2018-02-13
567
Принцип дії електромагнітних реле заснований на взаємодії магнітного поля обмотки, по якій протікає струм|тік|, з|із| рухливим|жвавим| сталевим якорем.
У реле РТ-40 і РН-50 використовується електромагнітна система з|із| поперечним рухом якоря. Момент, що обертає, впливає на вісь якоря:
де: К – коефіцієнт пропорційності; I – струм|тік| в обмотці реле; W – число витків в обмотці; δ – відстань від якоря до сердечника|осерді| (повітряний зазор).
Для зменшення зміни довжини повітряного зазору у міру переміщення якоря при спрацьовуванні реле, якір має г-подібний| профіль. Протидіючий момент створюється поворотною пружиною, яка закручується при тяжінні якоря до сердечника|осерді|. Для спрацьовування реле, тобто для тяжіння якоря до сердечника|осерді| необхідно, щоб|аби| обертовий момент реле був більше сумарного значення моментів протидіючої пружини і тертя на всьому шляху|дорозі| руху якоря:
Моб > Мп+мт.
Умова, відповідна початку спрацьовування реле, визначається рівністю:
|
|
|
Найменший струм|тік|, при якому виконуватиметься дана умова і, отже, спрацьовувати реле, називається струмом|током| спрацьовування реле Iср|.
Повернення якоря в початкове положення|становище| виконується за умови:
Понизити|знизити| момент реле можна тільки|лише| за рахунок зменшення струму|току| в обмотці реле.
Отже, величина струму|току|, при якому рухомий|жвавий| якір максимального реле повертається в початкове|вихідне| положення|становище|, менше величини струму|току| спрацьовування.
Найбільший струм|тік|, при якому рухомий|жвавий| якір реле повертається в початкове|вихідне| положення|становище|, називається струмом|током| повернення Iв|. Відношення|ставлення| Кв = Iв/Iср отримало|одержувало| назву коефіцієнта повернення реле.
Коефіцієнт повернення для|в| максимальних реле менше одиниці і складає: Кв = 0,85–0,95, для|в| мінімальних – більше одиниці і складає: Кв = 1,15–1,18.
Контакти реле повинні чітко працювати на замикання і розмикання кола в схемі захисту і автоматики, забезпечуючи надійність кола і відсутність дуги між рухомим|жвавим| містком і нерухомими контактами. У реле РТ-40 і РН-50, обмотки| яких включаються безпосередньо в ланцюг|цеп| змінного струму|току|, електромагнітна сила тяжіння Fел| якоря має по величині змінний характер, тоді як протидіюча сила пружини Fп| є|з'являється| величиною постійною (рис. 1). З|із| рис.1.1 видно|показний|, що протягом одного періоду якір прагне двічі притягнутися і двічі відпасти (100 коливань в секунду). Як пристрої|устрої|, що запобігають або знижують коливання контактної системи, використовуються різні механічні демпфери або випрямлячі змінного струму|току|. Так, в реле РТ-40 застосований механічний демпферний пристрій|устрій| (гасник механічних коливань), що складається з пластмасового барабанчика з|із| алюмінієвою кришкою. Барабанчик розділений на шість секцій, кожна з яких заповнена чистим кварцовим піском |просіває|. Дія цього пристрою|устрою| заснована на поглинанні енергії коливань, яка переходить в роботу тертя піщинок. Для|в| реле РН виконавчі органи яких включаються в ланцюг|цеп| через проміжні трансформатори, що насичуються|насищають|, для запобігання вібрації застосовується випрямна схема.
|
|
|
Принципова схема реле РН-50 з|із| двонапівперіодною мостовою схемою випрямлення|випрямляння| приведена на рис.1.2. Основна принципова відзнака|відмінність| реле напруги|напруження| від струмових реле полягає у виконанні обмоток|, які для|в| реле напруги|напруження| включаються не послідовно (як в реле РТ), а на міжфазну або фазну напругу|напруження| мережі|сіті| (паралельне вмикання|приєднання|).
Щоб|аби| підключення обмоток| реле напруги|напруження| не впливало на величину підведеної напруги|напруження| Uр|, опір обмотки має бути значно більше спільного|загального| опору мережі|сіті|, в яке реле включається.
