 |
Реле с магнитоуправляемыми контактами (герконы)
|
|
|
|
В промежуточных реле с магнитоуправляемыми (герметизированными) контактами, сокращенно называемых герконами, контактная система реле выполняет функции подвижного якоря, контактов, производящих коммутации в управляемой цепи, и противодействующей пружины. Обмотка 1 реле не имеет стального магнитопровода. Магнитный поток Ф, создаваемый обмоткой, замыкается в основном по воздуху. Внутри обмотки – в ее магнитном поле – располагаются магнитоуправляемые контакты 2, выполненные из ферромагнитного материала в виде гибких пластин, обладающих хорошей магнитной проницаемостью, электропроводностью и упругостью.
Контакты заключены в герметический стеклянный корпус 3 и впаяны одним концом в его торцы. Вторые концы контактных пружин выполняют функции контактов реле, они покрыты серебром или другими материалами, применяемыми в контактных системах. Нормально контакты 2 разомкнуты. Если в обмотку реле подается ток Iр, то под действием МДС (IPw1) возникает магнитный поток Ф. Ферромагнитные контакты намагничиваются и под действием электромагнитных сил FЭ = kФ2 = k'IP2 притягиваются друг к другу, замыкая управляемую ими цепь. При исчезновении тока контакты размыкаются под действием механической силы, обусловленной упругостью контактных пластин. Для уменьшения искрообразования при замыкании и размыкании контактов стеклянный корпус вакуумируется или заполняется инертным газом.
Достоинства: размеры, малый расход мощности, быстродействие
Указательные реле
Указательное устройство ЭС-41 применяется в цепях постоянного тока схем защит для указания на происходившее срабатывание других реле или устройств. Схема устройства приведена на рисунке, общий вид указательного элемента — на рисунке. Устройство состоит из четырех бесконтактных указательных элементов, действующих независимо друг от друга и смонтированных на общем цоколе. При возбуждении катушки 1 указательного элемента якорь электромагнита 8 притягивается к сердечнику 2, при этом снимается упор флажка указателя 6 и последний под действием собственной массы опускается вниз и закрывает смотровое окно в скобе 7. При исчезновении тока якорь указательного элемента возвращается в исходное положение под действием возвратной пружины 3, а флажок-указатель остается в конечном положении. Возврат указателей устройства в исходное положение производится вручную нажатием руки на стержень 4 планки 5.
|
|
|
Реле времени
Реле времени служит для искусственного замедления действия устройств РЗ и электроавтоматики.
Время, проходящее с момента подачи напряжения на обмотку реле времени до замыкания его контактов, называется выдержкой времени реле.
Основным требованием, предъявляемым к реле времени, применяемым в схемах РЗ, является точность. Погрешность во времени действия реле со шкалой до 3,5 с не должна превышать ± 0,06 с, а при больших выдержках времени, устанавливаемых на реле со шкалой 20-30 с, ± 0,25 с.
При появлении тока в обмотке 1 якорь 2 мгновенно втягивается, освобождая рычаг 4 с зубчатым сегментом 5. Под действием ведущей пружины 6 рычаг 4 приходит в движение, которое, однако, не является свободным, так как оно замедляется специальным устройством выдержки времени 7. Через некоторое время tP, зависящее от расстояния l (или угла α) и скорости движения P рычага 4, последний переместится на угол α и замкнет контакты реле 8. Таким образом, реле сработает с выдержкой времени tP = α/P. Устройство выдержки времени осуществляется с помощью часового механизма, основным элементом которого является анкерное устройство.
|
|
|
Поляризованные реле
Поляризованные реле являются разновидностью электромагнитных конструкций. Якорь поляризованного реле находится под воздействием двух магнитных потоков, из которых один создается током, питающим обмотку реле, – рабочий, а второй – постоянным магнитом – поляризующий. Поляризованные реле выполняются в двух вариантах: с дифференциальной магнитной системой и с мостовой.
Обе конструкции состоят из сердечника 1, обмотки 2, постоянного магнита 3, якоря 4 и контактной системы 5 (рис.2.25). В дифференциальной системе (рис.2.25, а) поляризующий магнитный поток ФП выходит из полюса N и разветвляется на две части ФПа и ФПб. Обмотка 2, обтекаемая током IP, создает рабочий поток ФP. 
Для простоты рассмотрения часть магнитного потока, ответвляющаяся через якорь, не учитывается. В воздушном зазоре δа магнитные потоки ФП и ФР суммируются, а в δб вычитаются
Под действием Фа якорь притягивается к левому полюсу а. Силе Fa противодействует сила, стремящаяся притянуть якорь к правому полюсу б.
При изменении направления тока IP поток Фа также меняет свое направление, вследствие чего в зазоре δа возникает разность магнитных потоков, а в зазоре δб их сумма. Тогда при IP IC.P поток Фб > Фа, Fб > Fa, и якорь отклоняется вправо. Таким образом, благодаря наличию поляризующего потока реле реагирует не только на значение тока, но и на его направление.
Индукционные реле
Работа индукционных реле основана на взаимодействии переменных магнитных потоков с токами, индуктированными ими в подвижной системе реле. Основными элементами реле являются два электромагнита 1 и 2 и подвижная система 3, расположенная в магнитном поле электромагнитов (рис.2.26). Подвижная система выполняется из немагнитного электропроводящего материала в виде медного или алюминиевого диска, либо полого цилиндра (барабанчика), закрепленного на вращающейся оси 4. С осью 4 жестко связан подвижный контакт реле 5, замыкающий при повороте неподвижные контакты 6. Движению диска в сторону замыкания контактов противодействует спиральная пружина 7.
Обмотки электромагнитов 1 и 2 питаются переменными (синусоидальными) токами I1 и I2, которые создают переменные магнитные потоки Ф1 и Ф2. Положительное направление токов и соответствующее им положительное направление потоков, определяемое по правилу буравчика, показаны на рис.2.26. 
|
|
|
Магнитный поток Ф1, пронизывая подвижную систему 3, наводит в диске ЭДС, поток Ф2 – ЭДС.Наведенные ЭДС отстают по фазе на 90° от вызывающих их магнитных потоков. Под действием ЭДС ЕД1 и ЕД2 в подвижной системе возникают вихревые токи IД1 и IД2, замыкающиеся вокруг оси индуктирующего их магнитного потока. Положительные направления IД1 и IД2, определенные по правилу буравчика по положительному направлению потоков Ф1 и Ф2, показаны на рис.2.27. Вследствие малой индуктивности контура вихревых токов их векторы IД1 и IД2 принимаются совпадающими по фазе с вызвавшими их ЭДС (ЕД1 и ЕД2).
В рассматриваемой конструкции возникают две силы: FЭl = k1Ф1IД2 – обусловленная взаимодействием магнитного потока Ф1 и тока IД2, наведенного другим потоком Ф2, и FЭ2 = k2Ф2IД1 вызванная воздействием потока Ф2 на ток IД1, наведенный потоком Ф1.
В рассматриваемой конструкции возникают две силы: FЭl = k1Ф1IД2 – обусловленная взаимодействием магнитного потока Ф1 и тока IД2, наведенного другим потоком Ф2, и FЭ2 = k2Ф2IД1 вызванная воздействием потока Ф2 на ток IД1, наведенный потоком Ф1.
Результирующий момент пропорционален действующим (или амплитудным) значениям магнитных потоков и зависит от сдвига фаз ψ между токами, подведенными к реле. Это означает, что индукционные реле могут служить для сравнения фаз входных токов. Реле имеет максимальный момент при ψ = 90° и не действует при ψ = 0;
|
|
|
