Тема 2.4. Электромагнитные и тепловые реле

Читайте также:

Реле применяются в системах автоматического управления, регулирования и защиты ЭП.

Электромагнитное реле – электрический аппарат, в котором при планом изменении входной величины (управляющей) и достижением ее определенного значения, происходит скачкообразное изменение другой величины. Реле – аппарат прерывистого (дискретного) действия, т.к. рабочее состояние его характеризуется двумя положениями: «включено» и «выключено».

Реле состоит из трех основных элементов: воспринимающего, промежуточного и исполняющего. Воспринимающий элемент реагирует на входной параметр (величину) и преобразует ее в физическую величину (механическую силу), необходимую для работы реле. Конструкция воспринимающего элемента определяется воспринимаемой величиной, на которую должно реагировать реле(электромагнит, мембрана, поплавок).

Промежуточный элемент при превышении теплового усилия над противодействием передает первичное воздействие на исполнительный механизм.

Промежуточные элементы: противодействующие пружины, демпферы (успокоители). Пружины: прямые, изогнутые, винтовые, цилиндрические, конические, спиральные – из специальных сортов стали или сплавов меди. Успокоители служат для успокоения колебаний подвижных частей и получении в реле времени выдержку времени (магнитные или механические успокоители).

Механические успокоители выполняются маслеными, воздушными и другими (якорь связан с поршнем).

Исполнительные элементы – контакторы (см. контакторы)

Классификация.

1) По принципу действия воспринимаемых элементов реле: электромагнитные, поляризованные, магнитоэлектрические, электродинамические, индуктивные, тепловые, электронные (полупроводниковые).

2) По принципу воздействия на управляемую цепь: бесконтактные и контактные. Бесконтактное – скачкообразное изменение параметров(индуктивности, емкости) исполн. элемента включенного в управляемую цепь.

3) По входной величине (параметру): реле тока, напряжения, мощности, частоты и др.

Они реагируют на минимум, максимум и не реагируют на изменение величины, на изменение знака, на скорость изменения входной величины.

4) По способу включения воспринимающего элемента: первичное, вторичное, промежуточное. Первичное – непосредственное включение в контакторную цепь. Вторичные - включаются через измерительные трансформаторы тока, напряжения. Промежуточные работают от других электрических аппаратов для усиления сигнала, увеличения числа управляющих цепей.

5) По способу воздействия исполнительного механизма на объект управления – прямого и косвенного действия, т.е. непосредственное управление или через другие аппараты.

Реле защиты ЭП обычно вторичное, косвенного действия (на токи до единиц ампера)

Реле управления ЭП обычно – прямого действия, их воспринимаемые элементы допускают токи до тысяч ампер.

Характеристика: зависимость выходной величины Y от входной Х.

При входном сигнале:

Х < Хср У = 0

У = Уmin (бесконтактное реле)

Х >= Хср

Скачек У до Уmax

Хср – параметр срабатывания;

Хотп – параметр отпускания.

Коэффициент возврата:

Рабочее значение входного параметра:

Коэффициент усиления по мощности:

где: - минимальная мощность входного сигнала, вызывающая срабатывание реле (Х = Хср)

Р = максимальная мощность при У = Уmax (определяется током который может быть многократно отключен при заданном «U»)

Чувствительность – минимальная входная величина энергии (мощности), которая может вызвать скачкообразное изменение выходной величины (МДС срабатывании - для реле), выражается через ток или напряжения срабатывания, т.к. W – const.

Время срабатывания: от момента появления Х > Хср до момента скачка У (см. электромагнитный процесс срабатывания).

Рабочий период – от момента замыкания контактов до момента Х = Хотп: t_РАБ.

Время отпускания: Х = Хотп до У = Уmin.

В судовых условиях:

реле переменного тока должно работать: