
यह रिले इन्डक्शन डिस्क रिली का एक संस्करण मात्र है। इन्डक्शन कप रिले इन्डक्शन डिस्क रिली के समान सिद्धांत पर काम करता है। इस रिले का बुनियादी निर्माण चार पोल या आठ पोल के इन्डक्शन मोटर के समान है। संरक्षण रिले में पोलों की संख्या उसमें रखी जाने वाली विंडिंग की संख्या पर निर्भर करती है। चित्र एक चार पोल इन्डक्शन कप रिले दिखाता है।
वास्तव में, जब किसी इन्डक्शन रिली के डिस्क को एल्युमिनियम कप से बदल दिया जाता है, तो रिली के घूर्णन प्रणाली का जड़त्व बहुत कम हो जाता है। कम यांत्रिक जड़त्व के कारण, इन्डक्शन कप रिली का कार्य करने की गति इन्डक्शन डिस्क रिली की तुलना में बहुत अधिक होती है। इसके अलावा, प्रक्षेपित पोल प्रणाली का डिजाइन ऐसा किया गया है कि इससे वोल्ट-एम्पियर (VA) इनपुट पर अधिकतम टोक उत्पन्न हो।
चार पोल इकाई, जो हमारे उदाहरण में दिखाई गई है, में एक जोड़े के पोलों से उत्पन्न एडी करंट, दूसरे जोड़े के पोलों के ठीक नीचे दिखाई देता है। इससे, इस रिली का वोल्ट-एम्पियर (VA) प्रति टोक इन्डक्शन डिस्क प्रकार के रिली की तुलना में लगभग तीन गुना अधिक होता है, जिसमें C-आकार का इलेक्ट्रोमैग्नेट होता है। अगर पोलों का चुंबकीय संतृप्ति डिजाइन द्वारा बचाई जा सके, तो रिली की कार्यात्मक विशेषताओं को एक व्यापक संचालन क्षेत्र के लिए रेखीय और सटीक बनाया जा सकता है।
जैसा कि हमने पहले कहा, इन्डक्शन कप रिले का कार्यात्मक सिद्धांत, इन्डक्शन मोटर के समान ही है। विभिन्न जोड़ों के क्षेत्र पोलों द्वारा घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न किया जाता है। चार पोल डिजाइन में दोनों जोड़ों को एक ही धारा ट्रांसफार्मर के द्वितीयक से आपूर्ति की जाती है, लेकिन दो पोल जोड़ों के धाराओं के बीच 90 डिग्री का दशा अंतर होता है; यह एक जोड़े के कोइल में एक इंडक्टर और दूसरे जोड़े के कोइल में एक प्रतिरोधक श्रेणी में डालकर किया जाता है।
घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र एल्युमिनियम कप में धारा उत्पन्न करता है। इन्डक्शन मोटर के कार्यात्मक सिद्धांत के अनुसार, कप घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में घूमना शुरू करता है, जिसकी गति थोड़ा कम होती है घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की गति से। एल्युमिनियम कप को एक हेयर स्प्रिंग से जोड़ा जाता है: सामान्य स्थिति में, स्प्रिंग का पुनर्स्थापित टोक कप के विक्षेपित टोक से अधिक होता है। इसलिए कप का कोई गति नहीं होती। लेकिन प्रणाली की दोषपूर्ण स्थिति में, कोइल में धारा बहुत अधिक होती है, इसलिए कप में उत्पन्न विक्षेपित टोक स्प्रिंग के पुनर्स्थापित टोक से बहुत अधिक होता है, इसलिए कप इन्डक्शन मोटर के रोटर की तरह घूमना शुरू होता है। कप के चलने पर विशिष्ट कोण पर संपर्क जुड़े होते हैं।
