Рабочая схема включения и выключения устройств одной кнопкой, на реле и двух транзисторах. « ЭлектроХобби

В предыдущей статье была разобрана простая схема триггера всего на одном реле, но она в силу своей упрощенности имела очень много недостатков. Хотя именно на ней можно легко понять сам принцип действия подобных схем. Электрическая схема включения и выключения различных устройств одной кнопкой (он же и есть триггер), которая предлагается в этой статье имеет чуть больше электронных элементов. И она лишена тех значительных недостатков, что были в более простом варианте. А именно, в данной схеме хорошее быстродействие, высокая стабильность срабатывания, в эту схему можно ставить различные реле, имеющие подходящее напряжение 12 вольт и т.д.

Ну, а теперь давайте разберем сам принцип действия этой электрической схемы триггера на реле и двух транзисторах. Итак, эта схема переключает свое состояние из-за заряда и разряда конденсатора C1, энергия которого передается или забирается с цепи питания базы первого транзистора, биполярного типа. Этот конденсатор электролит, имеющий емкость 47 мкф. Причем, эта емкость имеет наиболее оптимальную величину. Ее увеличение или уменьшение может негативно сказаться на стабильности включения или выключения схемы.

В начальный момент, когда на катушку реле не подается напряжение, контакты этого реле (группа K1,1) подают плюс питания на плюс конденсатора C1, через резистор R2. Этот резистор нужен для ограничения силы тока заряда, поскольку во время полного разряда конденсатора подача на него питающего напряжения вызовет кратковременное падение напряжения из-за того, что в этот момент сопротивление C1 практически равно нулю. Такое явление ухудшает стабильность работы схемы данного триггера на реле (включения и выключения одной кнопкой). Итак, наш конденсатор зарядился. После того как мы нажмем на кнопку B1 накопленная электрическая энергия конденсатора перейдет на базу составного транзистора, состоящего из двух биполярных транзисторов. Два, потому, что это увеличивает коэффициент усиления и позволяет через второй транзистор VT2 пропустить достаточный ток через катушку реле.

Как только напряжение конденсатора попало на базу первого транзистора, он перешел в открытое состояние и также открыл второй транзистор. Через эмиттер-коллекторный переход VT2 начал протекать ток, тем самым включив реле нашей схемы триггера. Контакты реле K1,1 перекинулись и начали плюс питания подавать на базу VT1, через токоограничительный резистор R4. После этого составной транзистор сам себя обеспечивает питанием для поддержания своего открытого состояния (произошел самозахват схемы). То есть, заряд конденсатора через пусковую кнопку обеспечил как бы только старт работы схемы.

После переключения реле его контакты перестали подавать плюс питания на конденсатор. А тот заряд который был израсходовался на стартовый пуск реле. Ну, а оставшаяся небольшая часть этого заряда C1 полностью разряжается через резистор R1, проходя через диод VD1. Этот диод специально нужен для того, чтобы быстрее разряжать емкость конденсатора. И получается что из-за R1,R2 и VD1 наш конденсатор чуть медленнее заряжаться, но чуть быстрее разряжаться. А зачем нам нужен полностью разряженный C1? Чтобы произвести выключение схемы триггера той же кнопкой B1, что его и включала.

Это происходит так. Как известно, в начальный момент, когда конденсатор полностью разряжен, его внутреннее сопротивление равно практически нулю. И когда мы нажимаем второй раз кнопку B1, то происходит кратковременное короткое замыкание между базой первого транзистора VT1 и минусом схемы триггера. Это приводит к кратковременному закрытию составного транзистора и выключению реле. После чего контакты реле K1,1 перекидываются и возвращаются в свое исходное состояние. Самозахват питания транзисторов прекращается. Цикл повторяется. Снова полностью разряженный конденсатор начинает опять свой заряд. При следующем нажатии на кнопку B1 произойдет опять включение реле.

Как видно на схеме включения и выключения одной кнопкой параллельно катушки реле стоит диод VD2, причем он имеет обратное включение (плюс диода подключен к минусу схемы, а минус диода подключен к плюсу схемы). Какова роль этого диода? Дело в том, что любые катушки имеют так называемую индукцию, которая при резком прекращении течения тока делает кратковременный всплеск накопленной энергии в виде скачка увеличенного напряжения. Этот всплеск очень негативно влияет на чувствительные элементы данной схемы. Может быть причиной нестабильной работы этой схемы, а то и вовсе вывести полупроводники из строя, создав в них электрический пробой. Диод же защищает схему от таких всплесков напряжения, идущих от катушки реле.

