www.referat.ro

Echipamente electrice si electronice de comutatien structura sistemelor automate se ntlneste o mare varietate de elemente electrice si electronice de comutatie, utilizate la comutarea circuitelor electrice n scopul realizarii comenzilor si a stabilirii, respectiv ntreruperii curentului electric n circuitele energetice.1.1.ReleeReleul este un aparat care comuta, sub actiunea marimii de intrare, unul sau mai multe elemente de comutatie de mica putere n scopul comenzii altor elemente.Cele mai simple relee se compun dintr-un element de intrare I, denumit uneori si element sensibil, un element comparator K si un element de executie E cu una sau mai multe iesiri (figura1.1.).

Figura 1.1.1.1.1.Clasificarea releelorSe face dupa mai multe criterii, si anume:- dupa natura elementului de executie: relee cu contacte si relee fara contacte (statice);-dupa marimea de intrare: relee de curent, de tensiune, de impedanta, de putere, de temperatura, de turatie;-dupa principiul de functionare: relee electromecanice (electromagnetice, magnetoelectrice, de inductie, magnetice, termice) si electronice;-dupa modul de conectare se deosebesc: relee primare, la care marimea de intrare se aplica direct; relee secundare, conectate 323i81d prin intermediul unui transformator de curent sau de tensiune; relee actionate prin intermediul altor relee (relee de timp, relee intermediare, relee de semnalizare);-dupa modul de actionare asupra obiectului comandat: relee cu actiune directa si relee cu actiune indirecta;-dupa valoarea marimii de intrare la care actioneaza: relee maximale, a caror actionare are loc cnd valoarea marimii de intrare devine egala sau depaseste o anumita valoare maxima, dinainte stabilita; relee minimale, care actioneaza n momentul cnd valoarea marimii de intrare devine egala sau mai mica dect o anumita valoare minima, dinainte stabilita; relee diferentiale, a caror actionare are loc cnd diferenta valorilor a doua marimi aplicate la intrare devine, n valoare absoluta, mai mare dect o valoare dinainte stabilita.1.1.2. Caracteristicile releelorPrincipalele caracteristici ale releelor sunt: caracteristica intrare-iesire si caracteristica de timp.Ca pentru orice dispozitiv, prin caracteristica intrare-iesire se ntelege functia xe= f(xi), unde xieste marimea de intrare iar xemarimea de iesire.

Figura 1.2.Caracteristica intrare-iesire a releelor este o caracteristica discontinua (figura1.2.): pna la o anumita valoare a marimii de intrare numitavaloare de actionarexia, valoarea marimii de iesire este egala cu zero n cazul releelor cu contacte si cu xe0n cazul releelor fara contacte. Pentru xi= xia, valoarea marimii de iesire se modifica brusc la valoarea xe1si ramne practic constanta daca marimea de intrare continua sa creasca. La micsorarea marimii de intrare, marimea de iesire ramne la valoarea xe1pna la xi=xir, cnd se modifica brusc la valoarea zero sau xe0. Valoarea xirse numestevaloare de revenire. n releele cu contact normal nchis, pentru xixia.Se definestefactorul de revenire, prin raportul dintre valoarea de revenire si valoarea de actionare:.Valoarea acestuia este subunitara la releele maximale si supraunitara la cele minimale. Calitatea releelor este cu att mai buna cu ct valoarea factorului de revenire este mai apropiata de unitate.Un alt parametru important al releelor estefactorul de comandadefinit prin raportul:,unde Pceste puterea comandata de contactele releului (puterea de rupere, capacitatea de rupere), iar Paeste puterea de actionare (puterea consumata).Prin timp propriu de actionare a releelor se ntelege intervalul de timp de la aplicarea marimii de intrare si momentul nchiderii sau deschiderii depline a contactelor.1.1.3. Relee electromecaniceSfera de aplicabilitate a acestor relee a nceput sa se reduca substantial, ca urmare a progreselor realizate n domeniul releelor statice.Cele mai simple relee electromecanice constau dintr-un dispozitiv care produce forta sau cuplul activ, un element care produce cuplul rezistent si unul sau mai multe elemente de executie (contacte electrice). Dupa natura dispozitivului pentru producerea fortei sau a cuplului activ, deosebim: relee electromagnetice, magnetoelectrice, de inductie, electrodinamice, termice, cu contact reed. n continuare se prezinta cteva dintre cele mai utilizate.Releele electromagnetice- Constau dintr-un miez magnetic pe care se dispun una sau mai multe bobine, o armatura mobila, un resort si unul sau mai multe contacte electrice (figura1.3.). Principalii parametrii ai releelor electromagnetice au valorile uzuale cuprinse n limitele: puterea de actionare 1010-3W, puterea comandata 10104W, factor de comanda 5100, frecventa de comutare 0.52 comutari/sec, durata de viata 106comutari.

