​на рис. 2.2.

Кожен з органів витримки часу OBI (ОВ2) складається з:

• времязадающего контуру Cl (С5) – R1 … R7 (R21 … R27) ·,

• формувача опорної напруги на базі конденсатора С2 (С6), що заряджається отделителя напруги R13 … R15 (R33 … R35), через розділовий діод VD1 (VD5) \

• порогової схеми на транзисторах VT1, V72 (VT4, VT5);

• напівпровідникового ключа на транзисторі VT3 (VT6), керуючого вихідним реле KL1 (KL2);

• накопичувача енергії на конденсаторі С4 (С8), який забезпечує повернення вихідного реле з “магнітною пам’яттю” KL1 (KL2) після зняття напруги живлення з реле часу.

З моменту подачі живлення на реле на його органи витримки часу надходить випрямлена, але не згладжене пульсує напруга. Одночасно відбувається перемикання вихідного реле KL1 (KL2) за рахунок струму, протікає через діод VD4 (VD8), обмотку реле, що розмикається контакт KL1.1 (KL2.1) і резистор

Рис. 2.2. Реле часу РВ-03

R18 (R38). Після розмикання контакту KL1.1 через обмотку реле KL1 деякий час протікає струм заряду накопичувального конденсатора С4 (С8). Все це забезпечує чітку фіксаіію реле в спрацювати стані навіть при плавному підйомі напруги живлення реле часу, коли струм заряду конденсатора С4 (С8) буде малий. Одночасно відбувається заряд времязадаюшего конденсатора С1 (С5) до напруги, що визначається параметрами стабілітрона VD10, а конденсатора С2 (С6) до напруги, що залежить від положення движка резистора R14 (R34). Всі транзистори схеми при цьому знаходяться в закритому стані.

При спрацьовуванні реле KL1 і KL2 розмикаються та прикінцеві контакти KL1.2 і KL2.2 у зовнішніх колах.

Надалі при наявності напруги живлення на реле часу стан схеми не змінюється. З ланцюга харчування споживається незначна енергія, що витрачається лише на перемагнічування трансформатора, на харчування котушки реле KL3 і покриття втрат в стабілізаторі напруги.

Для того щоб напруга на конденсаторі С2 (С6) з часом не зростала під впливом струму витоку закритого переходу “база – емітер” транзистора VT1 (VT4), в схему реле введені ланцюг VD3- R12 (VD7 – R32) і транзистор VT7. Коли миттєве значення напруги на виході випрямного моста перевищує напруга стабілізації стабілітрона VD10, в ланцюзі бази транзистора VD3 починає протікати струм, переводить його в режим насичення (в провідний стан). При цьому через діод VD3 (VD7) і резистор R12 (R32) протікає струм, що перевищує зворотний струм переходу “база – емітер” транзистора VT1 (VT4), завдяки чому діод VD2 (VD6) відкривається і фіксує необхідний рівень опорного напруги на конденсаторі С2 (С6).

При знятті напруги живлення з реле часу, вірніше, при зниженні його нижче певного значення, розділові діоди VD1, VD2 (VD5, VD6) замикаються. Транзистор VT7переходіт в режим відсічення (закрите стан). Конденсатор С1 (С5) починає розряджатися через резистори R1 – R7 (R21 – R27). Опір ланцюга розряду визначається положенням перемикачів SB1 – SB6 (SB7 – SB 12), за допомогою яких задається уставка. Опорна напруга для порогової схеми, збережене на конденсаторі С2 (С6), не змінюється в часі, оскільки всі шляхи розряду конденсатора відокремлені замкненими р – «-Перехід транзисторів і діодів.

У міру розряду конденсатора С7 (С5) замикає напруга на переході “база – емітер” транзистора VT1 (VT4) зменшується і в деякий момент часу змінює знак, стаючи відкриває. За рахунок позитивної зворотного зв’язку процес відкриття транзисторів VT1, VT2 (VT4, VT5) протікає лавиноподібно. При цьому на базі транзистора VT3 (VT6) формується отпирающий потенціал.

При відкритті транзистора VT3 (VT6) накопичувальний конденсатор С4 (С8) розряджається на обмотку реле KL1 (KL2), причому полярність струму розряду протилежна полярності струму в обмотці реле в момент його включення. Імпульс розрядного струму створює в обмотці реле магніторушійної силу (МДС), компенсуючу МДС постійного магніту реле, і під дією пружини якір реле KL1 (KL2) відпадає, а розмикаючих контакти реле замикаються. П ри цьому залишок енергії конденсатора С4 {С8) розсіюється на резисторі R18 (R38), що підключається паралельно конденсатору розмикальним контактом KL1.1 (KL2.1), тим самим готуючи схему реле до подальшого спрацьовуванню.

Насичене стан транзисторів VT1 – VT3 (VT4- VT6) зберігається протягом усього часу розряду конденсаторів Cl, С2 (С5, Сб). Час розряду в основному визначається опором резисторів R8, R9 (R28, R29) і достатньо для надійного повернення реле KL1 (KL2) при будь уставці.

Резистори R16, R17 (R36, R37) обмежують струм через обмотку вихідного реле з “магнітною пам’яттю” на рівні збереження поляризованих властивостей в діапазоні допустимих коливань напруги живлення реле часу. Спільно з електролітичним конденсатором СЗ (С7) ці резистори утворюють фільтр, що захищає транзистор VT3 (VT6) від перенапруг, можливих при збігу моменту повернення реле KL1 (KL2) з моментом повторної подачі напруги живлення і виникають у зв’язку з цим реверсом струму в обмотці реле. Резистор R16 (R36) обмежує на допустимому рівні струм розряду конденсатора СЗ (С7) через транзистор VT3 (VT6).

При збігу моменту розряду конденсаторів Cl, С2 (С5, С6) з моментом повторної подачі напруги живлення всі транзистори реле з мінімальним уповільненням (практично миттєво) замикаються, а стан вихідних реле KL1, КЬ2і конденсаторів С4, С8 буде залежати від того, чи встигнуть проміжні реле до цього моменту повернутися в початковий стан і замкнути свої розмикаючих контакти в ланцюгах розряду конденсаторів або не встигнуть. У першому випадку реле KL1 і KL2 повторно спрацьовують, як було описано вище. У другому випадку конденсатори С4 і С8 знову включаються на заряд. Така побудова схеми виключає можливість знаходження реле в неправильному стані, не відповідному режиму.

Правильне функціонування реле і задана точність забезпечуються лише при повному знеструмленні реле (наприклад, при контактному управлінні) або при стрибкоподібному зменшенні напруги живлення нижче 10 – 15% номінального рівня.

Блок живлення реле часу включає: трансформатор TV1 з секціонованими обмотками, що створює підвищений опір розсіювання; випрямний міст VS; стабилитрон VD10 з баластовим резистором R19. Діод! 7) 9обеспечівает надійне замикання транзисторів ключових каскадів V3, V6 в режимі очікування за рахунок формування напруги зсуву для їх переходів “база – емітер”. Включення переходу “база – емітер” транзистора VTI7 послідовно зі стабілітроном VD10 забезпечує компенсацію температурних змін напруги на роздільному діоді VD2 (VD6).

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