Работа электромагнитного реле | Типы электромагнитных реле
Электромагнитное реле
Электромагнитные реле - это реле, работающие за счет электромагнитного действия. Современные электрические защитные реле в основном основаны на микропроцессорах, но все еще электромагнитные реле сохраняют свою позицию. На замену всех электромагнитных реле микропроцессорными статическими реле уйдет гораздо больше времени. Поэтому перед изучением деталей системы защитных реле следует рассмотреть различные типы электромагнитных реле.
Принцип работы электромагнитного реле
Практически все релейные устройства основаны на одном или нескольких следующих типах электромагнитных реле.
Измерение величины,
Сравнение,
Измерение отношения.
Принцип работы электромагнитного реле основан на некоторых основных принципах. В зависимости от принципа работы их можно разделить на следующие типы электромагнитных реле.
Реле с притягиваемым якорем,
Реле с индукционным диском,
Реле с индукционной чашкой,
Реле с балансировочной балкой,
Реле с подвижной катушкой,
Реле с поляризованным подвижным железом.
Реле с притягиваемым якорем
Реле с притягиваемым якорем является самым простым как по конструкции, так и по принципу работы. Эти типы электромагнитных реле могут использоваться как реле величины, так и реле отношения. Эти реле используются в качестве вспомогательных реле, реле управления, реле перегрузки по току, недостатка тока, перегрузки по напряжению, недостатка напряжения и реле измерения импеданса.
Наиболее часто для этих типов электромагнитных реле используются конструкции с шарнирным якорем и плунжером. Из двух конструктивных решений чаще используется конструкция с шарнирным якорем.
Известно, что сила, действующая на якорь, прямо пропорциональна квадрату магнитного потока в воздушном зазоре. Если игнорировать влияние насыщения, уравнение для силы, испытываемой якорем, можно выразить следующим образом,
Где F - общая сила, K' - константа, I - RMS-ток обмотки якоря, а K' - сдерживающая сила.
Пороговое условие для работы реле будет достигнуто, когда KI2 = K'.
Если внимательно рассмотреть это уравнение, станет ясно, что работа реле зависит от констант K' и K для определенного значения тока обмотки.
Из вышеизложенного объяснения и уравнения можно заключить, что работа реле зависит от
Ампер-витков, создаваемых рабочей обмоткой реле,
Размера воздушного зазора между сердечником реле и якорем,
Сдерживающей силы на якоре.
Конструкция реле с притягиваемым якорем
Это реле состоит из простой электромагнитной катушки и шарнирного плунжера. Когда катушка становится энергетически активной, плунжер притягивается к сердечнику катушки. Некоторые контакты NO-NC (обычно открытые и обычно закрытые) механически соединены с этим плунжером таким образом, что при движении плунжера контакты NO становятся закрытыми, а контакты NC - открытыми. Обычно реле с притягиваемым якорем работает на постоянном токе. Контакты расположены так, что после срабатывания реле они не могут вернуться в исходное положение даже после деэнергизации якоря. После срабатывания реле эти типы электромагнитных реле сбрасываются вручную.
Реле с притягиваемым якорем, благодаря своей конструкции и принципу работы, являются мгновенными
в работе.
Реле с индукционным диском
Реле с индукционным диском в основном состоит из одного вращающегося диска.
Принцип работы реле с индукционным диском
Каждое реле с индукционным диском работает на основе известного принципа Феррари. Этот принцип гласит, что момент создается двумя фазно смещенными потоками, который пропорционален произведению их величин и фазовому смещению между ними. Математически это можно выразить следующим образом-
Реле с индукционным диском основано на том же принципе, что и амперметр, или вольтметр, или ваттметр, или ватт-часовый счетчик. В индукционном реле отклоняющий момент создается за счет вихревых токов в алюминиевом или медном диске, вызванных потоком переменного электромагнита. Здесь алюминиевый (или медный) диск помещается между полюсами переменного магнита, который создает переменный поток φ, запаздывающий от I на небольшой угол. Поскольку этот поток связывается с диском, должен возникать индуцированный ЭДС E2, запаздывающий от потока φ на 90°. Поскольку диск является чисто резистивным, индуцированный ток в диске I2 будет находиться в фазе с E2. Поскольку угол между φ и I2 составляет 90°, суммарный момент в этом случае равен нулю. Так как,
Для получения момента в реле с индукционным диском необходимо создать вращающееся магнитное поле.
Метод создания момента в реле с индукционным диском путем затенения полюсов
В этом методе половина полюса окружена медным кольцом, как показано. Пусть φ1 - это поток не затененной части полюса. На самом деле, общий поток делится на две равные части, когда полюс делится на две части слотом.
Так как одна часть полюса затенена медным кольцом, в нем возникает индуцированный ток, который создает другой поток φ2‘ в затененном полюсе. Таким образом, результирующий поток затененного полюса будет векторной суммой φ1 и φ2. Скажем, это φ2, и угол между φ1 и φ2 равен θ. Эти два потока создают результирующий момент,
Существует три основных типа формы вращающегося диска, доступные для реле с индукционным диском. Это спиральная, круглая и вазообразная формы, как показано. Спиральная форма предназначена для компенсации изменяющегося сдерживающего момента пружины управления, которая наматывается, когда диск вращается, чтобы закрыть свои контакты. Для большинства конструкций диск может вращаться на угол до 280°. Кроме того, подвижный контакт на диске расположен так, что он встречается со стационарными контактами на раме реле, когда наиболее крупный радиусный участок диска находится под электромагнитом. Это сделано, чтобы обеспечить удовлетворительное давление контактов в реле с индукционным диском.
Когда требуется высокоскоростная работа, например, в дифференциальной защите, угловое перемещение диска значительно ограничивается, и поэтому могут использоваться круглые или даже лопастные
типы в реле с индукционным диском.
Иногда требуется, чтобы работа реле с инд