Эта схема триггера включения и выключения устройств одной кнопкой была мной проверена. Она себя показала с лучшей стороны. Имеет высокое быстродействие, работает без сбоев, стабильно, может питаться от напряжения 9 – 15 вольт, только тогда и реле нужно будет поставить на то напряжение, которым вы питаете схему. Сама схема потребляет малое количество тока, так что для ее питания понадобиться относительно маломощный блок питания (около 100 мА). Примером использования этой схемы триггера будет проходной выключатель освещения. Мы просто параллельно кнопке B1 можем поставить любое количество электрических выключателей. Ну, и при одном нажатии на любом из них схема будет включаться, а при втором нажатии на любой из выключателей, схема будет отключаться.

Видео по этой теме:

P.S. В предыдущей статье можно узнать о более простой схеме триггера, которая не имеет транзисторов. В ней я рассказывают о самом принципе ее действия. По сути данная схема на транзисторах является усложнением и исправлением недостатков той, более простой схемы триггера включения и выключения устройств одной кнопкой без фиксации.

Схемы включения реле направления мощности на фильтры тока и напряжения | Справочник по наладке вторичных цепей | РЗиА

Информация о материале

Категория: РЗиА

• эксплуатация
• РЗиА

Содержание материала

• Справочник по наладке вторичных цепей
• Измерительные приборы и устройства
• Проверка изоляции вторичных цепей
• Векторные диаграммы в цепях тока и напряжения
• Вторичные цепи трансформаторов тока
• Вторичные цепи трансформаторов напряжения
• Проверка и настройка релейной аппаратуры и вторичных устройств
• Проверка и настройка индукционных реле тока
• Проверка и настройка реле времени
• Проверка и настройка электромагнитных промежуточных и сигнальных реле
• Проверка и настройка поляризованных реле
• Проверка и настройка реле мощности
• Наладка устройств аварийной, технологической, предупредительной и командной сигнализации
• Наладка устройств контроля изоляции сети постоянного тока
• Схемы включения реле направления мощности в защитах от междуфазных КЗ
• Схемы включения реле направления мощности на фильтры тока и напряжения
• Конструкция устройств МТЗ
• Наладка комплектных защит
• Проверка защит под нагрузкой
• Принципы выполнения дифференциальных токовых защит
• Проверка и настройка дифференциальных реле РНТ
• Проверка и настройка реле серии ДЗТ-11
• Проверка защиты типа ДЗТ-21 (ДЗТ-23)
• Проверка защиты шин ДЗШТ
• Комплексная проверка защит
• Проверка защиты рабочим током и напряжением
• Конструкция газовых реле
• Проверки и испытания газовых реле до установки
• Струйные реле
• Монтаж газового реле и проверка защиты
• Проверка защит и устройств сигнализации
• Технические сведения о дистанционных защитах
• Выполнение элементов дистанционной защиты
• Наладка устройств и комплектов защиты
• Наладка дистанционных реле сопротивления
• Комплексная проверка дистанционной защиты
• ЭПЗ-1636 трансформатор — линия
• ДФЗ данные
• Проверка и настройка пусковых органов ДФЗ
• Проверка и настройка органа манипуляции ДФЗ
• Проверка и настройка органа сравнения фаз и блокировки ДФЗ
• Комплексная проверка ДФЗ
• Проверка  ДФЗ током нагрузки линии
• Схемы включения реле направления мощности поперечных дифференциальных защит
• Наладка и проверка поперечных дифференциальных направленных защит под нагрузкой
• ДЗЛ-2 данные
• Проверка элементов ДЗЛ-2
• Комплексная проверка ДЗЛ-2
• КЗР-3 устройство
• Блок-реле защиты ЗЗГ-1
• Блок-реле КРС-2
• РТФ-6М
• РЗР-1М
• Аппаратура устройств РЗА на переменном токе
• Источники оперативного тока
• Схемы устройств РЗиА на переменном токе
• Наладка устройств РЗА на переменном токе
• Приложения

Страница 16 из 58

Схемы включения реле направления мощности на фильтры тока и напряжения нулевой последовательности
В направленных МТЗ от замыканий на землю для сетей с большими токами однофазного КЗ (присоединения с глухозаземленной нейтралью 110 кВ и выше) в качестве органа, фиксирующего направление мощности в аварийном режиме и разрешающего действие защит, используются индукционные, быстродействующие реле РБМ-177, РБМ-178 и РБМ-277, РБМ-278, которые имеют фм.

