9.3. Сурет. Реленің тарту және механикалық сипаттамалары

9.2. Поляризацияланған реле

Орамдағы ток бағытына әсерін тигізбейтін релені нейтралды деп атайды. Әдетте реле тек басқару тогының шамасына ғана емес, сонымен бірге таңбасына байланысты болады. Мұндай релені поляризацияланған деп атайды. Электромагнитті реледе тұрақты магнит көмегімен орамдағы ток өрісіне ісерін жүзеге асыруға болады.

9.4- суретте поляризацияланған реленің құрылымы көрсетілген.

Поляризацияланған реленің магнит өткізгіші арқылы орамдардан Ф ағыны және тұрақты магниттен Ф₀ ағыны ағып өтуі мүмкін. Якорь бос ауа қуысында осы ағындардың қосынды әрекетіне байланысты орын ауыстырады.

Орамда ток болмаған жағдайда якорь релесі қатаң түрде тік орналасады. Бұл жағдайда тұрақты магнит ағыны Ф₀ тура ортасынан бөлінеді

және якорьды солға және оңға тартатын күштер бірдей болады:

Берілген тепе теңдік жағдайы тұрақты болмайды. Якорь нейтралды күйден сәл ғана ауытқитын болса, мысалы солға, магнитөткізгіштің сол және оң контурларының кедергісін анықтайтын бос ауа қуысы өзгере бастайды және сәйкесінше ағындар тең болады:

9.4. Сурет. Поляризацияланған реле

Сол жақ күшейтілу жоғарылайды, ал оң жақ төмендейді және қорытынды күш пайда болады.

Егер бұл күшті якорьдың орын ауыстыруы х арқылы өрнектейтін болсақ және магнит өткізгіштің болат ауданындағы кедергілерді бос ауа қуысымен салыстыра отырып есепке алмасақ және якорь мен жазықтардың полюстік ұштары арасындағы бос ауа қуыстарын қабылдайтын болсақ, онда келесіні дәлелдеуге болады:

Электромагниттік күш контактысы қысымды және сәйкесінше жіберу тогын да анықтайды.

Егер реле орамындағы іске қосылу тогының I_сраб. полярлығын болатындай етіп ауыстырса, онда якорь теріс күйден оң күйге ауысады, өйткені оң жақ күшейтілу сол жақтағыдан көп болып кетеді. Бұл кезбе ауысу моментіне дейін ағындар тең болады

Егер орын ауыстырғаннан кейін таңбаны өзгертер болсақ және = деп алатын болсақ, онда ағындар тең болады:

Ф_сол= -2 және Ф_оң= +2

I_сраб тогы болғанда оң жақ жағдайда орамдағы және якорьға әсер ететін және Ф ағындарының қосынды күші келесіге тең болады:

P_0э=4*10⁵

яғни P₀– ге қарағанда екі есе көп болады.

Осылайша тұрақты магнит ағыны поляризацияланған реледегі ток іске қосылу тогына I_сраб жеткенге дейін қарсы әрекет ететін серіппенің ролін атқарады. Якорь нейтрал күйге өткенде бөлінген ағыны якорьдың орын ауыстыруына көмектесетін қосымша күшті құрады. Одан басқа қосымша күштер түйіспелерді қыса отырып, басқару коэффициентін жеткізуге мүмкіндік береді, яғни түйіспелер арқылы өтетін қуаттың іске қосылу қуатына қатынасы , ол орамда 5000- ға дейін жетеді, ал мұндайды бірде бір неййтралды реле жібермейді. Поляризацияланған реле жоғары сезімталдығымен немесе жылдам әрекет етуімен ерекшеленеді. Поляризацияланған реленің максималды сезімталдығы 10^-5 Вт-қа дейінгі іске қосылу қуатымен сипатталады. Іске қосылу уақыты бірнеше милисекундты құрайды.

Тарту электромагниттері

Автоматика жүйелерінде якорьдың бірнеше милиметр аралыққа бірнеше ондаған ньютондардың күшімен орын ауыстыруы үшін орындаушы құрылғы қажет. Мұндай орындаушы құрылғыларға түрлі клапондар, қуатты ажыратқыштарды жатқызады. Осындай құрылғыларды іске қосу үшін тарту электромагниттері қолданады. Олар якорьдың үлкен ара қашықтықтарға орын ауыстыруымен сипатталады және өте үлкен электромагниттік күшті тудырады.

Тарту электромагниттерде сауыт түріндегі электромагниттерді жиі қолданады (9.5- сурет). Орам 1 сауыт секілді корпуспен 4 қорғалған, ол бір уақытта электромагнит ярмасы болып та қызмет етеді. Электромагнит құрылысы магнитөткізгіштің қимасы магнит желісінің ұзындығы бойымен тұрақтыға жақын болып қалатындай етіп орындалған. Электромагнит якорі 6 үйкелісті азайту үшін және жабысып қалуды болдырмау үшін қабырғысы жұқа латунды түтік 7 ішінде қозғалады. Паразитті бос ауа қуысын төмендету үшін, ол түтік 7 қалыңдығына тең, электромагниттердің алдыңғы аузында “жағасы” (воротничок) 5 болады. “Жағаның ”үйкейтілген ауданы магнит ағынына паразитті бос ауа қуысы арқылы өте аз индукциямен және сәйкесінше орамның аз жоғалтуларымен МДС өтуіне мумкіндік береді. Тартқыш электромагниттердің жұмыс жасау принципі келесідегідей болады.Электромагнит орамдарына кернеу берілмеген жағдайда, якор 6 қайтымды серіппемен 3 шеткі оң жақ орынға апарылады. Электромагнит орамын тұрақты кернеуге қосқан уақытта орам арқылы тұрақты ток аға бастайды және осы ток тұрақты магниттік ағынды құрайды, ол якорді 6 өзекшеге 2 тарта бастайды. Егер де орамдағы ток іске қосылу I_срабтогының мәніне жететін болса, онда якорь серіппенің 3 кедергісін жеңе отырып және онымен байланысты құрылғыны қозғалысқа келтіре отырып толығымен өзекшеге тартылады.

9.5-Сурет Тартқыш электромагнит құрылғысы

1 – электромагнит орамы; 2 - өзекше; 3- қайтымды серіппе;4- электромагнит корпусы ;5- алдынғы қақпақ; 6 – якорь; 7 – жұқа қабырғалы латунды түтікше.

Электромагниттік күш немесе тартқыш сипаттама 9.6,б – суретте көрсетілген. Бірақта 9.5- суретте көрсетілгендей жазық якорь өте тік жоғары көтеріліп бара жатқан тартқыш сипаттаманы береді. Сипаттамны тегістеу үшін кондық якорь қолданылады.

Электромагниттегі кондық якоры бар бос ауа қуысының өтімділігі 9.6,а – сурет фактылы бос ауа қуысымен анықталады.