Тому обмотка реле напруги|напруження| має велике число витків з|із| дроту|проводу| значно| меншого діаметру в порівнянні з обмотками| струмових реле. Величина струму|току| в обмотці реле залежить від напруги|напруження| Uр| і опору обмотки Zр|:
Рисунок 1.1 – Криві зміни магнітного потоку,
сили тяжіння якоря і протидіючого зусилля пружини
Рисунок 1.2 - Принципова схема
виконання реле РН-50
де: Zр| – повний|цілковитий| опір обмотки реле, що складається з індуктивної частини |частини|Хр і активної|частині| Rр|.
При підведенні змінної напруги|напруження|, в повному|цілковитому| опорі котушки|катушки| Zр| з|із| великим числом витків, переважає індуктивний опір Хр.
Якби|аби| для|в| реле напруги|напруження| ланцюг|цеп| обмотки складався тільки|лише| з багатовиткових котушок|катушок|, то його поведінка в умовах спрацьовування характеризувалася б наступною|слідуючою|: у момент спрацьовування із-за зменшення повітряного зазору d і відповідного зменшення магнітного опору реле збільшився б індуктивний опір обмотки Хр. Це привело б до зниження струму|току| Iр| при незмінній напрузі|напруженні| і, як наслідок, до зменшення Моб. В результаті при втягуванні якоря не вийшло б достатнього для надійного замикання контактів надлишкового|надмірного| моменту. Тому для отримання|здобуття| необхідного надлишкового|надмірного| моменту в реле напруги|напруження| послідовно з|із| обмоткою вмикається додатковий активний опір RД|, величина якого у декілька разів більше опору обмотки. При цій зміні, індуктивний опір вже не має помітного впливу на Iр| у момент спрацьовування або повернення реле. Крім того, RД| виключає вплив на уставку| реле змін температури обмотки і частоти мережі|сіті| fм|.
Шкали електромагнітних реле, окрім|крім| величин уставок|, містять|утримують| позначення типів реле. Число, що знаходиться|перебуває| під дробом в позначенні типа|типу| реле, вказує|вказує| на максимально можливий струм|тік| спрацьовування при паралельно-сполучених|з'єднаних| котушках|катушках| реле РТ-40 (рис.1.3,а). Максимально можлива напруга|напруження| спрацьовування для реле РН-50 (рис.1.3,б) можна визначити за числом для|в| правої крайньої відмітки на шкалі установок. Шкала реле РТ-40 проградуйована при послідовному з'єднанні|сполуці| котушок|катушок|. Шкала РН-50 проградуйована при включенні|приєднанні| в ланцюг|цеп| котушок|катушок| (сполучених|з'єднаних| між собою послідовно) тільки|лише| одного додаткового опору (при подачі напруги|напруження| на затиски 8, 12) (див. рис.1.3,а). Для того, щоб отримати|одержувати| шкалу уставок|, збільшену удвічі|вдвічі|, необхідно встановити перемички на затисках РТ-40 так, як це вказано на рис. 3, а, а для реле РН-50 необхідна напруга|напруження| підвести до затисків 6, 12 (див. рис.1.3,б).
|
|
|
а) РТ-40; б) РН-50
Рисунок 1.3 – Схеми внутрішніх з'єднань|сполук| реле
РТ-40 і РН-50 (вигляд|вид| спереду)
1.2 ПОРЯДОК|лад| ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ
1.2.1 ПРОГРАМА РОБОТИ
1. Ознайомитися з|із| пристроєм|устроєм| реле РТ-40, РН-50.
2. Провести огляд реле і перевірити його механічну частку|частину|.
3. Перевірити шкалу уставок| струму|току| спрацьовування.
4. Перевірити коефіцієнт повернення реле.
5. Визначити власний час спрацьовування реле.
