Лабораторная работа №1

Исследование электромагнитных измерительных реле.

Цель работы: ознакомиться с принципом действия, конструкциями и методикой испытания электромагнитных реле тока и напряжения, определить их основные параметры.

Программа работы

1. Ознакомиться о кинематической и электрической схемами электромагнитных реле тока (типа РТ-40), напряжения (типа РН-50).

2. Произвести проверку электрических характеристик и параметров измерительных реле типа РТ-40, РН-50.

3. Составить отчет по лабораторной работе

Пояснения к работе

Роле тока РТ-40

Рис. 1.1

Максимальное токовое реле типа РТ-40 представляет собой электромагнитное реле с поперечным движением якоря (якорь пересекаег среднюю линию, проведенную между неподвижными полюсами электромагнита). Схематически реле показано на рис.1.1. Реле состоит из магнитопровода 1, на который нанесены две секции обмотки 2, якоря 3, подвижных 7 и неподвижных 8 контактов, спиральной пружины 4 с указателем 5, регулирующим степень ее натяжения, и шкалы 6. При протекании тока по обмотке 2 появляется магнитный поток, стремящийся замкнуться по пути наименьшего магнитного сопротивления. При этом якорь 3 стремится притянуться я полюсам магнитопровода 1. Последнему противодействует спиральная пружина 4. Сила притяжения якоря пропорциональна квадрату магнитного потока, который при ненасыщенном сердечнике пропорционален току в обмотке реле

При увеличении тока до значения, при котором электромагнитная сила становится больше силы пружины и трения, якорь притягивается к полюсам магнитопровода и подвижный контакт 7 замыкает неподвижный контакт 8.

Минимальное значение тока, при котором реле замыкает свои контакты, называется током срабатывания реле . Если затем ток, протекающий по обмотке реле, уменьшить до некоторого значения, то якорь возвращается в исходное состояние и контакты реле размыкаются. Максимальное значение тока, при которой реле размыкает свои контакты, называется током возврата реле .

Серийно выпускаемые промышленностью реле тока типа РТ-40 имеют 9 исполнений с верхним пределом регулировки тока срабатывания 0,2; 0,6; 2; 6; 10; 20; 50; 100; 200 А (указывается знаменатель в типе реле, например, РТ-40/6). Шкала реле отградуирована в амперах для последовательного соединения секций обмотки. Плавная регулировка тока срабатывания (в два раза по отношению к ) осуществляется изменением натяжения спиральной пружины с помощью поводка-стрелки, перемещающейся вдоль шкалы (в два раза), и достигается путем переключения секций обмотки реле с последовательного на параллельное. Следовательно, наибольшая уставка имеет место при параллельном соединении секций обмотки.

Рис. 1.2

Отношение тока возврата реле к току его срабатывания называется коэффициентом возврата реле . Для реле максимального тока , следовательно, меньше 1. Отличие от в реле электромагнитного типа обусловлено влиянием сил трения и необходимого дополнительного нажатия на контакты при их срабатывании. Для повышения коэффициента возврата в реле использован якорь с поперечным движением. У такого реле (рис. 1.2) в создании вращающего момента участвует не полная электромагнитная сила , а только ее тангенциальная составляющая, доля которой уменьшается по мере поворота якоря. Этим достигается сближение зависимостей электромагнитного и противодействующего моментов и приближения к 1. Для реле РТ-40 коэффициент возврата на первой уставке шкалы составляет не менее 0,85 и не менее 0,8 на остальных. Дополнительная регулировка обеспечивает не менее 0,85 на любой уставке, при этом на других уставках не менее 0,8.

Реле серии РТ-40 исполняются для цепей переменного тока частотой 50-60 Гц.

Погрешность реле не превышает ± 5% при температуре окружающего воздуха + 20°С.

Ток срабатывания и на каждой уставке при изменении частоты от 45 до 60 Гц изменяются не более чем на 5% соответствующих величин, измеренных при 50 Гц.

Время срабатывания - не более 0,1 с при токе 1,2 и 0,03 с при токе 3 .

Потребление РТ-40 на минимальной уставке реле разной чувствительности колеблется от 0,2 до 8 ВА.

Так как при работе реле на переменкой токе под важная часть его испытывает вибрацию, то для ее снижения в конструкции реле предусмотрен механический гаситель вибрации в виде барабанчика.

Реле напряжения рн-50

Рис. 1.3

По принципу действия и выполнения реле напряжения аналогично токовому реже и выполняется на той же магнитной системе. Различие с основном заключается в выполнении обмоток, которые включаются не на ток, а на напряжение. Последовательно с обмоткой реле (рис.1.3), подключенной через выпрямитель, включается относительно большое добавочное активное сопротивление с малым температурным коэффициентом. Это практически исключает влияние на работу реле изменения температуры и частоты в системе.

