Работа электромагнитных реле на переменном токе

При периодическом изменении направления переменного тока, проходящего по обмотке электромагнитного реле, также периодически изменяется полярность намагничивания как сердечника, так и якоря реле. Поэтому сердечник и якорь всегда обращены друг к другу разноименными полюсами и притягиваются.

Следовательно, направление силы притяжения якоря не зависит от направления тока в обмотке реле, и поэтому электромагнитные реле могут применяться как для постоянного, так и для переменного тока.

Однако при включении обмотки электромагнитного реле в цепь переменного тока сила притяжения якоря также будет переменной по величине и, как показано на рис. 3-3, будет изменяться с двойной частотой от нуля до наибольшего значения.

Таким образом, если частота переменного тока составляет 50 Гц, то сила притяжения якоря будет 100 раз в течение 1 с достигать наибольшего значения и 100 раз становиться равной нулю.

Вследствие этого, когда электромагнитная сила притяжения,

уменьшаясь, становится меньше противодействующей силы, создаваемой пружиной и весом якоря, якорь будет отходить, а затем вновь притягиваться при нарастании силы притяжения. Эти колебания якоря (вибрация) ухудшают работу контактов реле, вызывают их подгорание и неприятное гудение реле. Особенно нежелательна вибрация у реле, работающих нормально с притянутым якорем (например, магнитные пускатели).

Для устранения вибрации на часть полюса сердечника насаживается медный короткозамкнутый виток, называемый экраном (рис. 3-4). Благодаря этому магнитный поток, создаваемый током, проходящим по обмотке реле, расщепляется на два потока Ф1 и Ф2, сдвинутые между собой на некоторый угол. Каждый магнитный поток будет создавать силу притяжения якоря FЭ1 и FЭ2. В результате суммарная сила притяжения FЭ.СУМ равная FЭ1+ FЭ2 (рис. 3-5), будет иметь незначительные колебания и всегда будет превышать противодействующую силу пружины и веса якоря FМ. Поэтому реле с экранами вибрации подвижной системы не имеют.

Рассмотрим способ устранения вибрации якоря с помощью двухфазного реле.

Применение двухфазного реле. На рис. 11.9, а изображена схема двухфазного реле переменного тока, имеющего две обмотки, расположенные на двух сердечниках ЭМ1 и ЭМ2 с общим якорем. Обмотки реле соединены параллельно друг другу. В цепь одной из обмоток включен конденсатор C, благодаря чему токи I₁ и I ₂ в обмотках реле оказываются сдвинутыми по фазе на угол π/2 (рис. 11.9, б). Так как токи в обмотках проходят через нуль в разные моменты времени, то результирующее тяговое усилие F_э(p), действующее на якорь, никогда не обращается в нуль и имеет постоянное значение, т.е. не содержит переменной составляющей (рис. 11.9, в).