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

86147. Проектирование электрической сети с учетом существующей линии 110 кВ 1.89 MB
  Развитие энергетики России, усиление связей между энергосистемами требует расширения строительства электроэнергетических объектов, в том числе линий электропередач и подстанций напряжением 35-110кВ переменного тока.
86149. Конфигурация телефонной сети пятизначной нумерации по заданному числу действующих автоматических телефонных станций 328.03 KB
  Произвести расчет интенсивности телефонной нагрузки (создаваемой абонентами, которые будут включены в RDLUи непосредственно в систему EWSD) Провести проверочный расчет общей средней удельной нагрузки на обну абонентскую линию и сравнить ее с допустимыми значениями.
86152. Облік готівкових коштів в національній валюті 487 KB
  Мета моєї курсової роботи полягае у вивченнi та систематизації знань у сфері обліку готівкових коштів, основних теоретичних положень готiвкового обiгу та касових операцій. Курсова робота складається з двох частин: теоретичної, в якій розглянуті такі питання, як: теоретичні аспекти обліку готівкових коштів...
86154. Разработка игр. Специфика 238.5 KB
  В данный момент игровая индустрия развивается весьма бурно, при этом приносит миллионные доходы как компаниям-издателям, разработчикам и программистам, так и спонсорам и игрокам. Компьютерные игры поглощают, на сегодняшний день, всё больший процент аудитории, вне зависимости от возраста.
86155. Проектирование принципиальной схемы цифрового управляющего автомата 161 KB
  Выбрать интегральные микросхемы серии ТТЛ и ТТЛШ для покрытия функциональной схемы цифрового управляющего автомата, рассчитать их количество. Спроектировать принципиальную схему. Спроектировать конструкцию печатной платы, размещение интегральных микросхем на печатной плате.