Реле напряжения типа РН-50 исполняются с двумя диапазонами шкалы. Деления шкалы наносятся по нижнему диапазону. Переход с первого диапазона во второй осуществляется включение в цепь реле двух добавочных сопротивлений. Реле напряжения могут работать как реле минимального и максимального напряжения. Конструкция реле при этом не меняется. У реле минимального напряжения . Для снижения вибрации подвижной системы реле РН-50 используется двухполупериодное выпрямление (обмотки реле включены через диодный мост). Наличие значительного индуктивного сопротивления обмоток приводит к сглаживанию выпрямленного тока и резко снижает вибрацио подвижных элементов реле. На рис. 1.3 показана схема внутренних соединений реле напряжения.

Указания к выполнению работы

Проверка максимального токового реле типа РТ-40.

Проверка производится по схеме, приведенной на рис 1.4 или 1.5 (по указанию преподавателя).

Если проверка реле выполняется на лабораторном релейном стенде типа CP, то обмотка испытуемого реле подсоединяется к выходным зажимам цепи переменного тока № 1 (например, к зажимам 20 и 21, как это показано на рис. 1.4), подключаемой с помощью переключателей 114, 115 на линейное напряжение сети АВ. Регулирование тока осуществляется с помощью рукоятки реостата грубой и точной регулировки реостата № 1,.что позволяет изменять ток в цепи реле от 1 до 50 А. До включения стенда обе рукоятки реостата должны быть в положении "минимум". Величина тока, подводимого к реле, измеряется при помощи щитового многопредельного амперметра, установленного на стенде предел измерения которого (5, 15, 50 А) устанавливается при помощи штеккеров 120 трансформатора тока цели №1 на панели приборов стенда. Если предел измерения или точность амперметра, установленного на стенде не удовлетворяют требованиям, дополнительно включается лабораторный амперметр с соответствующим классом точности и пределом измерения (например, с пределом измерения 1 или 2 А при измерении токов менее и порядка 1 А). Этот прибор включается между зажимами I8, 19 (накладка между зажимами 18,19 снята).

При отсчете величины тока следует учитывать коэффициент трансформации трансформатора тока, определяемый положением штеккера на панели 120.

Рис.1.4

На рис 1.4 показаны:

1. Съемные провода, применяемые при сборке схемы, сплошными линиями.

2. Соединения между зажимами стенда - пунктиром.

3. Зажимы испытуемых реле и другой аппаратуры – кружками малого диаметра.

4. Зажимы стенда - двойными кружками большего диаметра. Номера зажимов стенда и коммутационных аппаратов даны в виде цифр около зажимов и аппаратов.

Питание сигнальной лампы № 1 (зажимы 52,53) производится от зажимов 40,41 цепи нерегулируемого напряжения переменного тока через замыкающиеся контакты реле. Питание на стенд подается включением главного выключателя цепи переменного тока 130.

Рис. 1.5

Для всех уставок по шкале определить ток срабатывания и ток возврата реле. Опыт производить при последовательном и параллельном соединении обмоток реле. По результатам опыта вычислить коэффициент возврата и погрешность ( - ток уставки реле). Оо данным опыта построить зависимости ; ; .

Параметры срабатывания и возврата реле определяют как при плавном изменении тока, так и при изменения его толчками. Для каждого значения уставки произвести три замера, определить среднее значение и указать крайние пределы разброса.

Определить потребляемую мощность реле при срабатывании.

Проверить отсутствие вибрации и искрения контактов при .При наличии вибрации и искрения произвести регулировку контактной системы. Отсутствие вибрации контактов реле проверяют путем включения их в цепь неоновой лампы и наблюдением за ее свечением. Напряжение на контакты реле и. неоновую лампу подать от источника напряжения постоянного тока.

Проверка реле напряжения типа РН-50

Проверка производите по, схеме, приведенной на рис 1.6 или 1.7 (по указанию преподавателя).

Рис. 1.6

Для всех уставок по шкале определить напряжение срабатывания и напряжение возврата реле. Опыт производится для двух диапазонов шкалы реле. Первому диапазону шкалы соответствует включение последовательно с обмоткой реле одного добавочного сопротивления, а второму - двух. По результатам опыта вычислить коэффициент возврата и погрешность ( – напряжение уставки реле).

Используя данные опыта построить зависимости:

Рис. 1.7

Параметры срабатывания и возврата определяются при плавном изменении напряжения. Для каждого значения уставки произвести три замера, определить среднее значение и указать краткие пределы разброса. Определить потребляемую мощность реле при срабатывании.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

а) схемы испытаний реле тока и напряжения с указанием типов и классов приборов;

б) электрические характеристики исследуемых реле;

в) краткие объяснения полученных результатов и выводы о влиянии параметров настройки на работу реле.

Лабораторная работа №2

ИСПЫТАНИЕ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНИ И ПРОВЕРКА ПРОМЕЖУТОЧНЫХ РЕЛЕ

Цель работы: ознакомиться с различными способами выполнения и конструкциями элементов для создания выдержки времени устройств релейной защиты и автоматики, с конструкциями промежуточных и указательных реле.

Программа работы