БИБЛИОТЕКА ПО АВТОМАТИКЕ
Выпуск 9
Г. В. ДРУЖИНИН
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
москва 1959 ленинград

Редакционная коллегия: И. В. Антик, С. Н. Вешеневский,
В. С. Кулебакин, А. Д. Смирнов, Б. С. Сотсков, Е. П. Стефани,
Н. Н. Шумиловский
ЭЭ-5(4)-3
В книге рассмотрены принципы действия и осо-
бенности реле времени различных типов. Описаны
реле времени с электрическим замедлением—с* маг-
нитным демпфированием, конденсаторные и реле на
магнитных усилителях, реле времени с механическим
замедлением — с часовыми механизмами и мотор-
ные, реле времени с электротермическим замедле-
нием— с удлиняющейся нитью, биметаллические,
на полупроводниковых термосопротивлениях и реле
времени с электрохимическим замедлением.
Приведены примеры конкретных устройств,
выпускаемых промышленностью.
Книга рассчитана на широкий круг инженерно-
технических работников, работающих в области
автоматизации производства, а также на студентов
старших курсов.

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время технический прогресс во всех обла-
стях народного хозяйства в большой мере связан с авто-
матизацией производственных 'процессов. Любое автома-
тическое устройство состоит из отдельных элементов. Один
из наиболее распространенных элементов схем автоматики
и телеуправления — реле. В широком смысле слова реле
называется прибор, который при воздействии на него ка-
кого-либо физического фактора производит (скачкообраз-
ное изменение физического процесса в управляемой систе-
ме. В качестве воздействующих на реле физических факто-
ров .могут быть использованы импульсы различных видов
энергии.
Наибольшее распространение получили электрические
реле, реагирующие на импульсы электрического тока и
используемые для управления электрическими цепями.
Одним из важных элементов автоматики является электри-
ческое реле времени — устройство, предназначенное
для получения заданной выдержки времени при включе-
нии или выключении электрических цепей.
Реле времени являются весьма распространенными
элементами схем автоматики. При осуществлении автома-
тизации производственных процессов постоянно приходит-
ся сталкиваться с необходимостью точного выдерживания
времени различных операций или своевременного включе-
ния нужных агрегатов. При этом точная и надежная рабо-
та приборов выдержки времени очень часто является ре-
шающим фактором для получения продукции высокого ка-
чества. Примеры этого можно найти во всех областях тех-
ники. Достаточно указать на продолжительность операций
при точечной сварке, пайке, закалке токами высокой ча-
стоты, фотографических работах,, различных электрохими-
ческих процессах и т. д. В системах, не связанных с вы-
пуском продукции, работа реле времени часто определяет
эффективность применения всей системы.
3

В электрическом реле времени можно выделить три со-
ставные части:
воспринимающая часть, которая обеспечивает реагирова-
ние реле при поступлении управляющего сигнала;
замедляющая часть, обеспечивающая заданную вы-
держку -времени с момента -подачи управляющего сигнала
на воспринимающую часть;
исполнительная часть, осуществляющая скачкообразное
изменение параметров управляемой электрической схемы.
Реле времени, как и другие реле, могут быть класси-
фицированы по различным признакам. Например, реле
времени можно различать по принципу действия 'восприни-
мающей части, типу исполнительной части и т. д. Однако,
так как реле времени в отличие от всех остальных реле
обеспечивает заданную (обычно регулируемую) выдержку;
времени, то целесообразно классифицировать реле време-
ни в первую очередь по принципу действия замедляющей
части.
В технике существует и постоянно увеличивается зна-
чительное (количество различных инерционных элементов,
которые могут быть использованы для создания реле вре-
мени. Возможности создания реле времени с новыми прин-
ципами устройства являются почти безграничными. Однако
все применяемые в настоящее время электрические прибо-
ры для получения заданной выдержки времени можно
разбить на четыре основные группы:
реле времени с электрическим замедлением;
реле времени с механическим замедлением;
реле времени с электротермическим замедлением;
реле времени с электрохимическим замедлением.
Ниже будут рассмотрены принципы устройства и осо-
бенности конструкции различных реле времени, относящих-
ся к каждой из четырех указанных групп. При этом под
термином «реле времени» будем понимать лишь такие
приборы, для которых создание заданной стабильной вы-
держки времени является основным их назначением.

Глава первая
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЗАМЕДЛЕНИЕМ
1. Простейшие схемные методы получения выдержки
времени
В реле времени различных типов широкое применение
находят нейтральные электромагнитные реле постоянного
тока. В ряде случаев для получения выдержки времени
применяются различные способы замедления срабатывания
и отпускания электромагнитных реле.
Время срабатывания реле, т. е. время с момента вклю-
чения напряжения на обмотку реле до замыкания контак-
тов, состоит из двух составляющих:
t =t' +t' ,
ср тр i дв '
где t'Tp — время трогания при срабатывании;
f — время движения якоря при срабатывании.
Временем трогания при срабатывании называется про-
межуток времени от момента включения напряжения на
обмотку реле до начала движения якоря. За время дви-
жения принимается промежуток времени от начала движе-
ния якоря до замыкания контактов (после замыкания кон-
тактов якорь продолжает движение, преодолевая сопро-
тивление контактных пружин).
Время отпускания электромагнитного реле, т. е. время
с момента выключения реле до раз-мыкания его контактов,
состоит из времени трогания при отпускании и време-
ни движения якоря при отпускании ^'в:
t —t" -\-t" .
от тр i дв
Время трогания при отпускании — время с момента
отключения реле до начала движения якоря.
5

В 'нормальных электромагнитных реле с маломощны-
ми контактами время движения якоря составляет не более
10—30% от времени трогания.
Для получения сравнительно небольшой выдержки вре-
мени (до 5 сек) часто применяются простейшие схемные
методы замедления срабатывания или отпускания малога-
баритных электромагнитных реле с маломощными контак-
тами. Стабильность (выдержки времени при этом невелика,
Рис. 1. Простейшие схемные методы замедления срабатывания реле.
-но из-за простоты осуществления описанные ниже методы
получили широкое распространение.
Простейшие схемные методы замедления срабатывания
или отпускания реле состоят в уменьшении скорости нара-
стания или спада тока в катушке реле, т. е. в увеличении
времени трогания реле путем применения различных схем
его включения.
Время движения, измеряемое единицами миллисекунд,
в этом случае не имеет существенного значения, и мы его
учитывать не будем.
На рис. 1 приведено несколько схем, позволяющих по-
лучить выдержку времени при срабатывании реле.
В схеме на рис. 1, а для замедления срабатывания реле
использовано включение лампы накаливания с металличе-
6

ской -нитью параллельно обмотке реле и добавочного со-
противления последовательно с источником тока. В холод-
ном состоянии лампа имеет малое сопротивление. Поэтому
при замыкании выключателя К в цепи лампы будет про-
текать большой ток, что обусловит большое падение напря-
жения на сопротивлении R и, следовательно, малое напря-
жение на обмотке реле. По мере разогрева нити лампы то-
ком сопротивление ее увеличивается и растет напряжение
па обмотке реле, в результате чего реле срабатывает с за-
медлением. В цепь лампы можно включить контакт реле
(рис. 1,6), отключающий лампу после срабатывания реле.
Такое отключение необходимо для устранения влияния
лампы при отпускании реле и устранения влияния предва-
рительного нагрева нити лампы при повторных включе-
ниях схемы.
Схема позволяет получить выдержку времени до 5 сек.
Недостатком схемы является очень низкая стабильность
выдержки времени.
На рис. 1,в изображена схема, в которой последова-
тельно с обмоткой реле включена лампа с угольной нитью.
В холодном состоянии сопротивление лампы настолько ве-
лико, что ток в цепи значительно меньше тока срабатыва-
ния реле. По мере нагрева угольной нити протекающим по
ней током сопротивление ее постепенно уменьшается и ток
в цепи возрастает, благодаря чему реле срабатывает с за-
медлением. Вместо лампы с угольной нитью может 'быть
применено любое другое нелинейное сопротивление с отри-
цательным температурным коэффициентом.
В схеме рис. 1,г последовательно с обмоткой реле вклю-
чен дроссель с большой индуктивностью. Схема позволяет
получить выдержку времени при срабатывании до 2 сек.
Время замедления может быть найдено по формуле
г = ^±^-1п Л , (1)
где V — индуктивность обмотки реле в положении по-
коя (т. е. при максимальном рабочем зазоре);
R — сопротивление обмотки реле;
Lx к Rt — соответственно индуктивность и активное со-
противление дросселя;
Е — напряжение питания схемы;
i —ток трогания якоря при срабатывании реле.
7

В схеме рис. 1,г постоянная времени дросселя должна
быть больше постоянной времени обмотки реле, т. е.
должно соблюдаться неравенство
tfi ^ R '
Поэтому вес применяемого дросселя может значительно
превышать вес реле. Кроме того, применение дросселя вле-
чет за собой увеличение длительности дугового или искро-
вого разряда между контактами К при их размыкании.
Время отпускания реле при использовании схемы
рис. 1,2 изменится незначительно.
На рис. 1,(9 показан способ замедления срабатывания
реле с помощью шунтирования его обмотки конденсато-
ром С. В этом случае при замыкании выключателя К ток
переходного режима вначале устремляется через емкость
в обход индуктивности обмотки реле, представляющей для
него значительное сопротивление. Поэтому нарастание тока
через обмотку реле замедляется и, следовательно, время
срабатывания реле увеличивается. Продолжительность вы-
держки времени можно изменять подбором емкости кон-
денсатора С и сопротивления R\.
Время срабатывания реле ib схеме рис. 1,3 можно найти
графически по кривой нарастания тока в обмотке реле,
описываемой уравнением
где
Выдержка времени будет соответствовать точке i — i'
на коивой i(t), выражаемой уравнениями (2) и (3).
При использовании схемы рис. 1,д имеется опасность
возникновения периодического режима, при котором реле
может срабатывать и отпускать несколько раз, что вызо-
вет появление ложных импульсов в управляемой цепи.
Поэтому обычно емкость С выбирают достаточно большой
и соблюдают условие
8

Для незначительного увеличения времени срабатывания
реле может быть применена схема рис. Выдержка
времени при этом может быть найдена по формуле.
t = -
R1R2
ln-
(5)
где
Изменяя R\ и R2y можно регулировать время нараста-
ния тока в обмотке реле до величины тока срабатывания.
Г
а)
I
г)
б)
0)
Рис. 2. Простейшие схемные
методы замедления отпускания
реле.
в)
Та же схема может быть применена для получения за-
медления при отпускании реле, где она позволяет полу-
чить значительно 'большую выдержку времени, чем при
срабатывании.
Несколько схем, позволяющих получить выдержку вре-
мени при отпускании реле, изображено на рис. 2.
Схема рис. 2>а представляет собой схему рис. 1,е при
/?1=0. После размыкания контактов К ток в цепи обмотки
реле и сопротивления R2 на некоторое время сохраняется
9

за счет э. д. с. 'самоиндукции обмотки реле. Этот ток по-
степенно уменьшается, -и реле отпускаете замедлением,
которое можно определить по формуле
где L" — индуктивность обмотки реле при притянутом
якоре;
/"р — ток трогания при отпускании реле.
Недостатком схемы рис. 2,а является дополнительный
расход энергии при замкнутых контактах К. Повышение
экономичности схемы может -быть достигнуто включением
последовательно с сопротивлением R2 элемента с односто-
ронней проводимостью (полупроводникового вентиля) Ву
как показано на рис. 2,6. Вентиль В оказывает большое
сопротивление току, образуемому источником Е при замк-
нутых контактах Ку вследствие чего ток по сопротивлению
R2 не протекает. При размыкании ключа К э. д. с. самоин-
дукции обмотки реле поддерживает некоторое время ток,
протекающий по сопротивлению R2 в направлении проводи-
мости вентиля.
При уменьшении величины сопротивления R2 в схемах
рис. 2,а и б выдержка времени при отпускании увеличи-
вается. Для получения значительных выдержек времени
порядка десятых долей секунды и более применяют схемы
рис. 2,в и г. Схема рис. 2,в получается из схемы рис. 2,6
при закорачивании сопротивления R2. Выдержку времени
в схеме рис. 2,в можно найти по формуле (6), подставив
в нее вместо величины сопротивления R2 величину прямого
сопротивления вентиля В, которое, впрочем, обычно бывает
незначительным.
В схеме рис. 2,г выдержка времени при отпускании
осуществляется путем замыкания накоротко обмотки реле,
которая перед замыканием находилась под напряжением.
Так же, как и в рассмотренных выше схемах рис. 2, вы-
держка времени получается вследствие замедленного спа-
дания (магнитного потока. Величину замедления можно
найти по формуле (6), положив в ней R2=0.
В рассмотренных выше схемах замедления отпускания
реле накопителем энергии, за счет которой удерживается
якорь, являются магнитная система и обмотка реле. Поэто-
му значительные выдержки времени (десятые доли и еди-
ницы секунд) можно получить только у крупногабаритных
10

реле, обмотки которых имеют большую индуктивность и
малое активное сопротивление.
В схеме рис. 2,3 время отпускания реле увеличивается за
счет того, что при размыкании контактов К в цепи, со-
стоящей из обмотки реле, .конденсатора С и сопротивления
7?2, некоторое время сохраняется ток. Чтобы переходный про-
цесс в этой цепи имел апериодический характер, приме-
няют конденсатор сравнительно большой емкости. Схема
применяется для получения значительных замедлений реле
по отпусканию (до 2 сек). Выдержку времени можно най-
ти графически (при t = t'Tp; / = *тр) из уравнения
где
y -r*
Ti -J77
ti — Та
L"
(7)
и.2-
2L"
• Г ^ 2L" ) L"C ■
Если емкость конденсатора С столь велика, что вы-
полняется условие
то переходный процесс после размыкания емкости можно
рассматривать как разряд емкости С на активные сопро-
тивления R и /?2. При этом выдержка времени будет:
**С(/? + Д,)1п
(9)
2.* Электромагнитные реле времени с магнитным
демпфированием
Для притяжения или отпускания якоря электромагнит-
ного реле необходимо наличие определенного магнитного
потока, значение которого достигается не сразу в момент
включения или выключения, а через определенное время.
Замедляя нарастание или спад магнитного потока (осуще-
ствляя магнитное демпфирование), можно регулировать
время срабатывания или отпускания реле.
-Приведенные на рис. 1 и 2 простейшие схемные мето-
ды обеспечивают замедленное нарастание или замедлен-
ный спад тока в обмотке реле, а с ним и магнитного потока.
И

Замедление нарастания или спада магнитного потока мо-
жет -быть осуществлено не только схемными, но и кон-
структивными методами. Чаще всего для этого применяют
исполнение магнитной системы с двумя катушками —
одной рабочей и одной короткозамкнутой. Короткозамкну-
тая обмотка, иногда называемая демпфирующей, обычно
исполняется в виде медной гильзы или медных колец, кото-
рые насаживаются на сердечник вместе с рабочей катуш-
кой. Кроме того, иногда используются добавочные обмотки,
создающие магнитный поток, противоположный магнитно-
му потоку основной обмотки.
а) Замедление срабатывания реле. За-
медление нарастания магнитного потока реле из-за нали-
чия короткозамкнутой обмотки происходит следующим об-
разом. При появлении тока в рабочей катушке реле начи-
нает нарастать магнитный поток в сердечнике. Изменение
магнитного потока влечет за собой появление в коротко-
замкнутом витке э. д. с, под действием которой образуется
ток. Последний создает магнитный поток, направленный
противоположно магнитному потоку рабочей катушки, за-
медляя при этом скорость увеличения результирующего
магнитного потока в рабочем зазоре.
Конструктивно короткозамкнутая обмотка обычно вы-
полняется в виде медной втулки', насаживаемой на сердеч-
ник концентрически с основной рабочей катушкой
(рис. 3,а). Иногда короткозамкнутый виток выполняется
в виде медного кольца, расположенного у рабочего зазора
(рис. 3,6). Такое расположение короткозамкнутого витка
применяют для дополнительного влияния на распределе-
ние магнитного потока при переходном процессе. При
срабатывании реле магнитный поток, образуемый токами
в кольце, будет направлен навстречу основному потоку,
создаваемому током в рабочей обмотке, и как бы оттал-
кивает последний от рабочего зазора. Из-за этого воз-
растают потоки рассеяния в середине и у корня сердечника
и сильно ослабляется поток в рабочем зазоре. В резуль-
тате усиливается влияние короткозамкнутого витка на вре-
мя срабатывания реле.
Путем магнитного демпфирования удается получить
выдержку времени при срабатывании реле порядка 0,1—
0,5 сек. Большие выдержки времени получить очень труд-
но, так как нарастание магнитного потока происходит при
боль/шом зазоре между якорем и сердечником. Это опре-
деляет малуйэ индуктивность системы, а следовательно, и
12

быстрый рост магнитного потока. Поэтому обычно очень
редко пользуются магнитным демпфированием для полу-
чения большой выдержки времени при срабатывании реле.
б) Замедление отпускания реле. После от-
ключения рабочей обмотки реле от 'источника питания убы-
вает магнитный поток в сердечнике. Если имеется коротко-
замкнутая обмотка (виток), то в ней при изменении iMar-
нитного потока наводится э. д. с. и возникает ток, который
создает магнитный поток, препят-
ствующий изменению основного
магнитного потока. В результате
реле отпускает со значительным
замедлением.
Применение магнитного демп-
фирования для замедления отпу-
скания реле является практиче-
ски более удобной задачей, чем
осуществление замедленного сра-
батывания* Спад магнитного по-
тока происходит при малом ра-
бочем зазоре, т. е. при большой
индуктивности системы, что опре-
деляет ее большую инерцион-
ность.
Замедление отпускания реле
путем применения короткозамк-
нутых витков широко применяет-
ся на практике. В этих реле по-
лучают выдержку времени от 0,2
до 10 сек.
Иногда магнитное демпфирование осуществляют не
применением короткозамкнутых витков, а замыканием на-
коротко рабочей катушки реле.
Для получения больших выдержек времени необходимо,
чтобы в системе был накоплен большой запас энергии и си-
стема была достаточно инерционной. Поэтому рассматри-
ваемые реле времени стараются исполнять с большой м. д. с.
так, чтобы при притянутом якоре имело место насыщение
магнитопровода. Применяют материал с большим значе-
нием индукции насыщения, например армко-железо. Маг-
нитопровод и катушки имеют большие габариты. Вес реле
достигает 5 кг.
Регулирование выдержки времени осуществляется изме-
нением величины воздушного зазора между якорем и сер-
13
Рис. 3. Электромагнитные
ргле с магнитным демпфи-
рованием.
а — с медной втулкой; б—с мед-
ным кольцом у рабочего зазора.

