38. Причины появления вибрации контактов электромагнитных реле переменного тока. Меры уменьшения вибрации контактов у реле рт-40.

Контакты реле являются очень ответственным элементом в схемах защит. Они должны обеспечить надежное замыкание и размыкание тока в управляемых ими цепях и быть рассчитаны на многократное действие.

Коммутационная способность контактов условно характеризуется мощностью, при которой они обеспечивают замыкание и размыкание цепей. Величина этой мощности S_К выражается как произведение напряжения источника оперативного тока U на наибольший ток I_К, прохождение котoporo допускается через контакт, т. е.

S_К = U I_К .

Вибрация якоря реле при работе реле на переменном токе

Реле переменного тока питается током ip= Iт sinώt, при этом мгновенное значение . С учетом, что sin²t=1/2(1-cos 2ώt), получим

Fэt = k Iт² -k Iт² cos2t.

Следовательно, мгновенное значение Fэt содержит две составляющие: постоянную k Iт² и переменную

k Iт² cos 2t, изменяющуюся с двойной частотой. Результирующая электромагнитная сила Рэ имеет пульсирующий характер, дважды изменяясь от нуля до максимального значения в течение каждого периода (рис. 2-5). В то же время противодействующая сила пружины Fп имеет неизменное значение.

В результате в период времени аЬ, cd, еf и т.д. (рис. 2-5), когда Fп > Fэt , якорь реле стремится отпасть, а в периоды времени Ьс, de и т. д., когда Fэt> Fп ­ вновь втянуться. Притянутый якорь при этом

непрерывно вибрирует вследствие периодического изменения знака действующей на нero результирующей силы Fрез = Fэt ­-Fп .

Вибрация якоря оказывает вредное влияние на работу реле, вызывает вибрацию контактов при срабатывании, что приводит к их подгоранию, а также вызывает износ осей и цапф, на которые они опираются.

Для уменьшения вибрации контактов в конструкции реле РТ-40 предусмотрен совместный ход подвижного и неподвижного контактов и специальное устройство — гаситель вибрации, представляющий собой барабанчик, заполненный хорошо просушенным кварцевым песком. При любом ускорении подвижной системы песчинки приходят в движение и часть сообщенной якорю энергии тратится на преодоление сил трения между песчинками.

39. 40. Коэффициент возврата (kВ) реле. Зависимость kВ реле рт-40 от уставки.

Отношение токов I_ВОЗ/I_СР называется коэффициентом возврата k_ВОЗ.

­У реле, реагирующих на возрастание тока,Iс.р> Iвоз и < 1. Величина у различных конструкций колеблется в довольно шир­оких пределах, от 0,1 до 0,98. Из (2-1О) следует, что зависит от соотношения Мс.р и Мвоз . Для выяснения этого соотношения следует рассмотреть диаграмму моментов, действующих на якорь реле в функции от величины воздушного зазора 6 (рис, 2-3). Предположим, что в обмотку электромаrнитноrо реле подан ток, равный току срабатывания. Возникающий при этом электромаrнитный момент Мэ1 преодолевает сопротивление пружины и трение (Мп1 и Мт ) и приводит в движение якорь. Началу движения якоря соответствует соотношение моментов: Мэ1= Мп1 + Мт

По мере перемещения якоря воздушный зазор 6 уменьшается от начального значения 61 до конечноrо 62 (рис. 2-3), противодействующая пружина растягивается и ее момент Мп (прямая 2) при этом нарастает по линейному закону (обратно пропорционально изменению 6). Электромагнитный момент Мэ (кривая 1) также увеличивается, но по нелинейной зависимости (2-5), имеющей для реле с поворотным якорем вид параболы.. Когда якорь достигает конечнoro положения 62. то благодаря более быстрому нарастанию Мэ по сравнению с Мп образуется избыточный момент ΔM =Мэ2 ­-Мп2 , обеспечивающий необходимое давление на контактах реле.

Для возврата якоря необходимо уменьшить ток в обмотке реле от Iс.р до значения Iв.р при котором электромагнитный момент Мэ снизится от до

При этом условии момент пружины Мп2 преодолевает электромагнитный момент Mэ­2 и момент трения Мп и якорь реле возвращается в начальное положение 61'

­Из диаграммы следует, что чем больше избыточный момент Δ­M и трение М т , тем больше разница между Iвоз и Iс.р, и, следовательно, меньше kвоз .

Для улучшения коэффициента возврата необходимо обеспечить:

а) совпадение или наибольшее сближение характеристик изменения моментов Мэ и М п (прямая 2 и кривая 1), что достигается подбором такoro участка кривой Мэ= f (δ), где имеется лучшее совпадение с характеристикой пружины Мп= f (δ).

Улучшения k воз можно достигнуть также за счет сокращения хода подвижной системы изменением конечноrо положения якоря δ₂ что приводит к уменьшению ­ΔM (рис. 2-3);

б) уменьшение трения в осях подвижной системы (якоря) реле. Некоторое ухудшающее влияние на k воз оказывает гистерезис,

У реле типа РТ-40 при перемещении указателя от крайнего левого в крайнее правое положение ток срабатывания увеличивается в 2 раза. Ток срабаты­вания реле можно также изменить переключением катушек с последовательного соединения на параллельное. В последнем случае ток, проходящий по каждой катушке, уменьшается в 2 раза и, следовательно, для получения той же намагничивающей силы, что и в первом случае (при последовательном соединении), потребуется в 2 раза больший ток в цепи реле. Таким образом, ток срабатывания реле можно изменить в 4 раза относительно минимальной уставки.