МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||
Магнітоелектричні, електродинамічні і феродинамічні релеМагнітоелектричне реле – це електромеханічне реле, робота якого заснована на взаємодії магнітного поля постійного магніту зі струмом в обмотці, підведеним ззовні. На рис. 6.1, а схематично зображена одна з конструкцій такого реле. Його магнітна система складається з постійних магнітів 1 і 3, осердя 2 і ярма 4. У робочих проміжках d обертається рамка 5 з намотаною на неї обмоткою. Струм до обмотки від зовнішнього джерела підводиться спіральними проводами (не показані на рис. 6.1), що служать також поворотними пружинами. При відсутності струму в обмотці вони створюють момент, що утримує рухомий контактний елемент (КЕ) 6 замкнутим з нерухомим КЕ 7. Рис. 6.1. Принципова схема магнітоелектричного реле При допущенні рівномірності магнітного поля в робочих проміжках з урахуванням закону Ампера випливає, що обертовий момент, який діє на обмотку, визначається за формулою , (6.1) де r, l, w – середній радіус, активна довжина і кількість витків обмотки в робочому проміжку відповідно; В – складова магнітній індукції, спрямована вздовж радіуса r; iз – струм в обмотці від зовнішнього джерела; Ред – електродинамічна сила, що діє на активну довжину обмотки (рис. 6.1). Магнітна індукція В, строго кажучи, залежить від кута a переміщення рамки (рис. 6.2, а), що випливає з аналізу розподілу ліній магнітної індукції, показаних на рис. 6.1. Відповідно від кута a залежить і обертовий момент. Однак при малих відхиленнях рамки від вертикального положення (від –aр до + aр на рис. 6.2, а) можна прийняти В=соnst і вважати, що , (6.2) де . З (6.2) випливає, що магнітоелектричні реле можуть працювати тільки на постійному струмі. Припустимо, що при струмі із, рівному значенню рушання (із.тр), рух рамки починається з a=0 (рис. 6.1). Тоді вираз для механічного протидіючого моменту спіральних струмопровідних пружин має вигляд , (6.3) де с – жорсткість пружин; a0 – кут, що відповідає їхньому попередньому розтягу від a=–a0 до кута рушання aтр=0, що необхідний для створення сили контактного натискання між КЕ 6 і 7 при відсутності струму iз (рис. 6.1). Рис. 6.2. Деякі характеристики магнітоелектричного реле: а – залежності магнітної індукції В і обертового моменту Моб від кута a при i=const; б – залежність кута статичного повороту рамки від зміни струму в обмотці; в – криві динамічної зміни кута повороту рамки при трьох режимах роботи реле: 1 – коливальному, 2 – критичному, 3 --аперіодичному; г – залежності часу спрацювання реле від коефіцієнта запасу за струмом спрацювання (нумерація кривих відповідає рис. 6.2, в) Зневажаючи тертям у підшипниках осей обертання О і О' рамки (рис. 6.1, б) і провалом контактів, для статичного режиму переміщення рамки одержимо , (6.4) Знак мінус у (6.3) і (6.4) показує, що напрямок Моб протилежний до додатного напрямку Моб. З (6.2) – (6.4) у межах переміщення рамки: a = кмеізш/c – a0, (6.5) що ілюструється рис. 6.2, б, на якому значення aспр і iзш.ср відповідають спрацюванню реле (замикання КЕ 6 і 8 при збільшенні струму в рамці), а значення aп і iзш.п – поверненню реле (замикання КЕ 6 і 7 при зменшенні струму). У динамічному режимі крім Моб і Ммх на рамку діють заспокійливі гальмівні моменти, зумовлені струмами, індукованими у витках обмотки й у рамці (якщо остання виконана з металу), вихровими струмами в товщі провідника обмотки, а також тертям до повітря. Електрорушійна сила, індукована у витках обмотки при її русі в магнітному полі постійних магнітів, визначається за формулою . (6.6) Якщо зневажити розмірами поперечного перерізу рамки з обмоткою і довжиною робочого проміжку d у порівнянні із середнім радіусом r обмотки (рис. 6.1), прийняти, що лінії індукції в робочих проміжках перпендикулярні до поверхні осердя і що , то потокозчеплення y