Герконовое реле переменного тока
Иллюстрации
Реферат
1, ГЕРКОНОВОЕ РЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее геркон, вьтрямительный мост, сглаживающий фильтр, основную обмотку управления герконом. подключенную к выходу выпрямительного моста, и дополнительную обмотку управления герконом, параллельно соединенную с переменньвч резистором, отличающееся тем, что, с це-лью повышения коэффициента возврата реле, указанная параллельная цепь подключена последовательно с из диодов выпрямительного моста. 2. Реле поп, 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, основная и дополнительная обмотки управления герконом вьтолнены в виде одной обмотки с промежуточной отпайкой. S эо х 35 а :
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (12) 3(52) H Ol Н 51/28
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ 1д "- д, т, « Р .
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
) йь. (МТ2МА (2I) 3552273/?4-07 (22) 16.02.83 (46) 30.04.84. Бюл. В 16 (72) Н.Н. Николаев (71) Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова (53) 621.318.56(088.8) (56) 1. Электрические аппараты. Чебоксары, 1976, вып. 1, с. 60-69.
2. Авторское свидетельство СССР
У 904027, кл. Н 01 Н 51/28, 1982. (54)(57) 1. ГЕРКОНОВОЕ РЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее геркон, выпрямительный мост, сглаживающий фильтр, основную обмотку управления герконом, подключенную к выходу выпрямительного моста, и дополнительную обмотку управления герконом, параллельно соединен-. ную с переменным резистором, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це-лью повьппения коэффициента возврата реле, указанная параллельная цепь подключена последовательно с одним из диодов выпрямительного моста.
2. Реле по и. 1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, основная и дополнительная обмотки управления герконом выполнены в виде одной обмотки с промежуточной отпайкой.
1089663
Изобретение относится к электротехнике и может применяться в качестве измерительных реле для выполнения различных устройств защиты электроустановок от ненормальных режимов, а также в качестве реле автоматики, Известно, что защитные реле должны обладать высоким коэффициентом возврата: чем ближе к единице его величина, 10 тем чувствительнее защита на основе этих реле.
Известны герконовые реле переменного тока, содержащие выпрямитель, сгла.— живающий фильтр и герконовое реле постоянного тока. По обмотке упра.вления
15 герконом протекает выпрямленный и сглаженный ток с некоторой пульсацией.
Коэффициент возврата К такого реле — к, — +«Kn
К6 К,Г 1-К„
В указанном реле в промежуток вре 1 4$ мени при частоте тока
К ц
f = 50 Гц колебания контакт-деталей геркона полностью не затухают. Поэтому данное реле имеет коэффициент возврата значительно меньше единицы. 1б ю
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является гер- коновое реле переменного тока, содержащее геркон, вынрямительный иост, сглаживающий фильтр, основную обмотку управления герконом, подключенную к выходу выпрямительного моста, и дополнительную обмотку управления гергде К вЂ” коэффициент возврата repSr кона на постоянном токе;
К вЂ” коэффициент пульсации тоО
« 25 ка в обмотке управления (1).
Для получения достаточно высокого коэффициента возврата реле независи-. мо от величины коэффициента возврата самого геркона в схеме предусматривают регулировку величины Кп . Мак- ЗО симальная величина К данных реле ограничивается собственными затухающими колебаниями контакт-деталей геркона, которые возникают при их размыкании. Чем больше промежуток времени
t от момента размыкаиия геркона (минимума тока в обмотке управления) до следующего максимума тока в обмотке управления, тем сильнее затухают колебания контакт-деталей и тем выше о 49 максимальное значение коэффициента возврата реле. коном, параллельно соединенную с переменным резистором $2j..
В известном реле по основной обмотке протекает практически постоянный ток, а по дополнительной — переменный ток синусоидальной .формы, Поскольку пульсация тока в основной обмотке незначительна, то коэффициент пульсации результирующей ИДС обмоток управления, а следовательно, и магнитного потока геркона определяется отношением амплитуды N3C дополнительной обмотки к МДС основной обмотки
Плавное регулирование коэффициента пульсации, а следовательно, и коэффициента возврата реле, производится изменением сопротивления резистора, подключенного параллельно дополнительной обмотке.
Для данной схемы промежуток времени t от момента минимапьного значеК ния результирующей МДС до ее следующего максимума определяется частотой тока реле и равен половине периода тока при частоте тока f = 50 Гц t К 10 мс.
Коэффициент возврата указанного реле значительно вьппе, однако в ряде случаев его величина недостаточна, что является недостатком такого реле.
Цель изобретения — повьппение коэффициента возврата.
Поставленная цель достигается тем, что в герконовом реле переменного тока, содержащем геркон, выпрямительный мост,,сглаживающий фильтр, основную обмотку управления герконом, подключенную к выходу выпрямительного моста, и дополнительную обмотку управления герконом, параллельно соединенную с переменным резистором, указанная параллельная цепь включена последовательно с одним из диодов выпрямительного моста.
Кроме того, основная и дополнительная обмотки управления герконом могут быть выполнены в виде одной обмотки с промежуточной отпайкой.
На фиг. 1 представлена принципиаль ная схема герконового реле переменного тока; на фиг. 20 и 6 — временные диаграммы, поясняюшие его работу.
