Исследование реле напряжения

Цель работы. Исследование электромагнитного реле постоянного тока типа РЭ-510 путем снятия следующих характеристик:

1) зависимости напряжения срабатывания и отпускания, а также коэффициента возврата от величины натяжения противодействующей пружины;

2) зависимости времени срабатывания и отпускания от значений напряжения на катушке реле и натяжения противодействующей пружины.

1. Основные положения

В настоящее время во всех отраслях хозяйства широко применяются электрические аппараты, которые защищают электрические цепи от токов короткого замыкания и перегрузок, производят автоматическое включение и отключение систем, станков, электрических машин. Одной из разновидностей таких аппаратов являются реле.

Реле относится к контролирующим аппаратам, т.е. осуществляет контроль заданных электрических или неэлектрических величин.

Реле - это аппарат, у которого полному диапазону изменения входной величины соответствует всего два дискретных установившихся значения выходной величины .

По принципу действия реле делятся на электромагнитные, поляризованные, индукционные, магнитоэлектрические и другие.

В зависимости от входного параметра реле бывают: реле тока, напряжения, мощности, частоты и других величин.

По принципу действия на управляемую цепь реле делятся на контактные и бесконтактные.

Реле обычно содержит три основных функциональных элемента: воспринимающий, промежуточный, исполнительный.

Воспринимающий (контролирующий) элемент воспринимает контролируемый параметр и преобразует его в физическую величину, необходимую для работы реле. В контактных реле контролируемый параметр преобразуется воспринимающим элементом, как правило, в механическую силу.

Промежуточный элемент (у контактных реле - пружина) сравнивает преобразованный первичный параметр с эталоном (заданной величиной) и при превышении контролируемым параметром заданного значения позволяет реле сработать, т.е. передает первичное воздействие исполнительному элементу.

Исполнительный элемент воздействует на управляемую цепь, изменяя выходной параметр . В контактных реле исполнительным элементом является подвижная контактная система.

Основной характеристикой всякого реле является характеристика «вход-выход». Эта характеристика (рис.9.1) устанавливает связь между входной и выходной величинами. При возрастании входной величины до некоторого значения , при котором реле срабатывает, происходит скачкообразное изменение выходной величины от нуля (или от для бесконтактных реле) до значения _. Последняя при дальнейшем увеличении остается неизменным. Если после срабатывания входной параметр уменьшить, то при происходит скачкообразное уменьшение выходного параметра с до нуля (или до для бесконтактных реле) (рис.9.1).

Параметры реле разделяют на статические и динамические.

Статические параметры: параметр срабатывания; параметр отпускания; коэффициент возврата; коэффициент запаса.

Динамические параметры: время срабатывания; время (отпускания) отключения.

Рис.9.1. Характеристика «вход – выход» реле

Параметр срабатывания - значение входной величины, при котором происходит срабатывание реле.

Параметр отпускания - значение входной величины, при котором происходит отпускание реле.

Коэффициент запаса по срабатыванию

где - рабочее значение входной величины.

Время срабатывания - время с момента подачи входного параметра до момента скачкообразного изменения выходного параметра. Это время зависит от конструкции реле и величины входного параметра.

Время отключения - время с момента исчезновения входного параметра (или достижения им значения ) до момента достижения минимального значения выходного параметра. Время отключения состоит из времени отпускания и времени гашения дуги .

На рис.9.2,а представлена зависимость тока в управляемой цепи от времени, а на рис.9.2,б - в управляющей цепи (обмотка реле). При этом введены следующие обозначения:

- время трогания; - время движения;