1.2.2 ОГЛЯД РЕЛЕ І ПЕРЕВІРКА МЕХАНІЧНОЇ ЧАСТКИ
Всі деталі ретельно очищають|очищують| від грязі|бруду| і пилу за допомогою жорстких щіточок і м'якої чистої тканини. Перевіряють надійність затягування гвинтів і гайок, що кріплять|зміцнюють| провідники, спіральну пружину, контактний місток, нерухомі контакти, підп'ятники. Ретельно оглядають всі паяння, перевіряють їх надійність. Обов'язково перевіряють так само надійність контактів між провідниками внутрішнього монтажу і прохідними втулками. Якщо шпильки для заднього приєднання (або гвинти, що кріплять|зміцнюють| пластини переднього приєднання) укручені дуже|занадто| глибоко, то гвинти, провідники, що кріплять|зміцнюють|, з внутрішньої сторони|з спіднього боку| реле можуть упиратися в торці цих шпильок і гвинтів. При цьому надійного контакту між внутрішніми провідниками і зовнішнім контактом не буде, хоча гвинти з внутрішньої сторони|з спіднього боку| цоколя підтяжці вже не піддаються.
Установку шпильок проводять|виробляють| на знятому з панелі реле в такій послідовності:
– з внутрішньої сторони|з спіднього боку| цоколя під гвинти встановлюють кільця або нако-|
нечники| провідників внутрішнього монтажу з|із| тими, що необхідними пружинять шайбами;
– гвинти до межі угвинчують|вгвинчують| в прохідні втулки цоколя;
|
|
|
– потім із зовнішнього боку цоколя до упору угвинчують|вгвинчують| шпильки з|із| ослаб-|
ленними контргайками;
– роблять|чинять| півтора, два оберти|звороти| назад;
– у цьому положенні|становищі| закріплюють шпильки контргайками.
Перевіряють надійність кріплення упорів в стійці|стойці|. Для визначення надійної фіксації лівого упору запам'ятовують положення|становище| шліца, після чого повільно|поволі| обертаючи гвинт спочатку за годинниковою стрілкою на 1–2 обороти|звороти|, а потім проти|супроти| годинникової стрілки визначають достатність тертя, з|із| яким упор повертається|обертається| в різьбленні. Після|потім| такої перевірки упор встановлюють в колишнє положення|становище|. В разі|у разі| вільного обертання в різьбленні (без тертя) упор вивертають і знімають бронзову пружинячу пластинку|платівку|. Додавши|надавати| необхідний вигин|згин| бронзовій пластинці|платівці| і притиснувши її до підстави|заснування| так, щоб вона прогнулася, вкручують упор. Правильну установку лівого упору визначають за струмом|току| спрацьовування на кінцевій|скінченній| уставці| реле при електричній перевірці. При перевірці фіксації правого упору підтяжку контргайки проводять|виробляють| одночасно з притримуванням упору викруткою.
Перевіряють осьовий люфт рухливої|жвавої| системи, який повинен знаходитися|перебувати| в межах 0,2–0,3 мм. Якір повинен повертатися|обертатися| на верхню піввісь без значного тертя. Якщо необхідно підрегулювати поздовжній люфт, ослабляють|послаблюють| гвинт, що кріпить|зміцнює| верхню піввісь, і акуратно пінцетом або піднімають|підіймають| її (і тоді люфт збільшується), або опускають (тоді люфт зменшується). При опусканні верхньої піввісі стежать за зазором між стійкою|стойкою| і п-подібною скобою. Цей зазор не має бути менше 1 мм. Поперечний люфт рухливої|жвавої| системи не регулюється і складає 0,10–0,15 мм.
Перевіряють наявність рівномірного зазору між плоскістю|площиною| полиці якоря і полюсів магнітопровода. При втягнутому якорі зазор повинен знаходитися|перебувати| в межах 0,6–0,7 мм. Рівномірність зазору визначають положенням|становищем| магнітопровода і правильним вигином|згином| полиці якоря.
Перевіряють стан|достаток| спіральної пружини. Пружина не повинна мати слідів окислення|окислений|, плоскість|площина| пружини має бути паралельна плоскості|площині| стійкі, між витками повинен зберігатися рівномірний зазор при зміні уставки| від початкової до кінцевої|скінченної|. Паралельність плоскості|площини| пружини і стійки|стойки| досягається правильним припаюванням зовнішнього кінця пружини до хвостовика якоря, а рівномірність зазору між витками – вигином|згином| зовнішнього кінця пружини для|в| місця|місце-милі| його кріплення до хвостовика. Регулювання пружини слід виконувати обережно за допомогою пінцета. Перевіряють надійність затягування гайки, що забезпечує необхідне тертя при переміщенні покажчика за шкалою.
