Герконовое реле переменного тока

Герконовое реле переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГЕРКОНОВОЕ РЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА по авт. св. 904027, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения коэффициента возврата реле , в него введен диод, причем диод подключен параллельно дополнительной обмотке управления герконового реле.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11!

)(5g Н 01 Н 51/28

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) 904027 (21) 3581157/24-07 (22) 21.04.83 (46 ) 15.05.84. Бюл. 9 18 (72) Н.Н.Николаев (71) Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова (53) 621. 318.563 (088. 8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

9 904027, кл . Н 01 Н 51/28, 1980. (54 ) (57 ) ГЕРКОНОВОЕ РЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА по авт. св. Р 904027, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента возврата реле, в него введен диод, причем диод подключен параллельно дополнительной обмотке управления герконового реле.

1092598

Целью изобретения является повышение коэффициента возврата реле переменного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в реле переменного тока вве- 5

Изобретение относится к электро- технике и может применяться в качестве измерительных реле для выполнения различных устройств защиты электроустановок от ненормальных режимов, а также как реле автоматики, когда требуется высокое значение коэффициента возврата реле.

По основному авт.св. 9 904027 известно герконовое реле, содержащее выпрямитель, сглаживающий фильтр, геркон, основную и дополнительную обмотки управления герконом и резистор с регулируемым сопротивлением, причем основная обмотка подключена к выходу сглаживающего фильтра, до- 15 полнительная — последовательно с выпрямителем, а резистор с. регулирующим сопротивлением — параллель но дополнительной обмотке (1 J.

В данном реле высокий коэффициент 7П возврата К р обеспечивается пульсирующим характером управляющего герконом магнитного поля в соответствии с выражением

К =K 1 (I .i5

P вр вг где К

eIкоэффициент возврата геркона на постоянном токе;

К

P коэффициент пульсации результирующей магнитодвижущей силы (м. д. с. ) основной и дополнительной обмоток управления (или магнитного потока геркона )..

Величина коэффициента возврата К регулируется изменением сопротивления резистора, включенного параллельно дополнительной обмотке управления герконом. Максимальная величина коэффициента возврата таких реле огра- "О ничивается собственными затухающими колебаниями контактных сердечников геркона, которые возникают при их размыкании . Чем больше длительность собственных колебаний контактных 45 сердечников t<, равная промежутку времени от момента размыкания геркона, соответствующего минимуму резуль,тирующей м.д.с. до следующего максимума м.д.с., тем сильнее затухают колебания контактных сердечников геркона и выше максимальное значение коэффициента возврата реле. В рассматриваемом реле длитепьность собственных колебаний = 2 при частоте

К тока Е =50Гц составляет 10мс. Коэффициент возврата реле на герконах типа КЭМ-iA e 0,92. Однако в ряде случаев эта величина коэффициента возврата оказывается недостаточной.

60 ден диод, причем диод подключается параллельно дополнительной обмотке управления герконового реле.

В результате по дополнительной обмотке ток протекает только в течение полупериода. Причем диод подключается таким образ ом, чтобы магнитные потоки основной и дополнительной обмоток складывались. При этом длительность собственных колебаний контактных сердечников 4<, а следовательно, и коэффициент возврата реле увеличиваются.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого герконового реле переменного тока; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие работу реле.

Герконовое реле переменного тока содержит выпрямитель 1, сгл аживающий фильтр 2, геркон 3, основную 4 и дополнительную 5 обмотки управления герконом, резистор 6 с регулируемым сопротивлением и диод 7.

Основная обмотка 4 подключена к выходу выпрямителя 1 параллель но со сглаживающим фильтром 2. Дополнительная обмотка 5 с .параллельно соединенными резистором 6 и диодом 7 включены в контролируемую цепь тока последовательно с выпрямителем.

Герконовое pehe работает следующим образом.

Ток контролируемой цепи в один из полупериодов протекает частично по дополнительной обмотке 5 управления и частично — через резистор 6, а в другой полупериод — только через диод 7, выпрямляется выпрямителем 1 и сглаживается фильтром 2, т.е., пс дополнительной обмотке 5 управления герконом ток протекает только в один полупериод. Изменение м.д. с. этой обмотки F во времени соответствует кривой 9 на фиг. 2 =р sè е при г к с < т(тк+ ), F5=0 при Л(2К+ ) < из Ъ7(к+1) где К -0,1,2,3,..., (;

Г, — амплитудное з нач ение м. д. с. дополнит ель ной обмотки 5.

