Електричні апарати_К2С2(4) / Лр / R3

Робота № 3 ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО І ПНЕВМАТИЧНОГО

РЕЛЕ ЧАСУ

Мета завдання: ознайомитися з конструкціями реле часу і визначити їхні основні характеристики і параметри.

Загальні зведення Електричне реле - апарат, у якому при плавній зміні вхідного (керуючого)

параметра і досягненні їм визначеного значення відбувається стрибкоподібна зміна вихідного (керованого) параметра.

Робота реле заснована на електромагнітному принципі. Електромагнітні механізми реле створюють досить великі тягові зусилля, що забезпечують велику динамічну усталеність і надійність їхньої роботи. Основними конструктивними елементами реле є: магнітопровід, намагнічувальна котушка, контактна система, зворатня пружина.

Розглянемо докладно найважливіші параметри реле.

1.Параметр спрацьовування XСП - значення мінімальної вхідної величини, при якій відбувається спрацьовування реле.

2.Робочий параметр XР - стале значення вхідного розміру, причому XР завжди перевищує параметр спрацьовування, у зв'язку з чим запроваджується поняття про коефіцієнт запасу при спрацьовуванні

КЗ.С ХХР .

СП

Звичайно він визначається через співвідношення струмів і може приймати значення від 1,4 до 2:

КЗ.С ΙΙУСТ . СП

Таке значення КЗ.С беруть для того, щоб забезпечити надійне притягнення якоря до сердечника, що виключать вібрацію якоря при струсах реле.

3. Параметр відпускання XВ - максимальний розмір вхідного сигналу, при якому відбувається відключення контактів реле. У зв'язку з цим запроваджується поняття про коефіцієнт запасу при відпусканні

4. Коефіцієнт повернення КП - відношення параметра відпускання до параметра спрацьовування, що характеризує відносну ширину релейної петлі, і завжди менше одиниці:

настроюють у межах 0,4 - 0,9.

5. Час спрацьовування реле - час, що проходить із моменту замкнення ланцюга котушки до повного притягнення якоря або, навпаки, із моменту відключення котушки від мережі до повного відпадання якоря. У першому випадку час спрацьовування називають часом спрацьовування на вмикання, а в другому випадку - часом спрацьовування на відключення або часом відключення.

У електромагнітних реле часу уповільнення спрацьовування досягається за допомогою магнітного демпфірування, а в пневматичному реле часу серії РВП - за допомогою механічного уповільнювача, що представляє собою пневматичну камеру, діафрагма якої зв'язана з якорем. Швидкість переміщення діафрагми залежить від кількості повітря, що засмоктується через вхідний отвір камери. Витримка часу регулюється зміною перетину вхідного отвору камери за допомогою регулювального гвинта.

Способи впливу на швидкість зміни магнітного потоку в магнітопроводі при вмиканні і відключенні реле носять назву магнітного демпфірування. Всі способи магнітного демпфірування засновані на використанні магнітних потоків, створюваних вихровими струмами, що виникають у масивних деталях магнітної системи реле при зміні основного магнітного потоку. При вмиканні вони будуть зменшувати швидкість зростання потоку в магнітопроводі, а при відключенні - швидкість спадання потоку. Очевидно, що ефективність цього методу буде тим більше, чим більше абсолютний розмір основного потоку. Тому метод магнітного демпфірування дає помітне уповільнення при відключенні, коли повітряні зазори малі і розмір основного потоку великий.

З метою посилення магнітного демпфірування реле, призначені для одержання витримок часу, доповнюються спеціальними короткозамкненими котушками, що охоплюють магнітопровід. Короткозамкнена котушка, названа

демпфіруючою звичайно здійснюється у вигляді масивної гільзи (мідної або алюмінієвої) або окремих коротких втулок, що насаджуються на магітопровід.

Наявність масивних гільз або втулок збільшує вихрові струми, отже, і їхні магнітні потоки.

Витримка часу реле залежить від початкового значення потоку, розмір якого визначається кривою намагнічування магнітної системи в замкнутому стані. Для одержання витримки часу, незалежної від напруги котушки, магнітну систему реле роблять сильно насиченої.

Плавне регулювання витримки часу при відпусканні здійснюється шляхом зміни натягу пружини, що відключає якір. При цьому відпускання якоря відбувається при меншому значенні потоку. В міру наближення ФВ до залишкового потоку ФЗ витримка часу починає сильно зростати. Якщо відпускання якоря реле відбувається при ФВ ФЗ, то можливі випадки його залипання.