можна розрахувати за формулою . (6.7) З (6.6) і (6.7) при В=соnst одержуємо . Струм в обмотці, обумовлений цією ЭРС при допущенні чиста активного характеру кола, , (6.8) де R – опір обмотки; Rвш – опір зовнішнього кола з урахуванням опору джерела. Заспокійливий момент, зумовлений струмом і, можна знайти, використовуючи формулу (6.2): (6.9) де – коефіцієнт заспокоєння рамки від дії струму, індукованого в обмотці. Оскільки моменти від струмів, індукованих у металевій рамці, від вихрових струмів, індукованих у товщі провідника обмотки, і момент, зумовлений тертям до повітря, також пропорційні , то дію всіх заспокійливих моментів можна характеризувати величиною , де – сумарний коефіцієнт заспокоєння рамки. Таким чином, для динамічного режиму роботи можна записати , (6.10) де J – момент інерції рамки з обмоткою. Аналіз цього виразу [6] показує, що в залежності від значення коефіцієнта реле може працювати в трьох режимах, ілюстрованих кривими a=f(t) на рис. 6.2, у: коливальному (крива 1), критичному (крива 2) і аперіодичному (крива 3). На рис. 6.2, у aуст позначає стале значення кута a після заспокоєння рамки у випадку вилученого КЕ 8 (див. рис. 6.1), а tр – час рушання. Знаючи aср, kме, куS, J, с і ЭРС eзн джерела живлення обмотки, використовуючи (6.10) і приймаючи , можна знайти час tcp спрацьовування реле. Цей час знижується з ростом коефіцієнта кз запасу за струмом спрацьовування ізш.ср (рис. 6.2, г). Розрахунок динамічних характеристик реле істотно ускладнюється при врахуванні власної індуктивності обмотки, взаємоіндуктивності обмотки з металевою рамкою і провалу контактів. Магнітоелектричні реле з рухомою рамкою високочутливі (мінімальна потужність спрацювання досягає 10–10 Вт), однак час їхнього спрацювання порівняно великий (порядку 0,1 с). До магнітоелектричного можна віднести магнітогідродинамічні реле, у яких рухомим струмопроводом є рідкий метал, наприклад, ртуть. Електродинамічне реле відрізняєтьсявідмагнітоелектричного реле тільки тим, що в них замість постійного магніту застосовується обмотка зі струмом. Феродинамічне реле – це електродинамічне реле, у якому взаємодія двох систем провідників зі струмом підсилюється наявністю феромагнітних деталей. Принцип дії феродинамічного реле ілюструється на рис. 6.3. На полюси магнітопроводу 1 намотана обмотка 2, по якій проходить постійний струм І1. Симетрично між полюсами знаходиться феромагнітне осердя 3. У робочих проміжках розміщається рамка з обмоткою 4. Припротіканні по обмотці 4 постійного струму І2 його взаємодія з магнітним полем, створюваним у робочих проміжках обмоткою 2, викликає поворот рамки, напрямок якого визначається за правилом лівої руки. Рис. 6.3. Принципова схема феродинамічного реле При допущенні лінійності магнітної системи і рівномірності поля в робочих проміжках обертовий момент, що діє на обмотку 4, , (6.11)| де кфд – коефіцієнт пропорційності. Якщо обмотки живляться синусоїдальним змінним струмом і , то при казаних допущеннях миттєве значення обертового моменту , (6.12) де j – кут зсуву фаз між струмами. Аналіз формули (6.12) показує, що обертовий момент феродинамічного реле при живленні обмоток змінним струмом має як змінну, так і постійну складові. Середнє значення обертового моменту за період Т . (6.13) Таким чином, феродинамічні реле можуть працювати як на постійному, так і на змінному струмі. З (6.13) випливає, що феродинамічна система може використовуватися для створення реле зсуву фаз. На її основі може бути створене також реле потужності, якщо через одну з обмоток пропускати струм навантаження, а через іншу – струм, пропорційний до прикладеної до навантаження напруги.
Электромеханические аппараты автоматики: Учеб. для вузов по спец. «Электрич. аппараты» / Б. К. Буль, О. Б. Буль, В. А. Азанов, В. Н. Шоффа. – М.: Высш. школа, 1998. – 303 с. (с. 124 – 129)
|
||||||||
|