Элементы автоматики: Лабораторный практикум по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики», страница 7

Цель   работы.  Изучить устройство и принцип действия индук­ционных реле ДСШ и ДСР; измерить электрические параметры и определить пригодность реле к эксплуатации; исследовать зависимость электрических параметров от угла сдвига фаз между потоками местного и путевого элементов реле ДСШ-12.

1  Краткие сведения из теории

Двухэлементные секторные реле типа ДСШ и ДСР являются индукцион­ными реле переменного тока и применяются в качестве путевых реле рельсовых цепей переменного тока на электрифицированных участках же­лезных дорог. Реле ДСШ - штепсельные, реле ДСР - нештепсельные (клеммные), относятся к реле первого класса надежности.

Электромагнитная система реле состоит (см. образцы реле ДСШ-12 и ДСР-12) из местного элемента МЭ, питающегося от местного источника питания, путевого (линейного) элемента ПЭ, питающегося от рельсовой  или линейной цепи, и подвижного алюминиевого сектора, связанного с кон­тактной системой. Обмотки МЭ и ПЭ создают потоки Фмэ и Фпэ, сдви­нутые по фазе на некоторый угол j (рисунок 1,а), которые пронизывают алюминиевый сектор и наводят в нем вихревые токи. Рассмотрим взаимо­действия потоков и вихревых токов в реле ДСР. На рисунке 1,б направление вихревых токов Iмэ и Iпэ и возбуждающих их магнитных потоков, соответственно, Фмэ и Фпэ показано для промежутка времени t₂ - t₃ (рисунок 1,а), когда потоки совпадают по фазе. Взаимодействуя по правилу левой руки, магнитный по­ток Фмэ и вихревой  ток Iпэ  создает  силу  f₁, магнитный поток Фпэ и вихревой ток Iмэ - силу  f₂. Так как силы f₁ и f2 в любой момент времени по величине равны между со­бой и для случая,  когда потоки совпадают по фазе, направлены      в     противоположные    стороны, результи­рующий    за    период      момент Мрез = 0 и сектор неподвижен.

В промежутки времени t₁ - t₂, когда потоки не совпадают по фазе, силы f₁ и f₂ будут направле­ны в одну сторону и созда­вать результирующий момент, под действием кото­рого сектор поворачивается и переключает контакты. Из рисунка 1,а очевидно,  чем больше промежуток времени t₁ - t₂ (больше сдвиг по фазе), тем больше результирующий момент.

Взаимодействие вихревого тока с возбуждающим его магнитным пото­ком ( Фмэ с Iмэ; Фпэ с Iпэ ) не создает вращающего момента, так как силы под каждым краем полюса направлены в противоположные сторо­ны и вследствие их симметрии взаимно уравновешиваются. У реле  типа ДСР сектор имеет прорези, с помощью которых вихревые токи направля­ются под полюса магнитных систем. У реле типа ДСШ сектор сплошной, так как полюса ПЭ и МЭ располагаются друг против друга (см.  реле ДСШ) и вихревые токи, возникая непосредственно под полюсами МЭ, взаимодействуют с потоком Фпэ, вследствие чего создаётся Мрез. Величина результирующего момента определяется зависимостью,

                            М_рез=К I_МЭ I_ПЭ sinj

где К - коэффициент пропорциональности;

Iмэ, Iпэ - токи в обмотках, соответственно, местного и путевого элементов;

j - угол сдвига фаз между потоками Фмэ и Фпэ .

Из выражения для Мрез видно,  что величина и знак Мрез  зависят от величины и направления токов в обмотках МЭ и ПЭ и величины угла между потоками.

Промышленностью выпускается штепсельные реле ДСШ-2, ДСШ-12, ДСШ-13, а также вновь разработанные реле ДСШ-15 и ДСШ-16. Контактная система реле ДСШ-12 и ДСШ-13 содержит по две пары фронтовых (2Ф) и по две пары тыловых (2Т) контактов.

Реле ДСШ-2 используется в качестве путевого или линейного реле в метрополитене. Электрические параметры реле ДСШ-12 при частоте переменного тока 50 Гц приведены в таблице 1.

Прямой подъём сектора соответствует моменту замыкания всех фронтовых контактов, полный подъём - моменту касания обжимкой сектора верхнего упорного ролика, отпадание - моменту замыкания всех тыловых контактов. Электрические параметры измеряются при номинальном угле сдвига фаз.