Apakah Induction Cup Relay

Apakah Induction Cup Relay?

Induction Cup Relay

Relai ini adalah versi dari relai induksi cakram. Relai induction cup bekerja berdasarkan prinsip yang sama dengan relai induksi cakram. Konstruksi dasar relai ini serupa dengan motor induksi empat kutub atau delapan kutub. Jumlah kutub dalam relai perlindungan tergantung pada jumlah gulungan yang diperlukan. Gambar menunjukkan relai induction cup empat kutub.

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

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

Prinsip Kerja Induction Cup Relay

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

Medan magnet berputar menginduksi arus dalam 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 dilengkapi dengan pegas rambut: Dalam kondisi normal, torsi pemulihan pegas lebih tinggi daripada torsi defleksi cangkir. Jadi tidak ada gerakan cangkir. Tetapi selama kondisi sistem yang rusak, arus melalui gulungan cukup tinggi, sehingga, torsi defleksi yang dihasilkan dalam cangkir jauh lebih tinggi daripada torsi pemulihan pegas, sehingga cangkir mulai berputar sebagai rotor motor induksi. Kontak yang terpasang pada gerakan cangkir ke sudut rotasi tertentu.

Konstruksi Induction Cup Relay

Sistem magnet relai dibangun menggunakan lembaran baja potongan lingkaran. Kutub magnet diproyeksikan pada tepi dalam lembaran laminasi ini. Gulungan medan dipasangkan pada kutub-kutub laminasi ini. Gulungan medan dua kutub yang saling berhadapan dihubungkan secara seri.

Cangkir atau drum aluminium, yang dipasang pada inti besi laminasi, dipasang pada poros yang ujung-ujungnya cocok dalam 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

Relai induction cup sangat cocok untuk unit arah atau perbandingan fase. Mereka menyediakan torsi stabil, tanpa getaran, dan memiliki torsi parasit minimal karena arus atau tegangan saja.

Dalam relai induction cup arah atau daya, gulungan satu pasang kutub dihubungkan ke sumber tegangan, dan gulungan pasang kutub lainnya dihubungkan dengan sumber arus sistem. Oleh karena itu, fluks yang dihasilkan oleh satu pasang kutub proporsional dengan tegangan dan fluks yang dihasilkan oleh pasang kutub lainnya proporsional dengan arus listrik.

Diagram vektor dari relai 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 kuadratur dengan V. Oleh karena itu, sudut antara φ1 dan φ2 adalah (90o – θ). Jadi, jika torsi yang dihasilkan oleh dua fluks ini adalah Td. Di mana, K adalah konstanta proporsionalitas.

Dalam persamaan ini, kami telah mengasumsikan bahwa, fluks yang dihasilkan oleh gulungan tegangan tertinggal 90 ^o di belakang tegangan tersebut. Dengan merancang sudut ini dapat dibuat mendekati nilai apa pun dan persamaan torsi T = KVIcos (θ – φ) diperoleh di mana θ adalah sudut antara V dan I. Oleh karena itu, relai induction cup dapat dirancang untuk menghasilkan torsi maksimum ketika sudut θ = 0 atau 30o, 45o atau 60o.

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

Reactance dan MHO type Induction Cup Relay

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