Grundlegende Parameter und Eigenschaften elektromagnetischer Relais

Ein elektrisches Gerät, das das Relaissteuergesetz anwendet, wird als Relais bezeichnet. Wenn in einem Relais der Steuerparameter (Eingangsparameter) sanft auf einen bestimmten eingestellten Wert geändert wird, ändert sich der gesteuerte Parameter (Ausgangsparameter) abrupt. Außerdem muss mindestens einer dieser Parameter elektrisch sein.

Wirkungsweise funktioneller Organe elektromagnetisches relais kann anhand des Diagramms in Abb. verfolgt werden. 1. Der Empfangskörper A wandelt den der Spule 2 des Magnetkreises 1 zugeführten Eingangswert (Spannung) Uin in einen Zwischenwert um, d.h. in der mechanischen Kraft des Ankers 3. Die mechanische Kraft des Ankers FЯ wirkt auf das Kontaktsystem des Exekutivorgans B. Der Zwischenwert – die Kraft des Ankers FЯ, ist proportional zum Eingangswert Uin und wird mit a verglichen gegebener Wert der Kraft Fpr, die von der Feder 9 des Zwischenkörpers B entwickelt wird. Wenn Uin <Uav, Fya

Reis. 1 Schema des elektromagnetischen Relais

Im Betrieb unterscheidet das elektromagnetische Relais auf einer Zeitskala vier Phasen: die Betätigungsperiode (Zeit) tav, die Arbeitsperiode zweik, die Abschaltperiode (Zeit) toff, die Ruheperiode (Zeit) tp (Abb . 2).

Reis. 2. Abhängigkeit der Mengen von Output (a) und Output (b) von der Zeit

Betätigungsdauer eines elektromagnetischen Relais

Die Reaktionszeit umfasst die Zeitspanne von dem Moment an, in dem das Eingangssignal auf das Überwachungsorgan einzuwirken beginnt, bis zum Erscheinen des Signals im gesteuerten Stromkreis. Der Abschnitt der Abszissenachse tav = t2 –t0 entspricht diesem Zeitraum in Abb. 2, geb. Zum Zeitpunkt t0 steigt der Strom in der Relaisspule auf einen Wert an, bei dem die auf den Anker wirkende elektromagnetische Kraft Fe beginnt, der Federkraft Fm (mechanische Kraft) des Zwischenkörpers entgegenzuwirken. Der Eingabewert wird dann Akzeptanzwert genannt.

Die Anfangsperiode entspricht dem Segment ttr = t1 — t0. Zum Zeitpunkt t1 beginnt sich der Anker des Relais-Elektromagneten zu bewegen. Während tdv = t2 — t1 bewegt sich der Anker, überwindet den Widerstand des Zwischenkörpers B (siehe Abb. 1) und aktiviert den ausführenden Körper C.

Am Ende des Ankerhubs schließen sich die Antriebskontakte, der Laststrom in (Abb. 2, a) beginnt von Null auf einen Gleichgewichtswert anzusteigen. Der Eingangswert, bei dem die Steuerung des Ausgangskreises beginnt, wird Akzeptanzwert (Iav) genannt. Die zu Isr korrespondierende Leistung Psr wird Stellkraft genannt.

Reaktionszeit t cf = ttr + tdv.

Die Reaktionszeit elektromagnetischer Relais variiert zwischen 1-2 und 20 ms. Elektromagnetische Zeitrelais bieten eine Verzögerung von bis zu 10 s.

Um die Reaktionszeit des Relais abzuschätzen, darf der Ausdruck verwendet werden

t cf = t1kz-bm –a,

wobei t1 die Reaktionszeit für einen gegebenen Sicherheitsfaktor ks und Faktor m = 1 ist; a, b – Koeffizienten, die abhängig vom Relaistyp und den Werten von kz und m bestimmt werden.

Bei Hochgeschwindigkeitsrelais bei kz = 1,5¸2 nähert sich der Wert des Koeffizienten a dem Wert Eins. Bei gewöhnlichen Relais mit k z = 1,5¸3, dem Wert a = 0,25¸0,95, liegt der Wert des Koeffizienten b normalerweise im Bereich 1,4-1,6.

