24703

Общие принципы работы реле. Работа реле на переменном токе

Доклад

Энергетика

Общие принципы работы реле. Работа реле на переменном токе. В устройствах РЗ и электрической автоматики применяются реле на базе электромеханических конструкций полупроводниковых приборах из отдельных диодов транзисторов и др. Электромеханические реле обладают большими габаритами значительным потреблением мощности требуют тщательного ухода имеют ограниченное быстродействие и чувствительность.

Русский

2013-08-09

91.5 KB

27 чел.

2. Общие принципы работы реле. Работа реле на переменном токе.

В устройствах РЗ и электрической автоматики применяются реле, на базе электромеханических конструкций, полупроводниковых приборах, (из отдельных диодов, транзисторов и др.) и интегральных микросхемах.  Электромеханические реле обладают большими габаритами, значительным потреблением мощности, требуют тщательного ухода, имеют ограниченное быстродействие и чувствительность.  В структуре измерительных органов (ИО) имеются четыре функциональных части, общие для всех видов: 1) воспринимающая 1 - входная часть ИО (рис. 2.1), реагирующее на ток и/или напряжение и превращает их в величины, пригодные для использования в данной конструкции реле; 2) преобразующая 2,преобразует полученные сигналы в сравниваемые величины; 3) сравнивающая 3, производит сравнение сформированных величин по абсолютному значению или фазе с заданной величиной или между собой и по результату сравнения выдает сигнал о срабатывании или недействии реле; 4) исполнительная 4, которая усиливает выходной сигнал и воздействует на управляемую цепь.

Рис.1 Структурная схема реле.

    У реле, работающих с выдержкой времени, имеется пятая функциональная часть, осуществляющая замедление действия реле. Измерительные органы (реле), реагирующие на электрические величины, можно подразделить на три группы: 1) измерительные органы (ИО), реагирующие на одну электрическую величину: ток или напряжение(ИО тока и напряжения); 2) реагирующие на две электрические величины: ток и напряжение сети или два напряжения U1 и U2 (однофазные ИО мощности, сопротивления и др). 3)  реагирующие на три электрические величины или более (трехфазные реле мощности).  Принцип действия электромагнитных реле основан на притя-

жении стальной подвижной системы к электромагниту при прохождении тока по его обмотке.  Конструкций электромагнитных реле, содержат: электромагнит 1, из стального магнитопровода и обмотки; стальную подвижную систему (якоря) 2, несущую подвижный контакт 3; неподвижные контакты 4; противодействующую пружину 5.  Проходящий по обмотке электромагнита ток Iр создает магнитодвижущую силу (МДС) wplp, под действием которой возникает магнитный поток Ф, замыкающийся через магнитопровод электромагнита 1, воздушный зазор δ и подвижную систему 2. Якорь намагничивается, появляется электромагнитная сила FЭ, притягивающая якорь к полюсу электромагнита. Сила FЭ преодолевает сопротивление пружины и якорь приходит в движение и своим подвижным контактом 3 замыкает неподвижные контакты реле 4. При прекращении или уменьшении тока якорь возвращается  в   начальное   положение,  размыкая   контакты  4. Электромагнитная сила FЭ, притягивающая вызывающая движение якоря:

Магнитный поток Ф и создающий его ток I связаны соотношением

где R - магнитное сопротивление пути, по которому замыкается магнитный поток Ф; w - количество витков обмотки реле. Магнитное сопротивление магнитопровода электромагнита RM состоит из сопротивления его стальной части RC и воздушного зазора RВЗ

FЭ образует вращающий момент

где d — плечо силы FЭ.

FЭ и ее момент Мэ пропорциональны квадрату тока в обмотке реле и имеют постоянное направление, не зависящее от направления (знака) этого тока. Поэтому электромагнитный принцип пригоден для выполнения реле как постоянного, так и переменного тока реле тока, напряжения и реле логической части: промежуточных, сигнальных и времени.    У реле с поперечным движением якоря и с втягивающимся якорем поле в воздушном зазоре нельзя считать однородным.

где GB э - магнитная проводимость воздушного зазора/

Наименьший ток, при котором реле срабатывает, называется током срабатывания Ιср

В реле предусматривается возможность регулирования Iср изменением числа витков обмотки реле (ступенями) и момента противодействующей пружины Мп (плавно).

Током возврата реле называется наибольшее значение тока в реле, при котором якорь реле возвращается в исходное положение

Отношение токов ср и воз называется коэффициентом возврата kв

У реле, реагирующих на возрастание тока, Iср > /воз и кв < 1.

