Induktionsskålrelæs arbejdsmåde, konstruktion og typer

Induction Cup Relay

Dette relæ er en version af induktionsdisken. Induction cup relay fungerer på samme princip som induktionsdiskrelæ. Den grundlæggende konstruktion af dette relæ ligner en firepoler eller ottepoler induktionsmotor. Antallet af poler i beskyttelsesrelæet afhænger af antallet af vindinger, der skal rummes. Figuren viser et firepoler induction cup relæ.
Når nogen erstatter disken i et induktionsrelæ med en aluminiumskop, reduceres trægheden i det roterende system betydeligt. På grund af den lave mekaniske træghed er driftshastigheden for induction cup relæ meget højere end for induktionsdiskrelæ. Desuden er projektionssystemet for polerne designet til at give maksimal drejning per VA input.

I det firepolerede enhed, vist i vores eksempel, produceres virveldybstrøm i koppen på grund af ét par poler, og denne strøm optræder direkte under det andet par poler. Dette gør, at drejningen pr. VA for dette relæ er omkring tre gange større end for induktionsdiskrelæ med en C-formet elektromagnet. Hvis magnetisk mætning af polerne kan undgås ved design, kan driftsegenskaberne for relæet gøres lineære og præcise over et bredt område.

Arbejdsmåde for Induction Cup Relay

Som nævnt tidligere, er arbejdsmåden for induction cup relæ, den samme som for induktionsmotor. En roterende magnetfelt produceres af forskellige par af felt-poler. I firepolerede design er begge par af poler forsynet fra samme strømtransformator’s sekundær, men fasenforskellen mellem strømmene for de to polepar er 90 grader; Dette gøres ved at indsætte en induktor i serie med spolen for ét polepar, og ved at indsætte en modstand i serie med spolen for det andet polepar.

Det roterende magnetfelt inducerer strøm i aluminiumskoppen. Efter arbejdsmåden for induktionsmotor, begynder koppen at rotere i retningen af det roterende magnetfelt, med en hastighed, der er lidt lavere end hastigheden for det roterende magnetfelt. Aluminiumskoppen er monteret med en hårspænding: Under normale forhold er genskabende drejningsmomentet af spændingen højere end afviklingsdrejningsmomentet af koppen. Så der er ingen bevægelse af koppen. Men under fejltilstand i systemet er strømmen gennem spolen meget høj, hvilket resulterer i, at afviklingsdrejningsmomentet i koppen er meget højere end genskabende drejningsmomentet af spændingen, så koppen begynder at rotere som rotor i en induktionsmotor. Kontakterne er monteret til bevægelsen af koppen til en bestemt rotationsvinkel.

Konstruktion af Induction Cup Relay

Magnet-systemet for relæet er konstrueret ved at montere flere cirkulære skærede stålplader. Magnetpolerne projiceres ind i den indre periferi af disse laminerede plader.
Feltspolerne er viklet på disse laminerede poler. Feltspolen for to modsatrettede poler er forbundet i serie.
Aluminiumskoppen eller tromlen, monteret på en lamineret jernkerne, er båret af en spindel, hvis ender passer i juvelkoppe eller lejer. Lamineret magnetfelt er leveret inden i koppen eller tromlen for at styrke magnetfeltet, der skærer koppen.

Induction Cup Retnings- eller Effektrelæ

Induction cup relæ er meget egnet til retnings- eller fase-sammenligningsenheder. Dette skyldes, at ud over følsomheden har induction cup relæ stabil, ikke-vibrerende drejningsmoment og parasit-drejningsmomenter på grund af strøm eller spænding alene er små.

I induction cup retnings- eller effektrelæ er spolerne for ét par poler forbundet tværs spændingskilde, og spolerne for det andet par poler er forbundet med strømkilde i systemet. Derfor er flux produceret af ét par poler proportional med spænding, og flux produceret af det andet par poler er proportional med elektrisk strøm.
Vektor-diagrammet for dette relæ kan repræsenteres som følger,

Her, i vektor-diagrammet, er vinklen mellem systemets spænding V og strøm I θ
Fluxen produceret på grund af strøm I er φ1, som er i fase med I.
Fluxen produceret på grund af spænding V, er φ2, som er i kvadratur med V.
Derfor er vinklen mellem φ1 og φ2 (90o – θ).
Hvis drejningsmomentet produceret af disse to fluxer er Td.

Hvor K er proportionalitetskonstant.
Her i denne ligning har vi antaget, at flux produceret af spændingsspolen er 90o bagved dens spænding. Ved at designe denne vinkel kan den bringes nær ethvert værdi, og en drejningsmomentligning T = KVIcos (θ – φ) opnås, hvor θ er vinklen mellem V og I. I overensstemmelse hermed kan induction cup relæer designes til at producere maksimal drejning, når vinklen θ = 0 eller 30o, 45o eller 60o.
De relæer, som er designet sådan, at de producerer maksimal drejning ved θ = 0, er P induction cup effektrelæ.
De relæer, der producerer maksimal drejning, når θ = 45o eller 60o, bruges som retningsbeskyttelsesrelæ.

Reaktans- og MHO-type Induction Cup Relay

Ved at manipulere strøm-spændings-spolearrangementerne og de relative faserforskelle mellem de forskellige fluxer, kan induction cup relæ designes til at måle enten ren reaktans eller admittans. Sådanne karakteristika diskuteres i detaljer i en session om elektromagnetiske afstandsrelæ.

Erklæring: Respektér det originale, godt artikler er værd at deles, hvis der er overtrædelse kontakt for sletning.