2.1.2. Электромагнитные реле тока и напряжения
Реле контролируют величину илии срабатывают при достижении их заданного значения (рис. 2.1.1).
Все выводы по расчету электромагнитов, их быстродействия, а так же по расчету контакторов применимы к данным реле.
Условие срабатывания: . Для двухполюсного электромагнита:
Рис.2.1.1. Электромагнитное реле
;
. (2.1.2)
Тогда
, (2.1.3)
где – ток срабатывания регулируется изменением зазора, числа витковu и силы пружины .
Аналогично ток отпускания: , (2.1.4)
где ,.
Коэффициент возврата реле:
. (2.1.5)
Таблица 2.1.1
Реле тока | Iн | Iср | tср | ||
РТ-40 | (0,05-200)А | (0,25-1) Iн | 0,1-0,3 с | ||
РЭВ-200;830 | (1,5-600)А | (0,3-0,65) Iн | 0,01 с | ||
РП224 | 1-4 А | 0,6 Iн |
| ||
Реле напряжения | Uн | Uср | tср | ||
РН50 | (12-400)В | (0,5-2) Uн |
| ||
РН51 | (4-100)В | (1,4-32) Uн |
| ||
РЭВ820 | (12-220) В |
|
|
Реле тока и напряжения: РЭВ310: (12-220)В; (1,5-600)А.
Могут использоваться контакторы-реле РП – 8; 9; 11; 12; 23; 41; 42. МКУ 48.
Промежуточные реле РП 23, В;.
Реле тока и напряжения для управления электроприводом. В схемах управления и защиты применяется реле постоянного тока серии РЭВ-300 с высоким коэффициентом возврата. Реле этой серии выпускаются и как реле напряжения и как реле тока в зависимости от обмоточных данных. На рис. 2.1.2 изображено токовое реле. Магнитопровод 1 имеет -обдазную форму и выполнен из прутка круглого сечения. Плоский якорь 2 вращается на призме, что обеспечивает высокую механическую износостойкость реле. Обмотка 3 выполняется из меди в соответствии с номинальным током реле. Регулирование силы пружины 5 осуществляется подвижным контактом 5 с помощью изоляционной пластины 7.
Рис. 2.1.2. Реле постоянного тока серии РЭВ-300
Реле имеет два неподвижных контакта 9 и 10. Подвижный контакт 8 соединяется с зажимом 11 с помощью гибкой связи 12. Реле выполняется в виде единого блока, который с помощью шпилек 4 может устанавливаться на металлических рейках сборной панели.
В Рис. 2.1.3. Реле серии ЭТ
В реле тока уставка тока срабатывания регулируется в пределах 30—65% номинального значения путем изменения начального усилия сжатия пружины 5. В реле напряжения уставка срабатывания меняется в пределах 30—50% .
Реле защит для энергосистем. Эскиз реле серии ЭТ представлен на рис. 2.1.3. Магнитопровод 1 шихтуется из листов электротехнической стали. Обмотка реле 2 разбита на две части и позволяет соединять секции параллельно и последовательно. Якорь 3 выполнен из тонкого листа электротехнической стали и имеет Z-образную форму. При повороте якоря происходит увеличение потока и насыщение якоря даже при токах, близких к току трогания. Это ограничивает момент, развиваемый реле в конце хода якоря.
Применение поворотной системы и легконасыщающегося якоря позволяет приблизить тяговый момент к противодействующему и получить высокий коэффициент возврата (0,85). Подвижный контакт 5 мостикового типа шарнирно укреплен на рычаге, связанном с валом. Это дает возможность контакту самоустанавливаться. Для устранения вибраций контактов служит масляный демпфер, связанный с валом реле. Противодействующая сила создается спиральной пружиной 4. Начальная деформация пружины меняется рычагом 6. Начальное и конечное положения якоря определяются специальными упорами. Грубое регулирование тока срабатывания производится за счет изменения схемы соединения обмоток, а плавное — изменением начального натяжения пружины. При переходе с последовательного соединения на параллельное ток срабатывания увеличивается в 2 раза. В 2 раза ток срабатывания можно поднять за счет увеличения натяга пружины. Таким образом, реле позволяет регулировать ток срабатывания в пределах 1—4. Реле выпускаются на минимальные токи срабатывания от 0,05 до 200 А.