Оглядають і підрегульовують контакти. Нерухомі контакти мають бути закріплені в контактній колодочці| так, щоб бронзова контактна пластинка|платівка| з|із| навареною срібною смужкою торкалася переднього упору. Передній жорсткий упор, що обмежує вібрацію нерухомого контакту, не повинен створювати попереднього натягнення|натягу| контактної пластинки|платівки|. При розімкнених контактах, коли пересувний|рухомий| місток не створює тиску|тиснення| на нерухомі контакти, які повинні касатися передніх упорів без тиску|тиснення|. Відсутність тиску|тиснення| перевіряють незначним відведенням|відводом| (на 1–2 мм) переднього упору від контактної пластинки|платівки|, яка при цьому повинна залишатися нерухомою. Якщо контактна пластина чинить тиск на упор, її виправляють, згинаючи в місці|місце-милі| обтиску всього контактного вузла. Зазор між контактною пластинкою|платівкою| і заднім, гнучким упором повинен складати 0,2–0,3 мм, нерухомі контакти повинні лежати в одній площині|площині|. Якщо на срібних смужках нерухомих контактів виявляють незначний наліт оксиду, підгари| або вибоїни, ці смужки чистять плоскою дерев'яною цуркою нехвойних порід, притримуючи контактну пластинку|платівку| з тильного боку лезом годинникової|вартової| викрутки. Вибоїни, що підгоріли, зачищають і полірують воронином|. Воронин є сталевою пластинкою|платівкою| із|із| слабо рифленою|, майже гладкою, поверхнею. Користуватися для чищення|чистки| контактів надфілями не можна, оскільки|тому що| вони залишають на поверхні срібних смужок глибокі подряпини. Промивання|промивка| контактів бензином, ацетоном і іншими складами недопустиме, оскільки від них утворюється погано провідний наліт (промивати контакти слід спиртом).
Пластмасова контактна колодочка| має бути встановлена|установлена| так, щоб зазор в замикаючих контактах складав 1,8–2,0 мм, а прогин в розмикаючих контактах був не менше 0,5 мм на початковій уставці| шкали. Відстань між замикаючими контактами, спільний|сумісний| хід яких визначається упорами початкового і кінцевого|скінченного| положення|становища| якоря і положенням|становищем| нерухомих контактів.
Для забезпечення надійної роботи замикаючих контактів їх спільний|сумісний| хід має бути менше 1,8–2,0 мм. Неприпустимо|недопустимий| одночасне замикання розмикаючих і замикаючих контактів при втягуванні якоря. Щоб уникнути заскакування рухливого|жвавого| контактного містка за срібні смужки контактної пластинки|платівки|, ковзання рухливого|жвавого| контакту повинне відбуватися|походити| лише в межах центральної частки|частини| і так, щоб|аби| від її початку і до кінця залишалася відстань не менше 1 мм. Досягається це зсувом|зміщенням| нерухомих контактів в пазах контактної колодки.
Поверхню срібного містка рухливого|жвавого| контакту зачищають і полірують воронином|. Срібний місток повинен вільно обертатися|обертатися| на своїй осі на кут|куток| 5–80. Осьовий люфт містка повинен знаходитися|перебувати| в межах 0,10–0,15 мм. Якщо немає осьового люфта, то при струмах|токах|, що трохи перевищують струм|тік| спрацьовування, і різній пружності пружин нерухомих контактів місток може зупинитися|зупинятися|, торкнувшись тільки|лише| одній пружини нерухомого контакту. Замикання ланцюга|цепу| на контактах реле при цьому не станеться.
Перевіряють кут|куток| повороту якоря, який має бути таким, щоб|аби| полиця якоря заходила під полюси магнітопровода на 2/3 їх ширини для реле РН-50 і до початку пластини, що стягує сердечник|осердя|, - для реле РТ-40.
1.2.3 ПЕРЕВІРКА І НАЛАШТУВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ
ХАРАКТЕРИСТИК РЕЛЕ
1.2.3.1 Перевірка і регулювання струму|току| (напруга|напруження|) спрацьовування і
повернення (перевірка шкали уставок|)
Для перевірки шкали уставок| збирають схему по рис.1.4 для реле РТ-40, по рис.1.5 – для реле РН-50.