Ю

По основнои обмотке управления 4 в оба полупериода протекает ток в одном направлении. Переменная составляющая тока, в основном, протекает через сглаживающий фильтр, а постоянная составляющая — по обмотке управления 4. B результате м.д.c. Pg основной обмотки 4 имеет лишь незначительную пульсацию (кривая 8 на фиг. 2):

4 Р о+ Р+ 1н(2 - — „)> (3)

l где F 0 и Р— постоянная составляю(,а щая и амплитуда переменной сост авляющей м. д. с. основной обмотки 4;

1092598 сс — угол сдвига вектора м.д.с. р4В относитель— но Вектора м. д. c . .F5 а .

Коэффициент пульсации м.д.с. основной обмотки К P = F / F д и не превышает 0,1.

Р4 4а

Результирующа м.д. с. F =F4+ Fg, создающая магнитный поток в герконе, представлена кривой 10 на фиг. 3.

Коэффициент пульсации результирующей м.д.с..определяется выражением

F -F

2 са У п1 (41 рK

F — F

Е, п1ах Е min

Таким образом, основная обмотка управления, преимущественно, создает постоянную составляющую магнитного потока, а дополнительная — переменную и часть постоянной составляю- О щей .

Амплитудное значение м. д. с. дополнительной обмотки 5 F следова1 тельно, и переменная составляющая магнитного потока геркона, а также 75 коэффициент возврата реле могут регулироваться изменением сопротивления резистора G

При повышении тока в контролируемой цепи до величины тока срабатывания реле максимальное значение суммарной м. д. c. Fg „достигает м. д. с. срабатывания геркона и реле сработает.

При уменьшении тока в цепи до тока возврата реле минимальное значение суммарной м.д.с. 2- „„.„ снижается до м.д.с. возврата геркона и реле возвращается в исходное состояние .

Промежуток времени от. минималь- 4О ного значения результирующей м.д.c., когда происходит размыкание геркона, до момента следующего максимума результирующей м.д.с. для данной схемы (фиг. 31 определяется величиной 45 угла с1. Угол сс в общем случае может принимать значения от О до - Ti в зависимости от характера и соотношения сопротивлений сглаживающего фильтра и основной обмотки 4 управления rep- 5p коном переменчому току. Если сглаживающий фильтр 2 является конденсаторным, а сопротивление обмотки 4 чисто индуктивное, то угол с - близок к величине -7, а если же сопротивление обмотки чисто активное, то с близок к значению - —" . Если фильтр

2 резонансный индуктивно-емкостный, то угол с(приближается к О.

Момент минимума результирующей м.д.с. обмоток управления (фиг. 3 определяется соотношением

sin (2и) < - — +ос )= -У)

2 (5) рткуда

)! 9

2с 1 — =2+сс

2 (6!

Если с(.=0, то Lt., = n;; (71 ! с-=- —, то чз1 = — д

1

oL--3i то tA4 = = л

Ь—

2

Момент первого максимума результирующей м. д. с. С 2 определяется моментом максимума м. д. с. дополнительной обмотки F5

s n ы =1, откуда и 5 —

ld+ =2 J(+ — = — J> . (М

2 2

Из выражений (71 и (81 вытекает, что промежуток времени 1, = 1 — для

2 1 предлагаемой схемы (фиг. 31 (3

2Е 41 (4,(Исследования показали, что при конденсаторном сглаживающем фильтре и частоте тока f =50Гц t< =12, 5-13 мс, а в случае резонансного индуктивноемкостного фильтра (.=14-14,5 мс, в то время как для известного реле она равна 10 мс. В результате в промежутке времени tg колебания контактных сердечников геркона затухают в большей степени и коэффициент возврата реле повышается.

Коэффициент воз врата предлагаемого реле на герконах типа К3М-1А по результатам испытаний выше 0,96.

Таким образом, включение диода параллельно дополнительной обмотке управления герконом увеличивает длительность собственных колебаний контактных сердечников геркона и повышает максимальный коэффициент возврата герконового реле переменного тока.

1092598

Составитель Д. Каретников

Редактор Л. Повхан Техред Ж „Кастелевич Корректор А.Тяскс

Заказ 3265/37 Тираж б83 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035„ Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул, Проектная, 4