дачником, изменением натяжений пружины, отрываю-
щей якорь от сердечника, и регулировкой тока в так на-
зываемой осаживающей катушке.
Воздушный зазор между притянутым якорем и -сердеч-
ником обычно изменяют в заводских условиях. Этот зазор
осуществляется путем применения немагнитных прокла-
док толщиной от 0,05 до 0,5 мм. При уменьшении толщины
прокладки увеличивается значение самоиндукции системы,
т. е. ее инерционность, и кривая спада магнитного потока
становится более пологой. Поэтому для получе-
ния больших выдержек времени нужны тонкие
прокладки. Однако при очень малой толщине
прокладки она может быть повреждена при
эксплуатации, а без прокладки якорь будет
прилипать к сердечнику.
Регулировка выдержки вре-
мени путем изменения тол-
щины немагнитной про-
кладки является грубой.
Плавную регулировку
выдержки времени осуще-
ствляют в. эксплуатации из-
менением натяжения пружи-
ны якоря. При изменении
натяжения пружины меняет-
ся значение магнитного по-
тока, при котором якорь отрывается от сердечника. На-
пример, если пружина была отрегулирована так, что отрыв
якоря реле от сердечника происходил при магнитном пото-
ке d>i (рис. 4), то при уменьшении натяркения пружины
якорь будет начинать движение при меньшем значении
магнитного потока (Ф2 на рис. 4), т. е. выдержка времени
увеличится <(^>^i).
Однако магнитный поток в системе падает с течением
времени не до нуля, а до некоторого значения Фост. Зна-
чение Фост зависит от остаточной индукции и коэрцитивной
силы материала магнитопровода. Величина Фост ограничи-
вает возможность увеличения выдержки времени путем
уменьшения натяжения пружины якоря. Действительно,
предельная выдержка времени соответствует такому на-
тяжению оттягивающей якорь
пускание якоря происходит при
Рис. 4. Влияние натяжения пру-
жины якоря на выдержку времени
реле с магнитным демпфирова-
нием.
пружины, при котором от-
минимальном значении ма-
гнитного потока
ф
причем ФМЙН>Ф0СТ (рис. 4). Если
14

пружина натянута так слабо, что отпускание якоря происхо-
дит при Фмин = Ф0ст' то возможны случаи залипания якоря,
Для того чтобы уменьшить значение Фост и увеличить
из-за этого выдержку времени, часто применяют третью
обмотку. Эта небольшая катушка, обычно называемая
ссаживающей, включается так, что создаваемый ею маг-
нитный поток уменьшает магнитный поток рабочей катуш-
ки, снижая, таким образом, (Кривую спада магнитного по-
тока (рис. 5). Так как при наличии ссаживающей катуш-
ки кривая спадания пото-
ка идет ниже, то можно
увеличить выдержку вре-
мени дальнейшим ослаб-
лением пружины якоря,
не опасаясь при этом за-
липания якоря.
Так как м. д. с. ссажи-
вающей катушки мала, то
она оказывает малое вли-
яние на магнитный поток
системы при насыщении
магнитопровода. Влияние
ссаживающей катушки на
магнитный поток системы
увеличивается по мере
спадания этого потока.
Путем изменения тока в ссаживающей катушке можно
регулировать выдержку времени на расстоянии.
(Перед отпусканием якоря реле должно накопить пол-
ный запас 'магнитной энергии. Поэтому перед отключением
рабочей катушки реле она должна некоторое время (ино-
гда до 0,8 сек) находиться под напряжением с тем, чтобы
магнитный поток системы, медленно нарастающий при
притянутом якоре, успел достичь своего максимального
значения. Если время «зарядки» реле будет недостаточ-
ным, то время отпускания якоря уменьшается.
Реле времени с магнитным демпфированием предна-
значены для использования в цепях постоянного тока. Для
использования реле в схемах на переменном токе рабочую
катушку подключают к источнику тока через выпрями-
тели. Обычно применяют полупроводниковые выпрями-
тели. При применении двухполупериодного выпрямления
выдержка времени получается примерно такой же, как и
при включении в сеть постоянного тока. Добавочный на-
Рис. 5. Кривые спадания магнитного
потока.
- со
/ -
• без ссаживающей катушки; 2 -
ссаживающей катушкой.
15

грев катушки за счет пульсации тока невелик. При приме-
нении однополуперйодного выпрямителя выдержка време-
ни уменьшается.
в) Реле с быстрым срабатывай и е'м и вы-
держкой времени при отпускании. В реле
времени с магнитным демпфированием, предназначенных
для получения значительных выдержек при отпускании
якоря, время срабатывания может быть также довольно
значительным. Кроме того, после включения реле под на-
Рис. 6. Способы ускорения срабатывания реле с выдержкой времени
при отпускании.
пряжение оно должно некоторое время перед применением
«заряжаться».
Время, в течение которого реле приводится в рабочее
состояние, часто стремятся уменьшить. С ^той целью или
применяют схемные методы ускорения переходного про-
цесса при включении реле, или несколько изменяют кон-
струкцию реле.
На рис. 6,а и б приведены примеры схемного решения
вопроса. В схеме рис. 6,а в первый момент после включе-
ния напряжение на емкости равно нулю и все напряжение
источника питания Е (которое выше номинального для ра-
бочей катушки реле) подключено к обмотке реле. По ме-
ре заряда конденсатора напряжение на обмотке реле
16

уменьшается, однако за это время реле успевает срабо-
тать.
В схеме рис. 6,6 последовательно с обмоткой реле
включена лампа накаливания с металлической нитью.
В холодном состоянии сопротивление нити лампы мало и
при замыкании контактов К почти все напряжение Е бу-
дет приложено к обмотке реле, в результате чего ток в
ней быстро растет. При нагреве лампы сопротивление ее
нити увеличивается, и через некоторое время на обмотке
реле будет нормальное рабочее напряжение.
На рис. 6,в и г приведены конструктивные способы
уменьшения влияния короткозамкнутого витка на время
срабатывания реле с выдержкой времени при отпускании.
Согласно рис. 6,в вместо медной втулки или колец в ре-
ле выполняется дополнительная обмотка концы которой
выведены наружу и присоединены к полупроводниковому
выпрямителю 2. Выпрямитель подсоединен так, что про-
пускает токи, возникающие в обмотке 1 только при отпус-
кании реле. При срабатывании реле дополнительная об-
мотка благодаря большому обратному сопротивлению вы-
прямителя не оказывает влияния на нарастание магнитно-
то потока в системе. Поэтому реле имеет нормальное
время срабатывания и дает выдержку времени при отпус-
кании. Дополнительная обмотка рассчитывается на ма-
ксимальное напряжение на ее зажимах.
где w0 — число витков основной (рабочей) обмотки;
wx — число витков дополнительной обмотки;
Е — напряжение питания.
В целях более полного использования полезного окна
магнитопровода рабочую и вспомогательную обмотку мож-
но соединить последовательно, подавая питание на сум-
марные витки.
На рис. 6,а показано расположение короткозамкнутого
витка, выполненного в виде медного кольца у корня сер-
дечника. При срабатывании реле магнитный поток, обра-
зуемый током в кольце, смещает результирующий магнит-
ный поток системы к рабочему зазору. Поэтому медное
кольцо почти не влияет на время срабатывания реле. При
отпускании реле медное кольцо оказывает обычное дейст-
вие и существенно увеличивает время отпускания реле.
2 г. в. Дружинин 17

Стабильность выдержки времени при
замедлении отпускания реле. Реле времени
с магнитным демпфированием обычно исполняют так, что
магнитопровод насыщается при напряжении значительно
меньшем номинального (при 0,5 ин). Поэтому возможные
колебания напряжения от 0,85 и* до 1,1 ин не влияют на
выдержку времени. Существенное влияние на стабиль-
ность выдержки времени оказывает температура, ибо при
изменении температуры катушек происходит изменение их
сопротивления. В рабочем диапазоне температур реле
обеспечивает выдержку времени с точностью 5—10%.
Так как для получения «большей выдержки времени
уменьшают натяжение пружины якоря, который к тому же
имеет значительную массу, то некоторые конструкции реле
с магнитным демпфированием плохо переносят большие
механические перегрузки (возможны ложные срабатыва-
ния). Реле времени с магнитным демпфированием приме-
няются в основном в стационарных условиях.
3. Конденсаторные реле времени
t В конденсаторных реле времени замедляющая часть
представляет собой релаксационный контур, состоящий из
сопротивления R и конденсатора С. Иногда эти реле назы-
вают релаксационными реле времени.
В качестве исполнительного органа конденсаторных реле
времени обычно используются электромагнитные реле.
Ввиду малого сопротивления обмоток этих реле они под-
ключаются к релаксационному контуру через промежуточ-
ные цепи, включающие в себя или газоразрядные прибо-
ры (неоновые лампы, накалыные тиратроны, тиратроны
с холодным катодом), или электронные лампы, или полу-
проводниковые триоды.
В промежуточных цепях конденсаторных реле Бреме-
ни обычно имеются электронные приборы, и потому эти
реле иногда называют электронными реле времени.
Возможность использования конденсатора для замедле-
ния срабатывания и отпускания электромагнитных реле
была рассмотрена ранее в § 1 (рис. 1,3 и 2,3). В схемах
рис. 1,3 и 2,3 конденсатор образует с индуктивностью об-
мотки реле колебательный контур, параметры которого по-
добраны таким образом, чтобы получить апериодический
переходный процесс при включении или выключении реле.
18

В рассмотренных ниже конденсаторных реле времени
исполнительное электромагнитное реле отделено от конту-
ра RC промежуточными цепями, и индуктивность его об-
мотки не влияет на переходный процесс в релаксационном
контуре.
Благодаря простоте изготовления, дешевизне, возмож-
ности получения большой частоты включений и высокой
износоустойчивости конденсаторные реле времени получи-
ли очень широкое распространение. Количество различ-
ных схем конденсаторных реле времени, как существую-
щих, так и могущих быть предложенными, очень велико.
Однако во всех этих схемах применяются два варианта
контуров. В первом случае незаряженный конденсатор С
заряжается от источника питания напряжением Е через со-
противление /?. При этом напряжение на конденсаторе С
изменяется по закону
Через время t\ после начала заряда конденсатора
напряжение на нем становится равным напряжению
реагирования и v т. е. напряжению на входе схемы, при
котором срабатывает или отпускает имеющееся в схеме
исполнительное реле. Графики изменения напряжения на
конденсаторе при заряде и разряде в зависимости от вре-
мени приведены на рис. 7.
Рис. 7. Изменение напряжения на конденсаторе.
/ — при заряде; 2 — при разряде.
(10)
2*
19

При uc — tipl выдержка времени заканчивается. Время
выдержки в соответствии с (10) определяется выражением
Во втором случае конденсатор С, предварительно заря-
женный до напряжения ас, разряжается через сопротивле-
ние R. При этом напряжение на конденсаторе изменяется
по закону
t
ис = Ее RC . (12)
Выдержка времени с момента начала разряда до мо-
мента ис = ир2 будет:
tt = RCln^-. (13)
Согласно формулам (11) и (13) выдержка времени за-
висит от четырех величин: #р, £, С, R.
Напряжение реагирования #р для каждой схемы или
бывает постоянным (для схем с газоразрядными прибора-
ми), или находится в функциональной зависимости от на-
пряжения источника питания (для схем с электронными
лампами).
Регулирование выдержки времени обычно осущест-
вляется изменением постоянной времени контура RC или
изменением напряжения питания Е. Наиболее удобно про-
изводить плавное регулирование выдержки времени^изме-
нением сопротивления R. Подключение различных емкостей
применяется лишь в некоторых конструкциях для измене-
ния диапазонов выдержки времени.
Часто применяют лишь ступенчатое регулирование вы-
держки времени за счет изменения напряжения питания.
Обычно это осуществляется с помощью переключения сек-
ций делителя напряжения, подключенного параллельно
источнику питания или стабилизатору напряжения.
Точность выдержки времени в конденсаторных реле
зависит от стабильности сопротивления, емкости и других
элементов схемы, а также напряжения питания. Зависи-
мость выдержки времени от колебаний питающего напря-
жения является одним из основных недостатков простей-
ших схем конденсаторных реле времени. На рис. 8 при-
М
ведены зависимости отклонения выдержки времени .-у-
20

в процентах при колебаниях напряжения питания. Сплош-
ные линии соответствуют реле с использованием разряда
конденсатора; пунктирные — схемам с использованием за-
ряда конденсатора.
Характеризуемая графиком рис. 8 стабильность выдерж-
ки времени очень часто оказывается недостаточной. Прихо-
дится принимать специальные меры для устранения влия-
ния колебаний напряжения питания на точность выдерж-
ки времени. К числу этих мер относятся:
1) применение стабилизаторов питающего напряжения;
2) применение компенсационных схем.
—*—
\ >
°/
to
30
At/t
0^
Jg. ■
АЕ/Е
-16 -L
-30
'8
18 %
-60
Рис. 8. Зависимость относительной ошибки выдержки вре-
мени конденсаторных реле от колебаний напряжения
питания при и = const.
Некоторые способы компенсации ошибки, обусловлен-
ной нестабильностью напряжения питания, будут рассмот-
рены ниже. Во многих схемах удается обеспечить точ-
ность выдержки времени ib пределах 1—2%.
Конденсаторные реле времени применяют для получе-
ния времени выдержки от сотых долей секунды до 4—
5 мин. Возможность получения стабильных выдержек вре-
мени большей продолжительности ограничивается само-
разрядом конденсатора.
21

Рассмотрим некоторые схемы конденсаторных реле
времени.
Реле времени на неоновых лампах. Одна
из простых схем конденсаторных реле времени с неоновы-
ми лампами изображена на рис. 9. Реле основано на прин-
ципе заряда конденсатора. При замыкании ключа К кон-
денсатор С начинает заряжаться через сопротивления R\
и R2. Когда напряжение на обкладках конденсатора дости-
гнет напряжения зажигания
неоновой лампы Л, лампа
вспыхнет и конденсатор раз-
рядится через нее и обмотку
реле Р. Реле сработает, зам-
кнет контакты Р/, и тем самым
снимет с конденсатора оста-
точный заряд и подготовит его
к повторному включению. Од-
новременно замкнутся управ-
ляющие внешней цепью кон-
такты Р2 и разомкнутся кон-
такты РЗ и выдержка времени
окончится. После размыкания
К схема возвращается в ис-
ходное положение. Регулиров-
ка выдержки времени осущест-
вляется посредством изменения
R2. Данные схемы в соответ-
ствии с необходимым диапазо-
ном выдержки времени можно
рассчитать по формуле (11).
Так как напряжение зажигания неоновой лампы зави-
сит от напряжения питания, то при колебаниях последнего
выдержка времени будет изменяться. Графики рис. 8 сви-
детельствуют о том, что колебания выдержки времени мо-
гут быть весьма значительными. Для повышения стабиль-
ности реле времени часто напряжение питания стабилизи-
руется путем применения второй неоновой лампы (стаби-
литрона).
Для дальнейшего повышения стабильности реле с нео-
новыми лампами могут применяться компенсационные схе-
мы. Например, можно воспользоваться тем фактом, что
включение источника постоянного напряжения последова-
тельно с неоновой лампой эквивалентно изменению ее по-
тенциала зажигания. В схеме рис. 10 в цепь неоновой лам-
22
Рис. 9. Простейшее конденса-
торное реле времени на неоно-
вой лампе. R2 =
= 2 Мом; С = 10 мкф; лампа
типа 75С-5-30.

