Реле на интегральных микросхемах
Выполненные на интегральных микросхемах реле имеют высокую надежность и малые массогабаритные показатели [2]. Интегральный операционный усилитель (ОУ) представляет собой усилитель постоянного тока с дифференциальным входом. ОУ обладает высоким коэффициентом усиления (Kyu = Uвых./Uвх.), большим входным и малым выходным сопротив-лениями.
Максимально возможное выходное напряжение операционного усилителя Uвых практически не может превышать напряжение источника питания En.
Операционные усилители (рис. 6.9, а) выполняют роль компараторов, осуществляющих сравнение двух напряжений. Установлено, что ОУ без обратной связи (рис. 6.9, б) переходит из одного состояния насыщения в другое при незначительной разности напряжений между входами.
Для типичных значений Uвых = 10–15 В и Kyu=105–106 это составит 
= Uвых/Kyu = 0.01–0.15 мВ. Если ey измерять в вольтах или десятых долях вольта, то будет на несколько порядков меньше и выходная характеристика близка к релейной. Компаратор называют нуль–органом,
а) б) в)
Рис. 6.9. Компаратор (а) и его характеристики без смещения (б) и со смещением (в)
если переключение выходного сигнала происходит при переходе входного сигнала через нуль, при этом Есм = 0. Введение напряжение смещения
(Есм 
0) сместит выходную характеристику компаратора на величину Есм от-носительно нуля (рис. 6.9, в), т.е. переключение реле будет происходить при ey = Eсм. Для того чтобы обеспечить четкий переход ОУ из одного состояния насыщения в другое на границе срабатывания, применяют положительную обратную связь (рис. 6.10, а). Передаточная характеристика ОУ с обратной положительной связью имеет петлю гистерезиса. При Есм = 0 (рис. 6.10, б) напряжения “отпускания” ey.отп и “срабатывания” ey.сраб будут равны по абсолютной величине, но с разными знаками:
; (6.58)
а) б)
в)
Рис. 6.10. Схема операционного усилителя с положительной связью (а) и его характеристики в релейном режиме без смещения (б) и со смещением (в)
. (6.59)
Напряжение переключения
. (6.60)
Если Есм 0, то релейная характеристика (рис. 6.10, в) сместиться отно-сительно начала координат в ту или другую сторону в зависимости от знака смещения Eсм на величину eсм:
; (6.61)
; (6.62)
. (6.63)
При выборе операционного усилителя [8] (табл. 6.4) необходимо
Таблица 6.4
| Тип операционного усилителя | Предельные эксплуатационные данные | ||||
| En, В | Uвых, В | Kyu | Rвх, кОм | Rн, кОм | |
| К140УД7 | 20×103 |
помнить, что его нагрузка определяется общим сопротивлением параллельно включенных Rн и Rос + Rсм, т.е.
(6.64)
Входное сопротивление ОУ велико, поэтому, приняв Rвх = 
, можно считать, что ток Iос по цепи обратной связи от источника напряжения Uвых определяется сопротивлением (Rос + Rсм). Для того, чтобы величина Iос не влияла на полезную допустимую величину нагрузки операционного усилителя Iдоп.оу, целесообразно принимать Iос по величине на порядок меньше, чем Iдоп.оу: Iос 
0.1×Iдоп. оу.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чунихин А.А. Электрические аппараты. М.: -Эноргоатом- издат, 1968.
2. Александров А.К., Панчев П.Р. Магнитные проводимости, София: Техника, 1978.
3. Основы теории электрических аппаратов / Б.К. Буль, Г.В. Буткевич, А.Г. Годжелло и др.; Под ред. Г.В. Буткевич. М.: Высшая школа, 1970.
4. Никитенко А.Г., Пеккер И.И. Расчет электромагнитных механизмов на вычислительных машинах. М.; Энергоатомиздат, 1906.
5. Гордон А.В. Сливинская А.Г. Электромагниты постоянного тока. М.,I960.
6. Буткевич Г.В., Дегтярь В.Г., Сливинская А.Г. Задачник по электрическим аппаратам. М.: Высшая школа, 1987.
7. Коробков Ю.С., Флора В,Д, Электромеханические аппараты автоматики, М.: Энергоатомиздат, I991.
