3.6.5. Поляризованные реле

Особенность конструкции поляризованного реле состоит во включении постоянного поляризующего магнита в магнитную цепь.

Этим достигается высокое быстродействие и чувствительность, а так же способность реагировать на направление тока в обмотке управления.

Высокая чувствительность и быстродействие поляризованного реле достигаются также за счет малой электромагнитной постоянной времени обмотки управления, малого хода якоря и его небольшой массы. Для уменьшения замедляющего действия вихревых токов магнитопроводы поляризованных реле выполняются из шихтованной стали.

На рис. 3.29 представлено поляризованное реле с последовательной магнитной цепью. Магнитный поток от постоянного магнита Ф_п направлен согласно с потоком Ф_уп, создаваемым током управления I_уп в катушке w.

Рис. 3.29. Поляризованное реле

Ампервитки срабатывания этих реле измеряются единицами ампер, а время срабатывания характеризуется миллисекундами (1…3 мс), что повышает допустимую частоту срабатывания, например, для реле РП-4 Iw  2 A, f  200 Гц.

На рис. 3.30 представлены кривые нарастания потока для обычного 1 и поляризованного реле 2.

Рис. 3.30. Кривые нарастания потока

При отсутствии постоянного магнита изменение магнитного потока, после подачи напряжения на катушку, показывает кривая 1, для достижения потока срабатывания (_сраб) должно пройти время t₁.Ток срабатывания, если принять R_ст = 0, определится из соотношения: I₁w = Ф_срабR_

.

Изменение магнитного потока при наличии постоянного магнита показывает кривая 2. Время срабатывания значительно меньше и ток срабатывания определяется следующей формулой

.

В поляризованных реле возможны несколько вариантов настройки положения якоря (рис. 3.31), что достигается разной установкой упоров.

Рис. 3.31. Настройка якоря поляризованного реле

На рис. 3.31,а показано двухпозиционном реле с преобладанием. В котором якорь находится в одном положении, если ток в обмотке управления отсутствует. Якорь перемещается в другое крайнее положение лишь при определенном направлении тока, при исчезновении которого якорь возвращается в исходное положение.

На рис. 3.31,б показано двухпозиционное реле без преобладания. При отсутствии тока в обмотке якорь занимает одно из двух крайних положений в зависимости от направления тока в предшествующем включении. Переключение якоря достигается включением тока противоположному по направлению тому, которое было в предшествующем включении.

На рис. 3.31,в показано трехпозиционном реле. Якорь, под действием силы пружин, занимает нейтральное среднее положение (на рисунке не показаны), когда ток в обмотке управления отсутствует. Ток одного направления вызывает перемещение якоря в одно крайнее положение, ток другого направления перемещает в другое.

Существует вариант построения поляризованного реле с использованием геркона. Поляризованный геркон с постоянным магнитом представлен на рисунке 3.32.

Рис. 3.32. Поляризованный геркон

Постоянный магнит NS создает поток Ф₁ в контактных зазорах. Создаваемый управляющей катушкой магнитный поток, пройдя по пластине 1, разветвляется в контактном зазоре на две части – Ф₂ и Ф₃. В верхнем зазоре действует разность потоков (Ф₁ – Ф₂), в нижнем – сумма (Ф₁ + Ф₃). Поэтому пластинка 1 притянется к пластинке 3, и замкнутся нижние контакты. Если направление тока в катушке изменить на обратное, то произойдет замыкание верхних контактов 1-2. Следовательно, геркон такой конструкции реагирует на направление тока в катушке, т.е. является поляризованным