Induktionsrelais
Induktionsrelais basieren auf der Wechselwirkung zwischen einem in einem Draht induzierten Strom und einem magnetischen Wechselfluss. Daher gelten sie nur für Wechselstrom Schutzrelais für das Stromversorgungssystem… In der Regel handelt es sich hierbei um ein sekundäres Relais indirekter Wirkung.
Bestehende Typen von Induktionsrelais lassen sich in drei Gruppen einteilen: Rahmenrelais, Scheibenrelais, Glasrelais.
Bei Induktionsrelais mit Rahmen (Abb. 1, a) induziert einer der Ströme (F2) einen Strom in einem Kurzschluss, der in Form eines Rahmens im Feld des zweiten Stroms (F1) phasenverschoben angeordnet ist. Die Relais verfügen im Vergleich zu anderen induktiven Relais über eine hohe Empfindlichkeit und die schnellste Reaktion. Ihr Nachteil ist das geringe Drehmoment.
Scheibeninduktionsrelais sind weit verbreitet. Ein Diagramm des einfachsten Relais dieses Typs (mit einem Kurzschluss K und einer Scheibe) ist in Abb. 1 dargestellt. 1, geb. Relais haben einen relativ einfachen Aufbau und einen ausreichend großen rotierenden beweglichen Teil.
Induktionsrelais mit Glas (Abb. 1, c) haben einen beweglichen Teil in Form von Glas, der sich im Magnetfeld zweier Flüsse eines vierpoligen Magnetsystems dreht.Die Flüsse F1 und F2 stehen im Raum in einem Winkel von 90° und verschieben sich mit der Zeit um einen Winkel γ.
Ein Stahlzylinder 1 verläuft im Inneren des Glases 5, um den magnetischen Widerstand zu verringern. Ein Glasrelais ist komplexer als ein Scheibenrelais, ermöglicht aber eine Reaktionszeit von bis zu 0,02 s. Dieser wesentliche Vorteil verschafft ihnen eine breite Anwendung.
Reis. 1. Schema der Vorrichtung von Induktionsrelais: a – mit Rahmen, b – mit einer Scheibe, c – mit Glas: 1 – Stahlzylinder, 2 – spiralförmige Gegenfeder, 3 – Lager, 4 – Hilfskontakte, 5 – Aluminium Glas, 6 – Achse, 7, 9 – Spulengruppen, 8 – Joch, 10 – 13 – Pole
Das vierpolige Magnetsystem ermöglicht es, ohne wesentliche Änderungen Relais für unterschiedliche Zwecke zu erhalten und ihre Produktion zu vereinheitlichen. Wenn beispielsweise die Stromspulen 9 auf den Polen 11 und 13 und die Spannungsspulen 7 auf dem Joch platziert sind, erzeugen sie Flüsse F1 bzw. F2, die proportional zum Strom und zur Spannung sind.
Die Wechselwirkung dieser Ströme mit im Glas 5 induzierten Strömen erzeugt im letzten Moment M = k1F1F2 sin γ = k2IUcos φ, das heißt, wir erhalten ein Leistungsrelais.
Bei gleicher Bauart kann ein Frequenzrelais erhalten werden, wenn die Spannungsspulen 9 auf die Pole 11 und 13 gelegt und mit einem Widerstand in Reihe geschaltet werden und die Spulen 7 mit einem Kondensator in Reihe geschaltet werden. Wenn beide Stromkreise (induktiv aktiv und induktiv kapazitiv) an die gleiche Spannung angeschlossen sind, ist das in Glas 5 erzeugte Moment gleich M = k3fФ1Ф2 sin γ, wobei es sich um die Stromfrequenz handelt.
Die Induktivität der Spulen, die Kapazität und der Widerstand werden so gewählt, dass bei einer bestimmten Frequenzeinstellung die Flüsse phasengleich sind, d. h. der Winkel Null ist.Wenn sich die Frequenz ändert, stimmen die Flüsse nicht in der Phase überein und das Vorzeichen ihrer Winkelverschiebung hängt von der Art der Frequenzänderung ab. Wenn die Frequenz zunimmt oder abnimmt, dreht sich das Glas in die eine oder andere Richtung und es werden bestimmte Kontakte geschlossen (geöffnet).
Ebenso können für diesen Zweck verschiedene Kombinationen von Kernwicklungen und anderen Relais erhalten werden.