Figura 1.3.Releele termice- La baza functionarii releelor termice sta modificarea proprietatilor fizice ale corpurilor datorita ncalzirii. Cel mai simplu releu termic consta dintr-un tub de sticla nchis, prevazut cu doi electrozi, n interiorul tubului gasindu-se mercur. nchiderea contactului are loc ca urmare a dilatatiei mercurului, n momentul n care nivelul mercurului aduce n contact electric cei doi electrozi.Cele mai raspndite relee termice sunt releele cu bimetal. Dupa modul n care se realizeaza ncalzirea bimetalului se deosebesc relee cu ncalzire directa (figura1.4.), indirecta si mixta. La cele cu ncalzire directa curentul electric trece prin bimetal, iar la cele cu ncalzire indirecta bimetalul este ncalzit de la un rezistor, prin care trece curentul electric. Releele termice sunt utilizate, n special, la protectia motoarelor electrice mpotriva supracurentilor de durata.Releele reed- Constau dintr-un tub de sticla nchis n care se gasesc doua lamele elastice; n zona contactului, pe suprafata lamelelor este dispus un strat de iridiu, platina sau aliaje ale acestora (figura1.5.). Tubul de sticla este vidat sau este umplut cu un gaz inert. Actionarea contactului se face cu ajutorul unui cmp magnetic creat de o bobina parcursa de curent. Aceste relee se realizeaza sub forma de elemente capsulate paralelipipedice, din mase rasinoase n care se introduce tubul si bobina releului, la exterior aflndu-se doar terminalele metalice pentru conexiuni. Releele reed au consum neglijabil, timp de actionare mic (12msec), frecventa de comutare mare (500 comutari/sec), durata de viata ridicata (1081012comutari).

Figura 1.4Figura 1.5.

1.1.4. Relee electroniceFrecvent utilizate n prezent, se realizeaza ntr-o mare diversitate de tipuri constructive, a caror structura rezulta din combinarea unui numar relativ restrns de circuite electronice de baza: detectoare de nivel, detectoare de faza, comparatoare de amplitudine, convertoare, amplificatoare, elemente de timp si de memorare.1.1.4.1. Circuite electronice de bazaSe presupun cunoscute circuitele electronice de baza, cu exceptia detectoarelor de nivel, a comparatoarelor de amplitudine si a detectoarelor de faza, adica a acelor circuite electronice care, potrivit schemei structurale prezentate n figura1.1. ndeplinesc functia elementului comparator K.Detectoare de amplitudine- ntlnite si sub denumirea de discriminatoare de amplitudine sau detectoare de nivel critic, acestea compara valoarea marimii de intrare cu o valoare de referinta.

Figura 1.6.Detectoare de amplitudine cu diode Zener- Se realizeaza n mai multe variante n functie de locul de plasare a diodei Zener: n circuitul bazei tranzistorului sau n emitor (figura1.6.).Stabilitatea celei de-a doua scheme este mai buna dect a primei scheme dar prezinta dezavantajul ca tensiunea de iesire se modifica de la Ecla UDZ, n loc de Ecla 0.Triggerul Schmitt- Poate fi folosit ca detector de nivel n schemele releelor electronice. Divizorul de tensiune Rc1, Rb2, Rpeste astfel dimensionat nct fara semnal de intrare T2conduce la saturatie iar T1este blocat, tensiunea de iesire avnd valoarea Ue0(figura1.7.).Figura 1.7.La cresterea tensiunii de intrare, pentru semnal de intrare Ui