Rad elektromagnetskog releja | Vrste elektromagnetskih releja

Elektromagnetski relej

Elektromagnetski releji su releji koji funkcioniraju na temelju elektromagnetskog djelovanja. Moderni električni zaštitni releji uglavnom se temelje na mikroprocesorima, ali i dalje elektromagnetski relej zauzima svoje mjesto. Trebat će dugo vremena da svi elektromagnetski releji budu zamijenjeni sa mikroprocesorskim statičkim relejima. Stoga, prije nego što prođemo kroz detalje sustava zaštitnih releja, trebamo pregledati različite vrste elektromagnetskih releja.

Funkcija elektromagnetskog releja

Gotovo svi relajni uređaji temelje se na jednoj ili više od sljedećih vrsta elektromagnetskih releja.

1. Mjerenje magnituda,

2. Usporedba,

3. Mjerenje omjera.

Princip rada elektromagnetskog releja temelji se na nekoliko osnovnih principa. Ovisno o principu rada, ovi mogu biti podijeljeni u sljedeće vrste elektromagnetskih releja.

1. Relej tipa privlačenog armature,

2. Relej tipa indukcije diska,

3. Relej tipa indukcije čaše,

4. Relej tipa ravnotežnog klipa,

5. Relej tipa pokretnog zavojnice,

6. Polarizirani relej tipa pokretnog željeza.

Relej tipa privlačenog armature

Relej tipa privlačenog armature najjednostavniji je i u konstrukciji i u principu rada. Ove vrste elektromagnetskih releja mogu se koristiti kao releji magnitudne mere ili omjerni releji. Ovi releji se koriste kao pomoćni releji, upravljački releji, releji preopterećenja struje, releji podopterećenja struje, releji preopterećenja napona, releji podopterećenja napona i releji mjerenja impedancije.

Konstrukcije hinged armature i plunger type su najčešće korištene za ove vrste elektromagnetskih releja. Između dvije konstrukcijske dizajne, tip hinged armature je češće korišten.

Znamo da je sila koja djeluje na armaturu direktno proporcionalna kvadratu magnetskog toka u vazdušnom prazninama. Ako zanemarimo učinak nasycenja, jednadžba za silu koja djeluje na armaturu može se izraziti kao,

Gdje je F ukupna sila, K’ je konstanta, I je efektivna struja zavojnice armature, a K’ je ograničujuća sila.
Pragovni uvjet za rad releja bi stoga bio dostignut kada bude KI2 = K’.
Ako pažljivo promatramo gornju jednadžbu, shvatit ćemo da je rad releja ovisan o konstantama K’ i K za određenu vrijednost struje u zavojnici.
Iz gornjeg objašnjenja i jednadžbe može se zaključiti da je rad releja utjecan

1. Amper – okretajima koji se razvijaju u radnoj zavojnici releja,

2. Veličinom vazdušne praznine između jezgra releja i armature,

3. Ograničujućom silom na armaturi.

Konstrukcija privlačenog tipa releja

Ovaj relej je u suštini jednostavna elektromagnetska zavojnica i hinged plunger. Svaki put kada se zavojnica energizira, plunger se privlači prema jezgru zavojnice. Neke NO-NC (normalno otvorene i normalno zatvorene) kontakte tako su raspoređene mehanički s ovim plungerom, da se NO kontakte zatvaraju, a NC kontakte otvaraju na kraju kretanja plungera. Normalno relej tipa privlačenog armature radi na DC strujama. Kontakte su tako raspoređeni, da nakon što je relej aktiviran, kontakte se ne mogu vratiti na svoje originalne pozicije čak ni nakon deenergizacije armature. Nakon rada releja, ovi vrste elektromagnetskih releja ručno se resetiraju.
Relej tipa privlačenog armature, zbog svoje konstrukcije i principa rada, je odmah u radu.

Relej tipa indukcije diska

Relej tipa indukcije diska uglavnom se sastoji od jednog rotirajućeg diska.

Funkcija releja tipa indukcije diska

Svaki relej tipa indukcije diska radi na istom dobro poznatom Ferrarijevom principu. Taj princip kaže da se moment proizvede dvama fazno pomaknutim magnetskim tokovima, koji je proporcionalan njihovim magnitudama i faznom pomaku između njih. Matematički se to može izraziti kao-


Relej tipa indukcije diska temelji se na istom principu kao ampermetar, voltmetar, vatmetar ili vat-sat. U indukcioni releju defleksni moment proizveden je strujama uzražajima u aluminijumu ili bakru disku magnetskim tokom AC elektromagneta. Ovdje, aluminijumski (ili bakreni) disk postavljen je između polova AC magnetskog polja koje proizvodi alternativni magnetski tok φ lagajući od I za malen kut. Budući da taj magnetski tok vezuje se s diskom, mora biti inducirana emf E2 u disku, lagajući za 90o iza magnetskog toka φ. Budući da je disk čisto otporni, inducirana struja u disku I2 bit će u fazi s E2. Budući da je kut između φ i I2 90o, neto moment proizveden u tom slučaju je nula. Budući da je,

Kako bi se dobio moment u releju tipa indukcije diska, potrebno je proizvesti rotirajuće magnetsko polje.

Metoda senčenja pola za proizvodnju momenta u releju tipa indukcije diska

U ovoj metodi pola je obložen bakrenim prstenom kako je prikazano. Neka je φ1 magnetski tok nepokrivenog dijela pola. U stvari, ukupni magnetski tok podijeljen je na dva jednaka dijela kada se pol podijeli na dvije dijelove preslikom.

Budući da je dio pola obložen bakrenim prstenom, inducirana će se struja u prstenu koji proizvede drugi magnetski tok φ2‘ u senčenom polu. Dakle, rezultantni magnetski tok senčenog pola bit će vektorska suma φ1 i φ2. Recimo da je to φ2, a kut između φ1 i φ2 je θ. Ovi dva magnetska toka proizvedi će rezultantni moment,

Postoje uglavnom tri vrste oblika rotirajućeg diska dostupne za relej tipa indukcije diska. To su spirala, krug i vaza, kao što je prikazano. Spirala je oblikovana kako bi se kompenziralo varijabilno ograničujuće opterećenje kontrolnog opruge koje se savija dok se disk okreće zatvarajući kontakte. Za većinu dizajna, disk se može okretati do 280o. Također, pomični kontakt na disku je tako postavljen da se sastavi sa stacionarnim kontaktima na okviru releja kada najveći radijusni dio diska bude ispod elektromagneta. To se radi kako bi se osiguralo zadovoljav