Рисунок 1.4 – Схема випробування струмового реле
Рисунок 1.5 – Схема випробування реле напруги|напруження|
1.2.3.2 Порядок|лад| перевірки струмового реле НО:
– встановити одну з крайніх уставок| реле;
– встановити ЛАТР в нульове положення|становище|, реостат в положення|становище| найбільшого опору, включити автомат QF|;
- за допомогою Латра Т1 і реостата R плавно збільшувати струм|тік| в реле до тих пір, поки останнє не спрацьовує і не замкне свої контакти. Замикання контактів реле фіксують загорянням сигнальної лампи; найменший| для максимальних реле струм|тік|, при якому реле спрацьовує, і буде струмом|током| спрацьовування Iср| для даної уставки|;
– після того, як реле спрацює, реостатом плавно зменшують струм|тік| до тих пір, поки рухлива|жвава| система не повернеться в початкове|вихідне| положення|становище| (згасання|погасати| лампи).
Найбільший струм для максимальних реле і найменший струм для мінімальних реле, при якому реле повертається в початкове положення, буде струмом повернення Iв Струм спрацьовування і повернення визначають як середнє арифметичне за даними трьох вимірів. Якщо струми спрацьовування відрізняються від уставок більш ніж на ±5 % (абсолютна похибка), то проводять відповідне регулювання. При неспівпаданні струму спрацьовування з уставкою на кінцевому положенні покажчика здійснюють регулювання положення якоря. При Iср>Iу необхідно ввести якір під полюси (укрутити лівий упор на 1–2 обороти), при Iср<Iу – вивести якір з-під полюсів (вивернути лівий упор на 1–2 обороти).
У тому випадку, коли струм|тік| спрацьовування не збігається з|із| уставкой| на початковому положенні|становищі| покажчика, проводять|виробляють| регулювання затягування спіральної пружини або змінюють|зраджують| положення|становище| правих пружин нерухомих контактів. Якщо при початковому положенні|становищі| покажчика струм|тік| спрацьовування більше уставки|, то пружини слід ослабити, якщо менше – затягнути:
– після|потім| регулювання реле на початковому і кінцевому|скінченному| положеннях|становищах| покажчика перевіряють величини спрацьовування і повернення на проміжних уставках| шкали;
– результати випробувань і регулювань заносять в таблиці 1.1.
Для початкового і кінцевого|скінченного| положення|становища| покажчика дані записують|занотовують| до регулювання і після|потім| нього.
Таблиця 1.1 – Визначення відносної струмової погрішності реле
| Iу, А | Iср, А | Iв, А | Кв | Iср.середн | D/% | Примітка |
Регулювання коефіцієнта повернення Кв здійснюють головним чином шляхом зміни початкового і кінцевого положення якоря. Для підвищення Кв повітряний зазор в кінцевому положенні якоря необхідно збільшити, для зниження – зменшити. При збільшенні повітряного зазору в початковому положенні якоря Кв зменшується, при зменшенні зазору – збільшується. Порядок перевірки реле напруги аналогічний. Коефіцієнти повернення повинні знаходитися в межах: для реле РТ-40 – Кв = 0,85–0,92, для мінімального реле напруги РН-50 – Кв = 1,18–1,12.
1.2.3.3 Визначення власного часу спрацьовування
Власний час спрацьовування реле визначають з|із| досліду|досліду| на одній з уставок| за двома значеннями струму|току| в реле: Iр| = Iу| і Iр| =4Iу (рис.1.6). При відключеному рубильнику Q включають автомат QF| і автотран-сформатором T1| встановлюють необхідні значення струму|току| в реле. Потім відключають автомат QF| і включають рубильник Q. Подальше|наступне| вмикання |приєднання| автомата QF| приводить|наводить| в дію електричний секундомір і реле. При спрацьовуванні реле його контакти замикаються і шунтують якір електромагніта секундоміра, унаслідок|внаслідок| чого він зупиняється. Показник секундоміра дає власний час спрацьовування реле.
Рисунок 1.6 –Схема| для визначення власного
часу спрацьовування струмового реле
