Электромагнитного реле
В процессе функционирования в реле происходит взаимодействие электромагнитных F э и механических F м усилий. Электромагнитные усили я создаются в электромагните воспринимающего органа А (см. рис.15); механическое усилие – пружиной промежуточного органа Б. В соответствии с этим одними из основных характеристик, описывающих процесс функционирования реле в силовом масштабе, являются тяговая (электромеханическая) и механическа я характеристики.
Тяговая характеристика F э = f (d) представляет собой зависимость тяговых усилий, создаваемых электромагнитом, от перемещения (ход или угол поворота) якоря реле. Механическая характеристика F м = f (d)представляет собой зависимость механических усилий, создаваемых пружинами, и противодействующих усилий от перемещения якоря реле
Подвижная система перемещается от начального положения dн до конечного dк, d1 – провал контактов; F 1 и F 2 – противодействующие механические усилия, создаваемые пружинами (F 1– возвратной от dн до dк, F 2– контактной от dк до d1). Результирующее противодействующее усилие пружин представляет механическую характеристику F м: F м = F 1 + F 2.
Зависимости F 1и F 2являются линейными, это обусловлено упругими деформациями пружины при относительно небольшом перемещении подвижной системы. Электромагнитное усилие F эзависит от тока в катушке реле. При ненасыщенной магнитной системе тяговая сила пропорциональна квадрату тока, поэтому характеристика F эимеет форму параболы.
Для срабатывания реле необходимо, чтобы тяговая характеристика F э1во всех точках хода механизма была выше, чем суммарная противодействующая характеристика F м: F э2> F м .Движение подвижной системы при возрастании тока в обмотке начинается в точке а при данном начальном зазоре dн и заканчивается в точке в при конечном зазоре dк. Этот зазор создается для исключения зазора якоря. Для надежного срабатывания в обмотку реле подается рабочий ток I р, превышающий ток трогания I т. Коэффициент запаса при этом k з = 1,4. С ростом коэффициента запаса тяговая характеристика F э1поднимается, увеличивается тяговое усилие и ускорение якоря, сокращается полное время включения реле. При этом возрастают механические нагрузки в механизме реле, вибрация контактов. Для предотвращения залипания контактов и создается конечный зазор dк. При этом зазоре тяговое усилие превышает усилие механических пружин и создается избыточное усилие F э1,
D F = F изб = Fв – Fб. Для отключения реле необходимо, чтобы тяговая характеристика F э2во всех точках шла ниже механической характеристики F м:
F э2< F м.
Начало отключения происходит в точке б, когда усилие электромагнита F э2становиться меньше усилий пружин. С учетом того, что реле защиты энергосистем и электропривода должны контролировать значение тока в узких пределах, коэффициент возврата kв должен быть возможно ближе к единице. Время срабатывания электромагнитных реле колеблется от 1-2 до 20 мс. Для быстродействующих реле коэффициент запаса k з= 1,5¸2; для обыкновенных реле k з= 1,5¸3.
