Prinsip Kerja Konstruksi dan Jenis Relay Cangkir Induksi

Induction Cup Relay

Relay ini hanyalah versi dari relay induksi disk. Induction cup relay bekerja dengan prinsip yang sama dengan relay induksi disk. Konstruksi dasar relay ini mirip dengan motor induksi empat kutub atau delapan kutub. Jumlah kutub pada relay pelindung tergantung pada jumlah gulungan yang harus diakomodasi. Gambar menunjukkan relay induksi cangkir empat kutub.
Sebenarnya, ketika seseorang mengganti cakram relay induksi dengan cangkir aluminium, inersia sistem rotasi relay berkurang secara signifikan. Karena inersia mekanis yang rendah, kecepatan operasi relay induksi cangkir jauh lebih tinggi daripada relay induksi cakram. Selain itu, sistem kutub proyeksi dirancang untuk memberikan torsi maksimum per input VA.

Dalam unit empat kutub, seperti yang ditunjukkan dalam contoh kami, arus eddy yang dihasilkan dalam cangkir karena satu pasang kutub, langsung muncul di bawah pasang kutub lainnya. Hal ini membuat, torsi per VA dari relay ini sekitar tiga kali lebih besar daripada relay jenis cakram induksi dengan elektromagnet berbentuk C. Jika jenuh magnetik dari kutub dapat dihindari dengan merancang, karakteristik operasi relay dapat dibuat linear dan akurat untuk rentang operasi yang luas.

Prinsip Kerja Induction Cup Relay

Seperti yang telah kita katakan sebelumnya, prinsip kerja induction cup relay, sama dengan motor induksi. Sebuah medan magnet berputar dihasilkan oleh pasangan kutub medan yang berbeda. Dalam desain empat kutub, kedua pasang kutub dipasok dari sekunder transformator arus yang sama, tetapi perbedaan fase antara arus dua pasang kutub adalah 90 derajat; Hal ini dilakukan dengan memasukkan sebuah induktor seri dengan kumparan satu pasang kutub, dan dengan memasukkan sebuah resistor seri dengan kumparan pasang kutub lainnya.

Medan magnet berputar menginduksi arus dalam cangkir aluminium. Sesuai dengan prinsip kerja motor induksi, cangkir mulai berputar mengikuti arah medan magnet berputar, dengan kecepatan sedikit lebih rendah daripada kecepatan medan magnet berputar. Cangkir aluminium terpasang dengan pegas rambut: Dalam kondisi normal, torsi pemulihan pegas lebih tinggi daripada torsi penyimpangan cangkir. Jadi tidak ada gerakan cangkir. Tetapi selama kondisi sistem yang bermasalah, arus melalui kumparan sangat tinggi, sehingga, torsi penyimpangan yang dihasilkan dalam cangkir jauh lebih tinggi daripada torsi pemulihan pegas, sehingga cangkir mulai berputar sebagai rotor motor induksi. Kontak yang terpasang pada bagian bergerak cangkir untuk sudut putaran tertentu.

Konstruksi Induction Cup Relay

Sistem magnetik relay dibangun dengan menempelkan beberapa lembar baja berbentuk lingkaran. Kutub magnet diproyeksikan di tepi dalam lembaran laminasi tersebut.
Kumparan medan dilitkan pada kutub-kutub laminasi tersebut. Kumparan medan dari dua kutub yang saling berhadapan dihubungkan secara seri.
Cangkir atau drum aluminium, yang dipasang pada inti besi laminasi, dipasang pada poros yang ujung-ujungnya dipasang pada cawan atau bantalan permata. Medan magnet laminasi disediakan di dalam cangkir atau drum untuk memperkuat medan magnet yang memotong cangkir.

Induction Cup Directional atau Power Relay

Relay induksi cangkir sangat cocok untuk unit arah atau perbandingan fase. Ini karena, selain sensitivitas, relay induksi cangkir memiliki torsi non-getaran yang stabil dan torsi parasit karena arus atau tegangan saja kecil.

Dalam relay induksi cangkir arah atau daya, kumparan dari satu pasang kutub dihubungkan melintasi sumber tegangan, dan kumparan dari pasang kutub lainnya dihubungkan dengan sumber arus sistem. Oleh karena itu, fluks yang dihasilkan oleh satu pasang kutub proporsional dengan tegangan dan fluks yang dihasilkan oleh pasang kutub lainnya proporsional dengan arus listrik.
Diagram vektor dari relay ini dapat direpresentasikan sebagai berikut,

Di sini, dalam diagram vektor, sudut antara tegangan sistem V dan arus I adalah θ
Fluks yang dihasilkan karena arus I adalah φ1 yang sefase dengan I.
Fluks yang dihasilkan karena tegangan V, adalah φ2 yang berkuadratur dengan V.
Oleh karena itu, sudut antara φ1 dan φ2 adalah (90o – θ).
Jadi, jika torsi yang dihasilkan oleh kedua fluks tersebut adalah Td.

Dimana, K adalah konstanta proporsional.
Dalam persamaan ini, kita telah mengasumsikan bahwa, fluks yang dihasilkan oleh kumparan tegangan tertunda 90o di belakang tegangannya. Dengan merancang, sudut ini dapat dibuat mendekati nilai apa pun dan diperoleh persamaan torsi T = KVIcos (θ – φ) di mana θ adalah sudut antara V dan I. Dengan demikian, relay induksi cangkir dapat dirancang untuk menghasilkan torsi maksimum ketika sudut θ = 0 atau 30o, 45o atau 60o.
Relay yang dirancang sedemikian rupa, sehingga menghasilkan torsi maksimum pada θ = 0, adalah relay daya induksi cangkir P.
Relay yang menghasilkan torsi maksimum ketika θ = 45o atau 60o, digunakan sebagai relay pelindung arah.

Reactance dan MHO Type Induction Cup Relay

Dengan memanipulasi susunan kumparan arus-tegangan dan sudut pergeseran fase relatif antara berbagai fluks, relay induksi cangkir dapat dirancang untuk mengukur reaktansi murni atau admitansi. Karakteristik semacam itu akan dibahas lebih detail dalam sesi tentang relay jarak elektromagnetik.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.