Р1 PZ
гп
пы Лх и конденсатора С введено напряжение, снимаемое
с части сопротивления, стоящего >в цепи стабиливольта Л2-
При изменении напряжения питания соответственно ме-
няется падение напряжения на сопротивлении R2, а 'следо-
вательно, и напряжение реагирования неоновой ла;мпы Л\.
Благодаря этому удается компенсировать влияние неболь-
ших колебаний напряжения питания.
Реле времени с неоновыми лампами являются простыми
и удобными «в эксплуатации приборами. Благодаря отсут-
ствию подогревных ка-
тодов он# не требу-
ют времени на подго-
товку к работе. Вместе
с тем в схемах реле с
неоновыми лампами
приходится применять
чувствительные элек-
тромагнитные реле и
зарядные конденсато-
ры большой емкости,
что ограничивает воз-
можности применения
этих схем.
Кроме того, время
выдержки в некоторой
мере зависит от усло-
вий применения при-
бора, ибо под влияни-
ем ионизаторов (осве-
щение, космические лу-
чи, радиоактивное излучение и т. п.) потенциал зажигания
неоновой лампы может несколько измениться.
Для более устойчивой работы реле времени неоновые
лампы нужно подбирать с достаточно большой разностью
потенциалов зажигания и погасания.
Реле времени на тиратронах с холод-
ным к а то до м. Применение в конденсаторных реле вре-
мени тиратронов с холодным катодом расширяет диапазон
регулируемой выдержки времени, дает возможность при-
менять более грубые исполнительные электромагнитные
реЛе и зарядные конденсаторы 'меньшей емкости.
Тиратроны с холодным катодом представляют собой
газонаполненные лампы с тремя электродами. Так как
этот вид ламп тлеющего разряда еще не получил широкой
Рис. 10. Конденсаторное реле времени
на неоновых лампах с компенсацией
ошибки выдержки времени от колебаний
напряжения питания.
23

известности, то кратко рассмотрим устройство и работу
этих приборов на 'примере лампы МТХ-90.
В наполненном смесью инертных газов при давлении
порадка 10 мм рт. ст. стеклянном баллоне / (рис. И) кон-
центрически расположены три электрода. В середине рас-
положен анод 4, которым служит отрезок металлической
проволоки, заключенный в стеклянный чехол так, что с га-
зоразрядным пространством соприкасается только его то-
рец. Малая площадь основного анода
способствует созданию большой напря-
женности поля у его поверхности. На
уровне торца основного анода располо-
жен управляющий (пусковой) анод 3,
выполненный в виде плоского кольца.
Снаружи расположен катод 2, выполнен-
ный в виде металлического цилиндра с
кислородно-цезиевым покрытием на
внутренней поверхности.
Действие такого тиратрона основано
на следующем принципе. 'Если между
управляющим электродом 3 и катодом 2
вызвать тихий разряд с током разряда
/ук, то напряжение зажигания между ос-
Рис. 11. Устрой-
ство тиратрона с
холодным катодом.
новным анодом 4 и катодом буд^т умень-
шаться с увеличением тока iyK.
На рис. 12 приведена простейшая
схема реле времени на тиратроне с
холодным катодом, которое работает на принципе за-
ряда конденсатора. В выключенном положении кон-
денсатор С разряжен, так как замкнут на сопротивле-
ние Ri. При перебрасывании переключателя К в нижнее
положение конденсатор С начинает заряжаться. С ро-
стом напряжения на конденсаторе растет ток в цепи: со-
противление /?з, управляющий анод 3, катод 2. При опре-
деленном значении напряжения на конденсаторе лампа
вспыхивает и реле Р срабатывает, переключая контакты
Р1 и Р2.
Тиратроны с холодным катодом благодаря наличию
управляющего электрода дают возможность частично изба-
виться от основных недостатков газоразрядных приборов:
низкой чувствительности и недостаточной стабильности.
Эти недостатки обусловлены тем, что для возникновения
лавинного процесса в неоновой лампе нужна начальная
ионизация, уровень которой может меняться от ряда при-
24

чин. В тиратронах с холодным катодом можно все время
поддерживать уровень начальной ионизации за счет тем-
ного разряда в промежутке управляющий анод — катод.
Это определяет потенциальную возможность широкого при-
менения этих 'приборов в конденсаторных реле времени.
Согласно данным иностранной 'печати конденсаторные реле
времени на тиратронах с холодным катодом находят все
большее промышленное применение.
Некоторое влияние на величину напряжения зажигания
тиратрона с холодным катодом оказывает температура.
Поэтому желательно в схемах осуществлять компенсацию
влияния не только колебаний напряжения питания, но и
колебаний температуры.
Реле времени на накальных тиратронах.
Обычные или накальные тиратроны представляют собой
газонаполненные электронные лампы с тремя электродами.
При определенном напряжении на управляющей сетке про-
исходит скачкообразное «зажигание» тиратрона, т. е.
в анодной цепи появляется ток, обычно значительно боль-
ший, чем у вакуумной электронной лампы. После зажига-
ния тиратрона управляющее действие сетки прекращается.
Погасить тиратрон можно, лишь значительно снизив анод-
ное напряжение или прервав его на время, большее време-
ни деионизации (10~5ч-10~3 сек), или, наконец, подав анод-
ное напряжение обратной полярности.
В конденсаторных реле времени на накальных тиратро-
нах цепь"/?С, определяющая выдержку времени, включена
между сеткой и катодом тиратрона. В анодной цепи тира-
Рис. 12. Конденсаторное реле времени на тира-
троне с холодным катодом.
25

трона обычно имеется исполнительное электромагнитное
реле.
В реле на накальных тиратронах, как и в других кон-
денсаторных реле времени, приходится принимать 'меры
для устранения влияния колебаний напряжения питания на
время выдержки. Например, в работающих на принципе
разряда тиратронных конденсаторных реле удобно приме-
нять следующий 'способ. Предварительно заряженный до
- и° с 1
Рис. 13. Конденсаторное реле на накальном
тиратроне.
а — способ компенсации влияния колебаний напряжения питания
на время разряда конденсатора; б — схема, использующая изо-
браженный выше способ компенсации.
напряжения и0 конденсатор С (рис 13,а) в момент начала
выдержки времени переключается на напряжение противо-
положной полярности—и0. Если за время разряда конден-
сатора напряжение питания не изменится, то время раз-
ряда будет зависеть не от ио, а лишь от величин Си/?.
Этот способ может быть использован в любом конденса-
торном реле. В реле на тиратронах его особенно легко
реализовать.
На рис. 13,6 приведена построенная по описанному спо-
собу схема конденсаторного реле на накальном тиратроне.
Прибор питается от сети переменного тока, в связи с чем
в него входит ламповый выпрямитель, состоящий из транс-
26

форматора Тр, кенотрона Л\ и конденсаторов С\ и С2. При
включении прибора в сеть загорается тиратрон Л2, так
как на анод и сетку его подается положительное •напряже-
ние. При зажигании тиратрона срабатывает электромаг-
нитное реле Р, переключая свои контакты PL При этом
конденсатор С подключается к напряжению — и0. Несмотря
на то, что на сетке Л2 окажется отрицательное напряжение
— щ, тиратрон продолжает гореть. Схема (подготовлена
к осуществлению выдержки времени.
Если выключатель К перебросить в другую позицию,
начнется выдержка времени. Так как время деионизации
тиратрона очень мало, то разрыв анодной цепи лампы на
несколько миллисекунд при переключении. К оказывается
достаточным, чтобы лампа погасла 'благодаря большему
отрицательному потенциалу на сетке. При этом реле Р от-
пустит, контакт Р1 вернется в нормальное положение, и
конденсатор С3 окажется подключенным через сопротив-
ление R\ на напряжение обратной полярности +щ. Когда
конденсатор С разрядится настолько, что потенциал на
сетке тиратрона станет от 1 до 3 в, тиратрон вспыхивает,
реле вновь срабатывает, переключая контакты. Выдержка
времени заканчивается, и восстанавливается начальное со-
стояние подготовки к работе. При переключении К процесс
повторяется вновь. Таким образом, для запуска схемы нуж-
но на . очень короткое время разорвать анодную цепь
лампы.
Интервал выдержки времени регулируется изменением
сопротивления R\. Точность выдержки интервала времени
описанным устройством зависит от крутизны кривой раз-
ряда конденсатора вблизи точки зажигания тиратрона и
допусков сопротивления и емкости. Легко получить точ-
ность интервала времени 1—2%.
Реле времени на электронных лампах.
Конденсаторные реле времени на электронных лампах на-
ходят широкое применение в самых различных областях
техники. Поэтому рассмотрим работу конденсаторного реле
этого вида несколько более подро-бно, чем предыдущих.
Общая схема конденсаторного реле времени на элек-
тронной лампе (триоде) приведена на рис. 14,а. Аналогич-
ная-схема может быть собрана и на пентоде. При включе-
нии контакта К к сетке лампы подводится (или отклю-
чается) управляющее напряжение. Цепь RC замедляет^
возрастание «или спадание этого напряжения. Управляю-
щее напряжение, подводимое к цепи управляющей сетки
27

лампы, увеличивает или уменьшает анодный ток так, что
включенное в анодную цепь электромагнитное реле сраба-
тывает или отпускает, коммутируя при этом управляемые
цепи.
На рис. 14,6, в, г, приведены различные схемы #С-цепей.
Их можно использовать для замедления как по срабатыва-
нию, так и по отпусканию а'нодного реле Р. В качестве
Рис. 14. Принцип устройства конденсаторного реле
времени на электронной лампе.
а — общая схема реле времени; б, в, г —- различные схемы
#с-цепей.
анодных реле обычно используются стандартные электро-
магнитные реле массового производства (КДР, РКН, РКМ,
РТМ, РП-7 и др.).
Полярность напряжения Е может быть выбрана так,
что напряжения Е и Ес складываются (согласное включе-
ние Е и Ес) или, наоборот, вычитаются (встречное вклю-
чение Е и Ес).
При согласном включении Е и' Ес их значения подбира-
ются таким образом, чтобы
ис — Ес-\-Е анодный ток был
перта), а при ис = Ес анодный ток
или равен току срабатывания реле Р.
28
при напряжений на сетке
ничтожно мал (лампа за-
лампы был больше

Для встречного включения лампа должна быть за-
перта при ис = Ес, а при ис = Ес-{-Е анодный ток лампы
должен быть больше или равен току срабатывания реле Р.
На рис. 14,6 изображена схема /?С-цепи с использова-
нием разряда .конденсатора. Схема обеспечивает замедле-
ние срабатывания анодного реле Р при обозначенной на
схеме полярности напряжения (согласное включение Е
и £с).
В исходном положении ключ К замкнут, на 'конденса-
торе С напряжение #конд = £, на сетке лампы отрицательное
напряжение й6==£с-|-йк и лампа заперта. Анодное реле
в «положении покоя. После размыкания ключа К конденса-
тор С начнет разряжаться через сопротивление R. По мере
разряда конденсатора отрицательное напряжение смеще-
ния на сетке лампы уменьшается и анодный ток увеличи-
вается. Через время t после размыкания ключа К анодный
ток лампы достигнет величины тока срабатывания элек-
тромагнитного реле Р и реле сработает. При замыкании
ключа К на сетке лампы вновь окажется большое отрица-
тельное напряжение, анодный ток лампы уменьшится и
реле отпустит.
Чтобы схему рис. 14,6 использовать дл.я замедления
анодного реле по отпусканию, полярность напряжения Е
должна быть обратной изображенной на рисунке (встреч-
ное включение Е и Ес).
В этом случае анодное реле Р будет в рабочем поло-
жении при замкнутом ключе К. При размыкании К кон-
денсатор начнет разряжаться, отрицательное напряжение
смещения на сетке лампы будет постепенно увеличиваться
и анодное реле Р будет отпускать с замедлением.
На рис. 14,в изображена схема /?С-цепи с использова-
нием заряда конденсатора. При обозначенной на ней по-
лярности напряжения (встречное включение Е и Ес) она
обеспечивает замедление при срабатывании реле. В исход-
ном положении конденсатор С замкнут накоротко, на сетке
большое отрицательное напряжение дс = £с, лампа за-
перта и анодное реле Р находится в положении покоя. При
переключении ключа К конденсатор С начинает заряжать-
ся через сопротивление R, отрицательное напряжение сме-
щения на сетке уменьшается и растет анодный ток. В ре-
зультате анодное реле Р сработает с замедлением.
При обратном переключении К конденсатор С замы-
29

кается накоротко, отрицательное напряжение смещения на
сетке лампы становится равным ис = Ес и анодное реле
отпускает.
Если полярность напряжения Е выбрать обратной изо-
браженной на рис. 14,б (согласное включение Е и £с)> то
схема рис. 14,в обеспечит замедление анодного реле Р по
отпусканию.
В этом случае в исходном положении анодное реле Р
находится в рабочем состоянии, так как при показанном
на рисунке положении ключа К напряжение #с = £св
При начинающемся с переключением контактов К
в верхнее положение заряде конденсатора С отрицательное
напряжение смещения на сетке лампы постепенно растет
и анодный ток уменьшается. Когда он станет равным току
отпускания анодного реле, реле Р отпустит.
Приведенная на рис. 14,г схема RC-цеш может быть ис-
пользована для получения выдержки времени за счет инер-
ционности как заряда, так и разряда конденсатора.
При выборе значений Ес и Е для схемы рис. 14,а сле-
дует учитывать величину Е, определяемую формулой:
<14)
При согласном включении напряжений Ес и Е анод-
ное реле будет отпускать с замедлением при замыкании
ключа К и срабатывать с замедлением при размыкании
ключа /С. При встречном включении напряжений Ес и Е
действие анодного реле будет обратным.
При расчетах выдержки времени конденсаторного реле
на электронных лампах по формулам (11) и (13) за на-
пряжение реагирования принимается:
1) в случае замедления анодного реле по срабатыва-
нию
^1 = ^ссраб-£с' 05)
где #ссраб — напряжение на сетке лампы, при котором
анодное реле Р срабатывает;
2) в случае замедления анодного реле по отпусканию
"р2=ИС.отп-£с> (16)
где исотп — напряжение на сетке лампы, при котором
анодное реле отпускает.
30

Кроме того, при использовании схемы рис. 14. г: а) зна-
чение Е принимается согласно (14); б) при использовании
инерционности заряда, т. е. при расчете по формуле (11),
берется R= D \20 ; в) при использовании инерционности
"г ~Г Л2
разряда, т. е. при расчете по формуле (13), берется R =
Приведенная на рис. 14,а общая схема конденсаторно-
го реле с использованием электронной лампы поясняет
принцип устройства рассматриваемых реле времени и в ре-
альных схемах может быть осуществлена во многих ва-
риантах. В применяемых на практике схемах обычно
имеется один общий источник питания. В качестве приме-
ра рассмотрим один из вариантов работающего на прин-
ципе разряда реле времени, схема которого приведена на
рис. 15.
В положении 1 переключателя Я конденсатор С заря-
жен до напряжения аЕ, где а—коэффициент деления по-
тенциометра R1+R2. Лампа открыта, реле Р сработало.
Если переключатель П перебросить в положение 2, напря-
жение на сетке лампы изменится на ис =—аЕ, и лампа
будет заперта. Реле Р отпустит и начнется выдержка вре-
мени. По мере разряда конденсатора анодный ток лампы
возрастает, и когда ток достигнет тока срабатывания анод-
ного реле, реле Р сработает и выдержка времени закон-
чится. Плавное изменение выдержки времени производит-
ся изменением напряжения аЕ с помощью потенциометра
Ri+Rz. Сопротивление R$ берут в пределах 1—5 Мом.
Конденсаторные реле времени на электронных лампах
обладают способностью в какой-то мере компенсировать
Рис. 15. Схема конденсаторного реле
времени на электронной лампе.
31

влияние колебаний напряжения питания на стабильность
выдержки времени. Если напряжение источника питания
Е увеличится, то при неизменном напряжении реагирова-
ния выдержка времени должна также измениться. Но
с изменением анодного напряжения лампы ее анодно-се-
точная характеристика смещается, вследствие чего напря-
жение реагирования будет в какой-то мере следовать за
анодным напряжением, компенсируя ошибку выдержки
времени. Стабильность реле времени получается наилуч-
шеи, если напряжение реагирования будет равно —, где
Еа — анодное напряжение, а р— коэффициент усиления
лампы. В случае применения пентодов или тетродов коэф-
Рис. 16. Схема реле времени ЭРВ-99.
фициент усиления берется для триодного соединения. Фи-
зически величина — характеризует напряжение запира-
ния лампы при линейной аппроксимации ее характеристики.
Питание конденсаторных реле времени на электронных
лампах может быть осуществлено и переменным напряже-
нием. В этом случае из-за односторонней проводимости
электронной лампы конденсатор С будет заряжаться через
промежуток сетка — катод до напряжения, соответствую-
щего амплитуде подводимого переменного напряжения.
Анодный ток будет пульсирующим. Поэтому для устра-
нения вибрации якоря анодного реле параллельно его об-
мотке обычно включают конденсатор емкостью 1—2 мкф.
В качестве примера электронного конденсаторного ре-
ле времени с питанием от сети переменного тока рассмот-
рим схему выпускаемого промышленностью реле типа
ЭРВ-99 (рис. 16).
32

