1.2. Методика виконання роботи

1. Ознайомитися з типами реле, які є на робочих столах.

2. Вивчити конструкції реле, відшукуючи відповідні деталі на зразках реле.

3. Вивчити розташування контактів реле, їхні умовні позначки і нумерацію.

4. Привести схеми розташування виводів контактної системи всіх розглянутих типів реле на їхній платі та нумерацію контактів у принципових схемах.

5. Скласти ескізи магнітопроводу реле типу НМШ, ПМШ і КМШ.

1.3. Зміст звіту

1. Назва й мета роботи.

2. Ескізи магнітопроводу реле типу НМШ, ПМШ і КМШ.

3. Схеми розташування виводів контактної системи всіх розглянутих типів реле на їхній платі і нумерацію контактів у принципових схемах.

4. За завданням викладача описати конструкцію та принцип роботи одного із трьох вивчених реле.

5. Відповісти письмово на задане контрольне запитання.

1.4. Контрольні запитання

1. На чому заснований принцип дії електромагнітного реле?

2. Як класифікують реле по видах і ознакам?

3. Що позначають букви й цифри в назві реле?

4. Де та для чого встановлюється антимагнітний штифт?

5. З якого матеріалу виготовляються контакти?

6. Як нумеруються контакти різних типів реле, і що кожна із цифр означає?

7. Які особливості конструкції поляризованого реле типу ИМШ?

8. Що являє собою комбіноване реле?

9. Яка послідовність роботи якорів КМШ?

10. З якою метою присутній в конструкції комбінованого й поляризованого реле постійний магніт?

Лабораторна робота № 2 вивчення конструкції і принципу дії реле змінного струму

Мета роботи. Ознайомитися з основними типами реле змінного струму, вивчити конструкцію, принцип дії, умовними позначеннями реле та їх контактів.

Прилади й апаратура

Реле ДСШ, НМВШ, АОШ, ОМШ.

2.1. Короткі відомості з теорії

Реле змінного струму розділяються на дві групи: нейтральні з випрямними елементами та безпосередньої дії.

Реле першої групи являють собою електромагнітні реле з випрямними елементами (випрямлювачем) в середині кожуху. Випрямні елементи перетворюють вхідний змінний струм на постійний струм на виході, і можуть вмикатися за однополуперіодною або мостовою схемами. Таким чином, конструкція магнітного кола залишається тою ж, що в реле НМШ [1, 2].

В пристроях автоматики використовуються три різновиди реле з випрямними елементами: колійні, вогневі й аварійні.

Колійні реле призначені для надання інформації про стан конрольованих дільниць (рейкових кіл): на станціях – стрілочні та безстрілочні ізольовані дільниці, прийомно-відправочні колії, на перегонах – дільниці між попутними прохідними світлофорами.

Колійне реле типу НМВШ2 – 1000/1000, АНВШ2 – 2400 використовують у станційних пристроях, встановлюючи їх в релейних шафах. Данні реле вмикаються в рейкові кола з безперервним живленням.

Колійне реле типу ИМВШ2 – 110 використовуються в кодових й імпульсних рейкових колах змінного струму на станціях і перегонах.

Вогневі реле призначені для контролю цілосності ниті світлофорних ламп, оскільки вогні світлофорів є наказами для машиніста та безпосередньо впливають на безпеку руху поїздів.

Вогневе реле типу ОМШ2 – 40 контролює цілосность ниті світлофорних ламп станційних лінзових світлофорів.

Вогневе реле типу АОШ2 – 180/0,45 контролює цілосность ниті світлофорних ламп перегінних лінзових світлофорів.

Аварійні реле призначені для вмикання резервного живлення на випадок аварії основної живлячої лінії. Розрізняють реле типу АШ2 – 12/24, АШ2 – 110/220, де літера «А» в назві означає – аварійне, цифри після тире – величину контрольованої напруги змінного струму.

Умовні позначення колійних, вогневих та аварійних реле приведені в табл. 2.1.

Фронтові контакти усіх реле змінного струму виготовляються з вугілля із срібним напиленням, тилові та загальні – із композиції срібло-кадмій [3].

До реле змінного струму безпосередньої дії відносять індукційні двохелементні реле.