रिली की चुंबकीय प्रणाली को वृत्ताकार कटे हुए स्टील शीटों को जोड़कर बनाया जाता है। इन लेमिनेटेड शीटों के आंतरिक परिधि पर चुंबकीय पोल प्रक्षेपित किए जाते हैं।
क्षेत्र कोइल इन लेमिनेटेड पोलों पर लपेटे जाते हैं। दो विपरीत दिशा में फेसिंग पोलों के क्षेत्र कोइल श्रेणी में जोड़े जाते हैं।
एल्युमिनियम कप या ड्रम, लेमिनेटेड आयरन कोर पर फिट किया जाता है, जो एक स्पिंडल पर लगाया जाता है, जिसके सिरे जेवेल्ड कप या बेयरिंग में फिट होते हैं। कप या ड्रम के अंदर लेमिनेटेड चुंबकीय क्षेत्र कप को काटने के लिए मजबूत किया जाता है।
इन्डक्शन कप रिले दिशात्मक या दिशा तुलना इकाइयों के लिए बहुत उपयुक्त है। इसका कारण, संवेदनशीलता के अलावा, इन्डक्शन कप रिले में स्थिर गैर-कंपन टोक और धारा या वोल्टेज द्वारा उत्पन्न परजीवी टोक छोटे होते हैं।
इन्डक्शन कप दिशात्मक या शक्ति रिले में, एक जोड़े के पोलों की कोइल को वोल्टेज स्रोत से जोड़ा जाता है, और दूसरे जोड़े के पोलों की कोइल को प्रणाली के धारा स्रोत से जोड़ा जाता है। इसलिए, एक जोड़े के पोलों द्वारा उत्पन्न फ्लक्स वोल्टेज के अनुपाती होता है और दूसरे जोड़े के पोलों द्वारा उत्पन्न फ्लक्स विद्युत धारा के अनुपाती होता है।
इस रिली का वेक्टर आरेख निम्नलिखित तरह से दर्शाया जा सकता है,
यहाँ, वेक्टर आरेख में, प्रणाली वोल्टेज V और धारा I के बीच का कोण θ है।
धारा I द्वारा उत्पन्न फ्लक्स φ1 है, जो I के फेज में है।
वोल्टेज V द्वारा उत्पन्न फ्लक्स φ2 है, जो V के द्वितीयक में है।
इसलिए, φ1 और φ2 के बीच का कोण (90o – θ) है।
इसलिए, यदि इन दो फ्लक्सों द्वारा उत्पन्न टोक Td है।
जहाँ, K आनुपातिकता का नियतांक है।
इस समीकरण में, हमने यह माना है कि, वोल्टेज कोइल द्वारा उत्पन्न फ्लक्स अपने वोल्टेज से 90o पीछे लगता है। डिजाइन द्वारा इस कोण को किसी भी मान करने के लिए बनाया जा सकता है और एक टोक समीकरण T = KVIcos (θ – φ) प्राप्त किया जा सकता है, जहाँ θ V और I के बीच का कोण है। इस प्रकार, इन्डक्शन कप रिली को ऐसे डिजाइन किया जा सकता है कि जब कोण θ = 0 या 30o, 45o या 60o हो, तो अधिकतम टोक उत्पन्न हो।
जिन रिली में ऐसा डिजाइन किया गया है, जिनमें θ = 0 पर अधिकतम टोक उत्पन्न हो, वे P इन्डक्शन कप शक्ति रिली हैं।
जिन रिली में θ = 45o या 60o पर अधिकतम टोक उत्पन्न हो, वे दिशात्मक संरक्षण रिली के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
धारा वोल्टेज कोइल व्यवस्था और विभिन्न फ्लक्सों के बीच के सापेक्ष दशा विस्थापन कोणों को नियंत्रित करके, इन्डक्शन कप रिले शुद्ध रिएक्टेंस या एडमिटेंस मापने के लिए बनाया जा सकता है। इन विशेषताओं का विस्तार से विवरण इलेक्ट्रोमैग्नेटिक दूरी रिली के सत्र में दिया ग