Электромагнитное токовое реле

 

(1118I I 354

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со1оа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ьу (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2709557/24-07 (51) М. Кл.

Н 01 Н 51/30 с присоединением заявки М

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень М 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (53) УДК 621.318.56 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Зинченко и В. Г. Кудин

Ставропольский политехнический институт (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ТОКОВОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите и устройствах противоаварийной автоматики энергосистем.

Известно электромагнитное реле, содер- 5 жащее электромагнит, якорь и контактную систему, которое реагирует на увеличение или уменьшение тока или напряжения (1).

Это реле имеет ограниченную область использования, дистанционное изменение )О уставок невозможно.

Известно также электромагнитное токовое реле, содержащее якорь, выполненный в виде качающегося лепестка, магнитопровод с рабочей обмоткой и шунт из 15 ферромагнитного материала с обмоткой, размещенный параллельно якорю (21.

Функциональные возможности этого реле также узки, и оно может использоваться более широко только в тех случаях, когда 20 необходима лучшая отстройка от апериодических токов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей реле.

Поставленная цель достигается тем,что 25 в электромагнитном реле, содержащем якорь, выполненный в виде качающегося лепестка, магнитопровод с рабочей обмоткой и шунт из ферромагнитного материала с обмоткой, размещенный параллельно 30 якорю, шунт из ферромагнитного материала расположен с зазором относительно пол1осов магнитопровода.

Реле может быть снабжено ключевым элементом илп регулируемым резистором, которые подключены в цепь обмотки шунта.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого реле; на фиг. 2 — схема замещения магнитной цепи реле; на фпг. 3 — 5 — варианты выполнения ключевых элементов.

Реле содержит магнитопровод 1, якорь

2, контактную систему 3, шунт 4 из ферромагнитного материала, обмотку 5 и ключевой элемент 6, управляемый напряжением U1„подводимым к зажимам 7 и 8 реле. Реле также содержит зажимы 9 и 10, предназначенные для подключения двухпроводной линии .7, зажимы 11 и 12 для подключения регулируемого резистора 13 для дистанционного изменения уставки, накладку 14 для закорачивания и вывода двухпроводной линии из работы.

Реактивное магнитное сопротивление шунта Х при малом индуктивном сопротивлении обмотки 5 (фиг. 2) определяется выражением

811354

Рр

R>, RÄ

+Rir, +R,, !

> ш (2) 45

22 и

65 где W„, — количество витков обмотки 5;

0? — круговая частота периодической составл?пашей тока реле;

R„, — активное сопротивление контура обмотки 5, включая сопротивление кгиочсвого элемента б.

Общий магнитный поток электромагнита Ф разветвляется между сердечником шунта с сопротивлением Х,, и якорем через активное магнитное сопротивление зазоров R, .

Если гр — намагничивающая сила обмотки реле (гармоническая составляющая), R,,! — активное магнитное сопротивление зазора (фиг. 1), то поток в якоре равен:

Совместное рассмотрение формул (1) и (2) показывает, что модуляция сопротивления шунта R, ключевым элементом б приводит в данной конструкции к управлению потоком „. В частности, при

Я Оиg,;/0 Р> при R =; — и p,, =- - О, Г1?„=- О.

При отсутствии зазора б, т. с. при

У р

=О, поток в якоре реле Ф„= и не

А,>, зависит от сопротивления шунта.

Таким образом, при замыкании ключевого элемента в якоре реле увеличивается поток, а при размыкании — уменьшается.

Наличие зазора обеспечивает эффективное управление потоком Ф . При плавном изменении сопротивления резистора 13 изменяется магнитное сопротивление шунта и достигается изменение уставки срабатывания реле.

При активном характере цепи обмотки 5 шунта длительность переходных процессов мала, и замыкание ключевого элемента б позволяет пропускать в якорь реле поток в заданный короткий интервал времени.

Фазовая чувствительность реле достигается, например, использованием ключевой схемы с двумя транзисторами (фиг. 3).

