Principiul de Funcționare Construcția și Tipurile Releului cu Căsuță Inductivă

رله کاسه القایی

این رله نسخه‌ای از رله دیسک القایی است. رله کاسه القایی بر اساس اصل عملکرد رله دیسک القایی عمل می‌کند. ساختار پایه این رله شبیه به یک موتور القایی چهار قطبی یا هشت قطبی است. تعداد قطب‌ها در رله حفاظتی به تعداد پیچش‌های موجود بستگی دارد. شکل یک رله کاسه القایی چهار قطبی را نشان می‌دهد.
در واقع، وقتی دیسک رله القایی با یک کاسه آلومینیومی جایگزین می‌شود، لختی سیستم چرخشی رله به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. به دلیل لختی مکانیکی کم، سرعت عملکرد رله کاسه القایی بسیار بیشتر از رله دیسک القایی است. علاوه بر این، سیستم قطب‌های پروژه‌ای طراحی شده است تا نیروی گشتاوری بیشتری برای هر واحد ولت-آمپر ورودی تولید کند.

در واحد چهار قطبی که در مثال ما نشان داده شده است، جریان آبگردان تولید شده در کاسه به دلیل یک زوج از قطب‌ها، مستقیماً زیر زوج دیگری از قطب‌ها ظاهر می‌شود. این باعث می‌شود که نیروی گشتاوری برای هر واحد ولت-آمپر این رله حدوداً سه برابر بیشتر از رله دیسک القایی با الکترومغناطیس C-شکل باشد. اگر اشباع مغناطیسی قطب‌ها با طراحی دور زده شود، ویژگی‌های عملکردی رله می‌تواند خطی و دقیق برای محدوده گسترده‌ای از عملکرد باشد.

اصل عملکرد رله کاسه القایی

مانند آنچه قبلاً ذکر شد، اصل عملکرد رله کاسه القایی مشابه موتور القایی است. یک میدان مغناطیسی چرخان توسط زوج‌های مختلف قطب‌های میدان تولید می‌شود. در طراحی چهار قطبی، هر دو زوج قطب از ثانویه یک تبدیل‌کننده جریان تغذیه می‌شوند، اما اختلاف فاز بین جریان‌های دو زوج قطب ۹۰ درجه است؛ این امر با قرار دادن یک الکترودوکتانس در سری با سیم پیچ یک زوج قطب و قرار دادن یک مقاومت در سری با سیم پیچ زوج قطب دیگر انجام می‌شود.

میدان مغناطیسی چرخان جریانی در کاسه آلومینیومی القاء می‌کند. بر اساس اصل عملکرد موتور القایی، کاسه در جهت میدان مغناطیسی چرخان با سرعتی کمتر از سرعت میدان مغناطیسی چرخان شروع به چرخش می‌کند. کاسه آلومینیومی به یک فنر مویی متصل است: در شرایط عادی، نیروی بازگشتی فنر بیشتر از نیروی انحرافی کاسه است. بنابراین حرکتی در کاسه وجود ندارد. اما در شرایط خرابی سیستم، جریان از طریق سیم پیچ بسیار بالاست، بنابراین نیروی گشتاوری تولید شده در کاسه بسیار بیشتر از نیروی بازگشتی فنر است، بنابراین کاسه شروع به چرخش می‌کند مانند راتور موتور القایی. تماس‌ها به بخش متحرک کاسه در زاویه چرخش خاصی متصل می‌شوند.

ساختار رله کاسه القایی

سیستم مغناطیسی رله با اتصال تعدادی از صفحات فولادی دایره‌ای برش‌خورده ساخته می‌شود. قطب‌های مغناطیسی در محیط داخلی این صفحات لامینه شده پروژه شده‌اند.
سیم‌پیچ‌های میدان روی این قطب‌های لامینه شده پیچیده می‌شوند. سیم‌پیچ‌های میدان دو قطب متقابل در سری به هم متصل می‌شوند.
کاسه یا درام آلومینیومی، که روی یک هسته آهنی لامینه شده نصب شده است، توسط یک میله که انتهای آن در کاسه‌های مرصع یا لرزانه‌ها نصب شده است حمل می‌شود. میدان مغناطیسی لامینه شده در داخل کاسه یا درام ارائه می‌شود تا میدان مغناطیسی را که کاسه را می‌برد تقویت کند.

رله کاسه القایی جهت‌دار یا قدرت

رله کاسه القایی برای واحدهای مقایسه فاز یا جهت‌دار بسیار مناسب است. این به دلیل این است که علاوه بر حساسیت، رله کاسه القایی گشتاوری ثابت و غیر لرزان دارد و گشتاورهای مزاحم به دلیل جریان یا ولتاژ تنها کوچک هستند.

در رله کاسه القایی جهت‌دار یا قدرت، سیم‌پیچ‌های یک زوج از قطب‌ها به منبع ولتاژ متصل می‌شوند، و سیم‌پیچ‌های زوج قطب‌های دیگر با منبع جریان سیستم متصل می‌شوند. بنابراین، فلکس تولید شده توسط یک زوج از قطب‌ها متناسب با ولتاژ و فلکس تولید شده توسط زوج قطب‌های دیگر متناسب با جریان الکتریکی است.
نمودار برداری این رله می‌تواند به صورت زیر نشان داده شود،

در این نمودار برداری، زاویه بین ولتاژ سیستم V و جریان I برابر θ است
فلکس تولید شده به دلیل جریان I برابر φ1 است که در فاز با I است.
فلکس تولید شده به دلیل ولتاژ V برابر φ2 است که در چهارمین فاز با V است.
بنابراین، زاویه بین φ1 و φ2 برابر (۹۰o – θ) است.
بنابراین، اگر گشتاور تولید شده توسط این دو فلکس Td باشد.

که K ثابت تناسب است.
در این معادله فرض کرده‌ایم که، فلکس تولید شده توسط سیم‌پیچ ولتاژ ۹۰o پشت ولتاژ خود می‌باشد. با طراحی این زاویه می‌تواند به هر مقداری نزدیک شود و معادله گشتاور T = KVIcos (θ – φ) به دست آید که θ زاویه بین V و I است. بنابراین، رله‌های کاسه القایی می‌توانند طراحی شوند تا گشتاور بیشینه را در زمانی که θ = ۰ یا ۳۰o, ۴۵o یا ۶۰o تولید کنند.
رله‌هایی که طراحی شده‌اند تا گشتاور بیشینه را در θ = ۰ تولید کنند، رله قدرت کاسه القایی P هستند.
رله‌هایی که گشتاور بیشینه را در θ = ۴۵o یا ۶۰o تولید می‌کنند، برای حفاظت جهت‌دار استفاده می‌شوند.

رله کاسه القایی نوع راکتانس و MHO

با تغییر در ترتیب سیم‌پیچ‌های ولتاژ و جریان و زاویه فازی بین فلکس‌های مختلف، رله کاسه القایی می‌تواند به اندازه‌گیری راکتانس خالص یا قابلیت پرداخت. چنین مشخصه‌هایی در جلسه‌ای درباره رله‌های فاصله الکترومغناطیسی به طور دقیق‌تر مورد بحث قرار می‌گیرند.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.