6.1. Виды реле

Работа поляризованных реле, в отличие от нейтральных, зави­сит от полярности подключения полюсов питающей батареи к выводам рабочей обмотки. Это достигается вследствие действия в магнитной цепи реле двух независимых магнитных потоков: по­ляризующего Фп и рабочего Фр. Поток Ф_п создается постоянным Магнитом или специальной (второй) поляризующей обмоткой и Действует в магнитной цепи постоянно. Поэтому при отсутствии тока в рабочей обмотке на якорь действует сила притяжения, создаваемая потоком Фп.

Поляризованные реле имеют два преимущества по сравнению с нейтральными: способность решать функционально более сложную задачу — реагировать не только на значение питающего тока, но и на его полярность; более высокое быстродействие и чувствительность.

6.2а

В реле с дифференциальной магнитной цепью(рис 6.2 а) имеют­ся два воздушных зазора б1, и б₂.

{{ Поляризующий поток разветвляет­ся по двум параллельным цепям Ф_п1 и Ф_п2 и имеет разное направ­ление (по часовой стрелке и против) в зазорах б, и б₂. Рабочий поток Ф_р имеет одно направление в обоих зазорах и не ответвляется в цепь магнита, поскольку его магнитное сопротивление велико Если элек­тромагнит выключен и б₂ <б_1; то Ф_п2 >Ф_П1 f2>f1 f1,f2-силы, действующие на якорь в зазорах б, и б₂. На якорь Действует разность сил, возникающих в воздушных зазорах, и якорь удержи­вается у правого сердечника.

При включении электромагнита c полярностью указанной на рис. 6.2, а, поток Ф_р направлен против часовой стрелки. Результирующие потоки в воздушных зазорах Ф1= =Ф_р+ +Ф_П1 Ф2 =Ф_р -Ф_П2 МДС рабочей обмотки рассчитывается так, чтобы Ф₁ >Ф_{2 и} f₁ >f₂ В результате чего якорь переключается к левому сердечнику и контакты переключаются. После отключения электромагнита якорь сохраняет свое положение благодаря МДС постоянного магнита, так как б1<б₂ Такой режим работы поляризованнного якоря называют режимом с удержанием или режимом с нейтральной регулировкой(рис. 6.2, б). Среднее положение якоря между полюсами сердечников, когда результирующая сила равна нулю и оба контакта Я/С и ПК (см. рис. 6.2, а) разомкнуты, является не­устойчивым при выключенной рабочей обмотке (О К — общий кон­такт). Это положение можно сохранить, если использовать специ­альную удерживающую пружину. В этом случае режим работы поляризованного якоря называют трехпозиционным.}}

На рис. 6.2, а показана магнитная цепь реле ПМПШ-150/150. Постоянный магнит изготавливают из магнитотвердого материала типа Альнико, представляющего собой сплав алюминия, никеля и кобальта. Реле имеет два усиленных металлокерамических контак­та с магнитным дутьем (см. рис. 3.9), которые используют в пусковых цепях стрелочных электродвигателей, и два неусиленных переклю­чающих контакта. Электрические характеристики реле: рабочее на­пряжение 24 В; напряжение переключения якоря реле 10—16 В. Реле ПМПШ не относится к реле I класса надежности, так как не выполняется основное требование: возвращение якоря в исходное положение под действием силы тяжести. Поэтому в схемах, обеспе­чивающих безопасность, необходимо контролировать его работу.

2)Мостовую магнитную цепь (рис. 6.3) применяют в железнодо­рожных импульсных реле типа ИМШ. Они представляют собой быстродействующие электромагнитные реле, реагирующие на ко­роткие импульсы тока. Это свойство и определило название реле. Их

используют в качестве путевых реле в импульсных рельсовых цепях. Реле типа ИМШ1 работает от импульсных сигналов постоянного тока. Реле типа ИМВШ-110 имеет выпрямитель, поэтому его при­меняют в рельсовых цепях переменного тока.

„

Магнитная система импульсного реле имеет якорь 3 который представляет собой плоскую упругую пружину, находящуюся внутри катушки с обмоткой 6; постоянный магнит 5; два магнитопровода 7 имеющие две пары полюсных наконечников в виде винтов 4,1,9,8; пружину 2 общего контакта, укрепленную на якоре Магнитная цепь называется мостовой, так как имеет четыре воздушных зазора 61, 62, 6з, б_4> которые образуют плечи моста. Воздушные зазоры изменяют перемещением полюсных наконечников

{{ При выключенной обмотке в магнитной цепи действует по­ляризующий поток Ф_п. Поскольку б,<б₂ и 6₃<6₄, то f₁ > f₂, f₃ > f₄, и концы якоря притягиваются к сердечникам 4 и 9 Зам­кнут контакт Н. При подключении к обмотке напряжения по­лярность которого указана на рис. 6.3, возникает рабочий поток ф_р (штриховая линия) такого направления, что в зазорах б₂ и б₄ потоки Ф_р и Ф_п складываются, а в зазорах б, и б₃ — вычитаются. Поэтому f₁ > f₂, f₃ > f₄, и якорь переключается к сердечникам / и 8. Замыкается контакт П.

Импульсное реле работает в режиме с преобладанием — при обесточивании реле якорь возвращается в исходное положение, и замыкается контакт Н. Это достигается благодаря несимметрич­ному расположению полюсных наконечников и контакта относи­тельно оси крепления якоря. Это расположение таково, что даже при переключении якоря к контакту П оказывается, что б1 < б₂ и б₃ < б₄. Поэтому при обесточивании реле имеют место неравенст­ва f₁ > f₂, f₃ > f₄ и якорь возвращается к контакту Н. }}

Поляризованные реле с мостовой магнитной цепью обладают наибольшими чувствительностью и быстродействием, поскольку си­лы притяжения действуют согласно на оба конца якоря, и якорь выполнен легким (с небольшими площадью сечения и массой) без опасности его насыщения, так как поляризующий поток направлен не вдоль, а перпендикулярно плоскости якоря.

Реле ИМШ1 и ИМВШ-110 имеют один контактный тройник. Контакты изготавливают из металлокерамического сплава СрКд 86-14. Эти реле относятся ко II классу надежности. Их используют в ответственных схемах (рельсовые цепи) с контролем импульсного характера работы реле. Напряжение переключения якоря реле ИМВШ-110 2-—2,3 В; напряжение возврата якоря 1,0 В.

18