Nguyên lý hoạt động Cấu tạo và Loại Rơle cốc cảm ứng

Cảm biến Cup Cảm ứng

Cảm biến này không gì khác hơn là một phiên bản của cảm biến đĩa cảm ứng. Cảm biến cup cảm ứng hoạt động theo nguyên lý giống như cảm biến đĩa cảm ứng. Cơ cấu cơ bản của cảm biến này tương tự như động cơ cảm ứng bốn cực hoặc tám cực. Số lượng cực trong cảm biến bảo vệ phụ thuộc vào số cuộn dây cần chứa. Hình dưới đây cho thấy một cảm biến cup cảm ứng bốn cực.
Thực tế, khi thay thế đĩa của cảm biến cảm ứng bằng một cốc nhôm, quán tính của hệ thống quay của cảm biến được giảm đáng kể. Do quán tính cơ học thấp, tốc độ hoạt động của cảm biến cup cảm ứng cao hơn nhiều so với cảm biến đĩa cảm ứng. Hơn nữa, hệ thống cực được thiết kế để tạo ra mô-men xoắn tối đa trên mỗi VA đầu vào.

Trong đơn vị bốn cực, được thể hiện trong ví dụ của chúng tôi, dòng điện từ chối được tạo ra trong cốc do một cặp cực, xuất hiện trực tiếp dưới cặp cực khác. Điều này làm cho mô-men xoắn trên mỗi VA của cảm biến này khoảng ba lần nhiều hơn so với cảm biến đĩa cảm ứng loại C. Nếu bão hòa từ của các cực có thể được tránh bằng cách thiết kế, đặc tính hoạt động của cảm biến có thể được làm tuyến tính và chính xác cho một phạm vi hoạt động rộng.

Nguyên lý hoạt động của Cảm biến Cup Cảm ứng

Như chúng tôi đã nói trước đó, nguyên lý hoạt động của cảm biến cup cảm ứng, giống như động cơ cảm ứng. Một trường từ xoay được tạo ra bởi các cặp cực từ trường khác nhau. Trong thiết kế bốn cực, cả hai cặp cực đều được cấp nguồn từ thứ cấp của biến áp dòng, nhưng pha khác biệt giữa các dòng điện của hai cặp cực là 90 độ; Điều này được thực hiện bằng cách chèn một cuộn cảm nối tiếp với cuộn dây của một cặp cực, và chèn một điện trở nối tiếp với cuộn dây của cặp cực khác.

Trường từ xoay tạo ra dòng điện trong cốc nhôm. Theo nguyên lý hoạt động của động cơ cảm ứng, cốc bắt đầu quay theo hướng của trường từ xoay, với tốc độ hơi thấp hơn tốc độ của trường từ xoay. Cốc nhôm được gắn với một lò xo mảnh: Trong điều kiện bình thường, mô-men xoắn phục hồi của lò xo lớn hơn mô-men xoắn lệch của cốc. Vì vậy, không có chuyển động nào của cốc. Nhưng trong trường hợp hệ thống bị lỗi, dòng điện qua cuộn dây rất cao, do đó, mô-men xoắn lệch tạo ra trong cốc lớn hơn nhiều so với mô-men xoắn phục hồi của lò xo, do đó cốc bắt đầu quay như rotor của động cơ cảm ứng. Các tiếp điểm được gắn với phần di chuyển của cốc đến góc quay cụ thể.

Cấu tạo của Cảm biến Cup Cảm ứng

Hệ thống từ của cảm biến được xây dựng bằng cách gắn các tấm thép cắt tròn. Các cực từ được chiếu ra ở phía trong của các tấm thép ghép.
Các cuộn dây từ trường được quấn trên các cực từ ghép. Cuộn dây từ trường của hai cực đối diện được nối tiếp.
Cốc nhôm hoặc trống, được lắp trên lõi sắt ghép, được mang bởi một trục có hai đầu được lắp trong các cốc hoặc ổ đỡ có đá quý. Trường từ ghép được cung cấp bên trong cốc hoặc trống để tăng cường trường từ cắt cốc.

Cảm biến Cup Cảm ứng Hướng hoặc Công suất

Cảm biến cup cảm ứng rất phù hợp cho các đơn vị so sánh pha hoặc hướng. Điều này là vì, ngoài độ nhạy, cảm biến cup cảm ứng có mô-men xoắn ổn định, không rung và mô-men xoắn phụ do dòng điện hoặc điện áp riêng lẻ là nhỏ.

Trong cảm biến cup cảm ứng hướng hoặc công suất, cuộn dây của một cặp cực được kết nối qua nguồn điện áp, và cuộn dây của cặp cực khác được kết nối với nguồn dòng điện của hệ thống. Do đó, lưu lượng từ do một cặp cực tạo ra tỷ lệ thuận với điện áp và lưu lượng từ do cặp cực khác tạo ra tỷ lệ thuận với dòng điện.
Biểu đồ vectơ của cảm biến này có thể được biểu diễn như sau,

Ở đây, trong biểu đồ vectơ, góc giữa điện áp hệ thống V và dòng điện I là θ
Lưu lượng từ do dòng điện I tạo ra là φ1 đồng pha với I.
Lưu lượng từ do điện áp V tạo ra, là φ2 vuông pha với V.
Vì vậy, góc giữa φ1 và φ2 là (90o – θ).
Nếu mô-men xoắn tạo ra bởi hai luồng từ này là Td.

Trong đó, K là hằng số tỷ lệ.
Ở đây, trong phương trình này, chúng ta đã giả định rằng, lưu lượng từ do cuộn dây điện áp tạo ra chậm 90o so với điện áp của nó. Bằng cách thiết kế, góc này có thể được làm cho tiến gần đến bất kỳ giá trị nào và thu được phương trình mô-men xoắn T = KVIcos (θ – φ) trong đó θ là góc giữa V và I. Theo đó, cảm biến cup cảm ứng có thể được thiết kế để tạo ra mô-men xoắn tối đa khi góc θ = 0 hoặc 30o, 45o hoặc 60o.
Các cảm biến được thiết kế sao cho chúng tạo ra mô-men xoắn tối đa tại θ = 0, là cảm biến cup cảm ứng công suất P.
Các cảm biến tạo ra mô-men xoắn tối đa khi θ = 45o hoặc 60o, được sử dụng như cảm biến bảo vệ hướng.

Cảm biến Cup Cảm ứng Loại Reactance và MHO

Bằng cách thao tác các sắp xếp cuộn dây dòng điện và điện áp cũng như các góc pha tương đối giữa các luồng từ, cảm biến cup cảm ứng có thể được làm để đo phản kháng thuần hoặc độ dẫn. Các đặc tính này được thảo luận chi tiết hơn trong phần về cảm biến điện từ khoảng cách.

Tuyên bố: Hãy tôn trọng bản gốc, những bài viết tốt đáng được chia sẻ, nếu có vi phạm bản quyền xin liên hệ để xóa.