До замыкания управляющего контакта К лампа 6Н8С
работает как диод, в котором сетка выполняет роль ано-
да, т. е. работает в качестве однополупериодного выпря-
мителя. В цепи, состоящей из катода лампы, сопротивле-
ний /?2, <#з> части сопротивления R, сопротивления Ri и
сетки лампьг течет ток, величина которого зависит от по-
ложения движка сопротивления. Этот ток создает на со-
противлении Ri падение напряжения, до амплитудного
значения которого заряжается конденсатор С\ — 1 мкф
с полярностью, указанной на схеме. Тока в анодной цепи
нет, так как и анод и катод лампы находятся под одним
и тем же потенциалом. Обмотка электромагнитного реле
Р обесточена.
При замыкании управляющего контакта К анод и ка-
тод лампы оказываются включенными на напряжение се-
ти, а сетка лампы — на напряжение, снимаемое с части бв
сопротивления R> и напряжение заряда конденсатора С\.
В начальный момент вторая -составляющая напряжения
на сетке превышает первую. Анодный ток лампы остается
равным нулю, так как на сетке сравнительно высокий
отрицательный потенциал. По мере разряда конденсатора
Ci на сопротивление R\ отрицательный потенциал на сет-
ке падает и наступает момент, когда ток в анодной цепи
возрастает до величины тока срабатывания электромаг-
нитного реле. При этом нормально разомкнутый контакт
реле замыкается, а нормально замкнутый контакт размы-
кается. Потенциал, до которого заряжается конденсатор
Си а следовательно и выдержка времени, зависит от по-
ложения движка потенциометра /?=20 000 ом. Выдержка
времени может регулироваться в пределах 2—60 сек.
Для сглаживания пульсаций анодного напряжения по-
сле срабатывания реле служит конденсатор С2=1 мкф.
Очень похоже на реле ЭРВ-99 по принципу устройства
реле типа ЭРВ-60. В схеме ЭРВ-60 применена вторая лам-
па (6ПЗС), работающая как усилитель мощности. В анод-
ную цепь этой лампы включена обмотка более мощного,
чем в реле времени ЭРВ-99, электромагнитного реле типа
РЭ-100.
Кроме того, у реле ЭРВ-60 потенциометр регулирова-
ния выдержки времени выполнен в виде отдельного за-
дающего устройства, которое состоит из двух переключа-
телей на 10 положений каждый и секций сопротивлений.
Технические характеристики реле времени ЭРВ-99 и
ЭРВ-60 приведены в приложении I в конце книги.
3 Г. В. Дружинин 33

Конденсаторное реле на полупроводни-
ковых триодах. Полупроводниковые триоды находят
в последнее время все более широкое применение в самых
различных областях техники. Это обусловлено многими
ценными качествами электронных приборов данного типа:
малыми размерами и весом, значительной вибро- и ударо-
стойкостью, способностью работать при весьма низких на-
пряжениях питания с высоким к. п. д., отсутствием нитей
накала и весьма большим сроком службы.
Однако при практическом осуществлении схем на кри-
сталлических триодах приходится сталкиваться с рядом
| +
126
Рис. 17. Конденсаторное реле времени
на полупроводниковых триодах.
трудностей, которые в известном смысле можно считать
«болезнями роста». В частности, при создании конденса-
торных реле на современных полупроводниковых триодах
приходится сталкиваться с двумя основными недостатками
этих приборов: 1) значительная зависимость параметров
от температуры и режима и 2) значительный разброс па-
раметров от образца к образцу. Можно надеяться, что
благодаря применению специальных схем с учетом харак-
терных особенностей кристаллических триодов и широкому
использованию отрицательной обратной связи в каскадах
эти трудности удастся преодолеть в ближайшем будущем.
На рис. 17 приведена одна из возможных простейших
схем конденсаторного реле времени на полупроводниковых
триодах. Эта схема, в которой используется инерцион-
ность разряда конденсатора, собрана на полупроводнико-
вых триодах типа П2Б. На входе усилителя включен кон-
денсатор С, заряжающийся при замкнутых контактах К до
34

напряжения источника питания. При размыкании выклю-
чателя К конденсатор начинает разряжаться, напряжение
базы первого триода уменьшается и соответственно умень-
шается напряжение на коллекторе. При этом напряжение
базы второго триода также падает, и уменьшается ток
эмиттера, что приводит через некоторое время к отпуска-
нию электромагнитного реле Р. При указанных на схеме
данных деталей реле времени обеспечивает выдержку
2—2,5 сек. Ток срабатывания электромагнитного реле Р
10—12 ма.
В заключение данного раздела следует отметить, что
конденсаторные реле времени находят все большее по
сравнению с другими типами приборов для получения вы-
держки -времени практическое применение. Рост значения
конденсаторных реле времени в значительной мере объяс-
няется простотой их устройства, малой стоимостью и воз-
можностью применять стандартные детали массового про-
изводства. Кроме того, реле времени этого типа обладают
очень широким диапазоном регулирования выдержки вре-
мени и позволяют сравнительно просто получить высокую
стабильность выдержки -времени путем применения срав-
нительно несложных компенсационных схем.
Используя конденсаторные реле времени в сочетании
с интегрирующими устройствами (например, электромеха-
ническими шаговыми искателями), можно получать очень
большие выдержки времени, измеряемые часами и днями.
4. Реле времени на магнитных усилителях
Для создания реле времени может быть применен
магнитный усилитель в релейном режиме со специальными
обратными связями.
В обычном ^ магнитном усилителе с обратной связью
в релейчом режиме (магнитное реле, рис. 18, а) соотноше-
ние между числом витков обмотки обратной связи woc и
числом витков. включенных встоечно дчуг доугу обмоток
переменного тока ш_ выбрано таким, что при определен-
ном значении тока /у = /кр в обмотке управления wy про-
исходит скачкообразное изменение тока нагрузки /н. При
этом значения /кр при увеличении и при уменьшении управ-
ляющего тока /у несколько отличаются друг от друга,
т. е. в статической характеристике магнитного реле
имеется петля.
з* 35

Для перехода от одного установившегося значения
к другому требуется определенное время, поэтому можно
по аналогии с обычными контактными реле говорить
о «времени срабатывания» и «времени отпускания» маг-
нитного реле. Время срабатывания или отпускания маг-
нитного реле зависит в основном от переходных процессов
в цепи управления и цепи обратной связи. Регулировать
временные характеристики магнитных реле можно путем
изменения параметров управляющей цепи (включение до-
Рис. 18. Принципы устройства реле времени на магнитных
усилителях.
а — схема обычного дроссельного магнитного реле; б — схема магнитного реле
времени с емкостной гибкой обратной связью; в —схема магнитного 'реле времени
с трансформаторной гибкой обратной связью.
полиительных сопротивлений, емкостей, индуктивностей),
применением короткозамкнутых витков и другими обычны-
ми способами замедления срабатывания и отпускания кон-
тактных реле. Обычно выдержка времени при этом будет
изменяться в сравнительно узких пределах. Кроме того,
эти способы связаны с увеличением мощности управле-
ния, что в ряде случаев нежелательно.
И. Б. Негаевицким и И. С. Микадзе [Л. 13] предложен
способ получения больших выдержек времени в магнитных
реле путем применения гибкой обратной связи по первой
производной. Мощность управления при этом способе
почти не меняется. Гибкая обратная связь может быть
осуществлена или при помощи конденсатора
(рис. 18,6), или при помощи дифференцирующего транс-
форматора Т (рис. 18,0).
В схеме рис. 18,6 до подачи в обмотку wy сигнала,
вызывающего срабатывание магнитного реле, через об-
36

мотку woc протекает максимальный ток нагрузки /н. вызы-
вая на сопротивлении нагрузки RH падение напряжения wR.
Конденсатор Сд заряжается до напряжения ин и, если не
учитывать ток четных гармоник, тока в обмотке wa не бу-
дет, пока напряжение ин не начнет изменяться.
При подаче управляющего сигнала в обмотку wy ток
нагрузки /н начинает уменьшаться, падает напряжение ин
и конденсатор Сд начинает разряжаться. В обмотке wA по-
является ток /д, который используется для замедления
процесса. С этой целью обмотка шд включается таким об-
разом, что создает намагничивающую силу, направленную
противоположно намагничивающей силе обмотки управле-
ния, и как бы „мешает" срабатыванию.
В результате срабатывание магнитного реле происхо-
дит с замедлением.
В схеме рис. 18,в гибкая связь осуществляется через
дифференцирующий трансформатор. Когда при появлении
сигнала в обмотке управления ток нагрузки / начинает
уменьшаться, во вторичной обмотке трансформатора по-
является э. д. с. взаимоиндукции, которая вызывает в цепи
шд ток, действие которого замедляет срабатывание маг-
нитного реле.
Схемы рис. 18,6 и в дают возможность создать бескон-
тактное магнитное реле времени с регулируемой выдерж-
кой времени. Однако практическое использование этих
простых схем 'затруднено тем обстоятельством, что полу-
чаемая выдержка времени резко зависит от величины
управляющего тока iy и величины питающего переменно-
го напряжения Кроме того, для получения выдержек
времени порядка 5—10 сек необходимо применять конден-
саторы большой емкости (сотни микрофарад) или мощные
дифференциальные трансформаторы. В ряде случаев мо-
жет оказаться нежелательным наличие замедления как
при срабатывании, так и при отпускании магнитного реле.
Поэтому на практике приходится применять усовершенст-
вованные схемы, в которых указанные недостатки в значи-
тельной мере преодолены. В [Л. 13] предложена одна из
таких схем (рис. 19), представляющая собой дальнейшее
развитие схемы рис. 18,6.
В схеме рис. 19 сигнал емкостной гибкой обратной
связи усиливается промежуточным магнитным усилителем.
37

Это дает возможность избежать применения конденсато-
ров большой емкости, осуществить компенсацию влияния
и iy на выдержку времени и сравнительно просто ре-
гулировать в широких пределах выдержку времени. На вы-
ходе магнитного реле времени установлено многоконтакт-
Рис. 19. Схема реле времени на магнитных усилителях с компенса-
цией влияния на выдержку времени колебаний напряжения питания
и управляющего тока.
ное электромагнитное реле Р, которое и осуществляет ком-
мутацию управляемых цепей. Это обусловлено тем, что
реле времени может применяться в различных системах
автоматики, во многих из которых непосредственное вклю-
чение магнитного реле может вызвать ряд затруднений из-
за специфических особенностей этого элемента автомати-
ки (наличие некоторого минимального тока в отключенном
режиме, изменение тока нагрузки с изменением управляю-
щего тока). Для исключения вибрации якоря контактного
38

реле при питании выпрямленным током обмотка реле Р
шунтирована конденсатором Сш.
Гибкая обратная связь в схеме рис. 19 осуществлена
путем подачи выпрямленного напряжения еос через диф-
ференцирующую емкость Сд на управляющую обмотку wy2
усилителя гибкой связи, нагрузкой которого является об-
мотка гибкой связи оуд магнитного реле. Питание усили-
теля гибкой связи осуществляется через трансформатор Т
от сети и^.
Выдержка времени регулируется сопротивлением Rm.
При изменении Rui изменяется та часть разрядного тока
конденсатора, которая попадает в обмотку wy2.
В схеме осуществлена компенсация влияния напряже-
ния питания на выдержку времени. С этой целью на
сердечниках магнитного реле имеется обмотка смещения
wcm2, которая питается от сеги переменного тока через двух-
полупериодный выпрямитель Вг, выход которого для осво-
бождения тока *см1 от четных гармоник зашунтирован кон-
денсатором Сх. Число витков обмотки шсм1 и добавочное
сопротивление /?см1 подобраны так, что частично компен-
сируется влияние изменения на выдержку времени.
В схеме рис. 19 осуществлена компенсация влияния
изменения величины управляющего тока iyX на выдержку
времени. Для этого введены две обмотки wcu2 и шсм3, рас-
положенные на сердечниках магнитного усилителя гибкой
связи Обмотка wcm2 питается от цепи смещения wQuV а на
обмотку шсм3 питание подается от цепи управляющего тока
через регулировочное сопротивление R и сопротивление
Ток iA в обмотке wqm2 подмагничивает магнитный уси-
литель в том же направлении, что и ток в обмотке обрат-
ной связи woc2, а ток i% в обмотке wqm3 — в противополож-
ном направлении. Параметры цепей wqm2 и wcmz подобраны
так, что при номинальном управляющем токе магнитные
потоки, создаваемые обмотками шсм2 и иусм3, равны. При
отклонении управляющего сигнала от номинальной вели-
чины одна из обмоток wcu2 и шсм3 оказывает преобладаю-
щее действие, сдвигая рабочую точку на характеристике
магнитного усилителя обратной св 1зи так, что влияние из-
менения управляющего тока компенсируется.
39

Благодаря введению компенсирующих цепей схема
рис. 19 обеспечивает регулируемую выдержку времени
в 'пределах 0,5—20 сек с точностью ±5% при колебаниях
напряжения сети и управляющего тока в пределах ±15%.
Выдержки времени 20—30 сек могут быть получены
с несколько меньшей точностью.
Стоящие в цепи wy2 контакты Р1 контактного реле Р
разрывают цепь wy2 после срабатывания магнитного реле.
Благодаря этому магнитное реле при наличии выдерж-
ки времени на срабатывание отпускает с малой выдерж-
кой (0,2—0,3 сек).
Реле времени на магнитных усилителях появились не-
давно и в промышленности пока используются редко.
Глава вторая
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С МЕХАНИЧЕСКИМ
ЗАМЕДЛЕНИЕМ
Реле времени этого типа по принципу устройства мож-
но разделить на три группы:
1. Реле времени с замедлением движения якоря элек-
тромагнита.
2. Реле времени с часовыми механизмами.
- 3. Моторные реле времени.
Все механические реле времени являются сравнительно
дорогими устройствами. Их высокая стоимость связана
с необходимостью изготовления значительного количества
движущихся взаимно связанных деталей и при этом часто
с высокой степенью точности.
Благодаря наличию значительного .количества движу-
щихся деталей реле времени с механическим замедлением
требуют тщательного ухода в процессе эксплуатации,
а следовательно, дополнительных расходов на обслужи-
вание.
1. Реле времени с замедлением движения якоря
электромагнита
Для получения замедления порядка долей секунды мо-
жет 'быть применено увеличение массы якоря электромаг-
нитного реле. Чем больше масса якоря, тем медленнее на-
40

растает скорость его 'перемещения, т. е. тем больше время
движения якоря. Для получения больших выдержек вре-
мени обычно применяют успокоительные системы различ-
ных конструкций, отличающиеся друг от друга способом
торможения движения якоря.
Реле времени с торможением вращения
промежуточного органа. В этих реле якорь элек-
тромагнита при своем движении вращает промежуточный
в)
Рис. 20. Реле времени с торможением вращения промежуточного
органа.
а — реле с торможением воздушной ветрянкой; б—тормозной элемент реле с тор-
можением металлического диска вихревыми токами; в — механический
центробежный тормоз.
орган, на который оказывается тормозящее воздействие.
Наиболее часто применяют один из трех видов тормозных
элементов: воздушную ветрянку, металлический диск или
барабан, вращающийся в магнитном поле, и центробежный
механический тормоз (рис. 20).
Принцип устройства реле с воздушной ветрянкой пояс-
няет рис. 20,а. При появлении тока в обмотке электромаг-
нита реле якорь 1 тянет зубчатый сектор 2, шарнирно
с ним связанный. Сектор 2 через зубчатую передачу бы-
стро вращает ось с ветрянкой 4. Ветрянка состоит из не-
скольких крыльев, укрепленных на одной оси. Применяют-
ся как плоские крылья, так и крылья, выполненные в виде
41

полых полушарий. При быстром вращении ветрянки на ее
оси создается тормозящий момент за счет сопротивления
воздуха. Вследствие этого движение якоря замедляется.
При повороте сектора 2 на определенный угол замыкают-
ся исполнительные контакты 5 и выдержка времени закан-
чивается. При выключении электромагнита реле подвиж-
ные части возвращаются в исходное положение.
Чтобы обеспечить быстрое возвращение подвижных ча-
стей в исходное положение, в зубчатой передаче часто ста-
вят храповой механизм, передающий вращение лишь в
одну сторону. Благодаря храповому механизму при обрат-
ном ходе якоря ветрянка не вращается и торможения не
происходит.
Устройство храпового механизма во многом сходно
с рассмотренным ниже аналогичным устройством в реле
с часовым механизмом (рис. 25).
Пределы выдержки времени в реле рис. 20,а можно из-
менять путем установки ветрянок различной формы и раз-
меров. Плавная регулировка замедления осуществляется
изменением хода сектора с помощью винта 3. Реле с вет-
рянкой обычно применяется для получения выдержки вре-
мени порядка 2—10 сек.
Наряду с торможением воздушной ветрянкой может
быть применено торможение вихревыми токами, возникаю-
щими в металлических деталях при их движении в магнит-
ном поле. С этой целью в реле рис. 20,а на место ветрянки
4 ставится изготовленный из меди или алюминия диск или
барабан, вращающийся в магнитном поле постоянного
магнита (или электромагнита). При вращении изображен-
ного на рис. 20,6 диска 1 в поле магнита 2 в диске возни-
кают вихревые токи. В результате взаимодействия токов
в диске с магнитным полем создается тормозящее усилие.
В связи с тем, что при изменениях температуры окру-
жающей среды меняются проводимость диска и величина
магнитного потока, тормозящий момент на оси диска бу-
дет зависеть от температуры. Чтобы компенсировать влия-
ние температуры, в устройстве рис. 20,6 установлен маг-
нитный шунт <?, изготовленный из сплава с большим тем-
пературным коэффициентом магнитной индукции. При из-
менении окружающей температуры добавочный магнитный
поток шунта 3 также меняется, компенсируя влияние изме-
йения температуры.
В реле рис. 20,а на место ветрянки может быть уста-
новлен также механический центробежный тормоз, изобра-
42

