Co to jest indukcyjna szpara przelacznicza

Czym jest Relacja Indukcyjna?

Relacja Indukcyjna

Ta relacja jest wersją relacji indukcyjnej z dyskiem. Relacje indukcyjne działają na tym samym zasadzie co relacje indukcyjne z dyskiem. Podstawowa konstrukcja tej relacji jest podobna do cztero- lub ośmio-polewego silnika indukcyjnego. Liczba pól w relacji ochronnej zależy od potrzebnej liczby zwinięć. Rysunek przedstawia cztero-polewą relację indukcyjną.

Gdy dysk relacji indukcyjnej zostanie zastąpiony aluminiowym kubkiem, bezwładność układu obrotowego znacznie się zmniejsza. Ta niższa mechaniczna bezwładność pozwala relacji indukcyjnej działać znacznie szybciej niż relacja indukcyjna z dyskiem. Ponadto, system polowy zaprojektowany jest tak, aby zapewnić maksymalny moment obrotowy na wejście VA.

W cztero-polewym układzie, pokazanym w naszym przykładzie, wiry prądu wirowego wytworzonego w kubku przez jedną parę pól, bezpośrednio pojawiają się pod drugą parą pól. To sprawia, że moment obrotowy na wejście VA tej relacji jest około trzy razy większy niż w przypadku relacji indukcyjnej z dyskiem i C-kształtnym elektromagnesem. Jeśli można uniknąć nasycenia magnetycznego pól poprzez odpowiednie zaprojektowanie, charakterystyki pracy relacji mogą być liniowe i dokładne w szerokim zakresie działania.

Zasada Działania Relacji Indukcyjnej

Jak powiedzieliśmy wcześniej, zasada działania relacji indukcyjnej jest taka sama jak w przypadku silnika indukcyjnego. Obrotowe pole magnetyczne powstaje dzięki różnym param pól. W cztero-polewym projekcie obie pary pól są zasilane z tego samego wtórnego transformatora prądowego, ale faza między prądami dwóch par pól wynosi 90 stopni; to jest realizowane poprzez wprowadzenie induktora szeregowo z cewką jednej pary pól, oraz rezystora szeregowo z cewką drugiej pary pól.

Obrotowe pole magnetyczne indukuje prąd w aluminiowym kubku. Zgodnie z zasadą działania silnika indukcyjnego, kubek zaczyna się obracać w kierunku obrotowego pola magnetycznego, z prędkością nieco mniejszą niż prędkość obrotowego pola magnetycznego. 

Aluminiowy kubek jest połączony z cienkim sprężyną: w normalnych warunkach moment przywracający sprężyny jest większy niż moment odchylenia kubka. Dlatego nie ma ruchu kubka. Ale w przypadku uszkodzenia systemu, prąd płynący przez cewkę jest bardzo wysoki, więc moment odchylenia wytworzony w kubku jest znacznie większy niż moment przywracający sprężyny, dlatego kubek zaczyna się obracać jak rotor silnika indukcyjnego. Kontakty dołączone do poruszającego się kubka do określonego kąta obrotu.

Konstrukcja Relacji Indukcyjnej

System magnetyczny relacji jest budowany za pomocą okrągłych wyciętych arkuszy stali. Pola magnetyczne są projektowane na wewnętrznych krawędziach tych laminowanych arkuszy. Cewki polowe są nawijane na te laminowane pola. Cewki polowe dwóch naprzeciwko siebie stojących pól są połączone szeregowo.

Aluminiowy kubek lub bęben, zamontowany na laminowanym rdzeniu żelaznym, jest przenoszony przez wał, którego końce pasują do klejnotowych kubków lub łożysk. Laminowane pole magnetyczne jest dostarczane wewnątrz kubka lub bębna, aby wzmocnić pole magnetyczne przecinające kubek.

Relacja Kierunkowa lub Mocy Indukcyjna

Relacje indukcyjne są bardzo odpowiednie dla jednostek kierunkowych lub porównujących fazy. Zapewniają stały, nie drżący moment obrotowy i mają minimalne momenty pasożytnicze spowodowane tylko prądem lub napięciem.

W relacji kierunkowej lub mocy indukcyjnej, cewki jednej pary pól są połączone z źródłem napięcia, a cewki drugiej pary pól są połączone z źródłem prądu systemu. Dlatego, strumień magnetyczny wytworzony przez jedną parę pól jest proporcjonalny do napięcia, a strumień magnetyczny wytworzony przez drugą parę pól jest proporcjonalny do prądu elektrycznego.

Diagram wektorowy tej relacji można przedstawić następująco,

Tutaj, w diagramie wektorowym, kąt między napięciem systemu V a prądem I wynosi θ. Strumień magnetyczny wytworzony przez prąd I to φ1, który jest w fazie z I. Strumień magnetyczny wytworzony przez napięcie V to φ2, który jest w kwadraturze z V. Dlatego, kąt między φ1 i φ2 wynosi (90o – θ). Zatem, jeśli moment obrotowy wytworzony przez te dwa strumienie magnetyczne to Td. Gdzie, K to stała proporcjonalności.

W tym równaniu założyliśmy, że strumień magnetyczny wytworzony przez cewkę napięciową opóźniony jest o 90^o w stosunku do jej napięcia. Poprzez zaprojektowanie, ten kąt może być przystosowany do dowolnej wartości, a równanie momentu T = KVIcos (θ – φ) uzyskane, gdzie θ to kąt między V i I. Odpowiednio, relacje indukcyjne mogą być zaprojektowane tak, aby produkować maksymalny moment obrotowy, gdy kąt θ = 0 lub 30o, 45o lub 60o.

Relacje zaprojektowane tak, aby produkowały maksymalny moment obrotowy przy θ = 0, to relacje mocy indukcyjnej. Relacje, które produkują maksymalny moment obrotowy, gdy θ = 45o lub 60o, są używane jako relacje ochronne kierunkowe.

Relacje Reaktancji i Typu MHO

Poprzez manipulację układami cewek prądowo-napięciowych i względnymi kątami przesunięcia fazowego między różnymi strumieniami magnetycznymi, relacja indukcyjna może być zaprojektowana do pomiaru czystej reaktancji lub admitancji. Takie cechy są omawiane bardziej szczegółowo w sesji dotyczącej elektromagnetycznej relacji odległościowej.