Электромагнитное реле тока РТ-40

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 12Следующая ⇒

Максимальные реле тока РТ-40 предназначены для использования в схемах релейной защиты и автоматики. Эти реле реагируют на повышение тока в контролируемой цепи. Их принцип действия основан на взаимодействии магнитного поля обмотки, по которой проходит ток, с подвижным стальным якорем. В реле РТ-40 использовано одна из разновидностей электромагнитных систем, называемая системой с поперечным движением якоря (рисунок 22).

Реле состоит из следующих основных элементов: П - образного стального сердечника 1 с установленными на нем катушками тока 2; подвижной системы, состоящей из якоря 3, подвижного контакта 5 и гасителя колебаний (вибрации) 22; алюминиевой стойки 23; упоров левого 6 и правого (на рисунке22а не показан); изоляционной колодки 9 срасположенными на ней двумя парами неподвижных контактов (рисунок 22б) 7 и 8; регулировочного узла (рисунок22в), состоящего из пружинодержателя10,фасонного винта 11 с насаженной на него разрезной шестигранной втулкой 12,противодействующей спиральной пружины 14 и пружинящей шайбы 18; шкалы уставок 13 и указателя уставки 14; контактный узел (рисунок 22г),состоящий из неподвижного пружинящего контакта 19, на одном из концов которого приварена серебряная полоска, переднего упора 20 и заднего гибкого упора 21.

Реле смонтировано в корпусе, состоящем из пластмассового цоколя и кожуха из прозрачного материала. Для снижения потерь в стали, возникающих из-за вихревых токов, сердечник набирается из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга.

В обесточенном состоянии реле контактный мостик замыкает правую пару неподвижных размыкающих контактов 8, при перемещенииякоря в сторону полюсов мостик замыкает левую пару неподвижных замыкающих контактов 9.

Рисунок 22 –Электромагнитное реле серии РТ-40:

а–конструкция реле; б – изоляционная колодка с неподвижными контактами; в – регулировочный узел; г – контактный узел

При прохождении по обмотке реле тока I создается магнитный поток Ф, замыкающийся через сердечник и якорь. Поток, пронизывая якорь, намагничивает его. Силовые линии выходят из верхнего (северного) полюса сердечника и входят в верхнюю часть полки Г-образного якоря и соответственно выходят из нижней части полки якоря и входят в нижний (южный) полюс сердечника. Таким образом, сердечник и якорь оказываются обращенными друг против друга разноименными полюсами, возникающая в результате этого электромагнитная сила F_ЭЛ притягивает якорь к полюсам сердечника.

При изменении направления тока в обмотке изменяется полярность, как сердечника, так и якоря. Поэтому сердечник и края якоря всегда оказываются обращенными друг против друга разноименными полюсами.

Из сказанного следует, что направление электромагнитной силы притяжения не зависит от направления тока в обмотке, и якорь, притягиваясь к плюсам сердечника будет поворачиваться вокруг оси в направлении, указанном стрелкой, не зависимо от того какой ток проходит по обмотке — постоянный или переменный. Таким образом, электромагнитные реле могут быть использованы как на постоянном, так и на переменном токе.

Электромагнитная сила, с которой якорь притягивается к сердечнику, пропорциональна квадрату магнитного потока Ф:

F_ЭЛ= R₁ Ф²(10)

Поток Ф и создающий его ток I связаны следующей зависимостью:

Ф = R₂ (11)

где w - число витков в обмотке;

l - расстояние от якоря до сердечника.

Заменив Ф в формуле (3) на его выражение (4) получим:

F_ЭЛ= R₃ (12)

В системах с поперечным движением якоря электромагнитная сила образует относительно оси якоря вращающийся момент:

М_ЭЛ=R₄F_ЭЛ (13)

где R₁, R₂, R₃, R₄ — коэффициенты пропорциональности.

Раскрывая физический смысл выражений (10) - (13) необходимо сделать следующие практические выводы:

1. Электромагнитная сила притяжения якоря F_ЭЛ возрастает с увеличением тока I, причем нарастание силы F_ЭЛ происходит в большей степени, чем увеличение тока I.

2. При неизменном значении тока I увеличение числа витков wобмотки приводит к возрастанию, а уменьшение числа витков w – к снижению электромагнитной силы, причем сила F_ЭЛ прямо пропорциональна квадрату числа витков w.

3. Величина электромагнитной силы F_ЭЛ обратно пропорциональна квадрату расстоянияl между сердечником и якорем.

Основная часть магнитного сопротивления контура, по которому замыкается магнитный поток, сосредоточена в воздушном зазоре, так как сталь сердечника и якоря, будучи ферромагнитным материалом, обладая в сотни раз меньшим магнитным сопротивлением по сравнению с магнитным сопротивлением воздуха, не обладающего магнитными свойствами. Поэтому с уменьшением воздушного зазора l уменьшаетсямагнитное сопротивление системы, увеличивается поток Ф и следовательно возрастает электромагнитная сила F_ЭЛ. Для обеспечения необходимого нажатия на контакты работа реле должна осуществляться в определенных пределах углов поворота якоря. Эти пределы устанавливаются упорами 6 и 7.

Поскольку первоисточником возникновения электромагнитного момента является ток, выражение (13) с учетом зависимости (12) можно записать следующим образом:

М_ЭЛ = R₅I² (14)

где R₅– коэффициент пропорциональности, зависящий от изменения угла a и в некоторой степени от величины воздушного зазора.

Вращательному движению якоря, стремящемуся под действием М_ЭЛ притянуться к полюсам, противодействует возвратная пружина 4. Пружина создает противодействующий механический момент М_ПР.