Грубе ступінчасте регулювання витримки часу при відключенні можна робити шляхом змінення товщини немагнітної прокладки, установлюваної між якорем і сердечником. Товщина прокладки змінює індуктивність системи і, тим самим, впливає на швидкість зміни потоку. З збільшенням товщини прокладки індуктивність котушки і витримка часу зменшуються, а швидкість спадання магнітного потоку збільшується. З зменшенням товщини немагнітної прокладки індуктивність котушки збільшується, швидкість спадання магнітного потоку зменшується, і витримка часу зростає.

Опис лабораторної установки Схема іспиту електромагнітного реле часу (серії РЕМ) приведена на рис.3, а

пневматичного реле часу - на рис.4.

На схемах позначено: QF1 і QF2 - автомати; SA1 - трьохполюсний рубильник; SA2 - перемикач для визначення часу спрацьовування і відпускання; KT - реле часу (котушка і контакти); PT - секундомір. Секундомір живиться від ланцюга змінного струму.

Програма роботи і порядок її виконання

1.Ознайомитися з конструкцією реле часу.

2.Визначити залежність коефіцієнта повернення від натягу відключаючої пружини. Перше замірення робиться при максимально ослабленій відключаючій пружині. Це положення прийняте за початкове. Плавно

підвищуючи напругу, підведену до котушки реле, визначити напругу і струм спрацьовування, потім, плавно зменшуючи напругу, визначити і записати напругу і струм відпускання.

Визначити коефіцієнт повернення по струмі КI. Аналогічні виміри провести для п'яти-шести значень натягу відключаючої пружини. Натяг відключаючої пружини, змінюють через кожні два оберти затяжної гайки. Отримані дані звести в табл.6 і по ним побудувати графіки IСП = f (n); IВ = f (n); KI = f (n).

3. Визначити залежність коефіцієнта повернення реле від зміни товщини немагнітної прокладки. Для цього установити натяг відключаючої пружини, незмінним, рівним шести обертам гайки від початкового положення. При різних товщинах немагнітної прокладки в діапазоні 0,2 - 1,1 мм визначити напругу і струм спрацьовування і відпускання. Отримані дані звести в табл.7 і по ним

4. Визначити залежності часу спрацьовування і відпускання реле від розміру натягу відключаючої пружини. Для цього установити мінімальний натяг відключаючої пружини. Включити автомати QF1 і QF2.

Потенціометром RP установити на вольтметрі номінальну напругу. У такому стані схема підготовлена для роботи.

Для виміру часу спрацьовування необхідно: поставити перемикач SA2 у положення 1 і замкнути рубильник SA1. При цьому одночасно подається напруга на котушку реле і секундомір, що почне відраховувати час спрацьовування. При спрацьовуванні реле його контакт KT зашунтує секундомір, що зупиниться, зафіксувавши час спрацьовування.

Аналогічні виміри часу спрацьовування провести для п'яти-шести різних значень натягу відключаючої пружини.

Отримані дані звести в табл.8 по ним побудувати залежність tСП = f (n).

Таблиця 8 n, об

tСП, с

tВ, с

Для виміру часу відпускання необхідно: поставити перемикач SA2 у положення П; замкнути рубильник SA1; установити номінальну напругу на котушці реле; потім розімкнути рубильник SA1. При цьому відключається живлення котушки реле й одночасно включається секундомір. При розмиканні контакту реле КТ секундомір зупиняється, зафіксувавши час відпускання реле. Аналогічні виміри часу відпускання провести для п'яти-шести різних значень натягу відключаючої пружини. Отримані дані звести в табл.8 по ним побудувати залежність tВ = f (n).

5. Визначити залежність часу спрацьовування і відпускання реле від товщини немагнітної прокладки між якорем і сердечником. Для цього стиснути відключаючу пружину, повернувши затяжну гайку на шість обертів від початкового положення. Потім при п'яти-шести різних товщинах немагнітної прокладки визначити час спрацьовування і відпускання реле. Порядок визначення часу такий же, як і в п. 4. Отримані дані звести в таблицю,

аналогічну табл.8 і по ним побудувати залежності tВ = f ( ) і tСП = f ( ).

6. Визначити залежність часу спрацьовування пневматичного реле від положення регулювального гвинта. Зібрати схему рис. 4.

Регулювальним гвинтом зміняти вхідний отвір у пневматичній камері. Вмиканням автомата QF подається живлення на котушку реле і секундомір, що почне відраховувати час спрацьовування. При спрацьовуванні реле його розмикаючий контакт, КТ відключає секундомір, що зафіксує час спрацьовування. Наступні виміри часу спрацьовування виконати через півоберта регулювального гвинта по годинної стрілки. Отримані дані звести в таблицю, аналогічну табл.8 і по ним побудувати залежність tСП = f (n).

Дати короткі висновки по роботі.