женный на рис. 20,в. С осью 1 связана втулка 2, на которой
висят пластинчатые пружины 3. К концам пружин 3 при-
креплены колодки 4. При вращении оси 1 колодки 4 под
действием центробежной силы прижимаются к цилиндру 5,
тормозя движение механизма.
Время срабатывания реле времени с торможением
движения якоря электромагнита зависит от силы, дей-
ствующей на якорь со стороны обмотки электромагнита,
а следовательно, при отсутствии насыщения магнитной си-
стемы— от напряжения питания. Чтобы сделать выдержку
времени независимой от колебаний напряжения питания,
в реле рис. 20,а и в ряде других рассмотренных ниже кон-
струкций между якорем и механизмом торможения ставят
пружину. При этом характеристики отдельных элементов
системы подбирают таким образом, чтобы даже при мини-
мальном рабочем напряжении якорь полностью растягивал
пружину. В этом случае сила, действующая на механизм
торможения, уже почти не зависит от напряжения пита-
ния. Однако для реле, от которых требуется повышенная
стабильность выдержки времени, приходится учитывать
влияние колебаний напряжения питания на время растя-
жения пружины. Поэтому иногда механизм торможения
снабжают работающей на сжатие собственной рабочей
пружиной, которая получает возможность расширяться
при втягивании якоря и взводится при отпускании якоря
электромагнита. Пример такого рода связи якоря электро-
магнита с замедляющим устройством будет приведен ни-
же, при рассмотрении реле времени с часовым механизмом
типа ЭВ-1 (рис. 26).
Реле времени с гидравлическим тормо-
жением движения якоря. Принципы устройства
таких реле поясняет рис. 21. На рис. 21,а изображено реле
времени с масляным демпфером. В этом реле якорь 1 свя-
зан с поршнем 2, который может перемещаться в запол-
ненном вязкой жидкостью цилиндрическом сосуде 3. При
включении реле якорь втягивается внутрь катушки, увле-
кая за собой поршень. При этом пластинка 4 прикрывает
отверстия поршня и вязкая жидкость (масло) перетекает
из верхней части сосуда в нижнюю только через щель между
поршнем и цилиндром, благодаря чему движение якоря
реле замедляется. При подходе к верхнему положению
якорь нажимает шток 5, замыкая исполнительные контакты.
При выключении реле поршень с якорем стремятся
опуститься вниз, пластинка 4 уже не прижимается к порш-
43

"ню, а находится во время движения во взвешенном состоя-
нии, благодаря чему масло протекает по имеющим малое
гидравлическое сопротивление отверстиям в поршне, и пор-
шень быстро возвращается в исходное положение. Вы-
держку времени можно регулировать или изменением хода
поршня, или подбором щели между поршнем и цилинд-
ром, а также изменением вязкости жидкости. В рассматри-
ваемых реле обычно применяют минеральные масла. Чтобы
Рис. 21. Реле времени с гидравлическим тормо-
жением движения якоря электромагнита.
обеспечить надежную работу реле, выбирают масло, не
содержащее кислот и не образующее смолистых со-
единений.
На рис. 21, б изображено реле времени с несколько
иным, чем у реле рис. 21,а принципом устройства. В реле
рис. 21,6 использовано прилипание двух гладких метал-
лических пластинок, смоченных вязкой жидкостью. Чтобы
эти пластинки разъединить, нужно приложить определен-
ный импульс силы Ft. Поэтому при заданной силе F отрыв
пластинок произойдет через время t.
На рис. 21,6 якорь 1 шарнирно связан с имеющей шли-
фованную нижнюю поверхность пластинкой 2, которая сво-
бодно ложится на шлифованную пластинку 3, закреплен-
44

ную на дне цилиндра 4. Цилиндр 4 наполнен минераль-
ным маслом и закрыт крышкой 5, предохраняющей от раз-
брызгивания масла.
При магнитном потоке, достаточном для притяжения
якоря реле, якорь поднимается не мгновенно: затрачи-
вается некоторое время на нарушение связи между шли-
фованными поверхностями пластинок 2 и 5. Время выдерж-
ки изменяют улучшением или ухудшением шлифовки по-
верхностей прилипания.
Существенным недостатком реле времени с гидравли-
ческим торможением движущихся органов является силь-
ная зависимость времени срабатывания от окружающей
температуры. Это объясняется тем, что изменение темпе-
ратуры вызывает изменение вязкости масла. Ошибка вы-
держки времени при имеющих место в действительности
колебаниях температуры среды составляет несколько де-
сятков процентов. Кроме того, на выдержку времени ока-
зывают влияние колебания напряжения питания. Поэтому
изображенные на рис. 21,а и б реле времени могут приме-
няться лишь в таких схемах, где не требуется точной вы-
держки времени.
Гидравлическое торможение поступательного движения
якоря электромагнита используется также в реле време-
ни с движущимся магнитопроводом. Принцип действия
этого реле основан на следующих соображениях. Если
в обычном электромагнитном реле сделать сердечник элек-
тромагнита свободно перемещающимся внутри катушки и
выдвинуть его в сторону, противоположную плоскому яко-
рю, то при включении напряжения сердечник будет втяги-
ваться внутрь катушки. По мере втягивания сердечника
воздушный зазор магнитной системы реле уменьшается,
что приводит к возрастанию магнитного потока. Когда
сердечник будет близок в верхнему положению, магнитный
поток системы станет достаточным для того, чтобы притя-
нуть якорь. Таким образом, реле сработает с замедлением,
величина которого будет определяться временем движения
сердечника электромагнита.
Движение сердечника можно замедлить, поместив его
с малым зазором внутрь тонкостенной трубки из немаг-
нитного материала, наполненной какой-либо жидкостью.
Замедление срабатывания такого реле будет зависеть от
вязкости жидкости и величины зазора между сердечником
и трубкой, через который проходит жидкость при втягива-
нии сердечника в катушку реле.
45

Конструкция реле времени, основанного на изложен-
ном принципе, приведена в разрезе на рис. 22. Катушка 1
охватывает тонкостенную часть изготовленной из немаг-
нитного материала трубки 4. Трубка 4 наполнена крем-
нийорганической жидкостью и герметически закрыта вин-
товой пробкой. Внутри трубки находятся клапан 2, сердеч-
ник 3 и подставка 5. Поперечные сечения изготовленных
из технически чистого железа клапана 2 и сердечника 3
изображены на рисунке справа.
Когда на катушку реле подано напряжение, клапан и
сердечник намагничиваются и начинают втягиваться
внутрь катушки, причем клапан 2
притягивается к сердечнику 3, за-
крывая его осевой канал. Двига-
ясь вверх как одно целое, клапан
и сердечник перегоняют жидкость
по кольцевому зазору между сер-
дечником 3 и трубкой 4 из полос-
ти 'над клапаном 2 в полость под
сердечником 3. Так как гидрав-
лическое сопротивление этого за-
зора велико, то сердечник подни-
мается медленно и реле срабаты-
вает с значительным замедле-
нием.
При отключении реле сердеч-
ник опускается быстро, так как
жидкость приподнимает сравнительно легкий клапан
2, открывая себе свободный проход вверх через осевой
канал сердечника 5, имеющий малое гидравлическое сопро-
тивление. Клапан 2 лишь незначительно отстает от сердеч-
ника, так как благодаря двум фаскам также не представ-
ляет существенного сопротивления перетеканию жидкости.
Чтобы устранить слипание клапана 2 и сердечника 3 после
выключения тока в катушке реле, на нижнем торце кла-
пана 2 имеется немагнитная прокладка толщиной 0,1—
0,3 мм.
Подставка 5 выполнена из немагнитного материала.
Она определяет длину хода сердечника и, следовательно,
время срабатывания реле. Применяя подставки различ-
ной длины, можно изменять выдержку времени в пределах
от 30 сек до 5 мин. В этом диапазоне времени срабатыва-
ния возвращение сердечника в исходное положение про-
исходит за время 5—25 сек.
46
Рис. 22. Реле времени с дви-
жущимся магнитопроводом.

Реле с движущимся магнитопроводом предназначено
для работы в вертикальном положении, в которое оно
устанавливается по уровню с точностью до 5°. Сильное
влияние на величину выдержки времени оказывают коле-
бания напряжения питания и температуры окружающей
среды. Например, в одном из исполнений этого реле при
колебаниях напряжения питания от —10% до +15% вы-
держка времени менялась от —20% до +50%.
В реле, предназначенном для работы при температуре
+25°С, колебания температуры в пределах от 0 до + 50°С
-приводят к изменению выдержки времени на ±30%. Ча-
стые включения реле могут
приводить к нагреванию его,
а следовательно и к изменению
выдержки времени.
Ртутное реле врем е-
н и. Несколько своеобразно
устроено реле времени, в кото-
ром используется замедленное
перетекание жидкости (ртути)
через узкое отверстие из одной
части сосуда в другую. Рис- 23- Колба ртутного реле
Конструктивно это осущест- времени,
вляется следующим обра-
зом. Стеклянная колбочка (рис. 23) разделена перегород-
кой на две полости. Обе части колбочки сообщаются меж-
ду собой трубкой 3, имеющей узкий участок 4. В правой
части колбочки находится ртуть, в левой — впаянные
в стекло контакты. Стеклянная колбочка механически
связана с якорем электромагнита, не показанного на ри-
сунке, так, что при срабатывании последнего колбочка
с ртутью переворачивается контактами вниз. При перево-
рачивании колбы ртуть постепенно переливается через уз-
кое отверстие соединительной трубки в полость, где нахо-
дятся контакты, и через некоторое время замыкает их.
Скорость перетекания ртути, а следовательно, и выдержка
времени зависят от угла наклона колбы, что и использует-
ся для регулирования выдержки времени. Начальное по-
ложение колбочки фиксируется по уровню, что является
недостатком реле этого типа.
Пневматическое реле времени. В принци-
пе замедлить движение якоря электромагнита можно
путем применения воздушного демпфера, подобного тому,
который применяется в реле времени с масляным демпфе-
47

ром (рис. 21,а). Однако (Вследствие малой вязкости воздуха
при этом необходимо обеспечить очень малый зазор между
поршнем и стенкой цилиндра. Вследствие трудностей изго-
товления воздушные демпферы в реле времени применя-
ются очень редко.
Обычно применяют конструкции, в которых имеется
эластичная камера, соединенная с окружающим воздухом
узким отверстием. При срабатывании или отпускании элек-
тромагнита камера растягивается
или сдавливается, благодаря че-
му в ней создается разрежение
или избыточное давление. Вырав-
нивание давлений внутри и сна-
ружи камеры происходит посте-
пенно, что и используется для
получения выдержки времени.
Принцип устройства пневма-
тического реле времени поясняет
схема рис. 24. При подаче напря-
жения на обмотку 2 электромаг-
нита якорь 3 втягивается, сжи-
мая возвратную пружину 1 и рас-
тягивая резиновую мембрану 5.
При этом увеличивается объем
камерыбивней создается разре-
жение, благодаря чему открыва-
ется клапан 12 и камера 6 запол-
няется воздухом. Когда давления
снаружи и внутри камеры станут
одинаковыми, клапан 12 под дей-
ствием своей пружины закроется.
Выдержка времени начинается с момента выключения
тока в обмотке электромагнита. При этом якорь под дей-
ствием возвратной пружины / и растянутой резиновой
мембраны 5 стремится вернуться в исходное положение и
сжимает воздух внутри камеры. Воздух из камеры 6 мо-
жет выходить лишь через малое отверстие 5, благодаря че-
му движение якоря замедляется. В конце хода якоря он
замыкает контакты 4. На место контактов 4 иногда ставят
путевой переключатель мгновенного действия. Благодаря
этому разрывная мощность исполнительных контактов мо-
жет быть довольно значительной, несмотря на медленное
движение якоря электромагнита.
Скорость перемещения якоря,
7777777777Т,
Рис.
24. Пневматическое
реле времени.
а следовательно, и вы-
48

держка времени зависят от величины отверстия S, которое
можно регулировать винтом 7.
Для защиты от содержащейся в воздухе пыли пневма-
тические реле времени обычно снабжаются фильтром 9, за-
крываемым крышкой 10, которая имеет отверстие //.для
прохода воздуха.
Возможны различные исполнения пневматических реле
времени, в которых выдержка времени получается как при
отпускании, так и при втягивании якоря электромагнита за
счет создания или разрежения, или избыточного давления
в-рабочей камере.
С помощью пневматического реле времени можно полу-
чить замедление от десятых долей секунды до нескольких
минут. Колебания выдержки времени составляют 8—15%.
Пневматические реле времени применяются в промыш-
ленной автоматике чаще других типов реле времени с за-
медлением движения якоря электромагнита.
2. Реле времени с часовыми механизмами
Для получения выдержки времени могут применяться
часовые механизмы двух видов: спусковые механизмы ан-
керного типа и механизмы с маятником.
Для получения выдержки времени порядка нескольких
секунд обычно применяются спусковые устройства анкер-
ного типа. Спусковой механизм состоит из анкерной ше-
стерни 1 и анкерной скобы 4 (рис. 25). Период колебаний
анкерной скобы 4 зависит от величины приложенного к ан-
керной шестерне 1 усилия и от момента инерции анкера.
Такие системы не имеют собственных определенных коле-
баний, в силу чего принципиально не могут дать высокой
точности. Число колебаний в них определяется в основном
силой удара зуба шестерни об анкер.
Реле времени со спусковыми механизмами широко при-
меняются в СССР в схемах релейной защиты и автомати-
ки. Поэтому устройство этих реле рассмотрим на приме-
рах изготовляемых промышленностью образцов.
На рис. 25 показано устройство часового механизма ре-
ле времени ЭВ-180. На рисунке изображен момент, когда
палец анкерной скобки 7а вошел между зубьями анкерной
шестерни 1 и остановил ее. При этом палец 7а сам получает
удар, благодаря чему анкерная скоба 4 поворачивается
Еокруг своей оси, выводя палец 7а из зубьев анкерной ше-
стерни. Во время поворота анкера шестерня 1 и связанный
4 Г. В. Дружинин 49

с ней механизм свободно поворачиваются до тех пор, по-
ка палец 76 анкерной скобы не войдет между зубьями ше-
стерни 1 и не остановит ее. При этом анкер 4 снова полу-
чает удар и снова поворачивается в обратную сторону. Та-
ким образом, движение анкерной шестерни 1 будет проис-
ходить с остановками. Скорость ее движения можно регу-
лировать изменением положения грузиков 5 на коромысле
6 анкерной скобы. При удалении грузиков от оси враще-
ния анкера скорость вращения шестерни 1 уменьшается
(выдержка времени увеличивается).
Рис. 25. Спусковой анкерный механизм реле времени ЭВ-180.
Для того чтобы обеспечить быстрый возврат ведущего
механизма в исходное положение, анкерная шестерня 1
связана с ведущей шестерней не жестко, а посредством
храпового устройства. При рабочем ходе ведущая шестерня
вращается в направлении, указанном на рис. 25 стрелкой.
Ее вращение передается на трибку 5, с которой жестко
связана храповая шестерня 2 с косыми зубьями. При ра-
бочем ходе зубья храповой шестерни зацепляют за выступ
храповой пружины 5, укрепленной на анкерной шестерне /,
и шестерня / вращается.
При возврате механизма в исходное положение веду-
щая шестерня, трибка 8 и храповая шестерня 2 вращаются
в обратном направлении. Так как храповая шестерня 2
свободно сидит на своей оси, а зубья ее скользят скошен-
ной поверхностью по выступу храповой пружины 3, не за-
цепляясь за него, то анкерная шестерня ) остается непо-
50

движной и не препятствует быстрому возврату ведущего
механизма в исходное положение.
Ведущий механизм описанного устройства состоит
обычно из электромагнита, взводящего пружину, и набо-
ра шестерен. Одна из осей ведущего механизма связана с
подвижным исполнительным контактом. Второй контакт
укрепляется неподвижно. Изменением его положения осу-
ществляют регулировку выдержки времени.
Если в рассмотренном ранее реле времени рис. 20,а на
место воздушной ветрянки 4 установить анкерный меха-
низм, то полученный прибор выдержки времени можно рас-
сматривать как электромагнитное устройство с замедлени-
ем движения якоря, который движется не непрерывно, а с
остановками. Однако при этом между якорем и зубчатой
передачей всегда ставят пружину, с тем чтобы обеспечить
стабильный вращающий момент на оси анкерной шестер-
ни. Более того, в реле времени с часовыми механизмами,
от которых требуется повышенная стабильность выдержки
времени, часто имеется собственная ведущая пружина и
роль электромагнита сводится лишь к ее освобождению
при включении реле и возведению при отключении реле.
В качестве примера такой системы рассмотрим устройство
реле времени серии ЭВ-1.
На рис, 26 реле времени ЭВ-1 изображено в выключен-
ном состоянии. Ведущая пружина 11 при этом растянута
(заведена) и удерживается в этом положении тем, что па-
лец 9 упирается в верхнюю часть якоря 3 электромагнита.
При появлении тока в обмотке электромагнита 1
якорь 3 втягивается, сжимая возвратную пружину 4 и пе-
реключая рычагом 5 подвижный контакт 6, который при
этом размыкается с неподвижным контактом 7 и замы-
кается с неподвижным контактом 8 (без выдержки време-
ни). При втягивании якоря убирается препятствие на пути
"движения пальца 9 и жестко связанного с ним сектора 10.
Под действием ведущей пружины 11 часовой механизм
приходит в движение. Благодаря такой конструкции изме-
нения напряжения питания не влияют на период колеба-
ний анкерного механизма.
Вращение зубчатого сектора 10 через шестерню 13 пе-
редается на валик с укрепленным на нем подвижным кон-
тактом 22. Одновременно при начале движения валика
происходит его сцепление с шестерней 15 посредством
фрикционного механизма, устройство и работа которого
показаны на рис. 26,6 и в. От шестерни 15 вращение пере-
4* 5!

