Е. Особенности реле переменного тока

В реле переменного тока воздействующая величина изменяется по закону гармонического сигнала, как следствие по этому же закону изменяется магнитный поток в сердечнике . Поэтому уравнение для мгновенного значения электромагнитного усилия принимает вид:

;

Учитывая, что действующее значение потока в зазоре при его синусоидальном изменении определится как получаем . Поскольку при переменном сигнале для магнитного потока необходимо обеспечить его максимальное значение, а среднее значение потока в реле переменного тока в два раза меньше его максимального значения, то для реле переменного тока потребуется в два раза большее сечение магнитопровода.

Изменение электромагнитного усилия в реле переменного тока в функции времени приведено на рис.27 а), а на рис. 27 б) показаны тяговые характеристики для реле тока и напряжения для средних значений электромагнитных усилий в зависимости от того, учитывается или нет рассеивание магнитного потока и активное сопротивление обмотки реле.

а) б)

Рис. 27. Электромагнитное усилие в реле переменного тока

а – в функции времени, б – тяговые характеристики, 1-2 и 1-4 без учета активных сопротивлений и потоков рассеивания, 3-2 и 3-4 – с учетом.

Из рисунка 27 а), в частности, следует, что реле переменного тока имеют пульсирующие электромагнитные усилия, что в некоторых случаях осложняет работу реле. Для уменьшения пульсаций часто осуществляют расщепление магнитного потока в зазоре на две равных составляющих, смещенных друг относительно друга на угол y. Смещение потоков производится за счет того, что сердечник якоря разделяется на две части, на одну из которых устанавливается короткозамкнутый виток, чем и достигается требуемый эффект. Принцип действия такого реле приведен на рис. 28.

Рис. 28. расщепление магнитного потока в реле переменного тока

Результирующее электромагнитное усилие при условии, что результирующий поток в правой части магнитопровода будет равен потоку в левой части

,

может быть определено по выражению

.

Если удается обеспечить фазовый сдвиг y = 90 эл. град, то уравнение упрощается и результат приведен на рис. 29.

Ж. Схемотехнические приемы изменения параметров реле

Контакты реле имеют ограниченную коммутирующую способность, при работе в цепях с большими постоянными времени (индуктивностями) особую проблему вызывает разрыв тока в этих цепях. Для предотвращения искрения и возможное сваривание контактов возникающей дугой могут применяться схемотехнические приемы.

Одной из мер является подключение параллельно катушке реле RC- цепи. В этом случае при отключении контакта S энергия, накопленная в индуктивностях реле, будет частично рассеяна на сопротивлении R1, частично сосредоточена на конденсаторе C. При этом уменьшается энергия на паразитной емкости размыкающих контактов S, напряжение на них не достигает величины пробоя воздушного промежутка, и искрение не возникает.

Рис. 30. Уменьшение искрообразования при коммутациях

Недостатком представленного на рис. 30 способа искрогашения является уменьшение времени срабатывания реле K, поскольку емкость С будет препятствовать нарастанию напряжения на катушке при включении реле.

Достаточно часто применяется включение параллельно катушке реле цепи, содержащей диод и резистор, иногда только диод. В этом случае диод не препятствует включению реле в расчетном режиме, а при отключении реле обеспечивает путь для тока, в результате чего энергия, накопленная в индуктивностях реле, будет рассеяна на резисторе R2 и активном сопротивлении катушки реле Rk. При этом способе искрогашения будет увеличиваться время возврата реле K в исходное состояние.

Кроме рассмотренных мер применяют схемы для изменения времени срабатывания и времени возврата реле,

Задание. Остальные способы схемотехнического изменения параметров реле найти
самостоятельно