Электрические и временные параметры реле

Поведение электромагнитных реле в релейно-контактных схемах определяется их электрическими и временными параметрами.

К электрическим параметрам реле следует отнести:

ток (напряжение, мощность, ампер-витки) срабатывания (Iс,р) – тот наименьший ток, при котором реле переходит их начального положения в конечное (те якорь реле соприкасается с сердечником), производя необходимые переключения контактов.

ток (напряжение, мощность, ампер-витки) возврата (Iв,р) – тот максимальный ток, при котором реле переходит в начальное состояние, производя переключение контактов.

коэффициент возврата

(8)

Для реле с поворотным якорем kв имеет порядок 0,93 – 0,97, что позволяет использовать их в качестве измерительных, реагирующих на уровни сигналов и используются в релейной защите. Для реле с клапанным якорем kв = 0,2 – 0,4, что удобно для использования этих реле в логической части релейно-контактных схем.

номинальное напряжение (Uн) – оптимальное значение напряжения, при котором реле должно работать надежно при возможных колебаниях питающего напряжения, повышении температуры и других режимах.

коэффициент запаса

(9)

сопротивление обмоток реле (Rр).

рабочий ток реле (Iр) – ток, установившийся в обмотке реле по окончании переходного процесса срабатывания

(10)

К временным параметрам относятся:

время срабатывания (tср) – время, протекающее от момента подачи напряжения до момента срабатывания реле, т.е. притяжения якоря и переключений в исполнительной системе.

время отпускания (tотп) – время, протекающее от момента снятия напряжения до момента отпускания реле.

При подаче напряжения на обмотку или снятии напряжения с обмотки реле, ток в ней возрастает или убывает по экспонециальному закону. Функция возрастания тока во времени описывается уравнением:

(11)

где , причем Lр принимается при отпущенном якоре.

По мере его перемещения Lр изменяется и это сказывается на характере кривой нарастания тока.

(12)

Функция убывания тока во времени описывается уравнением:

(13)

где , причем Lр/ принимается при притянутом якоре.

. (14)

Рис.2.4.

На рис.2.4 показано изменение тока при включении и отключении реле без учета изменения индуктивности. Из графика видно, что

tср = tтр.ср + tд.ср, (15)

tотп = tтр.отп + tд.отп, (16)

где tд.ср и tд.отп – время движения якоря, соответственно, при срабатывании и отпускании.

tтр.ср и tтр.отп – время трогания, соответственно при срабатывании и отпускании.

В соответствии с требованиями электрических схем, промышленностью изготавливаются реле с различными электрическими и временными параметрами. При необходимости в конструкцию реле закладывается возможность изменения как электрических (реле защиты), так и временных (реле времени) параметров реле во время эксплуатации.

В схемах автоматики и телемеханики используются реле, для которых возможность регулирования электрических и временных параметров в конструкции не предусмотрена. Однако имеется большое количество модификаций (для телефонных до 800), в которых предусмотрены различные электрические и временные параметры. Быстродействующие реле имеют выдержку времени на срабатывание tср = 4мсек., а замедленное реле – до 1200 мсек.

При проектировании и наладке релейно-контактных схем часто используют схемные способы изменения параметров.

[Самостоятельно проработать способы изменения временных параметров по [5] стр.107].

Типы и параметры реле можно найти в справочнике: Какуевицкий Л.И., Смирнова Т.В. Справочник реле защиты и автоматики. М.: Энергия, 1972.

При отпускании реле энергия электромагнитного поля, запасенная обмоткой разряжается на коммутирующем устройстве (контактах). Это приводит к подгоранию контактов. Для предупреждения этого явления катушку шунтируют встречно включенным диодом, как показано на рис.2.5.

Рис.2.5.

Однако это приводит одновременно и к изменению временных параметров, что не всегда приемлемо. Более распространенным способом защиты контактов является шунтирование их цепочкой RC. Сопротивление выбирается не большим 20-50 Ом, а емкость для кодовых реле 1-2 мкф.