Què és el Relé de Tassa Inductiva?

Què és un relé de copa d'inducció?

Relé de copa d'inducció

Aquest relé és una versió del relé de disc d'inducció. Els relés de copa d'inducció funcionen pel mateix principi que els relés de disc d'inducció. La construcció bàsica d'aquest relé és similar a la d'un motor d'inducció de quatre pols o vuit pols. El nombre de pols en el relé de protecció depèn del nombre d'enrotllaments necessaris. La figura mostra un relé de copa d'inducció de quatre pols.

Quan el disc d'un relé d'inducció es substitueix per una copa d'alumini, l'inèrcia del sistema rotatiu es redueix considerablement. Aquesta menor inèrcia mecànica permet que el relé de copa d'inducció funcioni molt més ràpidament que el relé de disc d'inducció. Addicionalment, el sistema de pols projectats està dissenyat per proporcionar el màxim moment per entrada de VA.

En l'unitat de quatre pols, mostrada en el nostre exemple, la corrent induïda en la copa deguda a un parell de pols, apareix directament sota l'altre parell de pols. Això fa que el moment per VA d'aquest relé sigui aproximadament tres vegades més gran que el del relé de disc d'inducció amb un electroimant en forma de C. Si es pot evitar la saturació magnètica dels pols mitjançant el disseny, les característiques d'operació del relé poden ser lineals i precises en un ampli rang d'operació.

Principi de funcionament del relé de copa d'inducció

Com hem dit abans, el principi de funcionament del relé de copa d'inducció és el mateix que el del motor d'inducció. Un camp magnètic rotatori es produeix per diferents parells de pols de camp. En el disseny de quatre pols, tots dos parells de pols s'alimenten del segonari del mateix transformador de corrent, però la diferència de fase entre les corrents dels dos parells de pols és de 90 graus; això es fa inserint un inductor en sèrie amb l'enrotllament d'un parell de pols, i inserint un resistor en sèrie amb l'enrotllament de l'altre parell de pols.

El camp magnètic rotatori induïx corrent en la copa d'alumini. Segons el principi de funcionament del motor d'inducció, la copa comença a girar en la direcció del camp magnètic rotatori, amb una velocitat lleugerament inferior a la velocitat del camp magnètic rotatori. 

La copa d'alumini està unida a una molla capilar: en condicions normals, el moment de restauració de la molla és superior al moment de desviació de la copa. Per tant, no hi ha moviment de la copa. Però en condicions defectuoses del sistema, la corrent a través de l'enrotllament és molt alta, per tant, el moment de desviació produït en la copa és molt més alt que el moment de restauració de la molla, i per tant, la copa comença a girar com el rotor d'un motor d'inducció. Els contactes estan atachats al moviment de la copa a un angle de rotació específic.

Construcció del relé de copa d'inducció

El sistema magnètic del relé es construeix utilitzant fulls de ferro cortats circularment. Els pols magnètics es projecten en els marges interiors d'aquests fulls laminats. Els enrotllaments de camp es fan en aquests pols laminats. Els enrotllaments de camp de dos pols oposats es connecten en sèrie.

La copa o tambor d'alumini, ajustat a un nucli laminat de ferro, es porta per un eix el qual té les seves extremitats ajustades en cops de joier o rodaments. El camp magnètic laminat s'ofereix a l'interior de la copa o tambor per fortalecer el camp magnètic que talla la copa.

Relé de copa d'inducció direccional o de potència

Els relés de copa d'inducció són molt adequats per a unitats direccionals o de comparació de fase. Proporcionen un moment estable, sense vibracions, i tenen moments parasits mínims deguts només a la corrent o a la tensió.

En el relé de copa d'inducció direccional o de potència, els enrotllaments d'un parell de pols es connecten a través de la font de tensió, i els enrotllaments de l'altre parell de pols es connecten amb la font de corrent del sistema. Per tant, el flux produït per un parell de pols és proporcional a la tensió i el flux produït per l'altre parell de pols és proporcional a la corrent elèctrica.

El diagrama vectorial d'aquest relé es pot representar de la següent manera,

Aquí, en el diagrama vectorial, l'angle entre la tensió V del sistema i la corrent I és θ. El flux produït per la corrent I és φ1, que està en fase amb I. El flux produït per la tensió V és φ2, que està en quadratura amb V. Per tant, l'angle entre φ1 i φ2 és (90o – θ). Per tant, si el moment produït per aquests dos fluxos és Td. On, K és la constant de proporcionalitat.

En aquesta equació hem assumit que, el flux produït per l'enrotllament de tensió es retrasa 90^o respecte a la seva tensió. Amb el disseny, aquest angle es pot fer que s'apropi a qualsevol valor i s'obté una equació de moment T = KVIcos (θ – φ) on θ és l'angle entre V i I. En conseqüència, els relés de copa d'inducció es poden dissenyar per produir un moment màxim quan l'angle θ = 0 o 30o, 45o o 60o.

Els relés que estan dissenyats de manera que produeixen un moment màxim quan θ = 0, són relés de potència P de copa d'inducció. Els relés que produeixen un moment màxim quan θ = 45o o 60o, s'utilitzen com a relés de protecció direccional.

Relé de copa d'inducció de reactància i tipus MHO

Manipulant els enrotllaments de corrent i tensió i els angles de desplaçament de fase relatius entre els diversos fluxos, el relé de copa d'inducció es pot dissenyar per mesurar o bé pura reactància o bé admittància. Aquestes característiques es discuteixen amb més detall en una sessió sobre relés electromagnètics de distància.