Герконовое реле содержит выпрямительные диоды 1-4, включенные по мос1089663 товой схеме, сглаживающий фильтр 5, представляющий малое сопротивление переменному току, основную 6 и дополнительную 7 обмотки управления герконом, геркон 8 и резистор 9, выполненный с регулируемым сопротивлением.
Дополнительная обмотка 7 с параллельно соединенным резистором 9 включена последовательно с выпрямитель10 ным диодом 3. Она может подключаться и последовательно с любым из диодов
1, 2 или 4.
В этом случае упрощается конструкция предлагаемого реле, так как ос15 новная и дополнительная обмотки могут выполняться в виде одной обмотки с промежуточной отпайкой.
Герконовое реле работает следующим образом.
В первый полупериод диоды 1 и 4 закрыты. Ток протекает через диод 3, параллельно включенные дополнительную обмотку 7 и резистор 9, параллельно включенные основную обмотку 6 и
25 сглаживающий фильтр 5, диод 2. Во втором полупериоде диоды 2 и 3 закрыты.
Ток протекает через диод 4, параллельно включенные обмотку 6 с фильтром 5 и диод 1, По дополнительной обмотке 7 ток протекает только в один полупериод. Изменение МДС этой обмотки F времени соответствует кривой 10 (фиг.2) 4 ©06dt пи4 24К 1Ф. 71(К+1) .(2)
F =O пРр (2к+1) -аййщ(К+1) 0, 1, 2 ... и
1 круговая частота тока в конт 1 ролируемой цепи; амплитудное значение МДС дополнительной обмотки. гдеК=
Ы 4 о ва-Sin.(2@1 2+a), (3) 55 где Е- — постоянная составляющая
МДС основной обмотки;
По основной обмотке 6 управления . 45 в о6а полупериода ток протекает в одном направлении. Переменная составляющая тока в основном протекает через сглаживающий фильтр 5, а постоянная составляющая — по обмотке 6 управления. В результате МДС ГВ основной об-, мотки 6 имеет лишь незначительную пульсацию (кривая 11, фиг.2) амплитуда переменной сосбо тавляющей МДС основной обмотки
Х вЂ” угол сдвига вектора МДС
F<+ относительно вектора
МДС F, Коэффициент пульсации МДС снов. Кд» " не превышаFfg ной обмотки ет 0,1.
Ре эУльтиРУющаЯ МДС Z г6+ з создающая магнитный поток в ерконе, представлена кривой 12 (фиг.2).
Коэффициент пульсации результирующей МДС определяется выражением л мак - Ь юю (4) !
Ела„FR t„ w соотве тственно максимальное и минимальное зн ач ение результирующей МДГ.
Таким образом, основная обмотка управления преимущественно создает постоянную составляющую магнитного потока, а дополнительная обмотка переменную и часть постоянной составляющей.
Амплитудное значение МДС дополнительной обмотки 7 f а следовательно, и переменная составляющая магнитного потока геркона, а также коэффициент возврата реле могут регулироваться изменением сопротивле-. ния резистора 9.
При повышении тока в контролируемой цепи до величины тока срабатывания герконового реле максимальное значейие результирующей МДС Г достигает МДС срабатывания геркона и реле срабатывает.
При уменьшении тока в цепи до тока возврата реле минимальное значение результирующей МДС Г „„.п снижается до МДС.возврата геркона и реле возвращается в исходное состояние.
Промежуток времени 1к от минимального значения результирующей МДС, когда происходит размыкание геркона, до момента следующего максимума результирующей МДС для предлагаемой схемы определяется величиной угла с4Угол aC., в общем случае может принимать значения от 0 до — 3 в зависи1089663
sin ай; -1
) откуда
Ь
М вЂ” с1, — (9) а) K пах
Фиг. 2 ц цЯ1Щ Заказ 2944/50 Тираж 683 IIogtlHcHoe
Филиал АППП Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 мости от характера и соотношения сопротивлений сглаживающего фильтра н основной обмотки 6 управления переменному току.
Если сглаживающий фильтр 5 явля- 5 ется конденсаторным, а сопротивление обмотки 7 чисто индуктивное, то угол
d близок к значению -)1, а если сопротивление обмотки 6 чисто активное, то с близок к значению — †. Когда
Y.. фильтр резонансный индук тивно-емкос тной, то угол о приближается к О.
Момент минимума результирующей
МДС обмоток управления t определяет1 ся из соотношения 15
à
3 3 (6)
Если
2 2 .
<х О, то 04:„- М-,.
20 сЕ=-- То Мф.,1 = 3Г (7) 1 d, = -Т, то cat = М.
Момент первого максимума результи-25 руюшей МДС 4< определяется моментом максимума МДС дополнительной обмотки Г (8tq=2$ + Х (8) 2
Иэ выражений (7) и (8) вытекает, что промежуток времени t
К 1 для данной схемы.
Исследования показали, что при кон- денсаторном фильтре и частоте тока
50 Гц t< = 12,5-13 мс, а в случае резонансного индуктивно-емкостного фильтра 1 = 14-14,5 мс. Коэффициент воэ» врата предлагаемого реле на герконах
КЗМ-1А выше 0,96. 5
Таким образом, включение дополнительной обмотки, параллельно соединенной с переменным резистором, последовательно с одним из диодов выпрямительного моста повышает максимальный коэффициент возврата герконового реле переменного тока, а выполнение обмогок в виде одной обмотки с промежуточной отпайкой упрощает конструкцию предлагаемого реле,