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 Мэ 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 Мэ отрицателен. В этом случае поток Ф II отстает от Ф1,  а сила F э направлена в обратную сторону — от оси Ф1 к 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 Фр и Фк, 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 Iр и угол ψ при изменении тока Iр 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 Мэ = 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 Iр = Uс/(nнzр), где nн — коэффициент трансформатора напряжения; zр — сопротивление обмотки реле.

Отсюда

        

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


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 181; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!