Герконовое реле переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) Н 1 1 Н 51/28 АРСТИЕННЬЮ НЛАМ ИЗОБРЕ 1 ЙНИЙ Т СССРОТНРЬТИЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСК Ж СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова(54) (57 ТОКА по ч а ю щ повышен ле, в н подключ ной обм реле,ЕРКОНОВОЕ т. св. Р е с я тем коэффицие введен ди параллель е управле РЕЛЕ ПЕ 04027, что, с та возв од, при о допол ия гер РЕМЕННОГО отлицелью рата речем диод нитель- онового1 О Целью изобретения является понышение коэффициента возврата реле переменного тока.Поставленная цель достигается тем, что в реле переменного тока ннеИзобретение относится к электро-технике и может применяться в качестве измерительных реле для ныполнения различных устройств защиты электроустановок от ненормальных режимов,а также как реле автоматики, когдатребуется высокое значение коэффициента возврата реле.По основному авт,св. 9 904027 известно герконовое реле, содержащеевыпрямитель, сглаживающий фильтр,геркон, основную и дополнительнуюобмотки управления герконом и резистор с регулируемым сопротивлением,причем основная обмотка подключенак выходу сглаживающего фильтра, дополнительная - последовательно свыпрямителем, а резистор с. регулирующим сопротивлением - параллель нодополнительной обмотке 13.В данном реле высокий коэффициент ровознрата Кбр обеспечивается пульсирующим характером управляющего герконом магнитного поля н соответствии свыражением:к, Р, дРР ВГ " кргде Кбгкоэффициент возврата геркона на постоянном токе;КРкоэффициент пульсации результирующей магнитодвижущей силы (м.д. с, ) основной и дополнительнойобмоток управления ( илимагнитного потока геркона ),Величина коэффициента возврата Крегулируется изменением сопротивления резистора, включенного параллельно дополнительной обмотке управлениягерконом. Максимальная величина коэффициента возврата таких реле ограничивается собственными затухающимиколебаниями контактных сердечниковгеркона, которые возникают при ихразмыкании. Чем больше длительностьсобственных колебаний контактных 45сердечникон Фк, равная промежуткувремени от момента размыкания геркона, соответствующего минимуму резуль,тирующей м,д,с. до следующего максимума м.д.с., тем сильнее затухаютколебания контактных сердечников геркона и выше максимальное значениекоэффициента возврата реле. В рассматриваемом реле длитепьность собственных колебаний 1 = 2 при частотеКтока Г =50 Гц составляет 10 мс. Коэффициент возврата реле на герконахтипа КЭМА выше 0,92. Однако в рядеслучаев эта величина коэффициентавозврата оказывается недостаточной,60 ден диод, причем диод подключаетсяпараллель но дополнит ель ной обмоткеуправления герконового реле.В результате по дополнительной обмотке ток протекает только в течениеполупериода. Причем диод подключается таким образом, чтобы магнитныепотоки основной и дополнительной обмоток складывались. При этом длительность собственных колебаний контактных сердечников 1 к, а следонательно, и коэффициент возврата релеунеличинаются,На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого герконового реле переменного тока; на фиг.2и 3 - временные диаграммы, поясняющиеработу реле,Герконовое реле переменного токасодержит выпрямитель 1, сглаживающийфильтр 2, геркон 3, основную 4 и дополнительную 5 обмотки управлениягерконом, резистор б с регулируемымсопротивлением и диод 7.Основная обмотка 4 подключена квыходу выпрямителя 1 параллельно сосглаживающим фильтром 2. Дополнительная обмотка 5 с .параллельно соединенными резистором б и диодом 7 включеныв контролируемую цепь тока последовательно с выпрямителем,Герконовое реле работает следующимобразом.Ток .контролируемой цепи н один изполупериодон протекает частично подополнительной обмотке 5 управления ичастично - через резистор б, а в другой полупериод - только через диод 7,выпрямляется выпрямителем 1 и сглаживается Фильтром 2, т.