Apa itu Induction Cup Relay

Apa itu Induction Cup Relay?

Induction Cup Relay

Relay ini adalah versi dari relay induksi disk. Induction cup relays bekerja dengan prinsip yang sama dengan relay induksi disk. Konstruksi dasar relay ini mirip dengan motor induksi empat kutub atau delapan kutub. Jumlah kutub pada relay proteksi tergantung pada jumlah lilitan yang dibutuhkan. Gambar menunjukkan relay induction cup empat kutub.

Ketika cakram pada relay induksi diganti dengan cangkir aluminium, inersia sistem berputar sangat berkurang. Inersia mekanis yang lebih rendah ini memungkinkan relay induction cup beroperasi jauh lebih cepat daripada relay induksi disk. Selain itu, sistem kutub proyeksi dirancang untuk memberikan torsi maksimum per input VA.

Pada unit empat kutub, seperti yang ditunjukkan dalam contoh kami, arus eddy yang dihasilkan di cangkir karena satu pasang kutub, langsung muncul di bawah pasang kutub lainnya. Ini membuat torsi per VA relay ini sekitar tiga kali lebih besar daripada relay jenis induksi disk dengan elektromagnet berbentuk C. Jika saturasi magnetik kutub dapat dihindari dengan perancangan, karakteristik operasi relay dapat dibuat linier dan akurat untuk rentang operasi yang luas.

Prinsip Kerja Induction Cup Relay

Seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, prinsip kerja induction cup relay sama dengan motor induksi. Medan magnet berputar dihasilkan oleh pasangan kutub medan yang berbeda. Dalam desain empat kutub, kedua pasang kutub dipasok dari sekunder trafo arus yang sama, tetapi perbedaan fase antara arus dua pasang kutub adalah 90 derajat; hal ini dilakukan dengan menyisipkan induktor secara seri dengan lilitan satu pasang kutub, dan dengan menyisipkan resistor secara seri dengan lilitan pasang kutub lainnya.

Medan magnet berputar menginduksi arus di brum atau cangkir aluminium. Sesuai dengan prinsip kerja motor induksi, cangkir mulai berputar ke arah medan magnet berputar, dengan kecepatan sedikit lebih rendah dari kecepatan medan magnet berputar. 

Cangkir aluminium dilekatkan dengan pegas rambut: Dalam kondisi normal, torsi pemulihan pegas lebih tinggi daripada torsi defleksi cangkir. Jadi tidak ada pergerakan cangkir. Tetapi selama kondisi sistem yang rusak, arus melalui lilitan sangat tinggi, sehingga torsi defleksi yang dihasilkan di cangkir jauh lebih tinggi daripada torsi pemulihan pegas, sehingga cangkir mulai berputar sebagai rotor motor induksi. Kontak yang melekat pada gerakan cangkir ke sudut rotasi tertentu.

Konstruksi Induction Cup Relay

Sistem magnetik relay dibangun menggunakan lembaran baja berpotongan lingkaran. Kutub magnet diproyeksikan pada tepi dalam lembaran laminasi ini. Lilitan medan dilingkarkan pada kutub-kutub laminasi ini. Lilitan medan dua kutub yang saling berhadapan dihubungkan secara seri.

Cangkir atau drum aluminium, dipasang pada inti besi laminasi, dipasang pada poros yang ujung-ujungnya pas di cangkir atau bantalan permata. Medan magnet laminasi disediakan di dalam cangkir atau drum untuk memperkuat medan magnet yang memotong cangkir.

Induction Cup Directional atau Power Relay

Induction cup relays sangat cocok untuk unit penunjuk arah atau perbandingan fase. Mereka menyediakan torsi yang stabil, non-getaran, dan memiliki torsi parasit minimal karena arus atau tegangan saja.

Dalam induction cup directional atau power relay, lilitan satu pasang kutub dihubungkan melintasi sumber tegangan, dan lilitan pasang kutub lainnya dihubungkan dengan sumber arus sistem. Oleh karena itu, fluks yang dihasilkan oleh satu pasang kutub sebanding dengan tegangan dan fluks yang dihasilkan oleh pasang kutub lainnya sebanding dengan arus listrik.

Diagram vektor relay ini dapat direpresentasikan sebagai berikut,

Di sini, dalam diagram vektor, sudut antara tegangan sistem V dan arus I adalah θ. Fluks yang dihasilkan karena arus I adalah φ1 yang sefase dengan I. Fluks yang dihasilkan karena tegangan V, adalah φ2 yang berkuadratur dengan V. Oleh karena itu, sudut antara φ1 dan φ2 adalah (90o – θ). Karenanya, jika torsi yang dihasilkan oleh kedua fluks tersebut adalah Td. Di mana, K adalah konstanta proporsionalitas.

Di sini dalam persamaan ini kita mengasumsikan bahwa, fluks yang dihasilkan oleh lilitan tegangan tertinggal 90 ^o di belakang tegangannya. Dengan perancangan, sudut ini dapat dibuat mendekati nilai apa pun dan diperoleh persamaan torsi T = KVIcos (θ – φ) di mana θ adalah sudut antara V dan I. Sesuai itu, induction cup relays dapat dirancang untuk menghasilkan torsi maksimum ketika sudut θ = 0 atau 30o, 45o, atau 60o.

Relay yang dirancang sedemikian rupa, sehingga mereka menghasilkan torsi maksimum pada θ = 0, adalah P induction cup power relay. Relay yang menghasilkan torsi maksimum ketika θ = 45o atau 60o, digunakan sebagai relay perlindungan arah.

Reactance dan MHO type Induction Cup Relay

Dengan memanipulasi susunan lilitan arus-tegangan dan sudut pergeseran fase relatif antara berbagai fluks, induction cup relay dapat dibuat untuk mengukur reaktansi murni atau admittance. Karakteristik semacam itu dibahas lebih detail dalam sesi tentang relay jarak elektromagnetik.