Электромеханическое реле

Тема 2.2. Электромеханические аппараты автоматики.

Резисторы, реостаты.

Резистор – самостоятельный элемент (или часть ЭА), предназначенный для ограничения или регулирования тока или напряжения в цепи.

Выполняется из материала с высоким удельным сопротивлением.

Классификация.

I. По выполняемой функции:

· постоянные;

· переменные.

II. По схеме включения:

Реостат Потенциометр

i = const

u = var

u = const

i = var

·

III. По форме характеристики:

· линейные;

· нелинейные;

IV. По форме каркаса:

· прямолинейные;

· дуговые;

· кольцевые.

V. В зависимости от материала токопроводящего элемента:

· проволочные;

· непроволочные.

- поверхностные (состоят из трубчатого керамического каркаса, на поверхность которого нанесена пленка углерода, металла, оксида металла, металлического сплава);

- объемные (имеют токопроводящий слой внутри каркаса).

Непроволочные резисторы безындукционны, имеют малую массу, габариты и стоимость. Допускаемая мощность рассеивания невелика (десятки ватт), например типа МЛТ (металлизированные лакированные теплостойкие). Такие элементы являются типовыми, изготовляются согласно ГОСТ.

Проволочные могут быть типовыми (ПЭВ – проволочный эмалированный влагостойкий) и специальными.

К специальным относятся авиационные:

Ø балластные;

Ø пусковые;

Ø выносные реостаты регуляторов напряжения;

Ø потенциометры автоматических систем.

Проволочные резисторы бывают:

o бескаркасные;

o каркасные;

o рамочные;

o чугунные литые;

o стальные штампованные.

По назначению:

- пусковые для пуска электродвигателей.

- пускорегулирующие для изменения частоты вращения электродвигателей.

- реостаты возбуждения – регулируют ток в обмотке возбуждения

- нагрузочные или балластные – для регулирования нагрузки генераторов при испытаниях.

Конструктивно проволочный каркасный резистор состоит из следующих частей:

- элемента сопротивления (каркас + обмотка);

- зажимов или выводов;

- крепежных и защитных элементов;

- ползунка (у переменных резисторов).

Материалы резисторов: константан, манганин, нихром, фехраль, хромаль, сплавы.

Реостат – аппарат, состоящий из набора резисторов и устройства, с помощью которых можно регулировать сопротивление.

Электрическое реле – коммутационное устройство, предназначенное производить скачкообразные изменения в управляемых цепях при заданных значениях воздействующих величин.

Электромеханическое реле – электрическое реле, работа которого основана на использовании относительного перемещения его элементов.

Y

Y _max

X

X_в

X_ср

Y

Y _max

X

X_в

X_ср

а)

б)

Y

Y _max

X

Y _min

X_в

X_ср

в)

Y

Y _max

X

X_в

X_ср

г)

Статическое (электронное) реле – принцип работы его не связан с относительным перемещением элементов.

Характеристика управления:

а), б), г) – электромеханические реле. в) – электростатическое реле.

а), в) – максимальные реле. б), г) – минимальные реле.

а), в) – работающие на замыкание. б) г) – работающие на размыкание.

Y – выходной параметр;

X – входной параметр;

X_ср – параметр срабатывания;

X_в – параметр возврата;

Классификация реле:

1. По принципу действия:

- электромагнитные;

- магнитоэлектрические;

- индукционные;

- электротепловые;

- пьезоэлектрические;

- электро- и ферродинамические;

- магнитострикционные. Магнитострикция – изменение размеров кристаллического тела при намагничивании. Таким свойством обладают: никель, алфер, пермаллой, пермендгор. Служат для преобразования магнитной энергии в механическую, датчики давления.

- вибрационные;

- герконовые.

2. По назначению:

· реле управления (для управления и защиты электроприводов);

· реле защиты для электростанций, сетей и систем.

3. По роду тока:

§ постоянного;

§ переменного.

4. По выполняемой функции:

o Логические – срабатывание и отпускание (входная величина подана или нет)

Ø промежуточные (для размножения и усиления сигнала);

Ø указательные (для указывания срабатывания и возврата других коммутационных аппаратов);

Ø реле времени (для создания выдержки времени).

o Измерительные – срабатывают с определенной точностью при заданном значении характеристической величины. (Напряжение подается постепенно).

Термины и определения:

1) Характеристическая величина – это электрическая величина, нормируемая по точности и определяющая функциональный признак реле.

Максимальное электромеханическое реле – это измерительное реле, срабатывающее при значениях характеристической величины большей заданного значения.