Время срабатывания при составляет 0,02 с.
Реле серии ЭТ имеют малое собственное потребление, порядка 0,1 ВА, высокий коэффициент возврата (до 0,85), малое время срабатывания (0,02 с) и высокую точность работы ±5%.
К недостаткам реле следует отнести малую мощность контактной системы, необходимость тщательной регулировки реле во избежание вибрации контактов. Мощность контактов на размыкание составляет всего 50 Вт постоянного тока при напряжении 220 В.
Аналогичную конструкцию имеют реле напряжения серии ЭН. Отличие этих реле от реле серии ЭТ заключается в том, что обмотки выполнены с большими числами витков и сопротивлениями и рассчитаны на подключение к источнику напряжения. Потребляемая мощность при этом возрастает до 1 В*А. Все остальные параметры такие же, как у реле серии ЭТ. Реле серии ЭН могут работать и как максимальные, реагируя на повышение напряжения выше напряжения уставки, и как минимальные, реагируя на понижение напряжения ниже напряжения уставки.
Как известно в электромагнитах переменного тока ток в обмотке сильно зависит от положения якоря. В клапанных электромагнитах ток в притянутом состоянии в десятки раз меньше, чем при отпущенном якоре. Это затрудняет создание максимальных реле напряжения на базе клапанной системы, так как при напряжениях, близких к напряжению срабатывания, через обмотку протекает большой ток, выделяется мощность, в сотни раз превышающая мощность в обмотке при притянутом якоре. Приходится сильно увеличивать габариты катушки, чтобы рассеивать большую мощность, выделяемую при отпущенном якоре. Большим преимуществом реле серии ЭН является относительно небольшое изменение магнитной проводимости, в результате чего ток в обмотках мало меняется при повороте якоря. Это дает возможность иметь малые габариты обмоток.
- Политехнический институт Сибирского федерального университета электрические и электронные аппараты
- Введение
- 1. Основы теории электрических аппаратов
- 1.1.Электрические и электронные аппараты как средства управления режимами работы, защиты и регулирования параметров электротехнических и электроэнергетических систем
- 1.1.1. Назначение и классификация электрических аппаратов
- 1.1.2. Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам
- 1.2. Физические явления в электрических аппаратах и основы теории электрических аппаратов
- 1.2.1. Электродинамические силы в электрических аппаратах
- 1.2.2. Методы расчета электродинамических усилий и направления их действия
- 1.2.3. Расчет электродинамических усилий
- 1.2.4. Электродинамические усилия при переменном токе
- 1.2.5. Электродинамическая стойкость аппаратов. Механический резонанс
- 1.2.6. Тепловые процессы в электрических аппаратах
- 1.2.7. Источники теплоты в электрических аппаратах
- 1.2.8. Способы распространения теплоты в электрических аппаратах
- 1.2.9. Задачи теплового расчета
- 1.2.10. Режимы работы электрических аппаратов
- 1.2.11. Нагрев электрических аппаратов при различных режимах работы
- 1.2.12. Нагрев электрических аппаратов при коротком замыкании. Термическая стойкость аппарата
- 1.2.13. Контактные явления и классификация электрических контактов
- 1.2.14. Контактная поверхность и контактное сопротивление
- 1.2.15. Математическая модель электрических контактов
- 1.2.16. Влияние переходного сопротивления контактов на нагрев проводников. Сваривание электрических контактов
- 1.2.17. Износ контактов
- 1.2.18. Материалы для контактных соединений
- 1.2.19. Коммутация электрической цепи
- 1.2.20. Включение электрической цепи
- 1.2.21. Отключение электрической цепи контактными аппаратами
- 1.2.22. Электрическая дуга
- 1.2.23. Статическая вольтамперная характеристика электрической дуги постоянного тока
- 1.2.24. Динамическая вольтамперная характеристика электрической дуги постоянного тока
- 1.2.25. Условия гашения дуги постоянного тока
- 1.2.26. Условия гашения электрической дуги переменного тока
- 1.2.27. Электрическая дуга в магнитном поле
- 1.2.28. Способы воздействия на электрическую дугу в коммутационных аппаратах
- 1.3. Электромагниты
- 1.3.1. Электромагниты и их магнитные цепи
- 1.3.2.Методы расчета электромагнитов
- 1.3.3. Тяговые силы в электромагнитах
- 1.3.4. Согласование тяговой характеристики электромагнита с механической нагрузкой. Коэффициент запаса
- 1.3.5. Сила тяги электромагнита переменного тока
- 1.3.6. Сравнение статических тяговых характеристик электромагнитов постоянного и переменного тока
- 1.3.7. Устранение вибрации якоря электромагнита переменного тока
- 1.3.8. Время срабатывания и отключения электромагнита и способы изменения его быстродействия
- 2. Электромеханические аппараты управления, автоматики, распределения электрической энергии и релейной защиты.