ч=+70° (см. разд. 2, технические данные).
Реле направления мощности в этих защитах включается на ток и напряжение нулевой последовательности; чтобы обеспечить такое подключение реле, его включают на сумму фазных токов и напряжений (рис. 3.3). Трансформаторы тока и напряжения, включенные на сумму фазных токов и напряжений, образуют фильтры тока и напряжения нулевой последовательности и реле включается на 3/0 и 3 U0.

Рис. 3.3. Схема включения реле мощности защиты от замыканий на землю
При таком включении в нормальном режиме и при всех видах симметричных двух- и трехфазных КЗ реле не работает, так как значения 3/0 и 3U0, обусловленные в этих случаях только небалансами, малы. При однофазных КЗ по поврежденной фазе протекает ток КЗ и сумма токов трех фаз в нулевом проводе, в который включена токовая обмотка реле мощности, равна этому фазному току, напряжение на поврежденной фазе понижается. Чтобы выполнить фильтр 3 U0, вторичные обмотки трансформаторов напряжения TV подключаются по схеме разомкнутого треугольника (используются дополнительные обмотки TV с заводскими обозначениями ад—хл на номинальное вторичное напряжение 100 В), сумма трех фазных напряжений в этом случае равна снижению напряжения на повреждённой фазе, а вектор 3 U0 развернут на Гв0° по отношению к вектору напряжения поврежденной фазы.
Из векторных диаграмм, приведенных на рис. 3.4, видно, что при однофазном КЗ в зоне действия защиты угол фр между током в поврежденной фазе 3/0 и напряжением разомкнутого треугольника 3U0 при повреждении на любой из фаз составляет —100н—120°. Так как вращающий момент этих реле (см. разд. 2) равен

где sin((pp+a) при фр=—100-ь—120° есть величина отрицательная, момент на реле отрицательный в сторону заклинивания, поэтому для обеспечения правильной работы реле направления мощности нулевой последовательности ток или напряжение на реле необходимо подавать с обратной полярностью.

Рис. 3.4. Векторные диаграммы для оценки поведения реле мощности защиты от замыканий на землю, включенного на 3/0 и 3U%:
а — КЗ на фазе А с остаточным напряжением ; .6—КЗ на фазе В с остаточным напряжением иО>: в —КЗ на фазе С с остаточным напряжением

На рис. 3.3 приведена наиболее широко распространенная схема подключения. реле, полярный вывод токовой обмотки реле 5 подключен к полярным выводам трансформаторов тока Ии полярный вывод обмотки напряжения реле 7 подключен к неполярному выводу разомкнутого треугольника с маркой ВИ(К).

• Назад
• Вперед

• Назад
• Вперед

Читать также:

• Архивы 2001
• Рабочее место при монтаже и наладке вторичных цепей
• Сравнение микропроцессора и традиционной вторичной системы
• Руководство по устройству электроустановок
• Правила технического обслуживания устройств РЗиА 0,4-35 кВ — РД 153-34.3-35.613-00

Схема простого релейного переключателя

Основное использование Реле было замечено в истории передачи и получения информации, которая называлась азбукой Морзе, где входные сигналы раньше были либо 1, либо 0, эти изменения сигналов были механически отмеченный с точки зрения включения и выключения лампочки или звукового сигнала, это означает, что эти импульсы 1 с и 0 с преобразуются в механическое включение и выключение с помощью электромагнитов. Позже это было импровизировано и использовалось в различных приложениях. Давайте посмотрим, как этот электромагнит действует как переключатель и почему он называется РЕЛЕ.

 

Что такое реле?

Реле — это переключатель с электромеханическим управлением, однако в реле также используются другие принципы работы, например твердотельные реле. Реле обычно используется, когда требуется управлять цепью с помощью отдельного маломощного сигнала или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом. Они подразделяются на множество типов, стандартное и обычно используемое реле состоит из электромагнитов, которые обычно используются в качестве переключателя. В словаре говорится, что реле означает действие передачи чего-либо от одного объекта к другому, то же самое значение может быть применено к этому устройству, поскольку сигнал, полученный с одной стороны устройства, управляет операцией переключения на другой стороне. Таким образом, реле — это переключатель, который управляет (размыкает и замыкает) цепи электромеханически. Основная операция этого устройства заключается в замыкании или разрыве контакта с помощью сигнала без участия человека, чтобы включить или выключить его. Он в основном используется для управления мощной цепью с использованием сигнала малой мощности. Как правило, сигнал постоянного тока используется для управления схемой, которая управляется высоким напряжением, например, для управления бытовой техникой переменного тока с помощью сигналов постоянного тока от микроконтроллеров.