Betriebsdauer des elektromagnetischen Relais

Die Arbeitszeit umfasst das Zeitintervall twork = t3 — t2, d.h. die Zeit vom Zeitpunkt der Steuerung des Ausgangskreises t2 bis zum Zeitpunkt der Beendigung der Einwirkung des Eingangssignals t3 auf das empfindliche Organ. Der Strom beginnt auf den stationären Wert Iwork (Abb. 2, b) anzusteigen – das ist der Arbeitswert des Eingangswerts, der einen zuverlässigen Betrieb des Relais gewährleistet.

Das Verhältnis Iwork / Icr = kz wird als Faktor der Arbeitssicherheit bezeichnet.

Zur Charakterisierung der Überlastfähigkeit des empfindlichen Elements des Relais wird der Wert der Eingangsgröße verwendet, der als Grenzwert der Betriebsgröße IBetrieb.max bezeichnet wird.

Begrenzung des Arbeitswertes – das ist der Wert, den das empfindliche Organ für einen kurzen, normalisierten Zeitraum aushalten kann. Der Wert dieses Werts ist jedoch aufgrund der elektrischen oder mechanischen Festigkeit oder der Erwärmung nicht akzeptabel, wenn das Relais im Normalmodus arbeitet.

Zur Charakterisierung der Belastbarkeit des Relaisantriebs wird das Regelleistungskonzept Ru verwendet. Unter Steuerleistung versteht man die Leistung im Regelkreis, die der Antrieb über einen längeren Zeitraum übertragen kann.

Auslösezeitraum des elektromagnetischen Relais

Die Ausschaltperiode umfasst das Zeitintervall toff = t6 — t3, d.h. die Zeit vom Moment des Aufhörens der Wirkung auf das Wahrnehmungsorgan t3 bis zu dem Moment, in dem der Strom im gesteuerten Stromkreis auf Null absinkt (Abb. 16, a).

Die Ausschaltzeit umfasst die Freigabezeit totp = t4 — t3, in der das Relais ausgeschaltet ist. Der Strom iy in der Relaisspule sinkt auf Null (Abb. 2, b). In diesem Zeitraum übersteigt die entgegenwirkende Federkraft (mechanische Kraft) die elektromagnetische Kraft, d.h. Fm > Fe und der Anker wird freigegeben.

Nach Auswahl eines Kontaktausfalls (Intervall tc = t5 — t4) öffnen die Relaiskontakte und zwischen ihnen wird ein Lichtbogen gezündet, der nach der Zeit td = t6 — t5 erlischt. Während der Zeitspanne td sinkt der Strom im Regelkreis von In auf Null (Abb. 2, a).

Ausschaltzeit t t = tp + tc + td.

Die Auslösezeit wird durch einen Erholungsfaktor charakterisiert, der das Verhältnis des Abfallstroms Iotp zum Anzugsstrom Iav darstellt: kv = Iotp / Icr.

Typischerweise sollte kv für Netzschutzrelais und Steuerrelais, die den Eingangsparameter innerhalb enger Grenzen steuern, näher bei eins liegen.

Ruhezeit des elektromagnetischen Relais

Die Ruhezeit ist das Zeitintervall tp = t7 — t6.

Die Latenzzeit wird durch einen Parameter charakterisiert, der als Ruhewert bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um den größten Wert der Eingangsgröße, der sicherstellt, dass das Relais nicht betätigt oder gehalten wird. Die Abschaltzeit ist kürzer als die Betriebsanlaufzeit und die Freigabezeit.

Das Verhältnis von Steuerleistung zu Betätigungsleistung wird als Verstärkung bezeichnet, ku = Py / Pcr.

Die Anzahl der Starts pro Zeiteinheit wird durch einen Wert bestimmt, der umgekehrt proportional zur Zykluszeit ist:

f = 1 / tq = 1 / (Tsrab +Trob + Toff +TNS)

Lakota O.B.