Kombinierte Stromrelais
Das kombinierte Stromrelais verfügt über ein induktives Messelement, das stromabhängig zeitverzögert arbeitet, und ein elektromagnetisches Messelement mit unverzögerter Wirkung (Unterbrechung), das bei hohen Stromwerten arbeitet.
Aktuelle Überstrom-Induktionsrelais RT80
Der Rahmen dreht sich entlang der Achsen 3 und wird durch die Feder 2 in der Endposition gehalten, d.h. Feder gegen den Begrenzer 1. Auf der Achse der Scheibe ist eine Schnecke 18 montiert. In der Ausgangsposition des Rahmens steht das Segment 7, das die Zähne der Schnecke aufweist, nicht mit der Schnecke und den Kontakten 9 in Eingriff Relais sind geöffnet.
Wenn der Strom durch die Relaisspule Azp>Azcpp fließt, beginnt sich die Scheibe unter dem Einfluss des elektromagnetischen Moments, das durch den Relaisstrom erzeugt wird, langsam zu drehen. Der Rahmen dreht sich, die Schnecke greift in die Zähne des Segments ein und beginnt sich allmählich anzuheben, wobei sie die Kraft der Feder 17 überwindet und die Relaiskontakte mit einem speziellen Bus 10 schließt. Die Reaktionszeit des Relais wird von der Ausgangsposition aus eingestellt Das Zahnsegment wird mit einer Schraube an der Zeitskala befestigt.
Reis. 2.Maximalstrom-Induktionsrelais der RT-80-Serie
Je größer der Strom Azr in der Spule des Elektromagneten ist, desto schneller dreht sich die Scheibe und desto kürzer ist die Zeitverzögerung der Kontakte. Der Betriebsstrom des Induktionselements AzCPR wird angepasst, wenn sich die Windungszahl der Spulen ändert (wenn der Kontakt 13 zur Klemmenleiste verschoben wird), Azcp> (2 – 10) A, Reaktionszeit 0,5 – 16 Sek.
Überstromrelais RT81, RT82, RT83, RT84, RT85, RT86 werden zum Schutz elektrischer Maschinen, Transformatoren und Übertragungsleitungen bei Kurzschluss und Überlast eingesetzt.
Relais der Typen PT83, PT84, PT86 werden dort eingesetzt, wo eine Überlastsignalisierung erforderlich ist.
Relais der Typen PT81, PT82 verfügen über einen Hauptschließkontakt, der bei Kurzschlussströmen sofort und bei Überlast in geschützten Elektroinstallationen zeitverzögert wirkt. Durch Umordnen der Teile wird aus dem Schließerkontakt ein Öffnerkontakt.
Relais der Typen PT83, PT84 verfügen über einen Hauptschließkontakt, der bei Kurzschlussströmen sofort wirkt, und einen Schließmeldekontakt, der bei Überlast zeitverzögert arbeitet.
Relais vom Typ RT85, RT86, die für den Betrieb mit Hilfswechselstrom vorgesehen sind, verfügen über verstärkte Kontakte zum Ein- und Ausschalten mit einem gemeinsamen Punkt, und das Relais vom Typ RT86 verfügt zusätzlich zu den Hauptkontakten über einen dem Relais ähnlichen Schließsignalkontakt vom Typ RT84. Verstärkte Schließer- und Öffnerkontakte im PT85-Relais können sowohl unverzögert als auch zeitverzögert wirken. Bei einem PT86-Relais können diese Kontakte nur vorübergehend betätigt werden.
Induktive Überstromrelais RT90
Überstromrelais RT91, RT95 dienen zum Schutz elektrischer Anlagen vor Überlast und Kurzschluss.
Die Relais basieren auf den Relais der RT80-Serie und unterscheiden sich von diesen in der Charakteristik der Abhängigkeit der Zeitverzögerung vom Strom.
Die PT91-Relais verfügen über einen Hauptschließkontakt, der bei Kurzschlussströmen sofort und bei Überlastungen in geschützten Elektroinstallationen zeitverzögert wirkt.
Das RT95-Relais verfügt über verstärkte gemeinsame Schließer- und Öffnerkontakte und ist für den Betrieb mit Hilfswechselstrom ausgelegt. Verstärkte Schließer- und Öffnerkontakte im PT95-Relais können sowohl unverzögert als auch zeitverzögert wirken.