Б) Электромагнитная сила и ее момент

Соответственно электромагнитный момент

Вывод уравнений (2-16) и (2-17) приводится ниже.

Значение и знак электромагнитной силы F _э выражаются через магнитные потоки Ф₁ и Ф _II, угол сдвига фаз между ними ψ и частоту переменного тока f уравнением

Среднее значение силы взаимодействия между магнитным цотоком Ф и током I, находящимся в поле этого потока:

Анализируя выражение электромагнитного момента (2-17), можно установить следующее:

1. Для получения электромагнитного момента конструкция реле должна обеспечивать создание не менее двух переменных магнитных потоков (Ф₁ и Ф _II), пронизывающих подвижную систему в разных точках и сдвинутых по фазе на угол ψ ≠ 0.

2. Величина момента М₃ пропорциональна амплитудам магнитных потоков Ф₁ и Ф _II и их частоте f и зависит от сдвига фаз ψ между потоками.

Реле имеет наибольший момент при сдвиге фаз магнитных потоков на 90°. При ψ = 0 реле не может работать, так как М₃ = 0.

3. Знак момента зависит от sin ψ. Иначе говоря, он зависит от сдвига фаз ψ между магнитными потоками Ф₁ и Ф _II или создающими их токами I ₁ и I ₂. При значениях ψ в пределах от 0 до 180° момент М_э положителен, при этом магнитный поток Ф _II опережает поток Ф₁ а сила F _э направлена от оси опережающего магнитного потока Ф _II к оси отстающего Ф₁ . При — ψ в пределах от 180 до 360° момент М_э отрицателен. В этом случае поток Ф _II отстает от Ф₁, а сила F _э направлена в обратную сторону — от оси Ф₁к оси Ф _II. Таким образом, результирующая сила F _э всегда направ лена от оси опережающего к оси отстающего магнитного потока.

4. На индукционном принципе могут выполняться только реле переменного тока. Это объясняется тем, что токи в диске или цилиндре индуктируются при условии, что электромагниты питаются переменным током. Индукционный принцип получил весьма широкое распространение. На этом принципе выполняются реле тока, направления мощности и многие другие виды реле.

ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

А) Реле с короткозамкнутыми витками (экранами)

Реле (рис. 2-29) имеет электромагнит 1, охватывающий своими полюсами укрепленный на оси диск 2. На верхнем и нижнем полюсах электромагнита насажены короткозамкнутые медные витки 3, охватывающие часть сечения полюсов. Токи в обмотке реле I _р и короткозамкнутом витке I _к создают магнитные потоки Ф_р и Ф_к, положительные направления которых показаны на рис. 2-29. Из-под сечения полюса I, охваченного короткозамкнутым витком, выходит результирующий магнитный поток _I = _р1+ _k₁. Из-под второй части полюса (сечение II) выходит Оба магнитных потока пронизывают диск, индуктируя в нем вихревые токи.

Векторная диаграмма потоков показана на рис. 2-29, в. Она строится так же, как и для электромагнитных реле с коротко-замкнутым витком (рис. 2-7).

Векторная диаграмма показывает, что магнитные потоки Ф₁ и Ф _II сдвинуты по фазе на угол ψ, причем Ф _II опережает Ф₁. Следовательно, конструкция с короткозамкнутым витком обеспечивает создание двух сдвинутых по фазе и смещенных в пространстве магнитных

потоков за счет расщепления на две составляющие магнитного потока, создаваемого обмоткой реле. Взаимодействие магнитных потоков Ф₁ и Ф _II с индуктированными в диске токами создает электромагнитную силу F _э и действующий на диск момент

Сила F _э направлена всегда в сторону короткозамкнутого витка (от опережающего потока Ф _II к отстающему Ф₁).

Поскольку оба магнитных потока пропорциональны току I_ри угол ψ при изменении тока I_р остается неизменным, выражение (2-24} можно представить в виде

При питании обмотки реле током сети I _с ток I _р пропорционален последнему. Поэтому момент реле М_э = kI ² _c , и, следовательно, реле является токовым. Если же обмотку реле выполнить с большим сопротивлением и питать напряжением сети U _С , то ток в обмотке реле I_р = U_с/(n_нz_р), где n_н — коэффициент трансформатора напряжения; z_р — сопротивление обмотки реле.

Отсюда

Поведение реле определяется напряжением сети U _с ; следовательно, такое реле является реле напряжения.

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 291; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 121314 15 16 17 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!