дается через промежуточные шестерни 16, 17, 18 на анкер-
ный механизм, устройство которого аналогично механизму,
изображенному на рис. 25, и отличается лишь отсутствием
храпового устройства, роль которого в данном реле выпол-
няет фрикционное сцепление 14.
Рис. 26. Устройство реле времени ЭВ-1.
а — кинематическая схема реле; б — положение деталей фрикционного устройства
при рабочем ходе; в —положение деталей фрикционного устройства при возврате.
При отпускании якоря электромагнита возвратная пру-
жина 4 растягивает ведущую пружину часового механиз-
ма, возвращая при этом подвижный контакт в исходное по-
ложение. Фрикционное устройство при этом проскальзыва-
ет (рис. 26,в).
Выдержка времени зависит от расстояния между на-
чальным положением подвижного и неподвижных контак-
тов и регулируется изменением положения неподвижных
контактов 23, которые можно перемещать по шкале 24.
52

Технические данные реле ЭВ-1 приведены в приложении I.
Кроме спусковых механизмов анкерного типа, для полу-
чения выдержки времени могут применяться механизмы с
маятником, имеющим собственные колебания. Эти механиз-
мы представляют собой обычные часы, снабженные элек-
тромагнитным устройством для завода ведущей пружины,
контактами, положение которых определяет выдержку вре-
мени, и устройством, пускающим часы в ход при получении
управляющего сигнала. Точность хода таких механизмов
обычно значительно выше, чем механизмов с анкерным
спуском. Системы с маятником применяются обычно для
получения значительных выдержек времени.
3. Моторные реле времени
Получившие, широкое распространение моторные реле
времени применяются для получения больших выдержек
времени—Ют долей минуты до нескольких часов. Свое.на-
звание они получили из-за того, что механизм выдержки
времени приводится в движение от специального электро-
двигателя. Обычно используют синхронные микродвигате-
ли. Основными частями моторного реле времени являются:
электродвигатель с редуктором, сцепляющий электромаг-
нит и кулачок (профильная шайба) с контактами. Прин-
цип устройства реле поясняет схема рис. 27.
При замыкании контакта К синхронный мотор М с ре-
дуктором начинает вращаться. Одновременно с мотором
возбуждается сцепляющий магнит ЭМ и сцепляет зубча-
тые колеса Z\ и z2. На одной оси с зубчатым колесом Z\ за-
креплена профильная шайба (кулачок) 5. Поэтому мотор
начинает вращать профильную шайбу в направлении, ука-
занном стрелкой, натягивая при этом пружину F2. Как
только уступ выреза профильной шайбы 5 подойдет к вы-
ступу рычага С, рычаг под действием пружины F% повер-
нется, размыкая контакты 1-2, управляющие мотором М,
и замыкая контакты 3-4, управляющие внешней цепью.
При размыкании контактов 1-2 синхронный мотор М оста-
навливается, и профильная шайба 5 остается в достигну-
том положении до тех пор, пока пусковой контакт К за-
мкнут. Если разомкнуть контакт К> то сцепляющий элек-
тромагнит отпустит якорь- Под действием пружины Л ко-
леса Z\ и z2 расцепляются, в результате чего профильная
шайба S под действием пружины F2 повернется назад
к упору Л. При этом контакты окажутся снова в исходном
положении, и реле времени готово к новому включению.
53

Положение упора А определяет время замедления; оно мо-
жет быть изменено перестановкой упора.
Конструктивное выполнение моторных реле времени
с рассмотренным принципом действия может быть различ-
ным. В качестве примера рассмотрим устройство реле вре-
мени типа РВТ-1200 (рис. 28).
В реле применен синхронный электродвигатель типа
СД-2. Вращение от двигателя 1 через редуктор 2, трибку 3
передается на шестерню 4, свободно сидящую на оси 6.
Рис. 27. Схема устройства моторного реле времени.
При поступлении сигнала на срабатывание якорь сцепляю-
щего электромагнита 8 притягивается к сердечнику и сво-
им рычагом передвигает втулку 5, введя ее в зацепление
с шестерней 4. Для лучшего сцепления на торцовых поверх-
ностях шестерни 4 и втулки 5 имеются зубья. Одновремен-
но с передвижением втулки 5 якорь электромагнита своим
рычагом 7 замыкает контакты 9 (без выдержки времени).
Так как втулка 5 сидит на участке оси 6, имеющем
.квадратное сечение, то с вводом втулки в зацепление с ше-
стерней 4 начинает вращаться ось 6. Через трибку 10 и
шестерню 11 приводится во вращение ось 15 и наминает
закручиваться возвратная пружина 14.
54

На оси 15 закреплена подвижная часть контактного
аппарата реле. На кинематической схеме рис. 28,а контакт-
ный аппарат не изображен; отдельные элементы контакт-
ного аппарата приведены
на рис. 28,6. Вместе с
осью 15 вращаются за-
крепленные на ней диски
16, имеющие регулируе-
мые упоры 17. Когда упор
17 подходит к кулачку 18,
он поворачивает кулачок,
переключая контакты.
Кулачки устроены так,
что при нажатии упора
переключение контактов
происходит мгновенно.
Упор после поворота ку-
лачка продолжает дви-
гаться дальше. В реле
имеются пять независи-
мых нормально разомк-
нутых контактов 20-24 и
соответствующее число
дисков с упорами и ку-
лачков. Каждый контакт
может иметь свою выдер-
жку времени, которая ре-
гулируется перестановкой
упоров 17 на дисках 16.
После замыкания кон-
тактов 20-24 происходит
размыкание нормально
замкнутого контакта 19,
включённого последова-
тельно с обмоткой двига-
теля. Это вызывает оста-
новку двигателя, движе-
ние упоров прекращается,
и реле будет находиться в заведенном состоянии до сня-
тия сигнала.
С прекращением сигнала пружина контакта 9 отводит
якорь электромагнита сцепления 8 и контакт 9 размыкает-
ся. При этом рычаг якоря выводит втулку 5 из зацепления
с шестерней 4, и под действием возвратной пружины 14
Рис. 28. Реле времени РВТ-1200.
а — кинематическая схема: б — элементы
контактного аппарата.
55

реле возвращается в исходное состояние. При этом упоры
17 поворачивают кулачки 18 в положение, которое они
имели при обесточенном реле. Контакт в цепи двигателя
замыкается, и реле снова готово к действию.
Для ослабления резких толчков и удароз при возврате
реле имеет центробежный тормоз 13. Шестерня 11 через
трибку 12 вращает ось тормоза как при рабочем ходе, так
и при возврате реле. Однако в первом случае вращение
медленное и торможения не происходит. При возврате
реле скорость вращения оси 15 может быть чрезмерно
большой. В этом случае происходит торможение за счет
трения тормозных грузов об обойму тормоза.
Технические данные реле РВТ-1200 приведены в прило-
жении I.
Точность выдержки времени в моторных реле зависит
от качества изготовления деталей и обычно колеблется
в пределах 0,25—5 сек.
Благодаря наличию большого количества вращающихся
деталей моторные реле времени надежно работают обычно
лишь в интервале температур от 0 до +35° С. Очень низ-
кая температура окружающей среды ведет к загустеванию
смазки, а высокая — к ее испарению. Обе эти причины мо-
гут вызвать отказ реле. Кроме того, заедания подвижных
деталей возможны и при большом количестве пыли в окру-
жающем воздухе. Заедания могут происходить также за
счет замерзания попавшей в корпус реле влаги и коррозии
отдельных деталей. Поэтому для обеспечения надежной
работы моторных реле времени необходимо поддерживать
соответствующие внешние условия.
Глава третья
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИМ
ЗАМЕДЛЕНИЕМ
В реле времени этого типа для получения замедления
используется тепловая •инерция тел, нагрезаемых электри-
ческим током. При этом обычно тепловое воздействие тока
преобразуется в механическое перемещение, которое и ис-
пользуется для замыкания или размыкания управляющих
внешней цепью контактов. Так как в данных реле исполь-
зуется тепловое действие тока, то в дальнейшем изложении
они часто будут называться тепловыми реле времени.
56

Тепловые реле времени обычно имеют простую кон-
струкцию и дешевы. Однако все реле этого типа требует
довольно значительного времени для возвращения в исход-
ное состояние после применения. Поэтому их можно при-
менять лишь -в схемах, где между включениями реле вре-
мени имеются значительные интервалы покоя. Для умень-
шения влияния колебаний температуры окружающей сре-
ды тепловые реле времени очень часто снабжаются термо-
компенсаторами.
Следует ожидать, что тепловые реле времени благодаря
своей простоте и дешевизне в ближайшие годы будут по-
лучать все большее распространение в промышленной и
бытовой автоматике.
1. Биметаллические реле времени
В биметаллических реле времени используется способ-
ность термобиметаллической пластины деформироваться
при изменении ее температуры.
Термобиметаллическая пластина состоит из двух слоев
металлов или сплавов с разными температурными коэффи-
циентами линейного расширения и обычно с разными мо-
дулями упругости и толщинами слоев. Промышленность
изготовляет биметаллические полосы и ленты толщиной от
0,2 до 1,5 мм разных марок, отличающихся металлом или
сплавом активного (т. е. с повышенным температурным
коэффициентом линейного расширения) и пассивного ком-
понента. Обычно в качестве пассивного материала употреб-
ляются инвар или ферроникель (42% Ni), а в качестве
активного — латунь, константан, никель, железо или спла-
вы железа с никелем и молибденом Некоторые техниче-
ские данные биметаллов разных марок приведены в ГОСТ
5198—50. Предельная температура нагрева термобиметал-
лов разных марок составляет 150—550° С.
Закрепленная на одном конце пластинка из термобиме-
талла, который в дальнейшем мы будем называть просто
биметаллом, при нагревании будет изгибаться в сторону
материала с меньшим температурным коэффициентом ли-
нейного расширения. В биметаллическом реле времени
нагрев пластины осуществляется управляющим током. Вы-
держка времени определяется временем деформации пла-
стины до момента замыкания связанных с ней исполни-
тельных контактов.
Даже при небольших рабочих температурах нагрева
нового биметалла в нем могут появляться остаточные де-
57

формации. Поэтому для достижения постоянства рабочих
характеристик готовые биметаллические реле времени ча-
сто подвергают тренировке, заключающейся в поперемен-
ном нагреве и охлаждении до температур, несколько боль-
ших, чем рабочие пределы изменения температуры.
Способ нагрева биметаллической пластины опреде-
ляется величиной требуемой выдержки времени, которая
в реле рассматриваемого типа может быть от десятых до-
лей секунды до нескольких минут.
При выдержке времени ие более, нескольких секунд
приходится применять непосредственный нагрев током,
проходящим по биметаллической пластине. Так как сопро-
тивление биметаллической пластины мало, то при таком
способе нагрева ее требуется значительный управляющий
ток, иногда достигающий нескольких десятков ампер, и
приходится делать пластину разрезной (например П-образ-
ной), что затрудняет ее крепление. Располагать нагрева-
тельную обмотку непосредственно на биметаллической
пластине в данном случае нельзя, так как значительное
тепловое сопротивление между обмоткой и пластиной либо
не дает возможности получить требуемые выдержки вре-
мени, либо в случае форсировки обмотки вызывает недо-
пустимые ее перегревы и резкое увеличение времени осты-
вания, т. е. времени, требующегося для подготовки реле
к следующему срабатыванию.
Таким образом, большие значения .управляющего тока
препятствуют применению биметаллических реле для полу-
чения небольшой выдержки времени. Такие реле исполь-
зуются обычно для защиты от перегрузок электрических
цепей.
Для получения выдержки времени от нескольких се-
кунд до нескольких десятков секунд нагревательная обмот-
ка наматывается непосредственно"'" на биметаллическую
пластину. Реле этого вида наиболее просто в исполнении,
отличается малым токопотреблением и гибкостью регули-
ровки и поэтому является наиболее распространенным. Для
уменьшения влияния окружающей температуры обмотка и
добавочные сопротивления к ней изготовляются из провода
с малым температурным коэффициентом сопротивления..
Для сокращения объема обмотки, улучшения передачи
тепла биметаллической пластине и уменьшения влияния
обмотки на жесткость этой пластины обмотку делают из
провода с аддоким удельным электрическим сопротивле-
нием.
58

Для.лолучения выдержки времени порядка нескольких
минут биметаллическая пластина и нагревательный "эле-
мент помещаются** ib общей камере, но отдельно друг от
друга. Располагать' нагревательную обмотку непосред-
ственно на пластине в этом случае нерационально, так как
при этом увеличиваются
размеры пластины и за-
трудняется ее заделка.
Для сокращения времени
охлаждения реле нагре-
вательный элемент изго-
товляют так, чтобы теп-
лоемкость его была мини-
• мальной, и располагают
элемент выше биметалли-
ческой пластины. Биме-
таллические реле могут
обеспечивать выдержку
времени до 20—АО мин.
На рис. 29 схематиче-
ски показаны примеры
типовых конструкций би-
металлических термореле
наиболее распространен-
ного вида—с нагреватель-
ной, обмоткой, располо-
женной на биметалличес-
кой пластине, Реле, изо-
браженное на, рис. 29, а,
имеет одну пару замыка-
ющих контактов. На би-
металлической пластине 1
укреплен подвижный кон-
такт, а на плоской пружине 2— неподвижный контакт.
В изображенном на рис. 29,6 биметаллическом реле
имеется одна пара переключающих контактов. На биметал-
лической пластине 1 укреплен изоляционный упор 2, кото-
рый при изгибании биметаллической пластины давит на
среднюю контактную пружину и переключает контакты.
Обычно биметаллические реле времени имеют не более
двух контактных групп. Если нужно увеличить число ком-
мутируемых цепей, то в схеме ставится электромагнитное
тромежуточное реле.
В изображенных на рис. 29,я 'и б конструкциях биме-
Рис. 29.
Биметаичические
времени.
реле
59

таллических реле времени при изменении температуры
окружающей среды меняются начальный прогиб биметал-
лической пластины, а следовательно, и выдержка времени.
Поэтому часто применяют различные способы термоком-
пенсации. Чаще всего для термокомпенсации контактную
пружину 2 с «неподвижным» контактом также делают из
термобиметалла (рис. 29,в). Биметаллическую пластину 2
в этом случае называют компенсационной. Она в отличие
от рабочей пластины 1 >не нагревается током. Благодаря
наличию компенсационной пластины в исходном (т. е. до
включения нагревательной обмотки) состоянии реле зазор
между контактами мало меняется при колебаниях окру-
жающей температуры. Однако нагревательная обмотка 5,
расположенная на рабочей пластине /, уменьшает ее эла-
стичность, что может снизить точность компенсации влия-
ния колебаний температуры. Чтобы повысить точность
компенсации применяют следующие способы:
а) Биметаллическую пластину 2 делают несколько тол-
ще пластины /.
Необходимое увеличение толщины пластины 2 подби-
рают опытным путем, стараясь, чтобы зазор между контак-
тами был постоянным при колебаниях температуры среды.
б) Рабочая и компенсационная пластины изготовляются
совершенно идентичными. Это достигается изготовлением
обеих пластин из одной заготовки, так как соотношения
толщин слоев биметалла и их свойств не остаются строго
постоянными даже в пределах одного листа. На компенса-
ционную пластину наносится такая же точно обмотка 4,
как и на рабочую (рис. 29,в). Эта дополнительная обмотка
является «ложной», так как она не нагревается током,
а служит лишь для создания равных жесткостей обеих
биметаллических пластин.
Недостатком рассмотренных конструкций биметалличе-
ских реле времени является медленное замыкание и раз-
мыкание контактов, что приводит к подгоранию контактов
и снижает величину разрывной мощности. Чтобы устранить
этот недостаток, биметаллическое реле иногда помещают
в вакуум или применяют различные способы ускорения
срабатывания и отпускания контактов. В качестве примера
на рис. 29,г схематически изображена конструкция биме-
таллического реле времени, в котором конец биметалличе-
ской рабочей пластины связан с прыгающей пружиной, что
обеспечивает очень быстрое замыкание и размыкание кон-
тактов.
60