Если при открытом состоянии транзистора

14 разрешается прохождение положитсльН0Н полуволны потока в якорь, то при отпирании транзистора 15 в якорь может пропускаться отрицательная полуволна потока.

Если момент появления соотвстству!ошей полуволны потока и момент отпирания транзистора, разрешающего прохождение этой полуволны, совпадают, то эта полуволна поступает в якорь и обеспечивает некоторый вращающий момс:IT, и на>-, 10

9.;

32

40 оборот. Если H обмотку электромагнита

H032II ТО«, Т0 H2Ilp2?KCHIIC ПодаеТСЯ Н2

О !3:>! ТР!1:3;!CTOPОВ «. !10 IЕВОй СХСМЫ, В зависимости от взаимного сдвига начальных фаз тока и напряжения вращаюп?п!! мОмсlп ПЗмсня! тс?1 От и ? ля,!o ?акен>>! 2;I 1 Н О Г О 3 11 а 1 C и 11 ?1 .

Измерение сонротпвлсния> подводимого к реле посредством пода !и в обмотку элсктрома?ч!Пта тока и напряжения в цепь

УПРаВЛЕНП?1 TPBH31ICTOPill>? \! K.HO×OÌ> МОЖЕТ достигаться Ilpii использовании схемы на фиг. 4, где в сопротивлении 1б выпрямленное значение тока !1, пропорциональное тоKv реле, сравнивается с выпрямленным значением тока !!>, Пропорц!к?надиным напряжени!о реле. При !!)i, т. е. при уменьшении измеряемого сопротивления ниже уставки, транзисторный ключ замыкается, обмотка шунта с возросшим током

iiii ВЬIТССИ?IСТ >!2Гllli l Пl>!и ПОТО«В HKOPI>> срабатывает реле.

Блокировка реле достигается управлением к,:!!Очсвого транзистора (фиг. 5) напряжением, подводимым к зажимам 7 и 8.

В Iастности, п13?! 110;T2>ic этОГО н2нряжени?1 через стабилитрон достигается нссрабатываш!с рслс при величинах напряжения, больших напряжен?!я стабилизации, и срабатывание при меньших напряжениях.

У к 2 3 а н и ы ! к, Io I >10 ?к е! при вынолнснии комопнированной защиты по току и напряжению.

В предлагаемом реле наряду с отмеченнымп качествами достигастся гальваническая развя", 2 пепи обмот«и элсктромаг: 1гга, .,Ic 0 цспп «л!Очево; о элемента.

В результате создаются благоприятные

>, ÑË0ÂÈß . ?;IH ИСПОЛЬЗОВаи?!Я ПО;!УПРОВОД?!?1ковых ключевых схем без специального источника питания и промежуточных трансформаторов.

Формула изобретения

1. Электромагнитное токовое реле, содержащее якорь, выполненный в виде качающегося лепестка, магнитопровод с рабочей обмоткой и шунт из ферромагнитного материала с обмоткой, размещенный параллельно якорю, о т л и ч а ю щ е сс я тем, что, с целью расшпрсш!я его функциональных возмо;кностсй, шунт из ферромагнитного материала распо 10?«cii с за30РОМ О НОСПТС.>!ЬНО ПОЛ!ОСОВ >12ГПИТОПРОвода.

2. Рслс !IO и. 1, отличающееся тем, что в него вьсдсн кл!очевой элемент, который подкл?очен «обмотке rjicppoilai »IITI<010 шунта.

3. Реле по и. 1, отличающееся тем, что оно снаб?кено регулируемым резистором, который подкл?о !Сн к обмотке ферромагнитного шунта.

? 1 с 0 ч н и к и ! н ф 0 р ъ! а и и и, принятыс во HIIIiuai«IC при экспертизе

811354

Suz. /

Риг. 2

7 Up з

I. Чунихин A. А. Электрические аппараты. М., «Энергия», 1967, с. 286 — 287.

2. Авторское свидетельство СССР № 587524, кл. Н 01 Н 51/30, 1976. лУ