Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте»
«Исследование электрических параметров и характеристик реле»
Выполнил студент группы АТ-303
Рахимзянов Р.Р.
Проверил
Доц. В.Б. Культин
2005
Цель работы:
Изучить методы измерений и расчетов параметров реле железнодорожной автоматики.
Краткие теоретические сведения:
В работе изучаются электрические параметры и характеристики воспринимающей части электромагнитного реле, принцип действия которого основан на притяжении якоря электромагнитным потоком, создаваемым обмоткой реле. Нейтральное электромагнитное реле не реагирует на направление тока в обмотке, поэтому оно является двоичным элементом, т.е. якорь этого реле имеет только два положения: притянутое в рабочем состоянии и отпавшее в выключенном состоянии. В связи с этим реле имеет следующие электрические параметры:
параметры срабатывания – это минимальная электрическая величина, при которой якорь переходит в рабочее состояние, замыкая фронтовые контакты (например Uср);
параметры отпускания – максимальная электрическая величина, при которой якорь переходит из рабочего состояния в выключенное и замыкаются тыловые контакты (например, Uот). Для точного измерения параметра необходимо насыщение магнитной цепи;
рабочий параметр – это величина большая, чем параметр срабатывания, которая гарантирует надежность работы якоря реле и обеспечивает заданное контактное давление (например, Uр).
Электрические параметры реле могут иметь размерность мощности, ампер-витков, тока или напряжения. Так, обычно у низкоомных реле параметрами являются токи Iср, Iот, Iр, а у высокоомных – напряжения Uср, Uот, Uр. У некоторых реле при срабатывании необходимо различать параметр прямого подъема Uпр.п – это минимальное напряжение, при котором якорь поднимается и замыкает фронтовые контакты, не обеспечивая заданного давления. Параметр полного подъема, например Uпп – это минимальное напряжение, при котором якорь притягивается до упора, а на контактах будет обеспечено заданное контактное давление.
Кроме того, для реле необходимо определять коэффициент запаса К3 по срабатыванию. Обычно берут его в пределах 1-3, и он может выражаться (как и электрические параметры) в следующих размерностях:
по мощности ;
по ампер-виткам ;
по току ;
по напряжению , иногда K3 называется коэффициентом надежности по срабатыванию.
коэффициент возврата - отношение тока отпускания якоря к току полного подъема:
У путевого реле рельсовых цепей он называется коэффициентом безопасности. Кв аналогично К3 вычисляется по мощности, напряжению и ампер-виткам. Комбинированные реле типа КШ и КМШ имеют два якоря и поэтому у них определяются:
напряжения полного подъема Uпп и напряжение отпадания Uот НЯ при нормальном и переведенном положениях ПЯ;
напряжение перебрасывания ПЯ при двух полярностях питающего тока.
Коэффициент возврата Кв – отношение тока отпускания якоря к току полного подъема:
Кв=Iот/Iпп.
У путевого реле рельсовых цепей он называется коэффициентом безопасности. Кв аналогично Кз вычисляется по мощности, напряжению и ампер-виткам.
Комбинированные реле типа КШ и КМШ имеют два якоря и поэтому у них определяются:
напряжение полного подъема Uпп и напряжение отпадания Uот НЯ при нормальном и переведенном положениях ПЯ;
напряжение перебрасывания ПЯ при двух полярностях питающего тока.
Основы расчета тяговых усилий приведены в учебнике.
Рассмотрим некоторые особенности расчета характеристик исследуемого реле типа КДР. Известно, что тяговые усилия определяются из уравнения, Н,
f= 0.5 Iω 2вdGв/dδIωc.=
Тяговые усилия создаются не всеми обмотками, а частью их, которая обеспечивает рабочий поток Фр и обозначается Iωв.
Эту величину можно найти, если определить коэффициент рассеивания потока
а
Вследствие того, что у реле КДР площадь сердечника S мала, а ход якоря относительно велик, т. е. справедливо неравенство , проводимость рабочего зазора определяется из выражения
Где R1 , R2 , Rср – расстояния от оси вращения якоря до верхней, нижней и средней линии сердечника, м;
δ – ход якоря, измеренный щупом, м;
α – центральный угол, зависящий от δ.
Тогда
Для исследуемого реле R1=0.13 м; R2=0.25 м; Rср=0,19.
Для расчета по формуле (2) необходимо знать значение величин:
g – удельная проводимость для потоков утечки в воздушном зазоре между якорем и сердечником;
l – длина сердечника реле (для исследуемого реле КДР l=0,76 м).
Для реле КДР полная проводимость определяется из выражения:
где Rву – расстояние от середины сердечника до ярма (Rвукдр=0,15); радиус сердечника (d=0.12).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.