Поляризованные электромагнитные реле

Конструктивная схема двухпозиционного поляризованного реле приведена на рис. 49. Поляризующий магнитный поток Ф_П создаётся постоянным магнитом 3 (или дополнительным электромагнитом). При отсутствии напряжения на катушке 4 якорь 2 находится в крайнем правом положении, замыкая контакты 5. Якорь надёжно удерживается в этом положении, так как величины зазоров δ₁ < δ₂ и величины поляризующих потоков будут Ф_П1 > Ф_П2.

При увеличении напряжения на катушке, соответствующей полярности, в сердечнике 1 увеличивается рабочий поток Ф_Э. Суммарный поток в зазоре δ₂ равный Ф_Э + Ф_П2 будет увеличиваться, а зазоре δ₁ равный разности Ф_П1 – Ф_Э будет уменьшаться. При определённом напряжении наступит равенство потоков Ф_Э + Ф_П2 = Ф_П1 – Ф_Э и якорь перекинется в левую сторону – реле сработает.

Для возврата реле в исходное состояние не достаточно снять напряжение, а нужно изменить его полярность (направление).

В трёхпозиционных реле, когда напряжение на катушке равно нулю, контакты разомкнуты и находятся в среднем положении.

Главные преимущества поляризованных реле: направленность действия, они могут управляться кратковременным импульсом и затем не потреблять электрической энергии, высокие чувствительность и быстродействие.

Они получили широкое распространение в технике (сигнализация в автомобилях и др.), их выпуск с каждым годом увеличивается. Технические характеристики одного поляризованного реле приведены в приложении П5.

8.5 Реле электротепловые: назначение, применение, выбор

Протекание тока, превышающего номинальный, приводит к нагреву электрооборудования сверх допустимой температуры, быстрому старению изоляции и сокращению его срока службы.

Для защиты энергетического оборудования от перегрузок широко распространены тепловые реле с биметаллическими элементами.

Под перегрузкой по току понимается его превышение в интервале 120 – 200 % от номинального значения.

Действие теплового реле основано на разности линейного удлинения двух пластин (например, инвар, хромо–никелевая сталь) с различными коэффициентами линейного расширения (α₁ > α₂).

В месте прилегания друг к другу пластины жёстко скреплены (сварены).

Если такой элемент (рис. 50) нагреть, то произойдёт изгиб в сторону с меньшим α₂.

Величина максимального прогиба

(75)

где δ – суммарная толщина биметаллического элемента при равной толщине пластин, τ – превышение температуры.

Конструктивно биметаллический и нагревательный элементы размещаются в закрытом объёме. Биметаллический элемент может быть в форме дуги, при этом по нему протекает ток нагрузки без дополнительного нагревательного элемента. В некоторых конструкциях тепловых реле на большие токи применяется косвенный нагрев.

Лучшие характеристики получают, когда пластина нагревается током через неё и за счёт тепла нагревательного элемента, обтекаемых током нагрузки.

Основной защитной характеристикой реле является времятоковая характеристика (рис. 51). На рисунке I _НТЭ – номинальный ток теплового элемента реле.

Применение

Конструктивная схема электротеплового реле в схеме включения электродвигателя магнитным пускателем KМ 1 приведена на рис. 52.

Нагревательные элементы 1 включаются в цепь последовательно с нагрузкой в цепь статора электродвигателя. При протекании тока они нагреваются и нагревают биметаллическую пластину 2, которая находится рядом с нагревательным элементом 1 в закрытом объеме. Если сила тока превышает номинальный ток нагревательного элемента, то пластина 2 изгибается настолько, что воздействует на рычаг 3, который, поворачиваясь, освобождает защелку.

Под воздействием отключающей пружины 7 отключаются контакты 5 и 6, размыкая тем самым цепь катушки пускателя KМ 1, который отключает электродвигатель от сети своими контактами KМ 1.

Для возврата реле в исходное состояние после остывания нагревательных элементов нажимается вручную кнопка возврата, сжимая при этом контактную 8 и отключающую 7 пружины. При кратковременных перегрузках, например пусковыми токами двигателя, электротепловое реле не срабатывает из–за тепловой инерции. Электротепловое реле непригодно для защиты от коротких замыканий, так как ток КЗ необходимо отключать за минимальное время, не превышающее 0,5 с.

У тепловых реле с самовозвратом после остывания пластины прыгающие контакты выполняются в форме коромысла (рис. 53).

Выбор

Промышленностью выпускаются различные типы тепловых реле, первые две буквы обозначают РТ – реле тепловое или ТР – тепловое реле, третья буква может обозначать либо индекс предприятия, например И – интерэлектрокомплект, либо число фаз, например П – однофазные(на большие токи), Н – двухфазные, Т – трёхфазные

(на меньшие токи).

Тепловые реле характеризуются номинальным током реле I _НТР и номинальным током теплового элемента I _НТЭ. В реле могут встраиваться тепловые элементы (нагревательный и биметаллический) на различные I _НТЭ, но не превышающие I _НТР.

В справочнике, а также в приложении П6, для каждого номинального тока теплового элемента I _НТЭ указываются пределы регулирования тока, например, I _НТР = 25 А, I _НТЭ = 10 А (8,5 – 12,5).

При выборе реле номинальный ток нагрузки I _Н должен быть в пределах диапазона регулирования и приближённо равен I _НТЭ.

Дата добавления: 2014-01-20