Исследование характеристик двухэлементного индукционного фазочувствительного реле

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Иркутский государственный университет путей сообщения

                                                                      Кафедра: АТ

Лабораторная работа №4

«Исследование характеристик двухэлементного индукционного фазочувствительного реле»

 

Выполнил:  ст.гр. АТС-05-01

Пеплин В. Д.

Проверил: Быстров А. Н.

Иркутск

 2009

Принцип действия двухэлементного секторного штепсельного (ДСШ) индукционного реле основан на взаимодействии магнитного поля, которое создается электромагнитом переменного тока с подвижной частью – якорем. роль якоря для замыкания магнитной системы выполняет сектор (пластина) из немагнитного материала, в котором возбуждаются токи Фуко и, следовательно,  возникает электромеханическая сила, вызывающая движение якоря. Перемещение якоря реле осуществляется за счет взаимодействия сдвинутых по фазе магнитных потоков, создаваемых двумя катушками при прохождении тока по ним и токов, индуктируемых в подвижном алюминиевом секторе.

Электромагниты индукционного реле создают два переменных магнитных потока Ф1 и Ф2 со сдвигом по фазе на угол . Результирующая сила вращения якоря максимальна при  - это идеальный угол сдвига фаз между потоками Ф1 и Ф2.

Для идеальных фазовых соотношений угол между векторами Iмэ и Iпэ – 90⁰. Углы 65⁰ и 72⁰ определяются индуктивностями ПЭ и МЭ. В паспорте реле в качестве идеального указывается угол 162⁰ между Iпэ и Iмэ, так как большинство фазометров измеряют углы сдвига фаз между током и напряжением.

Рис. 1. Конструкция реле ДСШ.

Рис. 2. Распределение вихревых токов и электромагнитных сил в якоре индукционного реле: 1 – ось подвески, 2 – якорь, 3 – полюса магнитов.

Рис. 3. Схема включения (а) и векторная диаграмма реле ДСШ (б).

Рис. 4. Схема (а) и векторная диаграмма сил, действующих на сектор индукционного реле (б).

Электрические характеристики реле ДСШ-13А

Частота питающего напряжения, Гц	Число тройников	Местный элемент			Путевой элемент				Номинальный угол сдвига фаз
		Напряжение, В	Ток, А	Мощность, Вт	Напряжение полного подъема, В	Напряжение отпускания, В	Активное сопротивление, Ом	Полное сопротивление, Ом
50	2	183	0,075	5	14	7	79	720	162

Установив оптимальную фазу:

Тип реле	Местный элемент	Путевой элемент
	Uмэ=const, В	Напряжение Полного подъема, В	Напряжение отпускания, В
ДСШ-13А	100	20	15
	110	22	10
	120	18	7

Фаза сбита на 10⁰:

Тип реле	Местный элемент	Путевой элемент
	Uмэ=const, В	Напряжение Полного подъема, В	Напряжение отпускания, В
ДСШ-13А	100	24	11
	110	20	14
	120	22	10

Построим графики зависимости:

Рассчитаем коэффициент возврата:

Uмэ, В	Оптимальная фаза				Фаза сбита
	Uпп, В	Uотп, В		Квср	Uпп, В	Uотп, В		Квср
100	20	15	0,75	0,531145	24	11	0,458333	0,537626
110	22	10	0,454545		20	14	0,7
120	18	7	0,388889		22	10	0,454545

Вывод: по нормативам коэффициент возврата должен лежать в пределах (0,4; 0,6), чему полностью удовлетворяют полученные результаты.