Время срабатывания и отпускания биметаллических
реле обычно подбирается экспериментальным путем, так
как очень трудно найти аналитический характер изменения
температуры перегрева пластины во времени при подклю-
чении тока .к обмотке реле (или при отключении тока).
Это связано с тем, что:
1) биметаллическая пластина и расположенная на ней
обмотка представляют собой неоднородное тело;
2) температура перегрева пластины неравномерна по
ее длине.
Существуют различные расчетные формулы, позволяю-
щие сократить число экспериментов, но в них обязательно
входят опытные коэффициенты.
Стабильность выдержки времени у биметаллических
реле невелика. Ошибка замедления составляет 5—20%.
Поэтому биметаллические реле времени используются
лишь в случаях, когда стабильность выдержки времени не
имеет существенного значения.
2. Реле времени с удлиняющейся нитью
Одна из конструкций такого реле схематически изобра-
жена на . рис. 30,а. На металлической плате / укреплены
изолированные от платы стойки 2, к которым подвешена
металлическая нить 3. Нить натянута укрепленной на изо-
лированной стойке 4 плоской пружиной 5 с контактом б.
В изолированную стойку 7 «ввинчен контактный винт 8. По-
ка реле не включено, контакты 6 и 8 разомкнуты.
Когда через нить 3 протекает ток, то нить нагревается
и удлиняется, в результате чего контакт 6 под действием
пружины 5 перемещается вниз.
61

Когда нить нагревается до определенной температуры
6ср, контакты 6 и 8 замкнутся. Чтобы обеспечить некото-
рое контактное давление, нить обычно нагревают до тем-
пературы 9>»6ср. Время с момента включения тока до
замыкания контактов составляет время срабатывания реле.
Время срабатывания рассматриваемого реле зависит от
силы тока в нити. При увеличении силы тока нагрев нити
до температуры 6ср происходит быстрее, т. е. время сра-
батывания уменьшается. Одновременно увеличение силы
тока в нити влечет за собой увеличение времени отпуска-
ния реле, т. е. времени остывания нити от температуры,
до которой она нагрета током, до температуры, при кото-
рой происходит размыкание контактов. Уменьшение силы
тока в нити оказывает обратное действие.
Для изготовления нити применяют высокопрочные
сплавы с большим температурным коэффициентом линей-
ного расширения и значительным удельным электрическим
сопротивлением. Этим требованиям удовлетворяют сплавы
платины с иридием или серебром, а также сплавы нихром,
манганин и мегапир. Так как прочность материала нити
при повышенных температурах значительно уменьшается,
то нагрев нити осуществляют до температуры не выше
220—280° С.
При изменении температуры окружающей среды длина
нити, а следовательно, и время срабатывания и отпускания
реле могут изменяться. Для устранения влияния окружаю-
щей температуры применяют различные способы темпера-
турной компенсации. Чаще всего это достигается путем
подбора материала для каркаса реле с соответствующим
коэффициентом линейного расширения. Например, плату
реле рис. 30,а изготовляют из материала, имеющего такой
же температурный коэффициент линейного расширения,
как и материал нити. Может быть применен и другой спо-
соб. Концы нити крепятся на специальных пластинках
в точках т и /г, а эти пластинки закреплены на плате
в точках cud (рис. 30,6).
Расстояния V и /" между точками крепления нити и пла-
стинок подбираются таким образом, чтобы удовлетворя-
лись соотношения
а1/1 = 2/'ая + (/1 — 2/') а и аа1 = /"а2 + (а — V')*,
где а — температурный коэффициент расширения материала
платы;
62

at — то же материала нити;
аа — то же материала пластинок.
Возможны и другие способы температурной компенса-
ции. Благодаря температурной компенсации удается до-
биться того, чтобы выдержка времени менялась лишь на
несколько процентов при изменении окружающей темпера-
туры на несколько десятков градусов.
Время срабатывания и отпускания реле с удлиняющей-
ся нитью обычно лежит в пределах 0,3—120 сек. Изготовле-
ние реле с большей выдержкой времени связано с рядом
конструктивных трудностей.
Реле с удлиняющейся нитью применяется лишь в тех
случаях, когда не требуется большой точности выдержки
времени, так как ошибка выдержки времени у этих реле
составляет 5—25%.
Мощность управления этих реле составляет 0,5—1 вт,
мощность, коммутируемая контактами, 10—60 вт.
3. Реле времени на полупроводниковых
термосопротивлениях
Термосопротивлениями (термисторами) называются
объемные полупроводниковые нелинейные сопротивления,
величина электрического сопротивления которых резко
уменьшается при увеличении температуры. Несмотря на то,
что эти приборы появились сравнительно недавно
(с 1933 г.), они получили уже широкое распространение
в технике, причем их роль и значение все время возра-
стают. Это связано с такими преимуществами термосопро-
тивлений, как высокий уровень температурной чувстви-
тельности, малые размеры, предельная простота устрой-
ства, стабильность характеристик во времени, долговеч-
ность в работе и почти полное отсутствие необходимости
специального ухода во время эксплуатации.
В настоящее время предприятиями радиотехнической
промышленности серийно изготовляется ряд типов термо-
сопротивлений. Сведения об их основных характеристиках
помещены в каталогах и в [Л. 22].
В содержащей термосопротивление электрической цепи
сила тока является сравнительно медленно возрастающей
функцией времени. Это свойство принципиально позволяет
превратить любое.электрическое реле с помощью термосо-
противлений в реле времени.
63

Например, если термосопротивление включить последо-
вательно с электромагнитным реле (рис. 31,а), то посред-
ством этой элементарной схемы можно получить регулируе-
а)
ми
30
20
70
i
Е-606
506
Ш
306^
t
б)
Рис. 31. Реле времени на термосопрэтивлениях.
а — простейшая схема; б — изменение тока со временем в
цепи а при различных значениях напряжения питания; в—схема
с термокомпенсацией; г — простейшая схема на термосопротивлении
с косвенным подогревом.
мую в широком диапазоне выдержку времени при сраоаты-
вании реле. Характер изменения тока с временем в такой
схеме для различных значений напряжения питания пока-
зан на рис. 31,6. Из рис. 31,6 следует, что при токе сраба-
тывания реле, например, 10 ма замедление срабатывания
реле можно менять в пределах 0,8—7 сек путем изменения
64

напряжения питания схемы от 60 до 30 в. Обычно в схему
рис. 31,а вводится добавочное сопротивление R\, ограничи-
вающее силу тока в цепи.
С точки зрения простоты регулирования схемы рис. 31,а
в ней лучше всего использовать термосопротивления, вольт-
амперная характеристика которых не имеет падающего
участка и идет примерно параллельно оси токов. Подби-
рая соответствующие термосопротивления, можно обеспе-
чить диапазон выдержки времени от долей секунды до не-
скольких десятков секунд.
Достаточно стабильную выдержку времени в реле вре-
мени на термосопротивлениях можно получить лишь при
применении стабилизированных источников питания. Кро-
ме того, на стабильность выдержки времени могут оказы-
вать большое влияние частота включения реле и колеба-
ния температуры среды, окружающей термосопротивление.
Если реле времени часто включается, то термосопротив-
ление не успевает остывать до первоначальной температу-
ры, в результате чего выдержка времени при срабатывании
реле уменьшается. Поэтому в схеме целесообразно преду-
смотреть закорачивание термосопротивления после сраба-
тывания реле (контакты Р1 на рис. 31,в).
При изменении температуры среды, в которой находит-
ся термосопротивление, его холодное сопротивление ме-
няется, из-за чего меняется и время срабатывания реле. Су-
ществуют два пути для уменьшения чувствительности схе-
мы к изменениям температуры окружающей среды.
Во-первых, можно применять предварительный нагрев
термосопротивления специальной подогревной обмоткой
до температуры, значительно превышающей температуру
окружающей среды. При этом небольшие колебания тем-
пературы среды будут менее заметными. Кроме того, появ-
ляется возможность добавочного регулирования выдержки
времени путем изменения мощности, рассеиваемой в подо-
гревной обмотке.
Другой путь состоит в применении компенсационных
схем. Например, частичную компенсацию влияния колеба-
ний температуры внешней среды на выдержку времени ре-
ле .времени на термосопротивлениях можно осуществить
путем применения делителя напряжения, составленного из
постоянного сопротивления R2 и добавочного термосопро-
тивления RtV мощность рассеивания которого больше, чем
у основного термосопротивления RT (рис. 31, в).
Схема работает следующим образом. При повышении
б Г, В. Дружинин 65

температуры внешней среды уменьшается величина актив-
ного сопротивления основного термосопрртивления /?т, что
может привести к увеличению тока в обмотке реле Р.
Однако одновременно уменьшается сопротивление добавоч-
ного термосопротивления /?т1, из-за чего уменьшается на-
пряжение, подаваемое с делителя R2— RTl на цепь из RT
и Я, что компенсирует влияние температуры среды на
термосопротивление Rr Потенциометр R в схеме рис. 31, в
служит для регулирования выдержки времени.
Реле времени может быть создано и на термосопротив-
лении с косвенным подогревом (рис. 31,г). При замыкании
цепи нагревается подогревная спираль термосопротивле-
ния, вследствие чего сопротивление подогревного элемен-
та резко уменьшается, ток в обмотке электромагнитного
реле Р увеличивается и реле срабатывает. Реостатом R
можно регулировать ток в подогревной спирали термосо-
противления RTny а следовательно, и выдержку времени.
Для получения стабильных выдержек времени необходимо
применять рассмотренные выше меры.
В схемах промышленной автоматики реле времени на
термисторах пока еще применяются редко.
4. Тепловые реле времени с расширяющейся жидкостью
или газом
В реле данного вида для получения выдержки времени
используется тепловая инерция жидкостей или газов. Про-
стейшим примером подобных реле может служить имею-
щий контакты ртутный термометр, ампула которого поме-
щена внутрь нагреваемого управляющим током элемента
(рис. 32,а). Объем ампулы (шарика), необходимый для за-
мыкания контактов, может быть найден из приближенного
соотношения:
(/^5100-^-,
где h — расстояние между контактом и уровнем ртути в
выключенном реле;
d — внутренний диаметр капилляра;
6ср — температура ртути, при которой происходит замы-
кание контакта.
Реле времени вида рис. 32,а можно применять лишь при
очень малых токах во внешней цепи. Для практического
66

исттользобания в схемах промышленной автоматики более
удобен схематично изображенный на рис. 32,6 вариант кон-
струкции реле времени, принцип действия которого анало-
гичен реле рис. 32,а.
В изображенном на рис. 32,6 реле времени внутрь на-
гревательного элемента / помещен металлический баллон
2 с ртутью, имеющий капил-
ляр 3. При включении кон-
такта К уровень ртути от на-
гревания повышается и че-
рез определенное время про-
исходит замыкание ртути с
верхним регулируемым кон-
тактным винтом 4. Сопро-
тивление при этом шунтиру-
ется и обмотка электромаг-
нитного реле Р оказывается
под полным напряжением
сети. Реле Р срабатывает и
своими контактами Р1 шун-
тирует ртутный контакт и
нагревательный элемент. Ре-
ле остается во включенном
положении, а ртуть через
некоторое время возвра-
щается в исходное состоя-
ние. После прекращения
управляющего сигнала и
остывания ртути реле вре-
мени готово к повторному
включению.
С помощью реле времени
рис. 32,6 можно получать замедления до 5—6 мин. Вы-
держку времени можно увеличить, если между нагрева-
тельным элементом / и баллоном с ртутью 2 поставить
металлическую втулку.
На рис. 32,в изображено реле времени с расширяю-
щимся газом. Нагрев газа производится находящимся
в правой полости электронагревательным элементом. Рас-
ширяющийся газ вытесняет часть ртути в левую колбу,
"в результате чего контакты / и 2 размыкаются.
В изображенных на рис. 32 реле времени очень сильно
.проявляется основной недостаток тепловых реле—большое
.время возврата в исходное положение.
5* 67
Рис. 32, Реле времени с расши-
ряющейся жидкостью или газом
а — простейшее реле с ртутным термо-
метром; б — вариант конструкции ртут-
ного теплового реле времени; в — реле
времени с расширяющимся газом.

S. Реле времени с разогревом катода электронной лампы
На рис. 33 изображена схема реле времени, в котором
используется тепловая инерция подогревного катода элек-
тронной лампы. При разомкнутых контактах К анодного
тока нет и электромагнитное
реле Р находится в положении
покоя. При замыкании контак-
тов К катод лампы начинает
разогреваться. При этом тре-
буется некоторое время, чтобы
ток эмиссии достиг величины,
достаточной для срабатывания
реле Р. Установка необходимо-
го времени срабатывания про-
изводится с помощью реоста-
та R, включенного в цепь на-
кала лампы. При размыкании
контактов К анодный ток также спадает не сразу, а лишь
по мере охлаждения катода. Схема дает возможность по-
лучить время срабатывания и отпускания порядка 5—30
сек. Это время определяется экспериментальным путем.
Стабильность выдержки времени невелика.
R
Рис. 33. Рел е времени с ис
пользованием разогрева катода
электронной лампы.
Глава четвертая
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ
ЗАМЕДЛЕНИЕМ
Электрохимические способы получения выдержки вре-
мени пока еще редко применяются в схемах автоматики.
Поэтому в данной главе рассматривается лишь одно реле
времени с электрохимическим замедлением, которое нашло
ограниченное применение. Вместе с тем следует отметить,
что регулированием протекания процессов в электролитах
в принципе можно создать различные конструкции надеж-
ных и стабильных приборов выдержки времени. Имеющие
место за последние годы все более частые попытки созда-
ния элементов автоматики, работающих на электрохими-
ческих принципах, позволяют предположить, что такие ре-
ле времени будут созданы.
В качестве примера осуществления реле времени с элек-
трохимическим замедлением рассмотрим реле [Л. 2] с под-
68

жиганием водородно-кислородной смеси (гремучего газа).
Принцип устройства этого реле поясняет схема рис 34,а.
При замыкании контакта К в искровом промежутке 1У на-
ходящемся в левом колене U-образной трубки (взрывной
камере), возникает искра, и находящийся в том же колене
гремучий газ воспламеняется. Образующиеся при этом па-
ры воды почти мгновенно конденсируются, и в левом коле-
не трубки образуется вакуум. Частично заполняющий
а а
Рис. 34. Реле времени с поджиганием кислородно-водородной смеси
трубку раствор серной кислоты выталкивается в левое ко-
лено давлением воздуха, находящегося над жидкостью
в правом колене. При этом серная кислота соединяет пла-
тиновые электроды 2 и 3, в результате чего срабатывае!
электромагнитное реле и начинается электролиз раствора
серной кислоты. Выделяющийся при электролизе гремучий
газ постепенно вытесняет жидкость в правое колено. Ког-
да уровень жидкости в левом колене станет ниже электро-
да 2, реле Р отпустит и электролиз прекратится. Прибор
готов к следующему срабатыванию. Таким образом, вы-
держка времени (время, в течение которого реле Р нахо-
дится во включенном состоянии) зависит от скорости элек-
тролиза и конструктивных данных прибора.,
т

Чтобы полностью использовать высокую чувствитель-
ность гремучего газа к зажиганию электрической искрой,
верхняя часть левого колена трубки сужена и в нее введе-
но некоторое количество газа, не участвующего в реакции
взрыва, с таким расчетом, чтобы после сгорания гремучей
смеси и образования вакуума жидкость не заходила в верх-
нюю часть трубки. При этом искровой промежуток не бу-
дет шунтироваться проводимостью стенок трубки, смочен-
ных раствором серной кислоты. Кроме того, один из вы-
соковольтных вводов окружен стеклянной рубашкой.
Простейшая схема прибора рис. 34,а обладает рядом
недостатков, которые препятствуют ее практическому ис-
пользованию в качестве реле времени.
Главные из этих недостатков следующие:
1. Во время электролиза, а также в процессе образова-
ния вакуума над жидкостью из нее выделяется воздух,
в результате чего в левом колене трубки с каждым сраба-
тыванием увеличивается объем газов, не участвующих в
реакции взрыва. Воздух растворяется в жидкости в пра-
вом колене трубки.
Через 200—300 срабатываний гремучий газ в левом ко-
лене трубки может быть так сильно разбавлен воздухом,
что не будет воспламеняться.
2. В схеме рис. 34,а ограничены возможности регулиро-
вания выдержки времени путем изменения тока электроли-
за. При изменении тока электролиза меняется коэффициент
запаса по срабатыванию электромагнитного реле Р. При
малых токах реле может вообще не сработать.
Эти недостатки устранены в изображенной на рис. 34,6
конструкции, в которой взрывная камера изолирована от
атмосферы, а также разделены цепи электролиза жидко-
сти и срабатывания исполнительного электромагнитного
реле. Стеклянная взрывная камера / снизу имеет плотно
надетый на нее резиновый мешок 2, в котором находится
электролит. Взрывная камера помещена в герметично за-
крытый металлический сосуд 3, заполненный глицерином
или иной жидкостью, обладающей достаточными изолиру-
ющими свойствами и не действующей на резину. Сосуд 3
имеет в нижней части отверстие. Это отверстие с помощью
трубки 5, изолированной от сосуда 3 прокладкой 4, соеди-
няется с сосудом 6, в котором находится ртуть.
Когда прибор находится в состоянии готовности к дей-
ствию, взрывная камера / наполнена гремучим газом и
ртуть в трубке 5 не доходит до отверстия сосуда 3. Как
70

