Principio de Funcionamento Construción e Tipos do Relé de Copa de Inducción

Relé de copa de indución

Este relé non é máis que unha versión do relé de disco de indución. O relé de copa de indución funciona segundo o mesmo principio que o relé de disco de indución. A construción básica deste relé é semellante á dun motor de indución de catro polos ou oito polos. O número de polos no relé protexido depende do número de enroscados a acomodar. A figura mostra un relé de copa de indución de catro polos.
De feito, cando se substitúe o disco do relé de indución por unha copa de aluminio, a inercia do sistema rotatorio do relé reducise significativamente. Debido á baixa inercia mecánica, a velocidade de funcionamento do relé de copa de indución é moito maior que a do relé de disco de indución. Ademais, o sistema de polos proxeccionado está deseñado para proporcionar o máximo torque por VA de entrada.

No caso da unidade de catro polos mostrada no noso exemplo, as correntes de Foucault producidas na copa debido a un par de polos aparecen directamente baixo o outro par de polos. Isto fai que o torque por VA deste relé sexa aproximadamente tres veces maior que o do relé de tipo de disco de indución con un electroimán en forma de C. Se a saturación magnética dos polos pode evitarse mediante o deseño, as características de funcionamento do relé poden facerse lineares e precisas para un amplo rango de operación.

Principio de funcionamento do relé de copa de indución

Como xa dissemos, o principio de funcionamento do relé de copa de indución, é o mesmo que o do motor de indución. Un campo magnético rotatorio produce diferentes pares de polos de campo. No deseño de catro polos, ambos os pares de polos están alimentados polo secundario do mesmo transformador de corrente, pero a diferenza de fase entre as correntes dos dous pares de polos é de 90 graos; Isto fai inserindo un inductor en serie con a bobina dun par de polos, e insertando un resistor en serie coa bobina do outro par de polos.

O campo magnético rotatorio induce corrente na copa de aluminio. Segundo o principio de funcionamento do motor de indución, a copa comeza a xirar na dirección do campo magnético rotatorio, cunha velocidade lixeiramente menor que a do campo magnético rotatorio. A copa de aluminio está adxunta a un muelle de cabelo: En condicións normais, o torque de restablecemento do muelle é maior que o torque de desvío da copa. Polo tanto, non hai movemento da copa. Pero durante unha condición defectuosa do sistema, a corrente a través da bobina é bastante alta, polo que o torque de desvío producido na copa é moito maior que o torque de restablecemento do muelle, polo que a copa comeza a xirar como o rotor dun motor de indución. Os contactos están adxuntos ao movemento da copa nun ángulo de rotación específico.

Construción do relé de copa de indución

O sistema magnético do relé constrúese adxuntando números de lámias de acero cortadas circularmente. Os polos magnéticos proxeccionanse na periferia interior destas lámias laminadas.
Os enroscados de campo están enroscados nestes polos laminados. Os enroscados de campo de dous polos opostos están conectados en serie.
A copa ou tambor de aluminio, montado nun núcleo de ferro laminado, está soportado por un huso cuxos extremos axustan en cubetas xemeladas ou rolos. O campo magnético laminado proporcionase no interior da copa ou tambor para fortalecer o campo magnético que corta a copa.

Relé direccional ou de potencia de copa de indución

O relé de copa de indución é moi axeitado para unidades direcionais ou de comparación de fase. Isto é porque, alemá da sensibilidade, o relé de copa de indución ten un torque constante non vibratorio e torques parasitos debido á corrente ou voltaxe soas son pequenos.

No relé direccional ou de potencia de copa de indución, as bobinas dun par de polos están conectadas a través dunha fonte de voltaxe, e as bobinas do outro par de polos están conectadas cunha fonte de corrente do sistema. Polo tanto, o fluxo producido por un par de polos é proporcional á voltaxe e o fluxo producido polo outro par de polos é proporcional á corrente eléctrica.
O diagrama vectorial deste relé pode representarse do seguinte xeito,

Aqui, no diagrama vectorial, o ángulo entre a voltaxe V do sistema e a corrente I é θ
O fluxo producido debido á corrente I é φ1 que está en fase con I.
O fluxo producido debido á voltaxe V, é φ2 que está en cuadratura con V.
Polo tanto, o ángulo entre φ1 e φ2 é (90o – θ).
Por tanto, se o torque producido por estes dous fluxos é Td.

Onde, K é a constante de proporcionalidade.
Aquí nesta ecuación asumimos que, o fluxo producido pola bobina de voltaxe retarda 90o detrás da súa voltaxe. Mediante o deseño, este ángulo pode aproximarse a calquera valor e obter unha ecuación de torque T = KVIcos (θ – φ) onde θ é o ángulo entre V e I. Consecuentemente, os relés de copa de indución poden deseñarse para producir o máximo torque cando o ángulo θ = 0 ou 30o, 45o ou 60o.
Os relés que están deseñados de tal xeito que producen o máximo torque cando θ = 0, son relés de potencia de copa de indución P.
Os relés que producen o máximo torque cando θ = 45o ou 60o, úsanse como relés de protección direccional.

Relé de copa de indución de reactancia e tipo MHO

Ao manipular as disposicións de bobinas de corrente e voltaxe e os ángulos de desprazamento de fase relativos entre os diversos fluxos, o relé de copa de indución pódese deseñar para medir ou pura reactancia ou admitancia. Tales características discútese con maior detalle nunha sesión sobre relés electromagnéticos de distancia.

Declaración: Respetar o orixinal, artigos bons merecen ser compartidos, se hai algún dereito de autor contacta para eliminar.