На сьогоднішній день найбільш поширені індукційні двохелементні секторні реле ДСШ типів ДСШ – 12 і ДСШ – 13, ДСШ – 13А. Ці реле першого класу надійності, що працюють переважно в станційних рейкових колах. Використання того чи іншого типу реле ДСШ залежить від виду тяги: при електротязі змінного струму встановлюють реле типу ДСШ – 13 (частота сигнального струму 25 Гц), при автономній (тепловозній) тязі – реле типу ДСШ – 13А (частота сигнального струму 25 Гц), при електротязі постійного струму – реле типу ДСШ – 12 (частота сигнального струму 50 Гц). Розрізняють типи індукційних двохелементних реле за частотою сигнального струму. Важливо відмітити, що після тире в назві реле йде не опір обмотки, а номер конструкторської розробки [2, 3]. Зараз вже використовують реле типу ДСШ – 15 і ДСШ– 16, які можуть працювати від частоти сигнального струму 25 та 50 Гц і відрізняються кількістю контактних груп.

Реле ДСШ складається з двох електромагнітних систем – місцевої і колійної, кожна з яких має свою обмотку. Колійна обмотка (колійний елемент), що намотана на П-образний магнітопровід, підключається до колії, яку контролює. Місцева обмотка (місцевий елемент), яка намотана на Ш-образний магнітопровід, підключається до місцевого джерела живлення. Між цими обмотками розмішений алюмінієвий сектор, що рухається вверх або вниз.

Схема включення реле ДСШ показана на рис. 2.1, а його умовне позначення приведено в табл. 2.1.

На обмотки (рис. 2.1) обох елементів реле подається живлення від однієї фази високовольтної лінії, обмотка місцевого елемента МЕ підключається до вторинної обмотки лінійного трансформатора ЛТ1 безпосередньо, а обмотка колійного елемента КЕ – до обмотки лінійного трансформатора ЛТ2 через рейкове коло та колійний трансформатор КТ. Таким чином, змінний струм на МЕ надходить безпосередньо, а змінний струм, який надходить на КЕ, відстає по фазі від змінного струму на МЕ, оскільки рейкове коло вносить фазовий здвиг. Струми, що проходять по обмотках колійного та місцевого елементів , створюють магнітні потоки колійного і місцевого елементів.

Принцип дії індукційних реле заснований на взаємодії вихревих струмів індуцированних в рухомому елементі (алюмінієвому секторі) змінним магнітним потоком з магнітним потоком здвигнутим по відношенню до першого за фазою. Притому, сектор з алюмінію (не феромагнітного металу) не притягується до жодної з обмоток елементів.

Таблиця 2.1

В результаті взаємодії виникає обертаючий момент, що приводить сектор у рух. Обертаючий момент, який виник визначається за формулою:

, (2.1)

де, – коефіцієнт, що враховує особливості конструкції реле;

, – початкові кути фаз струмів , ;

Оскільки магнітні потоки , прямо пропорціональні напрузі, то: , (2.2)

З останньої формули видно, що максимальне значення обертаючого моменту буде досягнуто при º.

В реальних умовах фактичний кут між векторами і може відрізнятися від 90º на величину кута разлагодження . Причиною цього явища здебільшого виступає погіршення стану баласту, що приводить до збільшення фактичного кута між векторами та . При виникненні разлагодження момент, рівний максимальному, можна отримати збільшивши напругу живлення рейкового кола на ЛТ2, а от же й в раз. Звісно збільшувати напругу живлення рейкового кола можна до того значення, при якому, ще можна проконтролювати зайнятість поїздом контрольованої дільниці (рейкового кола).

Рис. 2.1. Схема включення реле ДСШ

Таким чином, по принципу дії індукційних реле можна зробити такі висновки:

1. Їх принцип дії відрізняється від принципу дії електромагнітних реле.

2. Забезпечення відпадання якоря під дією своєї ваги (одна із основних вимог до реле першого класу надійності), здійснюється вагою самого алюмінієвого сектора, а не противага.

3. Вони не можуть робити від постійного струму, оскільки не утворюються вихреві токи в секторі.

4. Максимальне значення обертального моменту може бути отримано при: а) куті 90º зсуву фаз між потоками чи струмами; б) за умов живлення з однаковою частотою змінним струмом обох обмоток елементів від однієї і тої самої живлячої лінії; в) при малому значенні споживаємої потужності (СП) одного елемента (КЕ) та великому значенні СП другого елемента (МЕ).

5. Доцільність вибору використання, як матеріалу для виготовлення сектору – алюмінію, є не тільки принцип дії реле, але має і економічні засади:

мала вартість металу та економія електроенергії.

6. На відміну від інших типів реле двохелементне секторне штепсельне реле найбільш захищене від хибного спрацювання, тому їх використовують в станційних рейкових колах.