 

Итак, теперь мы понимаем, что такое реле и почему они используются в цепях. Далее мы возьмем простой пример, в котором мы будем включать лампу переменного тока (CFL) с помощью релейного переключателя. В этой схеме реле мы используем кнопку для срабатывания реле 5 В, которое, в свою очередь, замыкает вторую цепь и включает лампу.

 

Необходимый материал

• Реле 5 В
• Держатель лампы
• КЛЛ
• Нажмите кнопку ВКЛ/ВЫКЛ
• Перфорированная доска
• Батарея 9 В
• Источник питания переменного тока

 

Схема цепи переключателя реле

 

Работа основной цепи реле 5 В

В приведенной выше схеме реле 9 В питается от батареи. Для переключения реле добавлен переключатель ВКЛ/ВЫКЛ. В начальном состоянии, когда переключатель разомкнут, ток через катушку не течет, следовательно, общий порт реле подключен к NO (нормально разомкнутому) контакту, поэтому ЛАМПА остается выключенной.

Когда переключатель замкнут, ток начинает течь через катушку, и, согласно концепции электромагнитной индукции, в катушке создается магнитное поле, которое притягивает подвижный якорь, и Com-порт соединяется с NC (нормально закрытым) контактом реле. Следовательно, ЛАМПА ВКЛЮЧАЕТСЯ.

Итак, с помощью простого механизма, управляемого 9В, мы можем управлять подачей переменного тока 230В.

Что такое релейный переключатель? Принципиальная схема и принцип работы

Электронный переключатель, состоящий из реле, называется релейным переключателем. По сути, это электронная схема, построенная из реле, транзисторов, диодов, резисторов. Отдельное реле можно использовать в качестве переключателя, но оно не будет эффективно работать с электронным сигналом или импульсным сигналом. Чтобы сделать реле более чувствительным и высокоэффективным, к нему присоединены активные и пассивные компоненты, которые можно назвать релейным переключателем. В электрической цепи одно реле может дать желаемый результат, потому что там не требуется быстрое переключение, но в электронной цепи одно электромеханическое реле может работать с высокой скоростью. Таким образом, чтобы получить быстрое переключение от электромеханического реле, нам необходимо разработать схему переключения электронного реле.

Принципиальная схема релейного переключателя

Прежде всего, давайте посмотрим на принципиальную схему релейного переключателя, чтобы понять принцип его работы.

Вы можете видеть, что катушка реле соединена последовательно с выводом коллектора транзистора NPN. Мы знаем, что когда на базовом выводе транзистора нет напряжения, он будет действовать как разомкнутая цепь. Когда на базовую клемму подается положительное напряжение (больше порогового напряжения), транзистор будет действовать как короткое замыкание.

Принцип работы релейного переключателя

Теперь вопрос в том, как работает реле. Реле сработает, когда на его катушку подается напряжение или ток. Мы знаем, что транзистор подключен последовательно между катушкой реле и клеммами питания. Поэтому, когда он замыкает цепь, катушка реле получает напряжение питания от основного источника питания и срабатывает.

Теперь, состояние 1 , на выводе базы транзистора нет напряжения. Таким образом, транзистор будет действовать как разомкнутая цепь. Таким образом, катушка реле не получит питания, поэтому она не будет работать.

Теперь, условие 2 , напряжение подается на базовый вывод транзистора. Таким образом, транзистор будет действовать как замкнутая цепь. Катушка реле попадет на полное напряжение питания. Теперь реле будет работать, чтобы изменить свою клемму NC на NO, а клемму NO на NC.

Функция диода маховика в цепи переключателя реле

На приведенной выше принципиальной схеме видно, что диод маховика подключен к катушке реле. Это не что иное, как диод с PN-переходом, подключенный в обратном смещении параллельно катушке реле. Основная функция этого диода состоит в том, чтобы циркулировать ток обратной связи, генерируемый катушкой реле, и препятствовать его протеканию в цепь управления. Когда происходит функция переключения, катушка реле генерирует ток обратной связи, противоположный основному току, благодаря свойству самоиндукции. Если этот ток обратной связи течет к цепи управления, возникнет помеха. Таким образом, чтобы предотвратить эту проблему, диод с PN-переходом, известный как диод свободного хода или диод-маховик, подключается к катушке реле.

Функция переключателя реле

• Переключает электрический или электронный сигнал
• Обеспечивает быстрое переключение
• Повышает эффективность электромеханического реле
• Подготавливает электромеханическое реле к работе с импульсными сигналами

Реле Применение переключателей

1. Релейный переключатель, используемый для управления двигателем с помощью микроконтроллеров или других устройств программирования.