При отсутствии тока в обмотке реле, а значит, и при отсутствии М_ЭЛ противодействующий момент имеет некоторую величину, определяемую начальным натяжением пружины. За счет начального противодействующего момента М_{ПР НАЧ.} контактный мостик 5 с достаточным усилием замыкает правую пару неподвижных контактов (размыкающий контакт реле). Левый упор фиксирует начальное положение якоря реле и связанного жестко с ним подвижного контактного мостика.

Если теперь плавно от нуля увеличивать ток в обмотке реле, будет постепенно возрастать электромагнитный момент, направленный противоположно моменту противодействующей пружины.

Условие, когда электромагнитный момент при увеличении тока окажется равным противодействующему механическому моменту, и подвижная система реле — якорь с контактным мостиком — начнет своевращение в направлении полюсов сердечника, можно записать равенство.

М_ПР = М_ЭЛ(15)

Состояние реле, когда электромагнитный момент равен противодействующему моменту, принято называть срабатыванием реле.

Наименьший ток, при котором реле срабатывает, называют током срабатывания и обозначается I_СР. При малейшем превышении М_ПР над М_ЭЛ подвижная система реле начинает движение к полюсам сердечника.

Избыточный момент М_ИЗБ = М_ПР – М_ЭЛдолжен превышать нарастание момента пружины возрастающее за счет ее закручивания, а также преодолеть трение в подшипниках реле. В конце хода якоря избыточный момент должен обеспечить необходимое для надежного замыкания цепи давление контактного мостика на левую пару неподвижных контактов. Возврат притянутого якоря в первоначальное положение происходит под действие противодействующей пружины, причем для этого нужно избыточный момент свести к нулю путем снижения тока в обмотке.

Наибольший ток в реле, при котором подвижная система реле возвращается в исходное положение, называется током возвратаI_В.

Отношение тока возврата к току срабатывания I_В/I_СРназывается –коэффициентом возврата К_В.

Чем больше разница между током возврата и током срабатывания, тем меньше коэффициент возврата реле. Следовательно, чрезмерно большой избыточный момент, хотя и увеличивает давление на контакты, с другой стороны, приводит к нежелательному снижению коэффициента возврата. Чтобы избыточный момент не был слишком мал, у реле РТ выбирают такие пределы углов поворота якоря, при котором получается наибольшее сближение характеристик электромагнитного и противодействующего ему механического момента.

При этом соотношение между М_ПР и М_ЭЛ должно быть таким, чтобы обеспечивалось необходимое нажатие на контакты. Пределы углов поворота якоря устанавливаются упорами. Для реле РТ-40 зависимость М_ЭЛ от угла a имеет наилучшее совпадение с характеристикой М_ПР при ходе якоря от 62 до 75°.

Максимальное реле тока

Максимальные реле тока предназначены для защиты электрических установок от увеличения тока выше определенного уровня.

Реле бывают первичными и вторичными. Первичными называют реле, включаемые непосредственно в защищаемую электрическую цепь. Вторичными называют реле, включаемые в цепь через трансформатор тока.

В данной работе исследуется максимальное реле тока типа РЭВ-211.

Рисунок 23 – Электромагнитное реле максимального тока:

1 –скоба магнитопровода; 2 –токовая катушка; 3 –регулировочная пружина со шкалой; 4 – регулировочный винт; 5 – якорь; 6 –контакты

Реле срабатывает без выдержки времени. Якорь и П-образный сердечник изготовленный из шихтованной электротехнической стали. Для предотвращения гудения магнитной системы при притянутом якоре на одном из концов сердечника устанавливаются к.з. виток. Якорь реле возвращается в исходное положение под действием отключающей пружины, усилие которой регулируется с помощью гайки. На витке направляющем пружину, установлен указатель, конец которого выходит за шкалу. На шкалу нанесена черта, соответствующая току уставки. Подвижные мостиковые контакты крепятся на якоре при помощи изоляционной колодки и угольника. Неподвижные контакты устанавливаются на доске на шпильках. Контактные поверхности снабжены серебряными напайками. Регулирование уставок обеспечивается в пределах от (1,1....3,5) I_НОМ.

Наименьшее значение тока в катушке реле, при котором начинается и полностью заканчивается втягивание якоря электромагнита, называется током втягивания (I_ВТ).

Наибольшее значение тока в катушке реле, при котором начинается и полностью заканчивается отпадание якоря электромагнита, называется током отпадания (I_ОТП).

Отношение тока отпадания к току втягивания называется коэффициентом возврата

(16)

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1) Назначение и условное графическое обозначение, эскиз, перечень основных частей реле и описание принципа работы токового реле РТ-80. Указать область применения.

2) Назначение и условное графическое обозначение, эскиз, перечень основных частей реле и описание принципа работы теплового реле РТЛ Указать область применения.

3) Назначение и условное графическое обозначение, эскиз, перечень основных частей реле и описание принципа работы электромагнитного реле тока РТ-40. Указать область применения.

4) Назначение и условное графическое обозначение, эскиз, перечень основных частей реле и описание принципа работы максимального реле тока РЭВ-211. Указать область применения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1) Для чего предназначены токовые и тепловые реле.

2) Изобразите условное графическое обозначение токовых и тепловых реле на схемах.

3) Назовите основные части, объясните принцип действия и укажите область применения токового реле РТ-80.

4) Назовите основные части, объясните принцип действия и укажите область применения теплового реле РТТ РТЛ и РТИ.

5) Назовите основные части, объясните принцип действия и укажите область применения электромагнитного реле тока РТ-40.

6) Назовите основные части, объясните принцип действия и укажите область применения максимального реле тока РЭВ-211.

Лабораторная работа №4

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 2822; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8910 11 12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!