Электротехника и электроника. - Немцов М.В.
Скачать (прямая ссылка):
Значение электрической величины управления, при которой происходит срабатывание реле, называется параметром срабатывания, или уставкой, а отпускание реле — параметром возврата (например, токи срабатывания /сраб и возврата /ю).
По характеру электрической величины управления различают реле тока, напряжения, сопротивления (реагирующее на отношение между значениями тока и напряжения) и мощности.
В зависимости от характера изменения электрической величины управления, вызывающей срабатывание реле, различают реле максимальные, минимальные и дифференциальные.
Максимальное реле срабатывает, когда значение электрической величины управления (например, ток) больше значения, определенного уставкой.
260
Минимальное реле срабатывает, когда значение электрической величины управления (например, напряжение) меньше значения, определенного уставкой.
Дифференциальное реле срабатывает, когда разность значений двух сравниваемых одноименных электрических величин управления достигает значения, определенного уставкой.
Широко распространены также реле времени, которые имеют возможность регулировать в широких пределах выдержку времени от момента достижения электрической величиной управления значения уставки до момента замыкания контактов. Устройства выдержки времени могут встраиваться в реле тока, напряжения и др.
Основными параметрами реле являются:
• чувствительность — минимальное значение электрической величины управления, приводящее к срабатыванию реле;
• коэффициент возврата — отношение значений электрической величины управления, вызывающих отпускание и срабатывание реле;
• быстродействие — интервал времени от момента достижения электрической величиной управления значения уставки до момента замыкания или размыкания контактов (до 0,05 с для быстродействующих и 0,15 с для нормальных реле);
• коммутируемая мощность — произведение максимальных значений тока при замкнутых и напряжения при разомкнутых контактах.
Наиболее распространены электромагнитные, в том числе поляризованные и магнитоуправляемые, и тепловые реле.
Электромагнитные реле. Такие реле приводятся в действие электромагнитом постоянного или синусоидального тока. Рассмотрим принцип действия реле тока на основе электромагнита синусоидального тока (рис. 10.2). Катушка с числом витков w включена последовательно в цепь тока управления /уп. Ее МДС iynw возбуждает в неразветвленной магнитной цепи магнитный поток Ф, замыкающийся через магнитопровод /, якорь 2 и воздушный зазор шириной 6. При этом на якорь действует электромагнитная сила F3M, притягивающая его к магнитопро-воду. Если значение электромагнитной силы превысит значение силы возвратной пружины Fnp, то реле сработает и контакты К разомкнутся.
Рис. 10.2
261
Рис. 10.3
Поляризованное реле приводится в действие в зависимости от значения и направления тока управления /уп в обмотке электромагнита. Конструкция и электрическая схема поляризованного реле приведены на рис. 10.3. В неразветвлен-ную магнитную цепь реле встроен постоянный магнит,. Пусть при отсутствии тока управления /уп в обмотке с числом витков w магнитный поток постоянного магнита равен Фпм, а магнитный поток срабатывания реле — Фсраб > Фп м- Тогда при согласном (встречном) направлении магнитного потока Фп м и МДС управления iyllw будет (не будет) происходить срабатывание реле — размыкание контактов К. Причем реле будет срабатывать при малом значении МДС iyuiv, необходимом для возбуждения малого магнитного потока управления: Фуп = Фсраб-Фмп. Это определяет высокие чувствительность по МДС IynW (до 2 А) и быстродействие (до 0,005 с) поляризованного реле.
Магнитоуправляемое реле (геркон), в отличие от рассмотренных ранее, имеет контакт, располагающийся в вакууме или среде инертного газа (рис. 10.4). В стеклянную капсулу 3, заполненную инертным газом, впаяны токопроводящие пружинящие пластины 1 и 2 из ферромагнитного материала. Магнитный поток Ф, возбуждаемый током управления /уп в катушке с числом витков w, создает электромагнитную силу F3111 притяжения пластин друг к другу. При достижении током управления /уп значения, определенного уставкой, пластины геркона замыкаются.
В поляризованных герконах токопроводящие пружинящие пластины замыкаются в зависимости от значения и направления тока управления в обмотке.
Токи, коммутируемые герконами, не превышают 1 А при напряжениях в десятки вольт.
Рис. 10.4
262
Рис. 10.5
Чувствительность герконов к МДС управления 10—200 А, габаритные размеры /=5—10 мм, ?)=2-5 мм.
Тепловые реле. Тепловые реле изготовляют на основе биметаллических элементов, представляющих собой две механически скрепленные пластины из металлов с различными температурными коэффициентами линейного расширения. В качестве материала с малым (большим) температурным коэффициентом линейного расширения применяется инвар — сплав никеля со сталью (различные стали, латунь, константан и др.).
На рис. 10.5 показаны конструкция и электрическая схема теплового реле. Нагреватель 2, включенный в цепь с током управления /уп, воздействует на биметаллический элемент 1. При значении тока /уп, превышающем значение уставки, обе пластины биметаллического элемента, нагреваясь, удлиняются. Однако одна из них удлиняется больше, вследствие чего биметаллическая пластина изгибается вверх (показано штриховой линией) и выходит из зацепления с защелкой 3. Последняя под действием пружины 4 поворачивается вокруг оси 5 по направлению движения часовой стрелки и посредством тяги 6 размыкает контакты 7.
