Sähkömagneettisen releen toiminta | Sähkömagneettisten releiden tyypit

Sähkömagneettinen rele

Sähkömagneettiset relit toimivat sähkömagneettisen toiminnan avulla. Nykyaikaiset sähkösuojarelit perustuvat pääasiassa mikroprosessoriin, mutta sähkömagneettinen rele säilyttää paikkansa. Kaikkien sähkömagneettisten reliden korvaamiseen mikroprosessoripohjaisilla staattisilla relillä menee vielä pitkä aika. Siksi ennen suojarelijarjestelmän yksityiskohtia tulisi tarkastella erilaisia sähkömagneettisten reliden tyyppejä.

Sähkömagneettinen rele toimintaan

Kaikki reliliitännät perustuvat joko yhteen tai useampaan seuraavista sähkömagneettisten reliden tyypeistä.

1. Suuruuden mittaaminen,

2. Vertailu,

3. Suhde mittaaminen.

Sähkömagneettisen reunan toimintaperiaate perustuu joitakin perusperiaatteita. Toimintaperiaatteen mukaan ne voidaan jakaa seuraaviin sähkömagneettisten reliden tyyppeihin.

1. Vedetty armatuuri -tyyppinen rele,

2. Induktiopohja -tyyppinen rele,

3. Induktiomuki -tyyppinen rele,

4. Tasapainotetty tukeva -tyyppinen rele,

5. Liikuteltava kierros -tyyppinen rele,

6. Polarisoitu liikuteltava rauta -tyyppinen rele.

Vedetty armatuuri -tyyppinen rele

Vedetty armatuuri -tyyppinen rele on yksinkertaisin sekä rakenteeltaan että toiminnaltaan. Nämä sähkömagneettiset relit voidaan käyttää joko suuruusrelina tai suhteena. Nämä relit käytetään apurelina, ohjauksena, virran ylittymisen, alijäämän, jännitteen ylittymisen, alijäämän ja impedanssin mittaamiseen.

Nepelivaltainen armatuuri ja plungerirakenteet ovat yleisimmin käytettyjä näille sähkömagneettisten reliden tyypeille. Kummasta tahansa rakennemuodosta nepelivaltainen armatuurityyppi on yleisempi.

Tiedämme, että armaturiin kohdistuva voima on suoraan verrannollinen ilmakenttään olevan magneettifluksen neliöön. Jos jätämme huomiotta tyydyttyneisyyden vaikutuksen, armaturiin kohdistuvalle voimalle voidaan esittää kaava,

Missä F on nettovoima, K’ on vakio, I on armaturikoilun rms-virta, ja K’ on vastahakija.
Releen toiminnan kynnysarvo saavutetaan, kun KI2 = K’.
Jos tarkastelemme yllä olevaa yhtälöä huolellisesti, huomaamme, että releen toiminta riippuu vakioista K’ ja K tietylle kierroksen virta-arvolle.
Yllä olevan selityksen ja yhtälön perusteella voidaan tiivistää, että releen toiminta vaikuttaa

1. Ampere – kierrokset, jotka releen toimintakierros kehittää,

2. Ilmakentän koko releen ytimen ja armaturin välillä,

3. Vastahakija armaturiin.

Vedetty tyyppisen releen rakennus

Tämä rele on olennaisesti yksinkertainen sähkömagneettinen kierros ja nepelivaltainen plungeri. Aina, kun kierros aktivoidaan, plungeri vedetään kohti kierroksen ytimen. Jotkut NO-NC (Normaalisti avoin ja normaalisti suljettu) kontaktit on järjestetty mekanisesti tämän plungerin kanssa, joten NO-kontaktit suljetaan ja NC-kontaktit avataan plungerin liikkeen lopussa. Normaalisti vedetty armatuuri -tyyppinen rele on DC-toimiva rele. Kontaktit on järjestetty siten, että, kun rele aktivoidaan, kontaktit eivät palaa alkuperäiseen asentoon edes, kun armatuuri deaktivoidaan. Releen toiminnan jälkeen nämä sähkömagneettisten reliden tyypit resetoidaan manuaalisesti.
Vedetty armatuuri -tyyppinen rele rakenteen ja toiminnan periaatteen vuoksi on väistämättä toiminnassa.

Induktiopohja -tyyppinen rele

Induktiopohja -tyyppinen rele koostuu pääasiassa yhdestä pyörimästä levystä.

Induktiopohja -tyyppinen rele toimintaan

Jokainen induktiopohja -tyyppinen rele toimii tunnetun Ferrari-periaatteen mukaan. Tämä periaate sanoo, että kahden vaiheen siirtymällä aiheutettu momentti on verrannollinen niiden suuruuteen ja vaiheen siirtymään. Matemaattisesti se voidaan ilmaista seuraavasti-


Induktiopohja -tyyppinen rele perustuu samaan periaatteeseen kuin ammeteri, voltmetri, wattmetri tai wattituntimetri. Induktioreleissä vino momentti luodaan kehävirtauksilla aluminiumissa tai kuparissa AC-magneettikentän myötä. Tässä, aluminiumi (tai kupari) levy sijoitetaan AC-magneetin polttopisteiden välille, joka tuottaa vaihtovirtakentän φ, joka viivähtää I:sta pienellä kulmalla. Koska tämä kenttä kytketään levylle, sen on oltava induktiivinen emf E2, joka viivähtää kenttä φ:stä 90o:lla. Koska levy on puhtaasti vastusta, indusoitu virta levyn I2 on samassa vaiheessa kuin E2. Koska kulma φ:n ja I2:n välillä on 90o, nettomomentti on nolla. Koska,

Jotta saadaan momentti induktiopohja -tyyppisessä releessä, on tarpeen tuottaa pyörimäkenttä.

Poli varjoitusmenetelmä momentin tuottamiseksi induktiopohja -tyyppisessä releessä

Tässä menetelmässä puoli polttopistettä on ympäröity kuparin renkaalla, kuten kuvassa. Olkoon φ1 on varjostamattoman osan polttopisteen kenttä. Itse asiassa kokonaiskenttä jaetaan kahteen yhtä suureen osaan, kun polttopiste jaetaan kahteen osaan haitaksi.

Koska polttopisteen osa on varjostettu kuparin renkaalla, renkaassa syntyy induktiivinen virta, joka tuottaa toisen kentän φ2’ varjostetussa polttopisteessä. Näin ollen, varjostetun polttopisteen tuloksena saatava kenttä on φ1 ja φ2 vektorien summa. Sanoitsemmekin, että se on φ2, ja kulma φ1 ja φ2 välillä on θ. Nämä kaksi kenttää tuottavat tuloksena momentin,

On pääasiassa kolme pyörimälevyn muotoa käytettävissä induktiopohja -tyyppiselle releelle. Ne ovat spiraalimuotoiset, pyöreät ja amforamuotoiset, kuten kuvassa. Spiraalimuoto tehdään kompensoimaan vaihtelevaa vastahakijan momenttia, joka kiertää, kun levy kiertää suljettaakseen kontaktinsa. Useimmille suunnitelmilta, levy voi kiertää jopa 280