е пс дополнительной обмотке 5 управления геркономток протекает только в один полупериод. Изменение м.д. с, этой обмотки Рво времени соответствует кривой 9на фиг. 2Р= р вп шФ при 2 лк ( ш 1т(тк+),Рв при У(гк+) ,о с Ъ 7(к) (2)где К -0,1,2,3,Г, - амплитудное значение м.д.с.дополнительной обмотки 5,По основнои обмотке управления 4 в оба полупериода протекает ток н одном направлении. Переменная составляющая тока, в основном, протекает через сглаживающий фильтр, а постоянная составляющая - по обмотке управления 4. В результате м.д.с. Р 4 основной обмотки 4 имеет лишь незначительную пульсацию (кривая 8 нафиг, 2):4 4 В 4 а ( Т ) (3) где Р 4.О и Р - постоянная составляю 4,ащая и амплитуда и ер еменной составляющей м.д.с. основной обмотки 4;йФ =2 й+ - = -( )г с - угол сдвига векторам.д.с. р 4 В относитель - но вектора м.д.с. 5,аКоэффициент пульсации м.д,с. основной обмотки К р = Р / Р д и не превышает 0,1.РА 4 аРезультирующа м,д.с. Р =р+ Р, создающая магнитный поток вгерконе, представлена кривой 10 на фиг, 3. Коэффициент пульсации результирующей м.д,сопределяется выражением Таким образом, основная обмоткауправления, преимущественно, создает постоянную составляющую магнитного потока, а дополнительная - переменную и часть постоянной составляющей,Амплитудное значение м,д.с. дополнительной обмотки 5 Р, следова 1тельно, и переменная составляющаямагнитного потока геркона, а также 75коэффициент возврата реле могут регулироваться изменением сопротивления резистора 6.При повышении тока в контролируемой цепи до величины тока срабатывания реле максимальное значение суммарной м.д.с.Р,достигает м.д.с.срабатывания геркона и реле сработает.При уменьшении тока в цепи до тока возврата реле минимальное значение суммарной м,д,с.Р-снижается до м.д.с. возврата геркона и реле возвращается в исходное состояние.промежуток времени 1 от. минималь ного значения результирующей м.д.скогда происходит размыкание геркона,до момента следующего максимума результирующей м.д.с. для данной схемы (Фиг, 3) определяется величиной 45угла К, Угол с( в общем случае можетпринимать значения от О до -й в зависимости от характера и соотношениясопРотивлений сглаживающего фильтраи основной обмотки 4 управления герконом переменчому току, Если сглаживающий фильтр 2 является конденсаторным, а сопротивление обмотки 4 чисто индуктивное, то угол с. близок к величине -7, а если же сопротивление обмотки чисто активНое, то с близок к значению - в " . Если Фильтр2резонансный индуктивно-емкостный, то угол о( приближается к О.Момент минимума результирующей м,д.с, обмоток управления (Фиг. 3 определяется соотношениемБ(и (2 ц- - +о )= - 1,г(6 Если с(.=0, то ыФ.: й (7о= -Г то ы 1: в .Ь -2Момент первого максимума результирующей м.д.с. Ст определяется моментом максимума м.д.с. дополни- тель нОЙ Обмот ки р 5ьи ы=1, откуда Из выражений (71 и (81 вытекает, что промежуток времени 1,= 1 -дляк г предлагаемой схемы (фиг. 31з2 Е411,(Исследования показали, что при конденсаторном сглаживающем фильтре и частоте тока Е =50 Гц 1, =12,5-13 мс, а в случае резонансного индуктивноемкостного фильтра (.=14-14,5 мс, в то время как для известного реле она равна 10 мс. В результате в промежутке времениколебания контактных сердечников геркона затухают в большей степени и коэффициент возврата реле повышается.Коэффициент возврата предлагаемого реле на герконах типа КЭМА по результатам испытаний выше 0,96.Таким образом, включение диода параллельно дополнительной обмотке управления герконом увеличивает длительность собственных колебаний контактных сердечников геркона и повышает максимальный коэффициент возврата герконового реле переменного тока.1092598 Составитед:ь А.Каретников Редактор Л. Повхан Техред ЖКастелевич Корректор А.Тяскс.Ужгород, ул, ПРОектн Филиал ППП "Патен акаэ 3265/37 Тира ВНИИПИ Госу по делам 113035 Мосж б 83 дар ст вен и зобретева, Жного комитетаний и открытийРаушская наб.,