§ 19.3. Электродинамические реле

П ринцип действия электродинамического реле основан на взаимодействии двух катушек с током, одна из которых подвнжпа, а другая неподвижна.

От маг­нитоэлектрического реле электродинами­ческое реле отличается тем, что индук­ция в рабочем зазоре создается не по­стоянным магнитом, а неподвижной ка­тушкой иа сердечнике, т. е. элекртомаг-нитным способом. От электромагнитного реле электродинамическое реле отлича­ется тем, что тяговое усилие воздейст­вует не на стальной якорь, а на подвиж­ную катушку. Устройство электродинамического ре­ле показано на рис. 19.2. На магиито-провод 3 надета неподвижная катушка

2, обтекаемая током l₂. Между полюсными наконечниками магни-топровода находится цилиндрический стальной сердечник 4. В кольцевом зазоре между полюсными наконечниками и сердеч­ником создается равномерное радиэльно направленное магнитное

поле. В зазоре размещена легкая алюминиевая рамка 1 с обмот­кой из тонкого провода, к которой подводится ток Ii по спираль­ным пружинам, создающим противодействующий момент, стремя­щийся установить плоскость рамки 1 вдоль оси полюсных нако­нечников.

При подаче управляющего тока Ii в обмотку рамки 1 она бу­дет поворачиваться в зазоре между полюсными наконечниками и сердечником. Жестко закрепленный па рамке подвижный кон­такт 5 замыкается с одним из неподвижных контактов 6 и 7.

Сила, действующая на проводники рамки электродинамическо­го реле, так же как и для магнитоэлектрического реле, определя­ется законом Ампера. Следовательно, будут справедливы урав­нения (19.1) и (19.2). Однако входящая в эти уравнения индук­ция В не постоянна, а определяется намагничивающей силой, соз­даваемой катушкой 2 с током I₂:

(19.4)

где R_м — магнитное сопротивление на пути магнитного потока возбуждения; s₆ — площадь поперечного сечения рабочего воздуш­ного зазора.

Подставляя (19.4) в (19.2) и выразив через постоянный коэф­фициент К сочетание всех неизменных конструктивных и обмо­точных данных реле, получим уравнение для вращающего момен­та электродинамического реле:

Однако в отличие от магнитоэлектрического реле электродина­мическое может работать при питании переменным током. В этом случае на рамку воздействует переменный магнитный поток а на­правление поворота определяется средним за период значением вращающего момента

где /₁ и /₂—действующие значения токов в обмотках; — угол сдвига фаз между токами.

Из (19.6) следует, что электродинамическое реле реагирует на фазу входного сигнала, т. е. его можно использовать как реле сдвига фаз, срабатывающее при определенном значении . Это же реле может реагировать и на мощность переменного или постоян­ного тока. В этом случае на одну из обмоток подается ток, а на другую —напряжение цепи.

При последовательном соединении обмоток I₁ — I₂=I вращаю­щий момент

М_вp = КI², (19.7)

т. е. зависимость тягового усилия от тока будет аналогична эле­ктромагнитному нейтральному реле.

К недостаткам электродинамических реле следует отнести их большие габариты и вес.