При протекании по обмотке реле переменного тока ip = Im sinωt 

Электромагнитная сила содержит две составляющие: постоянную, и переменную, изменяющуюся с двойной частотой тока. Электромагнитная сила FЭt(MЭt) имеет пульсирующий характер. Сила пружины Fn имеет неизменное значение. В результате этого в сработанном состоянии якорь реле будет находиться под действием разности двух сил FЭt - Fn, меняющей свой знак. Вибрация якоря вызывает вибрацию контактов, оказывая вредное влияние на работу реле. Для устранения вибрации применяется расщепление магнитного потока Фр обмотки на две составляющие и, сдвинутые по фазе. Расщепление потока Фр достигается при помощи короткозамкнутого витка К. В результате этого магнитные потоки смещены по фазе и при уменьшении одного из потоков второй нарастает, не позволяя электромагнитной силе понизиться до нуля.  Отключающая способность условно характеризуется мощностью SK, представляющей собой произведение номинального напряжения источника оперативного тока U и наибольшего допустимого тока IКД, размыкание которого не вызывает повреждение контактов. Для облегчения работы контактов можно применять шунтирование обмотки аппарата искрогасительным контуром RC или цепью из R и диода VD. Пусковые и измерительные реле переменного тока и напряжения выполняются на электромагнитном принципе.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19126. ПРОБЛЕМЫ ОБОСНОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТВЭЛОВ 235.5 KB
  ЛЕКЦИЯ 6 ПРОБЛЕМЫ ОБОСНОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТВЭЛОВ Тепловыделяющие элементы ядерных реакторов эксплуатируются в сложных условиях совместного воздействия радиационного излучения высоких температур механических напряжений и коррозионных сред. Выбор надежно...
19127. ПРОБЛЕМЫ ОБОСНОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТВЭЛОВ 6.67 MB
  ЛЕКЦИЯ 7 ПРОБЛЕМЫ ОБОСНОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТВЭЛОВ Работоспособность конструкции твэла может быть обоснована экспериментальными или расчетными методами. Экспериментальные методы обоснования работоспособности и надежности конструкции требуют массового обл
19128. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР ПО ВЫСОТЕ АКТИВНОЙ ЗОНЫ 134 KB
  ЛЕКЦИЯ 8 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР ПО ВЫСОТЕ АКТИВНОЙ ЗОНЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЯ В АКТИВНОЙ ЗОНЕ Создание реактора с максимально выровненным и стабильным полем энерговыделения в течении кампании одна из важнейших задач оптимизации активной зоны. Выра...
19129. Компоновка и геометрические характеристики ТВС 608 KB
  ЛЕКЦИЯ 9 Компоновка и геометрические характеристики ТВС Для удобства перегрузок топлива транспортировки и организации охлаждения твэлы объединяются в ТВС. Основные требования к ТВС заключаются в следующем: обеспечение установленного физическим расчетом ре
19130. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТВС И ОБЪЕМНЫЙ СОСТАВ РАБОЧЕЙ ЯЧЕЙКИ 320 KB
  ЛЕКЦИЯ 10 ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТВС И ОБЪЕМНЫЙ СОСТАВ РАБОЧЕЙ ЯЧЕЙКИ В предыдущей лекции представлена методика определения диаметра твэлов и числа ячеек для их размещения в ТВС. Целью настоящей лекции является компоновка ТВС расчет ее геометрических х
19131. ТЕПЛОГИДРАЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТВС 529.5 KB
  ЛЕКЦИЯ 11 ТЕПЛОГИДРАЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТВС Теплогидравлический расчет ТВС реактора на быстрых нейтронах Рассмотрим ТВС реактора на быстрых нейтронах распределение тепловыделения в активной части которой подчиняется закону косинуса. Пусть даны геометрия ТВС
19132. ДОПУСТИМАЯ МОЩНОСТЬ ТВЭЛА И ТВС 374.5 KB
  ЛЕКЦИЯ 12 ДОПУСТИМАЯ МОЩНОСТЬ ТВЭЛА И ТВС Допустимая мощность твэлов и ТВС в стационарных условиях эксплуатации определяется: предельными температурами эксплуатации оболочки твэла и элементов конструкции ТВС: предельными температурами эксплуатации
19133. АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТВЭЛОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ 536 KB
  Лекция 13 АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТВЭЛОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ Основы расчета на прочность Расчет на прочность важнейший этап конструирования элементов активной зоны ядерного реактора: на его основе выбираются их основные размеры ге
19134. Приближенные методы анализа напряжений и деформаций в оболочке в стационарных условиях эксплуатации твэла 663 KB
  ЛЕКЦИЯ 14 Приближенные методы анализа напряжений и деформаций в оболочке в стационарных условиях эксплуатации твэла В стационарных режимах эксплуатации при наличие зазора на оболочку действует давление равное разнице давлений теплоносителя и смеси газов внутри т