Релейная система

Реле'йная систе'ма в управлении, автоматическая система управления, в которой имеется хотя бы одно звено, обладающее релейной характеристикой. Р. с. является одним из видов нелинейных дискретных автоматических систем управления. Различают двухпозиционные (см. Двухпозиционный регулятор) и многопозиционные Р. с. Принципиальная особенность двухпозиционных Р. с. — наличие у них автоколебаний выходного (регулируемого) параметра в установившемся режиме (т. е. после окончания переходных процессов); амплитуда и период автоколебаний определяются релейной характеристикой применяемого релейного элемента, а также динамическими характеристиками объекта управления, исполнительных механизмов, измерительных и преобразующих устройств, входящих в автоматическую систему управления. Р. с. относительно просты в изготовлении и эксплуатации, имеют низкую стоимость; использование бесконтактных релейных элементов повышает надёжность системы. Р. с. широко применяют при управлении различными технологическими процессами.

Релейная форсировка возбуждения

Реле'йная форсиро'вка возбужде'ния, процесс усиления возбуждения синхронных генераторов, компенсаторов и электродвигателей, осуществляемый и контролируемый автоматическими устройствами. При этом ток возбуждения электрической машины и, как следствие, эдс в обмотках статора увеличиваются с максимально возможной скоростью до наибольшего технически допустимого уровня. Р. ф. в. необходима при резком снижении напряжения, обычно обусловливаемом коротким замыканием в электроэнергетической системе. При коротком замыкании (в аварийном режиме) и после отключения поврежденного участка (в послеаварийном режиме) Р. ф. в. обеспечивает подъём напряжения и повышение динамической устойчивости электроэнергетической системы, что ведёт к скорейшему восстановлению нормального режима её работы. В ряде случаев для предотвращения опасных перенапряжений (например, при аварийных отключениях нагрузки) производится, наоборот, релейная расфорсировка (снижение возбуждения) генераторов. Устройства Р. ф. в. входят в состав систем автоматического регулирования возбуждения.

  Лит.: Веников В. А., Переходные электромеханические процессы в электрических системах, 2 изд., М., 1970; Барзам А. Б., Системная автоматика, 3 изд., М., 1973.

  Н. И. Овчаренко.

Релейная характеристика

Реле'йная характери'стика, характеристика кусочно-линейного вида, соответствующая преобразованию в техническом устройстве (системе) непрерывной входной величины х в дискретные значения выходной величины y_n, где n — число возможных её значений (уровней), обычно равное 2 или 3. На рис. приведены Р. х. основных типов: Р. х. идеальных (а, б) и реальных (в, г) двухпозиционных (n = 2) и трёхпозиционных (n = 3) релейных элементов. У Р. х. типов в, г имеется зона гистерезиса (неоднозначности): при изменении х в областях x₁ £ x £ x₂ (рис., в) или x₁ £ x £ x₂, x₃ £ x £ x₄ (рис., г) ход зависимости y(x) определяется не только величиной, но и направлением изменения х. Значение х, при котором у скачком переходит от одного значения к другому, называется порогом срабатывания. Р. х. типа в имеют, например, простейшие двухпозиционные электромагнитные реле, а Р. х. типа г — трёхпозиционные поляризованные реле. Элементы с Р. х. широко используются при квантовании сигналов по уровню и в релейных системах автоматического управления.

  Лит. см. при ст. Релейный элемент.

  А. В. Кочеров.

Релейные характеристики двухпозиционных (а, в) и трехпозиционных (б, г) релейных элементов.

Релейный элемент

Реле'йный элеме'нт, минимальная совокупность деталей и связей между ними, имеющая релейную характеристику, т. е. скачкообразно изменяющая воздействие на выходе (выходах) при поступлении фиксированных воздействий на вход (входы). При построении дискретных управляющих устройств (например, релейных, см. Реле) Р. э. рассматривается как их наиболее простая составная часть.

  Р. э. характеризуются порогом срабатывания — минимальным абсолютным значением возрастающего входного воздействия, при котором Р. э. изменяет своё состояние и одновременно изменяет воздействие на выходе в соответствии с релейной характеристикой, и порогом отпускания — минимальным абсолютным значением уменьшающегося входного воздействия, при котором Р. э. возвращается в первоначальное состояние. Однако некоторые Р. э. могут обладать свойством фиксации, т.е. оставаться в занятом ими состоянии и после снятия воздействия на входе. В этом случае Р. э. возвращается в первоначальное состояние обычно после подачи воздействия на др. его вход (или воздействия др. знака на тот же вход). Р. э. с фиксацией применяют, например, для реализации памяти вычислительных и управляющих машин. Характеристикой Р. э. служит также его быстродействие, определяемое временем срабатывания и временем отпускания, или возврата. В современных бесконтактных элементах время срабатывания и время отпускания достигает несколько нсек. Важные характеристики Р. э. — потребление энергии, масса, занимаемый объём.

  Существует большое количество различных типов Р. э.: от силовых Р. э., коммутирующих токи ~10—10² а при напряжениях ~ 10⁴—10³ в с быстродействием ~ 10^—1 сек, до контактных и бесконтактных Р. э. для управляющих и контрольных автоматических устройств, реагирующих на токи ~ 10^—4 а при напряжениях ~ 10^—1 в и имеющих быстро действие ~ 10^—4 сек.

  С конструктивной точки зрения в Р. э. выделяют воспринимающие органы, которые реагируют на внешние воздействия, исполнительные — предназначенные для передачи воздействий от Р. э. вовне, и промежуточные — перерабатывающие и передающие воздействия от воспринимающих органов к исполнительным. Эти органы могут быть или явно выраженными или объединёнными друг с другом. По виду исполнительных органов Р. э. разделяют на контактные, в которых исполнительными органами служат электрические контакты, коммутирующие электрической цепи, и бесконтактные (электрические, пневматические и др.), в которых выходное воздействие формируется изменением различных параметров выходных цепей, например сопротивления, ёмкости, индуктивности, или изменением напряжения, давления и т. п. в этих цепях. В бесконтактных Р. э. релейная характеристика или органически присуща им (как, например, в Р. э. с прямоугольной петлей гистерезиса, в лампах тлеющего разряда, в тиратронах и криотронах), или же получается в результате соответствующего соединения электрических элементов, которые сами по себе не имеют релейной характеристики (как это, например, имеет место в триггерных Р. э.). Бесконтактные Р. э. обычно значительно меньше контактных по размерам (современная технология позволяет, например, изготовлять до 10⁴ полупроводниковых Р. э. на тонкой кремниевой пластине размером 4х4,5 мм), более надёжны в работе, потребляют меньшую мощность и обладают более высоким быстродействием.