Объект: UNRelay

Библиотека: Electronics

Имя на уровне решателя: UNRelay

Аннотация: Реле по напряжению нормально замкнутое

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	ELECTRIC	Электрический порт 1 положительного вывода замыкающей цепи
2	Port2	ELECTRIC	Электрический порт 2 отрицательного вывода замыкающей цепи
3	Port3	ELECTRIC	Электрический порт 1 замыкаемой цепи
4	Port4	ELECTRIC	Электрический порт 2 замыкаемой цепи

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	Goff	real	Проводимость разомкнутого ключа, 1/Ом	Sm	1e-6
2	Ron	real	Сопротивление замкнутого ключа, Ом	ohm	1e-6
3	S0	string	Начальное состояние [on, off]		off
4	Umax	real	Напряжение отключения, В	V	1
5	dt	real	Время переключения, с	s	1e-3

Расчетные и измеряемые величины:

№	Параметр	Описание	Единица
1	V_Voltage1	Электрический потенциал на порте ;	V
2	S_ElectricCurrent1	Электрический ток на порте ;	A
3	V_Voltage2	Электрический потенциал на порте ;	V
4	S_ElectricCurrent2	Электрический ток на порте ;	A
5	V_Voltage3	Электрический потенциал на порте ;	V
6	S_ElectricCurrent3	Электрический ток на порте ;	A
7	V_Voltage4	Электрический потенциал на порте ;	V
8	S_ElectricCurrent4	Электрический ток на порте ;	A

Результаты тестирования

Управляемое реле (UNRelay). Проверка переключений.

Описание устройства

UNRelay — это управляемый электромеханический переключатель (реле), коммутация которого зависит от тока в цепи управления. Устройство позволяет гальванически развязывать цепь управления и силовую цепь, что широко применяется в автоматике и силовой электронике.

Структура схемы

Схема состоит из двух основных цепей: цепи управления и силовой части.

Цепь управления:

• Управляемый источник тока (EVV1) — формирует ток в цепи управления.

• Амперметр As — контролирует ток, протекающий через катушку реле.

• Источник трапециевидного сигнала (TrapeziumSource1) — задает форму управляющего воздействия.

• Датчик напряжения S1 — измеряет сигнал, подаваемый на управляемый источник.

• Амперметр Agr — контролирует паразитные токи утечки на землю от цепей управления.

Силовая часть:

• Источник ЭДС E1 — питает нагрузку.

• Сопротивление R1 — нагрузка, коммутируемая контактами реле.

• UNRelay — управляемый переключатель (нормально закрытый контакт).

Принцип работы

Реле UNRelay работает по следующему алгоритму:

1. Сигнал от TrapeziumSource1 поступает на датчик S1 и управляет источником тока EVV1.

2. Ток в цепи управления начинает нарастать (контролируется амперметром As).

3. Когда ток в цепи управления достигает порогового значения, соответствующего напряжению 1 В на управляющем элементе, нормально закрытый контакт размыкается.

4. В силовой цепи перестает течь ток — датчик А1 фиксирует 0 А.

5. Когда напряжение в цепи управления падает ниже 1 В, выключатель замыкается вновь, ток в нагрузке восстанавливается.

Расчет ожидаемых значений

При замкнутых контактах реле (напряжение управления < 1 В) ток в силовой цепи определяется законом Ома:

\[I = \frac{E1}{R1} = \frac{10\ \text{В}}{10\ \text{Ом}} = 1\ \text{А}\]

При разомкнутых контактах (напряжение управления ≥ 1 В) ток в нагрузке отсутствует: I = 0 А.

Начальные данные

Параметры элементов схемы:

• R1 (сопротивление нагрузки) = 10 Ом

• E1 (напряжение силовой цепи) = 10 В

• Порог срабатывания (напряжение управления) = 1 В

• end (время интегрирования) = 5

Ожидаемая осциллограмма

На временной диаграмме должны наблюдаться:

• Нарастание и спад управляющего сигнала (S1) трапециевидной формы.

• Ступенчатое изменение тока в силовой цепи (А1):

• 1 А при замкнутых контактах (управление < 1 В).

• 0 А при разомкнутых контактах (управление ≥ 1 В).

• Отсутствие токов утечки на землю (Agr ≈ 0 А).

Схема теста

Рисунок 1 — Схема тестирования управляемого реле UNRelay

График результата теста

Рисунок 2 - Electronics_object_UNRelay.Check