- 2.1.Электромеханические реле
- 2.1.1. Реле управления
- 2.1.2. Электромагнитные реле тока и напряжения
- 2.1.3. Реле времени
- 2.1.4. Поляризованные реле
- 2.1.5. Электромагнитные реле на герконах
- 2.1.6. Тепловые реле
- 2.1.7. Индукционные реле
- 2.2.Электромеханические датчики
- 2.2.1. Электромеханические датчики и требования, предъявляемые к ним
- 2.2.2. Пассивные датчики
- 2.2.3. Активные датчики
- 2.3. Электромеханические исполнительные устройства
- 2.3.1. Электромеханические исполнительные устройства и их характеристики
- 2.3.2. Конструкции исполнительных устройств
- 2.4. Плавкие предохранители
- 2.4.1. Принцип действия и устройство предохранителей
- 2.4.2. Основные параметры предохранителей
- 2.4.3. Время срабатывания и ампер-секундная характеристика предохранителя
- .2.4.4. Работа предохранителей при номинальном токе и токе короткого замыкания
- 2.4.5. Выбор предохранителей
- 2.5.Контакторы
- 2.5.1. Контакторы и их технические параметры
- 2.5.2. Устройство электромагнитных контакторов
- 2.5.3. Магнитные пускатели
- 2.5.4. Конструкции электромагнитных контакторов постоянного тока
- 2.5.5. Конструкции электромагнитных контакторов переменного тока
- 2.5.6. Жидкометаллические контакторы
- 2.5.7. Герметизированные контакторы
- 2.5.8. Синхронные контакторы
- 2.5.9. Гибридные контакторы
- 2.5.10. Расчет и выбор контакторов и пускателей
- 2.6. Автоматические воздушные выключатели низкого напряжения
- 2.6.1. Общие сведения
- 2.6.2. Принцип действия и основные узлы автоматических выключателей
- 2.6.3. Специальные типы автоматических выключателей
- 2.6.4. Выбор автоматического выключателя
- 2.7. Низковольтные комплектные устройства
- 2.7.1. Общие сведения о низковольтных комплектных устройствах
- 2.7.2. Режимы работы низковольтных комплектных устройств
- 2.7.3. Выбор габаритных размеров низковольтных комплектных устройств и особенности их монтажа
- 3. Аппараты высокого напряжения
- 3.1. Коммутационные аппараты высокого напряжения
- 3.1.1. Классификация аппаратов высокого напряжения и требования, предъявляемые к ним
- 3.1.2. Воздушные выключатели
- 3.1.3. Элегазовые выключатели
- 3.1.4. Масляные выключатели
- 3.1.5. Электромагнитные выключатели высокого напряжения
- 3.1.6. Вакуумные выключатели
- 3.1.7. Разъединители, отделители, короткозамыкатели
- 3.2.Измерительные трансформаторы высокого напряжения
- 3.2.1.Измерительные трансформаторы тока высокого напряжения
- 3.2.2. Трансформаторы напряжения
- 3.2.3. Защитные и токоограничивающие аппараты
- 3.3. Комплектные распределительные устройства высокого напряжения
- 3.3.1. Распределительные устройства закрытого и открытого типов
- 3.3.2. Комплектные распределительные устройства внутренней установки
- 3.3.3. Комплектные распределительные устройства наружной установки
- 3.3.4. Комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией
- 4 Электронные и микропроцессорные аппараты
