Поляризованные реле

Поляризованные реле являются разновидностью электромаг­нитных конструкций. В отличие от рассмотренных выше электро­магнитных реле якорь поляризованного реле находится под воз­действием двух магнитных потоков, из которых один создается током, питающим обмотку реле, а второй — постоянным магни­том. Магнитный поток обмотки называется рабочим, а по­стоянного магнита — поляризующим. Поляризованные реле выполняются в двух вариантах: с дифференциальной маг­нитной системой и мостовой.

Обе конструкции состоят из сердечника 1, обмотки 2, постоян­ного магнита 3, якоря 4 и контактной системы 5 (рис. 2-26).

Рассмотрим принцип действия реле на примере более простой дифференциальной системы (рис. 2-26). Поляризующий магнит­ный поток Ф_п постоянного магнита выходит из северного полюса N и разветвляется на две части Ф_Па и Ф_Пб, замыкающиеся через воздушные зазоры d_а и d_б и соответствующие половины сердеч­ника 1. Обмотка 2, обтекаемая током I_р, создает рабочий магнит­ный поток Ф_р, который замыкается по сердечнику 1 и по воздуш­ным зазорам d_а и d_б.

Для простоты рассмотрения часть магнитного потока, ответв­ляющаяся через якорь, не учитывается. В воздушном зазоре d_а магнитные потоки Ф_п и Ф_р суммируются, а в d_б вычитаются, образуя результирующие магнитные потоки:

Под воздействием магнитного потока Ф_а якорь притягивается к левому полюсу a с силой F_a=kФ²_а. Силе F_а противодействует сила стремящаяся притянуть якорь к правому полюсу d.

При определенном токе I_р ≥ I_с.р магнитный поток Ф_а стано­вится больше магнитного потока Ф_б, сила Ф_а>Ф_ди якорь откло­няется влево, к полюсу a, замыкая контакты 5.

При изменении направления тока I_р поток Ф_р также меняет свое направление, вследствие чего в зазоре d_а возникает разность в магнитных потоков, а в зазоре d_б их сумма. Тогда при I_р ≥ I_с.р поток Ф_б > Ф_а, сила F_б~> F_а иякорь отклоняется вправо. Таким образом, благодаря наличию поляризующего потока реле стано­вится направленным и реагирует не только на значение тока, но и на его направление (полярность).

Аналогичным образом работает реле и с мостовой магнитной системой, приведенное на рис. 2-26, б.

При питании реле переменным током якорь реле вибрирует, следуя за изменением направления тока. По этой причине поляризованные реле не пригодны для работы на перемен­ном токе.

Поляризованные реле могут выполняться с односторонним и двусто­ронним действием, с фиксацией и без фиксации начального положения якоря. Реле одностороннего действия с фиксацией начального положения якоря показано на рис. 2-26, а, б. У этого реле упоры 6, ограничивающие ход якоря, устанавливаются так, чтобы при любом положении якоря преобла­дало влияние одного из полюсов, например правого б. Для этой цели зазор d_а взят больше d_б, Тогда при отсутствии тока I_р поляризующий магнитный поток Ф_Пб > Ф_па, соответственно сила F_б > F_а иякорь реле прижимается к правому упору под действием преобладающей силы F_б. При появлении I_р >I_с._р якорь отклоняется влево, замыкая контакты реле. После исчезновения тока I_р якорь возвращается под действием поляризую­щего поля в начальное положение.

Такая регулировка называется настройкой с «преобладанием». Реле подобного типа наиболее часто применяется в схемах защиты.

Если упоры 6 расположить симметрично по отношению к среднему по­ложению якоря в зазоре (рис. 2-26, в), то такая регулировка называется нейтральной. В зависимости от направления I_р якорь отклоняется вправо или влево, замыкая соответствующие контакты реле. При исчезно­вении I_р якорь остается в том положении, в каком он находился при дей­ствии I_р. Следовательно, такое реле работает как реле двустороннего дей­ствия, но не имеет фиксированного начального положения якоря.

Поляризованные реле обладают важными преимуществами, к которым следует отнести: 1) высокую чувствительность и малое потребление, достигающее при минимальном токе срабатывания и зазоре между контактами около 0,5 мм, примерно 0,005 Вт; 2) высокую кратность тока термической стойкости, равную (20 ÷ 50) I_с.рмин, у обычных электромагнитных реле термическая кратность не превышает 1,5 I_{с.р мин}; 3) быстроту действия, которая достигает 0,005 с.

Недостатками поляризованных реле являются: малая мощ­ность контактов; небольшой зазор между ними, от 0,1 до 0,5 мм, и относительно невысокий коэффициент возврата.

Поляризованные реле применяются в схемах релейной защиты как вспомогательные реле постоянного тока при необходимости быстродействия и высокой чувствительности, а также в качестве реагирующих (исполнительных) органов в схемах реле на вы­прямленном токе.

Дата добавления: 2014-12-23