голько гремучий газ воспламенился и во взрывной каме-
ре / образовался вакуум, резиновый мешок 2 сплющивает-
ся атмосферным давлением, электролит заполняет камеру
1 и ртуть входит в сосуд 3, замыкая его с трубкой 5. При
этом реле Р срабатывает и начинается выдержка времени.
Одновременно появляется ток в цепи электролиза и обра-
зующийся гремучий газ постепенно вытесняет электролит
в резиновый мешок 2. При этом ртуть из сосуда 3 посте-
пенно вытесняется через трубку 5 в сосуд 6. Когда ртуть
будет вытеснена из сосуда 3, электрическая цепь между
этим сосудом и трубкой 5 будет разомкнута, реле Р отпу-
стит, и выдержка времени закончится. Прибор находится
в состоянии готовности к последующему срабатыванию.
Скорость электролиза, а следовательно^ и выдержку вре-
мени можно регулировать изменением силы тока в цепи
электролиза с помощью реостата R.
Рассматриваемое реле времени дает возможность полу-
чить выдержку времени от 10—15 сек до 1 ч. Высший пре-
дел выдержки времени ограничивается тем, что выделяе-
мый при электролизе объем газа, вытесняющий эквива-
лентный объем ртути, по целому ряду соображений не мо-
жет быть взят больше 3—4 смг (главное из них—нежела-
тельность взрывать большие количества гремучей смеси и
увеличивать размеры прибора). При больших выдержках
времени скорость нарастания вытесняемого объема ртути
будет очень малой, и возникают трудности, связанные с вы-
ключением ртутного контакта. Применяя специальные кон-
такты, например сделанные в виде диафрагм с весьма уз-
ким отверстием, можно добиться увеличения выдержки
времени.
Выдержка времени реле рис. 34 равна:
1—ти>-
где R — сопротивление цепи электролиза;
U — напряжение источника питания;
Т — абсолютная температура, °К;
k — постоянный коэффициент.
Таким образом, выдержка времени сильно зависит от
напряжения питания и в несколько меньшей мере от тем-
пературы окружающей среды.
В тех случаях, когда напряжение питания подвержено
сильным колебаниям, должны быть приняты меры к ста-
71

билизации его на зажимах цепи электролиза. Прибор мо-
жет работать как на постоянном, так и на переменном
токе.
Для надежного инициирования гремучей смеси необхо-
дим управляющий импульс с амплитудой около 1 ООО в при
токе порядка 1 • 10~5 а. Для получения этого импульса мо-
жет быть применен специальный трансформатор (рис.
34,в), который снабжается прерывателем П при питании
от сети постоянного тока. Управление включением реле
времени может осуществляться или кнопкой К в первич-
ной обмотке трансформатора, или изменением величины
добавочного искрового промежутка Д в цепи обмотки вы-
сокого напряжения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Александров Л. А., Электронное реле времени, «Радио»,
1952, № 6.
2. Андрианов А. М., Демидов Г. Г., Взрывные реле и их
применение в автоматике, «Автоматика и телемеханика», 1937, № 4.
3. Аникеев В. П., Конденсаторные реле времени, «Радио», 1954,
№ 8.
4. Аронов Р. Л., Магнитное реле времени, Госэнергоиздат, 1948.
5. Бе р к о в и ч М. А., Семенов В. А., Основы техники и экс-
плуатации релейной защиты, Госэнергоиздат, 1957.
6. Б о р х в а р д т Г. К., Лампа с холодным катодом, Госэнергоиз-
дат, 1953.
7. Г а ври лов А. Н. (ред.) и др., Автоматизация и механизация
процессов производства в приборостроении, Машгиз, 1958.
8. Ж а р о в Н. Т., Конструкции типовых реле для автоматизации
процессов» литейного производства, «Вопросы теории и практики ли-
тейного производства», Машгиз, 1956.
9. Доманский Б. И. Введение в автоматику и телемеханику,
Госэнергоиздат, 1950.
10. Лещ ен ко В. Г., Программные и моторные реле времени,
«Легкая промышленность», 1952, № 1.
11. Ломберт М. И., Петрухин М Е., Реле времени для
спектрального анализа, «Заводская лаборатория», т. 21, 1955, № 10.
12. Мановцев А. П., Элементы аппаратуры телеуправления,
Основы теории и расчета контактных реле, изд. ВИА имени Куйбы-
шева, 1955.
13. Микадзе И. С, Негнев иц кий И. Б., Бесконтактное
магнитное реле времени, Труды МЭИ, вып. 14.
14. Павлов В. В., Головин А. К-, Электронное реле времени,
«Энергетик», 1954, № 9.
15. Р о т е р с, Электромагнитные механизмы, Госэнергоиздат, 1949.
16. С от сков Б. С, Основы расчета и проектирования элементов
автоматических и телемеханических устройств, Госэнергоиздат, 1953-
72

17. Со тек о в Б. С, Элементы автоматической и телемеханической
аппаратуры, Госэнергоиздат, 1950.
18. С т у п е л ь Ф. А., Реле защиты и автоматики, Госэнергоиздат,
1948.
19. Ступ ель Ф. А., Расчет и конструкция электромагнитных
реле, Госэнергоиздат, 1950.
Jr 20. Ступель Ф. А., Электромеханические реле, Основы теории,
проектирования и расчета, изд. Харьковского университета, 1956.
21. Федосеев А. М., Релейная защита электрических систем,
Госэнергоиздат, 1948.
22. X а й к и н М. С, Реле времени, «Заводская лаборатория», т. 20,
1954, № 4.
23. Ш е ф т е л ь И. Т., Термосопротивления, Гос. изд. физ.-мат.
л-ры, 1958.
24. Ш о р ы г и н А. П., Релаксационное реле времени, «Автоматика
и телемеханика», т. VIII, 1947, № 3.
25. Boh re г W., Zeitschalter, Schaltuhrer und Zeitrelais, Tech
nische Rundschau, 1954, № 18.
26. Bohr er W., Zeitrelais, Technische Rundschau, 1955, №2.
27. Bohrer W., Zeitschalter, Schaltuhrer und ihre Anwendung,
Electroindustrie, 1956, № 30.
28. Buser J., Moderne electronische Zeitrelais und ihre Anwen
dungen, Technische Rundschau, 1956, № 32.
29. Graham J. E., Times pace automatic production, Control
Engineering, 1955, № 9.
30. G r a h a m J. E., 4 questions about control timers, Control
Engineering, 1955, № 8.
31. JahnS., Die Verzogerung von Schaltvorg'ingen, Deutsche
Electro-Handwerk, 1955, № 2.
32. Lindal C, Pneumatic time-delay relays, Product Engineer-
ing, 1956, № 1.

Технические данные неко
Принцип
устрой-
ства реле
времени
Серия
(тип)
Исполне-
ния реле
Пределы ре-
гулирования
выдержки
времени
Погрешность
выдержки
времени
Потреб-
ляемая
мощ-
ность
Напряже-
ние пита-
ния, в
Электро-
магнит-
ное реле
с магнит-
ным демп-
фирова-
нием
ЭР Э-100
ЭРЭ-Ю1
ЭРЭ-102
ЭРЭ-103
ЭРЭ-104
ЭРЭ-105
ЭР Э-106
ЭРЭ-107
0.25—0,9 сек
±10%
16 вт
-ПО,
-220
ЭР Э-180
ЭРЭ-181
ЭРЭ-182
ЭРЭ-183
ЭРЭ-184
ЭР Э-185
1,0—5 сек
±ю%
= 110,
-220
ЭР В-99
-
2—6и сек
15 ва
~220
ЭРВ-60
-
0,1—60 сек
60 ва
~220
Конденса-
торное ре-
ле време-
ни на
электрон-
ной лампе
ЭРВ-60-5
-
1—60 сек
±3%
30 ва
~127. 220
ЭРВ-180
-
1—180 сек
±3%
30 ва
~127, 220
РВЭ-41
-
1—100 сек
90—200 сек
±1,5%
20 ва
• ~ 127
РВЭ-2
РВЭ-20
РВЭ-21
РВЭ-22
РВЭ-23
РВЭ-24
3—25 сек
10—32 сек
25-70 сек
50—120 сек
90—180 сек
±ю%
15 ва
—127 . 220,
380
РВЭ-4
РВЭ-411
РВЭ-421
РВЭ-431
РВЭ-412
РВЭ-422
РВЭ-432
1,5—9 сек
6—36 сек
30—180 сек
1,5—9 сек
6—36 сек
30—180 сек
±ю%
25 ва
—127, 2.0,
380
Реле с ча-
совым ме-
ханизмом
анкерный
ЭВ-130
ЭВ-181
ЭВ-182
0,25—4 сек
0,5—10 сек
±0,15 сек
±0,20 сек
40 вт
=24, 48,
110, 220
спуск)
ЭВ-200
ЭВ-201
ЭВ-202
0,25—4 сек
0,5—10 сек
±0,15 сек
±0.2 с х
70 на
-ПО, 127,
2-'0 3*0

торых реле времени
Приложение I
Исполнение
контактов
Разрывная
мощность
контактов
Допускаемые
колебания напря-
жения питания
с выдерж-
кой вре-
мени
мгно
венных
Вес,
кг
Примечания
н. о.
Н. 3.
1
2
1
2
3
I
2
1
1
1 1 1 1 1 1 1
Постоянный
ток
110 в—2,5 а
220 в— 1 а
440 в—0,5 а
Переменный
lOK
20 а
при напряже-
нии до 500 в
3,0
5,0
(0.85—1,05) ин
Могут применяться как
с демпфирующей втул-
кой, так и без нее. В по-
следнем случае демп-
фирование осуществля-
ется замыканием нако
ротко обмотки реле
1
2
1
1
2
1
-
То же, что
для реле
ЭРЭ-100
5,0
(0,5—1,05) иИ
То же, что и для ре-
ле ЭРЭ- 100
1
1
-
При 200 в 250 ва
2,6
-/
1
-
Как для ре-
ле ЭРЭ-100
10,5
Вес: 1) электронный
блок 4,5 кг
2) задающее
устройство 3 кг
3) реле ЭРЭ-100—
3 кг
Итого 10,5 кг
см
1
-
~500 ва
(0,9-1,1) аи
2
1
-
~500 ва
(0,9-1,1) ии
1
2*
-
—5Э0 ва
4,0
(0,85—1,05) «*
Переключающиеся кон-
такты
1
1
1
Постоянный
ток
ПО в — 1 а
220 в — 1 а
3,1
(0,9—1,05) ин
1
1
1
Переменный
ток
127 в —5 а
220 в — 5 а
380 в — 5 а
3,1
(0,85—1.1) ин
1
1
1
1
220 вт при то-
ке до 5 а и
при напряже-
нии=»220 в
-380 в
3.0
(0,7-1,1) ин
Допускается включение
реле на время не более
30 сек
1
1
I
1
3.0
(0,85—1,0) ин
75

Принцип
устрой-
ства реле
времени
Серия
(тип)
Исполне-
ния реле
Пределы ре-
гулирования
выдержки
времени
Погрешность
выдержки
времени
Потреб-
ляемая
мощ-
ность
Напряже-
ние пита-
ния, в
Реле с ча-
совым ме-
ханизмом
(анкерный
ЭВ 1
ЭВ-1 М
ЭВ-124
ЭВ-134
ЭВ из
ЭВ 123
ЭВ-133
ЭВ-122
ЭВ-132
0,1 — 1,3 сек
0,25—3,5 сек
0,5—9 сек
0,1—1,3 сек
0,25—3,5 сек
0,5—9 сек
0,25—3,5 сек
0,5—9 сек
+0,06 сек
+0,12 сек
+0,25 сек
+0,06 сек
+0,12 сек
±0,25 сек
+0,12 сек
±0,25 сек
30 вт
-24,48
спуск)
ЭВ-2
ЭВ-214
ЭВ-224
ЭВ-234
ЭВ-222
ЭВ-232
0,1 — 1,3 сек
0,25—3,5 сек
0,5—9 сек
0,25—3,5 сек
0,5—9 сек
±0,06 сек
±0,12 сек
+0.25 сек
±0,12 сек
±0,25 сек
75 ва
— ПО, 127,
220, 380
РВТ-1200
-
1—20 мин
±0,5 сек
18 ва
-220
Моторное
реле вре-
Е-58
-
2—00 сек
±0,25 сек
18 ва
-220
мени с син-
хронным
двигате-
лем
МРВ-27
1—30 мин
2—60 мин
4—120 мин
50 ва
-220
МРВ-26
1—30 мин
2—60 мин
4—120 мин
100 ва
-22)
МРВ-Ю
-
0,5—20 мин
±10 сек
50 ва
-220
РВ
РВ-К)
РВ-20
РВ-30
РВ-40
РВ-50
1,5—30 сек
6-120 сек
0,5—10 мин
2—45 мин
10—210 мин
% от наи-
большей
выдержки
времени
20 ва
—127, 220,
380
Биметал-
лическое
реле
времени
TP
-
2—100 сек
в зависимо-
сти от кон-
струкции
1,5—4 вт
76

Продолжение
Исполнение
контактов
Допускаемые
колебания напря-
жения питания
с выдерж-
кой вре
мени
мгно-
венных
Разрывная
МОЩНОСТЬ
контактов
Вес,
кг
Примечания
н. о.
и. 3.
2*
2*
| 1 1 1 1 1 1 1 1
[•*
!»•
1**
1 Н. О.
1 н. о.
1 Н. О.
1»»
1**
100 вт при то-
ке не более
1 а и напря-
жении не вы-
ше 220 в в це-
пи с х^5х
ХИТ*8 сек
1.5
(0,7-1.1) ын
» Один проскальзываю
щий контакт
*• Переключающийся
контакт
Реле ЭВ-113, ЭВ-123,
ЭВ-133 рассчитаны на
длительное включение,
остальные—на 2 мин
1
1
1
2»
2»
1»*
1*»
1**
1*
1»
Как и для
реле ЭВ-1
(0,85—1,1) ин
* Один проскальзываю-
щий контакт
** Переключающийся
контакт
5
-
1 н. о.
С выдержкой
времени 100 вт
без выдержки
времени 20 вт
при 220 в
5
(0.9-1,1) ин
1
2
-
700 вт при
-22' в
5
•
-
250 ва при
-220 в
14
2
-
250 ва при
-220 в
18
Сдвоенный вариант
реле МРВ-27
1
1
1 н. 0.
1 И. 3.
10 а дли
тельно
5.4
1
1
1 Н. 0.
1 Н. 3
6 а длительно
15 а кратко-
временно
500 ва при
cos 9 = 0,3
3,6
(0.85—1.05) ин
1
1
-
0,2 а при
60 в без ин-
дуктивности

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
Глава первая
Реле времени с электрическим замедлением
1. Простейшие схемные методы получения выдержки времени . 5
2. Электромагнитные реле времени с магнитным демпфированием 11
3. Конденсаторные реле времени . . 18
4. Реле времени на магнитных усилителях 35
Глава вторая
Реле времени с механическим замедлением
1. Реле времени с замедлением движения якоря электромагнита 40
2. Реле времени с часовыми механизмами \ . . 49
3. Моторные реле времени 53
Глава третья
Реле времени с электротермическим замедлением
1. Биметаллические реле времени 57
2. Реле времени с удлиняющейся нитью 61
3. Реле времени на полупроводниковых термосопротивлениях . , 63
4. Тепловые реле времени с расширяющейся жидкостью или га-
зом 66
5. Реле времени с разогревом катода электронной лампы .... 68
Глава четвертая
Реле времени с электрохимическим замедлением
Литература L 72
Приложение I. Технические данные некоторых реле времени 74
Приложение II. Ориентировочные пределы изменения выдержки
времени для различных приборов • 76

Георгий Васильевич Дружинин
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
Редактор В. И. Иванов Техн. редактор К- П. Вороним
Сдано в набор 29/VIII 1959 г. Подписано к печати 31/Х 1959 г.
Т-12135. Бумага 84 X Юв1/» 4>1 печ. л. Уч.-изд. л. 4,6.
Тираж 17С00 9K8. Цена 2 р. 30 к. Заказ 452
Типография Госэнергоиздата, Москва, Шлюзовая наб., 10