- 4.1 Общие сведения об электронных ключах и бездуговой коммутации
- 4.1.1 Электронные ключи
- 4.1.2 Статические и динамические режимы работы ключей
- 4.1.3 Область безопасной работы и защита ключей
- 4.2 Основные виды силовых электронных ключей
- 4.2.1 Силовые диоды
- 4.2.2 Защита силовых диодов
- 4.2.3 Основные типы силовых диодов
- 4.2.4 Силовые транзисторы
- 4.2.5 Тиристоры
- 4.2.6 Тиристор в цепи постоянного тока
- 4.2.7 Тиристор в цепи переменного тока
- 4.2.7 Запираемые тиристоры
- 4.2.8 Защита тиристоров
- 4.3 Модули силовых электронных ключей
- 4.3.1 Последовательное и параллельное соединение ключевых элементов
- 4.3.2 Типовые схемы модулей ключей
- 4.3.3 Igbt-модули
- 4.3.4 «Интеллектуальные» силовые интегральные схемы
- 4.3.5 Теплоотвод в силовых электронных приборах
- 4.3.6 Охлаждение силовых электронных ключей
- 4.4 Системы управления силовых электронных аппаратов
- 4.4.1 Общие сведения о системах управления
- 4.4.2 Основные принципы управления импульсными системами
- 4.4.3 Интегральные микросхемы в системах управления
- 4.4.4 Базовые цифровые имс
- 4.4.5 Базовые аналоговые имс
- 4.4.6 Компараторы напряжения
- 4.4.7 Усилители сигналов
- 4.4.8 Генераторы импульсов
- 4.5 Микропроцессоры в электрических аппаратах
- 4.5.1 Определения и особенности микропроцессора, микропроцессорной системы и микроконтроллера
- 4.5.2 Структура типичной микроЭвм
- 4.5.3 Классификация и структура микроконтроллеров
- 4.5.4 Основные особенности микроконтроллеров серии pic. Состав и назначение семейств pic-контроллеров
- 4.5.5 Микроконтроллеры семейств pic16cxxx и pic17cxxx
- 4.5.6 Особенности архитектуры микроконтроллеров семейства pic16cxxx
- 5 Статические коммутационные аппараты и регуляторы
- 5.1 Статические коммутационные аппараты и регуляторы постоянного тока
- 5.1.1 Тиристорные контакторы постоянного тока
- 5.1.2 Регуляторы-стабилизаторы постоянного тока
- 5.1.3 Параметрические стабилизаторы
- 5.1.4 Стабилизаторы непрерывного действия
- 5.1.5 Импульсные регуляторы
- 5.2 Статические коммутационные аппараты и регуляторы переменного тока
- 5.2.1 Тиристорные контакторы переменного тока
- 5.2.2 Регуляторы-стабилизаторы переменного тока
- Заключение
- Глоссарий Классификация электрических аппаратов
- Токоведущие и контактные детали электрических аппаратов
- Гашение электрической дуги
- Электрические аппараты ручного управления
- Электрические аппараты дистанционного управления Магнитная система электрических аппаратов постоянного и переменного тока
- Устройство и принцип действия электромагнитов
- Электромагнитные муфты и тормозные устройства
- Электромагнитные реле, пускатели и контакторы
- Электрические аппараты защиты
- Предохранители и тепловые реле
- Характеристики:
- Автоматические выключатели и токовые реле
- Бесконтактные электрические аппараты и датчики Датчики
- Основная и дополнительная литература Основная литература
- Дополнительная литература
- Оглавление