Co je to indukční čerpadlo relé?

Co je indukční číšový relé?

Indukční číšové relé

Toto relé je verzí indukčního diskového relé. Indukční číšová relé fungují na stejném principu jako indukční disková relé. Základní konstrukce tohoto relé je podobná čtyřpolovému nebo osmipolovému indukčnímu motoru. Počet polů v ochranném relé závisí na počtu potřebných cívek. Obrázek ukazuje čtyřpolové indukční číšové relé.

Když se disk indukčního relé nahradí hliníkovou číší, je setrvačnost otáčejícího se systému velmi snížena. Tato nižší mechanická setrvačnost umožňuje indukční číšovému relé pracovat mnohem rychleji než indukčnímu diskovému relé. Kromě toho je systém vyvrcholených pólů navržen tak, aby poskytoval maximální moment za vstup VA.

V čtyřpolové jednotce, jak je uvedeno v našem příkladu, proud víření vygenerovaný v číši díky jedné dvojici pólů, přímo vystupuje pod druhou dvojicí pólů. To znamená, že moment za VA tohoto relé je přibližně třikrát větší než u indukčního diskového relé s C-tvarovým elektromagnetem. Pokud lze magnetické nasycení pólů zabránit návrhem, lze provozní charakteristiky relé udělat lineární a přesné pro široký rozsah operace.

Princip fungování indukčního číšového relé

Jak jsme již řekli, princip fungování indukčního číšového relé je stejný jako u indukčního motoru. Otácející se magnetické pole je generováno různými páry pólů pole. V návrhu s čtyřmi póly jsou obě dvojice pólů napájeny ze sekundární strany stejného transformátoru proudu, ale fázový rozdíl mezi proudy dvou dvojic pólů je 90°; To je dosaženo umístěním induktoru v sérii s cívkou jedné dvojice pólů a rezistoru v sérii s cívkou druhé dvojice pólů.

Otácející se magnetické pole indukuje proud v hliníkové číši. Podle principu fungování indukčního motoru začne číše otáčet ve směru otácejícího se magnetického pole, s rychlostí mírně nižší než rychlost otácejícího se magnetického pole. 

Hliníková číše je spojena s tenkým pružinovým vláskem: V normálním stavu je vracející moment pružiny vyšší než odklonový moment číše. Proto nedochází k pohybu číše. Během poruchy v systému je proud procházející cívkou velmi vysoký, a proto je odklonový moment v číši mnohem vyšší než vracející moment pružiny, což způsobí, že číše začne otáčet jako rotor indukčního motoru. Kontakty připojené k pohyblivé části číše reagují na specifický úhel otáčení.

Konstrukce indukčního číšového relé

Magnetický systém relé je postaven z kruhových řezů ocelových plechů. Magnetické póly jsou projekovány na vnitřní okraje těchto laminovaných plechů. Pole cívky jsou zavinuty na těchto laminovaných pólů. Pole cívky dvou protilehlých pólů jsou spojeny v sérii.

Hliníková číše nebo bubín, uložená na laminovaném železném jádru, je nesená hřídelí, jejíž konce jsou uloženy v lemovaných číších nebo ložiskách. Laminované magnetické pole je poskytnuto uvnitř číše nebo bubnu, aby zesílilo magnetické pole, které číši prořezává.

Indukční číšové směrové nebo výkonové relé

Indukční číšová relé jsou velmi vhodná pro směrové nebo fázové porovnávací jednotky. Poskytují stabilní, nevibrující moment a mají minimální parazitní momenty způsobené pouze proudem nebo napětím.

V indukčním číšovém směrovém nebo výkonovém relé jsou cívky jedné dvojice pólů spojeny napříč zdrojem napětí, a cívky druhé dvojice pólů jsou spojeny se zdrojem proudu systému. Tedy, tok vyvolaný jednou dvojicí pólů je úměrný napětí a tok vyvolaný druhou dvojicí pólů je úměrný elektrickému proudu.

Vektorový diagram tohoto relé lze znázornit následovně,

Zde, v vektorovém diagramu, je úhel mezi systémovým napětím V a proudem I θ. Tok vyvolaný proudem I je φ1, který je v fázi s I. Tok vyvolaný napětím V, je φ2, který je v kvadratu s V. Tedy, úhel mezi φ1 a φ2 je (90° – θ).Proto, pokud je moment vyvolaný těmito dvěma toky Td.Kde K je konstanta úměrnosti.

V této rovnici jsme předpokládali, že tok vyvolaný cívkou napětí je pozadu o 90° za svým napětím. Tento úhel lze návrhem přiblížit jakékoli hodnotě a získat rovnici momentu T = KVIcos (θ – φ), kde θ je úhel mezi V a I. Podle toho lze indukční číšová relé navrhnout tak, aby produkovaly maximální moment, když je úhel θ = 0 nebo 30°, 45° nebo 60°.

Relé, která jsou navržena tak, aby produkovala maximální moment při θ = 0, je P indukční číšové výkonové relé. Relé, která produkuje maximální moment při θ = 45° nebo 60°, jsou používána jako směrová ochranná relé.

Reaktance a MHO typ indukčního číšového relé

Manipulací s uspořádáním cívek napětí a proudu a relativními fázovými posuny mezi různými toky lze indukční číšové relé upravit tak, aby měřila buď čistou reaktanci, nebo admitanci. Takové charakteristiky jsou detailněji popsány v sekci o elektromagnetických vzdálenostních relé.