Принцип роботи індукційного чашкового реле його конструкція та види

Індукційне чашкове реле

Це реле є версією індукційного дискового реле. Індукційне чашкове реле працює на тій самій принципі, що і індукційне дискове реле. Базова конструкція цього реле подібна до чотирьохполюсного або восьмиполюсного індукційного двигуна. Кількість полюсів у захисному релєї залежить від кількості обмоток, які потрібно розмістити. На малюнку показано чотирьохполюсне індукційне чашкове реле.
Насправді, коли дискове індукційне реле замінюється алюмінієвою чашкою, інерція обертової системи реле значно зменшується. Через низьку механічну інерцію, швидкість роботи індукційного чашкового реле набагато вища, ніж у індукційного дискового реле. Більше того, проектовані полюси спроектовані так, щоб забезпечити максимальний момент за одиницю введеного напруги.

У чотирьохполюсному модулі, показаному в нашому прикладі, зворотні струми, що виникають у чашці через одну пару полюсів, безпосередньо з'являються під іншою парою полюсів. Це робить, що момент за одиницю введеного напруги цього реле близько три рази більший, ніж у індукційному дисковому типу реле з C-подібним електромагнітом. Якщо магнітне насичення полюсів можна уникнути за допомогою проектування, то характеристики роботи реле можна зробити лінійними та точними для широкого діапазону роботи.

Принцип роботи індукційного чашкового реле

Як ми говорили раніше, принцип роботи індукційного чашкового реле, такий же, як і індукційного двигуна. Обертове магнітне поле створюється різними парами полюсів поля. У чотирьохполюсному дизайну обидві пари полюсів питаються від однакової вторинної обмотки трансформатора струму, але фазова різниця між струмами двох пар полюсів становить 90 градусів; Це здійснюється за допомогою вставляння індуктора в серію з обмоткою одного пари полюсів, і вставлянням резистора в серію з обмоткою іншої пари полюсів.

Обертове магнітне поле індукує струм у алюмінієвій чашці. Згідно з принципом роботи індукційного двигуна, чашка починає обертатися в напрямку обертового магнітного поля, зі швидкістю, трохи нижчою, ніж швидкість обертового магнітного поля. Алюмінієва чашка прикріплена до волосинкової пружини: У нормальних умовах відновлювальний момент пружини вищий, ніж відхиляючий момент чашки. Тому не має руху чашки. Але під час аварійної ситуації у системі, струм через обмотку дуже високий, тому відхиляючий момент, що виникає у чашці, набагато вищий, ніж відновлювальний момент пружини, тому чашка починає обертатися як ротор індукційного двигуна. Контакти прикріплені до рухомої частини чашки при певному куті обертання.

Конструкція індукційного чашкового реле

Магнітна система реле складається з кількох круглих стальных пластин. Магнітні полюси виготовлені на внутрішній периферії цих ламінованих пластин.
Поляльні обмотки намотані на цих ламінованих полюсах. Поляльні обмотки двох протилежних полюсів з'єднані в серію.
Алюмінієва чашка або барабан, встановлена на ламінованому залізному сердечнику, опирається на веретено, кінці якого встановлені в драгоценних чашках або підшипниках. Ламіноване магнітне поле надається всередині чашки або барабана, щоб посилити магнітне поле, що перетинає чашку.

Індукційне чашкове напрямне або потужнісне реле

Індукційне чашкове реле дуже підходить для напрямних або фазових порівняльних блоків. Це тому, що, окрім чутливості, індукційне чашкове реле має стабільний непульсовий момент і паразитні моменти, що виникають завдяки струму або напруги окремо, невеликі.

У індукційному чашковому напрямному або потужнісному релєї, обмотки однієї пари полюсів з'єднані поперек джерела напруги, а обмотки іншої пари полюсів з'єднані з джерелом струму системи. Тому, потік, що виникає від однієї пари полюсів, пропорційний напрузі, а потік, що виникає від іншої пари полюсів, пропорційний електричному струму.
Векторна діаграма цього реле може бути представлена наступним чином,

Тут, на векторній діаграмі, кут між системною напругою V і струмом I дорівнює θ
Потік, що виникає через струм I, φ1, який є в фазі з I.
Потік, що виникає через напругу V, φ2, який є в квадратурі з V.
Отже, кут між φ1 і φ2 дорівнює (90o – θ).
Тому, якщо момент, що виникає через ці два потоки, Td.

Де, K - константа пропорційності.
У цьому рівнянні ми припустили, що, потік, що виникає через обмотку напруги, запізнюється на 90o позаду її напруги. За допомогою проектування цей кут можна зробити близьким до будь-якого значення, і отримати рівняння моменту T = KVIcos (θ – φ), де θ - кут між V і I. Відповідно, індукційні чашкові реле можна спроектувати так, щоб вони виробляли максимальний момент, коли кут θ = 0 або 30o, 45o або 60o.
Реле, які так спроектовані, щоб вони виробляли максимальний момент при θ = 0, є P індукційним чашковим потужнісним реле.
Реле, які виробляють максимальний момент, коли θ = 45o або 60o, використовуються як напрямні захисні реле.

Реактивне та MHO-тип індукційного чашкового реле

Змінюючи розташування обмоток струму та напруги та відносні фазові різниці між різними потоками, індукційне чашкове реле можна налаштувати для вимірювання чистого реактивного опору або провідності. Такі характеристики детально обговорюються в розділі про електромагнітні дистанційні реле.

Заява: Поважайте оригінал, добри статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав зверніться для видалення.