Cốc cảm ứng là gì?

Điều gì là Rơle Cốc Dẫn Từ?

Rơle Cốc Dẫn Từ

Rơle này là phiên bản của rơle đĩa dẫn từ. Rơle cốc dẫn từ hoạt động theo cùng nguyên lý với rơle đĩa dẫn từ. Cấu tạo cơ bản của rơle này tương tự như động cơ dẫn từ bốn cực hoặc tám cực. Số lượng cực trong rơle bảo vệ phụ thuộc vào số cuộn dây cần thiết. Hình vẽ cho thấy rơle cốc dẫn từ bốn cực.

Khi đĩa của rơle dẫn từ được thay thế bằng cốc nhôm, quán tính của hệ thống quay giảm đáng kể. Quán tính cơ học thấp hơn này cho phép rơle cốc dẫn từ hoạt động nhanh hơn nhiều so với rơle đĩa dẫn từ. Ngoài ra, hệ thống cực chiếu được thiết kế để cung cấp mômen xoắn tối đa trên mỗi VA đầu vào.

Trong đơn vị bốn cực, được hiển thị trong ví dụ của chúng ta, dòng điện cảm ứng được tạo ra trong cốc do một cặp cực, trực tiếp xuất hiện dưới cặp cực khác. Điều này làm cho mômen xoắn trên mỗi VA của rơle này khoảng ba lần lớn hơn so với rơle đĩa dẫn từ có nam châm điện hình chữ C. Nếu có thể tránh sự bão hòa từ của các cực bằng cách thiết kế, đặc tính hoạt động của rơle có thể được làm tuyến tính và chính xác trong phạm vi hoạt động rộng.

Nguyên Lý Hoạt Động của Rơle Cốc Dẫn Từ

Như chúng tôi đã nói trước đó, nguyên lý hoạt động của rơle cốc dẫn từ, giống như động cơ dẫn từ. Một trường từ xoay được tạo ra bởi các cặp cực từ trường khác nhau. Trong thiết kế bốn cực, cả hai cặp cực đều được cấp nguồn từ cuộn thứ cấp của biến áp dòng, nhưng pha giữa các dòng điện của hai cặp cực là 90 độ; điều này được thực hiện bằng cách chèn một cuộn cảm nối tiếp với cuộn của một cặp cực, và chèn một điện trở nối tiếp với cuộn của cặp cực khác.

Trường từ xoay gây ra dòng điện trong cốc nhôm. Theo nguyên lý hoạt động của động cơ dẫn từ, cốc bắt đầu quay theo hướng của trường từ xoay, với tốc độ hơi thấp hơn tốc độ của trường từ xoay. 

Cốc nhôm được gắn với lò xo tóc: Trong điều kiện bình thường, mômen phục hồi của lò xo cao hơn mômen lệch của cốc. Vì vậy, không có chuyển động của cốc. Nhưng trong trường hợp hệ thống bị lỗi, dòng điện qua cuộn dây rất cao, do đó, mômen lệch được tạo ra trong cốc cao hơn nhiều so với mômen phục hồi của lò xo, vì vậy cốc bắt đầu quay như rotor của động cơ dẫn từ. Các tiếp điểm được gắn với phần di chuyển của cốc đến góc quay cụ thể.

Cấu Tạo của Rơle Cốc Dẫn Từ

Hệ thống từ của rơle được xây dựng bằng các tấm thép cắt tròn. Các cực từ được chiếu trên các cạnh bên trong của các tấm ghép này. Cuộn từ trường được quấn trên các cực ghép. Cuộn từ của hai cực đối diện được nối tiếp.

Cốc nhôm hoặc trống, được lắp trên lõi sắt ghép, được giữ bởi một trục whose ends fit in jeweled cups or bearings. Hệ thống từ trường ghép được cung cấp bên trong cốc hoặc trống để tăng cường trường từ cắt cốc.

Rơle Cốc Dẫn Từ Định Hướng hoặc Công Suất

Rơle cốc dẫn từ rất phù hợp cho các đơn vị định hướng hoặc so sánh pha. Chúng cung cấp mômen xoắn ổn định, không rung và có mômen xoắn ký sinh tối thiểu do dòng điện hoặc điện áp riêng lẻ.

Trong rơle cốc dẫn từ định hướng hoặc công suất, cuộn của một cặp cực được kết nối qua nguồn điện áp, và cuộn của cặp cực khác được kết nối với nguồn dòng điện của hệ thống. Do đó, lưu lượng từ do một cặp cực tạo ra tỷ lệ thuận với điện áp và lưu lượng từ do cặp cực khác tạo ra tỷ lệ thuận với dòng điện.

Biểu đồ vectơ của rơle này có thể được biểu diễn như sau,

Ở đây, trong biểu đồ vectơ, góc giữa điện áp hệ thống V và dòng điện I là θ. Lưu lượng từ do dòng điện I tạo ra là φ1, đồng pha với I. Lưu lượng từ do điện áp V tạo ra là φ2, vuông pha với V. Do đó, góc giữa φ1 và φ2 là (90o – θ).Vì vậy, nếu mômen xoắn được tạo ra bởi hai luồng từ này là Td. Trong đó, K là hằng số tỷ lệ.

Trong phương trình này, chúng tôi đã giả định rằng, lưu lượng từ do cuộn dây điện áp chậm 90o so với điện áp của nó. Bằng cách thiết kế, góc này có thể được làm cho tiếp cận bất kỳ giá trị nào và phương trình mômen xoắn T = KVIcos (θ – φ) được thu được, trong đó θ là góc giữa V và I. Theo đó, rơle cốc dẫn từ có thể được thiết kế để tạo ra mômen xoắn tối đa khi góc θ = 0 hoặc 30o, 45o hoặc 60o.

Các rơle được thiết kế như vậy, sao cho chúng tạo ra mômen xoắn tối đa tại θ = 0, là rơle công suất cốc dẫn từ P. Các rơle tạo ra mômen xoắn tối đa khi θ = 45o hoặc 60o, được sử dụng làm rơle bảo vệ định hướng.

Rơle Cốc Dẫn Từ Kiểu Kháng Cảm và MHO

Bằng cách thao tác các sắp xếp cuộn dây điện áp và dòng điện và các góc lệch pha tương đối giữa các luồng từ khác nhau, rơle cốc dẫn từ có thể được làm để đo lường hoặc độ kháng cảm hoặc độ dẫn. Những đặc tính này được thảo luận chi tiết hơn trong một buổi về rơle khoảng cách điện từ.