Działanie Elektromagnetycznego Relaju | Typy Elektromagnetycznych Relajów

Elektromagnetyczny przekaźnik

Elektromagnetyczne przekazniki to przekazniki obsługiwane przez działanie elektromagnetyczne. Nowoczesne elektryczne przekazniki ochronne są głównie oparte na mikroprocesorach, ale nadal elektromagnetyczny przekaźnik zachowuje swoje miejsce. Zajmie to dużo więcej czasu, aby zastąpić wszystkie elektromagnetyczne przekazniki statycznymi przekaznikami opartymi na mikroprocesorach. Przed przejściem do szczegółów systemu przekazników ochronnych powinniśmy przejrzeć różne typy elektromagnetycznych przekazników.

Działanie elektromagnetycznego przekaźnika

Prawie wszystkie urządzenia przekaznicze opierają się na jednym lub więcej z poniższych typów elektromagnetycznych przekazników.

1. Pomiar wielkości,

2. Porównanie,

3. Pomiar stosunku.

Zasada działania elektromagnetycznego przekaźnika opiera się na podstawowych zasadach. W zależności od zasady działania można je podzielić na następujące typy elektromagnetycznych przekazników.

1. Przekaźnik typu przyciągany wtyczką,

2. Przekaźnik typu dysk indukcyjny,

3. Przekaźnik typu kubek indukcyjny,

4. Przekaźnik typu zrównoważonego ramienia,

5. Przekaźnik typu poruszający się cewka,

6. Przekaźnik typu zaporowy poruszający się żelazkiem.

Przekaźnik typu przyciągany wtyczką

Przekaźnik typu przyciągany wtyczką jest najprostszym zarówno w konstrukcji, jak i w zasadzie działania. Te typy elektromagnetycznych przekazników mogą być wykorzystywane jako przekazniki mocy lub stosunku. Te przekazniki są używane jako przekazniki pomocnicze, sterujące, przeciążeniowe, niedociągnięciowe, napięcia nadmiernego, napięcia niewystarczającego oraz pomiarowe impedancji.

Konstrukcje z zawiasową wtyczką i tłokiem są najczęściej używane dla tych typów elektromagnetycznych przekazników. Spośród dwóch projektów konstrukcyjnych, typ zawiasowej wtyczki jest bardziej powszechnie używany.

Wiemy, że siła działająca na wtyczkę jest proporcjonalna do kwadratu strumienia magnetycznego w szczelinie powietrznej. Jeśli zignorujemy wpływ nasycenia, równanie siły działającej na wtyczkę może być wyrażone jako,

Gdzie, F to całkowita siła, K’ to stała, I to skuteczna wartość prądu w cewce wtyczki, a K’ to siła hamująca.
Warunek progowy dla działania przekaznika zostanie osiągnięty, gdy KI2 = K’.
Jeśli uważnie przyjrzymy się powyższemu równaniu, uświadomimy sobie, że działanie przekaznika zależy od stałych K’ i K dla określonej wartości prądu w cewce.
Z powyższego wyjaśnienia i równania można stwierdzić, że działanie przekaznika jest wpływowane przez

1. Amperowo – obroty generowane przez cewkę roboczą przekaznika,

2. Rozmiar szczeliny powietrznej między rdzeniem przekaznika a wtyczką,

3. Siła hamująca na wtyczce.

Konstrukcja przekaznika typu przyciągany

Ten przekaznik składa się z prostego elektromagnesu i zawiasowego tłoka. Gdy cewka jest włączona, tłok przyciągany jest w stronę rdzenia cewki. Niektóre kontakty NC (normalnie zamknięte) i NO (normalnie otwarte) są tak umieszczone mechanicznie z tym tłokiem, że kontakty NO zamykają się, a kontakty NC otwierają się na końcu ruchu tłoka. Zwykle przekaźnik typu przyciągany wtyczką jest przekaznikiem DC. Kontakty są tak ułożone, że po włączeniu przekaznika, kontakty nie wracają do ich pierwotnych pozycji nawet po zdezenergowaniu wtyczki. Po włączeniu przekaznika, te typy elektromagnetycznych przekazników są resetowane ręcznie.
Przekaźnik typu przyciągany wtyczką, dzięki swojej konstrukcji i zasadzie działania, jest natychmiastowy w działaniu.

Przekaźnik typu dysk indukcyjny

Przekaźnik typu dysk indukcyjny składa się głównie z jednego obracającego się dysku.

Działanie przekaznika typu dysk indukcyjny

Każdy przekaźnik typu dysk indukcyjny działa na tej samej dobrze znanej zasadzie Ferrari. Ta zasada mówi, że moment jest tworzony przez dwa fazy przesunięte strumienie magnetyczne, które są proporcjonalne do iloczynu ich wielkości i przesunięcia fazowego między nimi. Matematycznie można to wyrazić jako-


Przekaźnik typu dysk indukcyjny opiera się na tej samej zasadzie, co amperomierz, woltomierz, watomierz lub licznik energii elektrycznej. W przekazniku indukcyjnym moment skręcający jest tworzony przez prądy wirowe w dysku z aluminium lub miedzi przez strumień magnetyczny elektromagnesu AC. Tutaj, dysk z aluminium (lub miedzi) jest umieszczony między polami magnesu AC, który tworzy strumień magnetyczny φ opóźniony względem I o mały kąt. Ponieważ ten strumień magnetyczny jest sprzężony z dyskiem, musi być wywołane napięcie E2 w dysku, opóźnione względem strumienia magnetycznego φ o 90o. Ponieważ dysk jest czysto rezystywny, wywołany prąd w dysku I2 będzie w fazie z E2. Ponieważ kąt między φ a I2 wynosi 90o, całkowity moment skręcający w tym przypadku wynosi zero. Ponieważ,

Aby uzyskać moment skręcający w przekazniku typu dysk indukcyjny, konieczne jest utworzenie pola wirującego.

Metoda zacieniania pola do tworzenia momentu skręcającego w przekazniku typu dysk indukcyjny

W tej metodzie połowa pola jest otoczona pierścieniem miedzianym, jak pokazano. Niech φ1 to strumień magnetyczny niezacienionej części pola. W rzeczywistości, całkowity strumień magnetyczny jest podzielony na dwie równe części, gdy pole jest podzielone na dwie części przez szczelinę.

Ponieważ jedna część pola jest zacieniona przez pierścień miedziany, w pierścieniu zacieniowym pojawi się wywołany prąd, który stworzy inny strumień magnetyczny φ2‘ w zacienionym polu. Więc, rezultant strumienia magnetycznego zacienionego pola będzie sumą wektorową φ1 i φ2. Powiedzmy, że to jest φ2, a kąt między φ1 i φ2 to θ. Te dwa strumienie magnetyczne stworzą rezultant moment skręcający,