Минимальное электромеханическое реле – это измерительное реле, срабатывающее при значениях характеристической величины меньшей заданного значения.

2) Уставка по характеристической величине – заданное значение характеристической величины, при котором реле должно срабатывать. Для этого реле должно иметь возможность настройки.

3) Срабатывание электромеханического реле – выполнение реле той функции, для которой оно предназначено.

4) Возврат реле – переход в исходное состояние из состояния, в котором оно находится после срабатывания.

5) Коэффициент возврата – отношение значения параметра возврата к значению параметра срабатывания.

К_в=X_в/X_ср

Если К_в < 1 – максимальное реле.

Если К_в > 1 – минимальное реле.

При К_в стремящемся к единице реле с узким пределом срабатывания.

Для надежного срабатывания логического реле рабочее значение входной величины x_р выбирается с запасом:

6) Коэффициент запаса по входной воздействующей величине:

К_з=X_р/X_ср

В зависимости от того, возвращается ли реле в исходное состояние после устранения воздействия, реле подразделяют на одностабильные и двустабильные.

Y

X

X_ср2

X_ср1

0

Одностабильные реле возвращаются, для возврата двустабильных реле необходимо приложить другое воздействие.

Характеристика управления двухстабильного реле.

Электромеханическое реле с нормируемым временем (реле времени) имеют уставку выдержки времени, в течении которого реле должно сработать.

Электрические реле постоянного тока, которые срабатывают в зависимости от направления тока называются поляризованными.

· Тяговая характеристика электромеханического реле – это зависимость электромагнитной силы, действующей на якорь, от значения рабочего зазора.

F_эм= f (δ)

Тяговая характеристика при медленном перемещении якоря, если можно пренебречь изменением тока в обмотке называется статической; а при быстром – динамической.

· Механическая характеристика – зависимость суммарных сил (за вычетом электромагнитной силы), действующих на якорь от значения рабочего зазора.

F

δ

δ_min

δ_max

1

2

3

Механическая характеристика при медленном перемещении, когда можно пренебречь силами инерции движению масс, называется статической. Механическую характеристику называют противодействующей.

1 – тяговая срабатывания.

2 – механическая характеристика.

3 – тяговая отпускания.

Тяговая и механическая характеристика должны быть согласованы. Чаще согласовывают статические, так как динамические сложно определить.

Электромагнитные реле – это электромеханическое реле, функция которых основана на воздействии магнитного поля неподвижной обмотки на подвижный якорь.

Принцип действия: при прохождении тока по катушке создается магнитный поток, который замыкается по магнитной цепи реле (сердечник-якорь-ярмо-сердечник). Под действием магнитного поля происходит притяжение якоря к сердечнику. При этом контакты реле размыкаются или замыкаются (т.е. происходит замыкание или размыкание в коммутируемой цепи).

Классификация электромагнитных реле (по выполняемой функции):

§ Электромагнитные реле для промышленных автоматических устройств управления электроприводом. К ним относят серии:

РПЛ-1 (для цепей переменного тока до 660 В);

РПЛ-2 (для цепей постоянного тока до 440 В).

§ Электромагнитные реле защиты.

Серии РТ-40 для цепей переменного и постоянного тока.

§ Электромагнитные реле радиоэлектроники.

Серии РЭС-80 – самые многочисленные, герметичной конструкции.

§ Поляризованные электромагнитные реле (постоянного тока). Делят на: высокочувствительные (1 переключающий контактный узел); менее чувствительные (до 12 контактных узлов). МДС и мощность срабатывания высокочувствительных поляризованных реле меньше, а быстродействие выше.

Серия РПС-47 – имеют высокую термическую стойкость и допускают продолжительное протекание тока

§ Индукционные реле переменного тока. Действие основано на использовании сил взаимодействия переменных магнитных полей неподвижных обмоток с токами, индуцированными в подвижном проводящем элементе (диск, рамка, цилиндр). Применяется как реле тока и мощности. Инерционны.

Серии РТ-80, РТ-90.

§ Герконовые реле. Имеют магнитоуправляемый контакт герметизированный (геркон).

Достоинства герконовых реле:

U устранение воздействия окружающей среды;

U повышение износостойкости контактов;

U упрощение конструкции коммутационных аппаратов.

Серия РЭС-45 –герконовое реле напряжения.

РТГ-01010 – герконовое реле тока.

§ Тепловые реле – биметаллические. Серии ТРП.

Дата добавления: 2014-01-07