8. Сливинская А.Г., Электромагниты и постоянные машины. М.; 1972.
9. Гордон А.В., Сливинская А.Г. Электромагниты переменного тока. М.; 1968.
10. Любчик М.А. Оптимальное проектирование силовых электромагнитных механизмов. М., 1974.
11. Софронов Ю.В. Расчет и проектирование электромагнитов переменного тока; Учебн. пособие. Чебоксары, 1980.
12. Рыбкин Л.И., Евгвнова М.Н. Магнитоуправяемые герметизированные контакты. М.: Связь, 1976.
13. Кобленц М.Г. Гермвтичные коммутирующие устройства на силовых герконах. М.: Энергоатомиэдат,1986.
14. Электрические и электронные аппараты: Учеб. для вузов / Под ред. Ю. К. Розанова. М.: Энергоатомиздат, 1998.
15. Чунихин, А. А. Электрические аппараты / А. А. Чунихин. М.: Энергия, 1985.
16. Кукеков, Г. А. Полупроводниковые электрические аппараты / Г. А. Кукеков, К. Н. Васерина, В. П. Лунин. Л.: Энергоатомиздат, 1991.
17. Электромеханические нейтральные реле: Метод. указания / Сост. С. И. Мурашкин, Н. Ф. Лазовский. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1997.
18. Диоды и тиристоры в преобразовательных установках / М. Н. Абрамович, В. Е. Бабайлов, В. Е. Либер и др. М.: Энергоатомиздат, 1992.
19. Макарычев, Ю. М. Микропроцессоры в электрических аппаратах / Ю. М. Макарычев, С. Ю. Рытов, Т. П. Жидарева. М.: Изд-во МЭИ, 1999.
20. Лихачев, В. Л. Электротехника. Справочник: В 2 Т. Т. 2 Лихачев. М.: Салон - Пресс, 2003.
21. Электротехнический справочник: В 4 Т. Т. 4 / Под общей ред. В. Г. Герасимова. М.: Изд-во МЭИ, 2002.
22. Акимов, Е. Г. Выбор электрических аппаратов защиты для силовых полупроводниковых приборов: Учеб. пособие / Е. Г. Акимов, А. А. Чунихин. М.: Изд-во МЭИ, 1993.
23. Выбор электрических аппаратов для привода, электрического транспорта и электроснабжения промышленных предприятий: Учеб. пособие / Е. Г. Акимов, Ю. С. Коробков, А. В. Савельев и др. М.: Изд-во МЭИ, 1990.
24. Беляев, А. В. Выбор аппаратуры защиты и кабелей в сетях 0,4 кВ / А. В. Беляев. Л.: Энергоатомиздат,1988.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………..………………………………3
Программа дисциплины………………………………………….4
Контрольное задание № 1. Расчет электромагнита постоянного тока.
4.1 Исходные данные…………………………..………………...7
4.2 Содержание работы………………………….………………8
4.3Указания к выполнению задания…..……………..................10
Контрольное задание № 2. Расчет электромагнита постоянного тока.
4.1 Исходные данные…………………………..………………...26
4.2 Содержание работы………………………….………………27
4.3Указания к выполнению задания…..……………..................27
Контрольное задание № 3. Расчет электромагнита постоянного тока.
4.1 Исходные данные…………………………..………………...36
4.2 Содержание работы………………………….………………36
4.3Указания к выполнению задания…..……………..................40
Контрольное задание № 4. Расчет и выбор предохранителей и автоматических выключателей
4.1 Исходные данные…………………………..………………....42
4.2 Содержание работы…………………………..……………….44
4.3Указания к выполнению задания…..…………………………44
Контрольное задание № 5. Расчет и выбор параметров магнитного усилителя с самонасыщением
5.1. Исходные данные………………………………………..…..53
5.2. Содержание работы…………………………………….…...53
5.3. Указания к выполнению задания…………………………..55
Контрольное задание № 6. Полупроводниковые переключающие реле
6.1. Исходные данные…………………………………………...67
6.2. Содержание работы………………………………...…….....68
6.3. Указания к выполнению задания…………………………..69
Библиографический список………………………………….…92