Коэффициент возврата
14 декабря 2012 в 10:00
Коэффициент возврата электрического реле — отношение значения величины отпускания (возврата) хотп к значению величины срабатывания Xсраб электрического реле [1], т.е.:
Kв = Xотп / Xсраб (1)
Для максимальных реле (рис. 1, а, б),срабатывающих при значениях величины, больших заданного значения, Kв < 1.
Рис. 1 Характеристики максимальных (а, б) и минимального (в) реле,работающих на замыкание (а, в) и размыкание (б) по [2]
Для минимальных реле (рис. 1, б), срабатывающих при значениях, меньших заданного значения, Kв > 1.
Чем ближе к единице значение коэффициента возврата, тем в более узких пределах реле будет осуществлять контроль входного параметра.
Значение Kв для электромеханического реле конкретного типа зависит от соотношения тяговой характеристики электромагнита, характеристик возвратных и нажимых пружин, гистерезиса магнитопровода, зазора между якорем и сердечником и др. (рис. 2).
Рис. 2 Характеристики реле:1, 2 — статические тяговые, 3 – механическаяd — зазор между якорем и сердечником
Коэффициент возврата увеличивается при уменьшении трения в механизме реле. Значение коэффициента возврата выше у реле с малым раствором контактов.
Рабочее значение входной воздействующей величины Хр логического реле выбирают превышающим значение величины срабатывания Xсраб , т.е. с некоторым запасом (см. рис. 1, б). Отношение значений Хр к Xсраб называют коэффициентом запаса по входной воздействующей величине.
Обычно в документации на реле коэффициент возврата задают в виде диапазона значений, например: «Коэффициент возврата Kв для реле максимального тока должен быть от 0,77 до 0,80».
Согласно [3] предусмотрен выпуск реле с нормированным или ненормированным значением коэффициента возврата.
Значение коэффициента возврата Кв электрических реле контролируют при техническом обслуживании РЗА в соответствии с рекомендациями, приведенными в [4].
В некоторых цифровых устройствах РЗА предусмотрено изменение значения коэффициента возврата Kв для всех или некоторых алгоритмов защиты программным способом, о чём в документации [5] записано так:
- диапазон уставок коэффициента возврата КВ ДТО ……….0,70 — 0,90[1]
- диапазон уставок коэффициента возврата КВ ДЗТ ……….0,50 — 0,90
- дискретность задания уставок КВ ДТО……………………….0,01
Изменение коэффициента возврата КВ ДТО выполняют при переходе в соответствующий кадр меню, вводя необходимое значение (рис. 3).
Рис. 3 Кадр меню для изменений коэффициентов возврата КВ ДТО и КВ ДЗТ
См. также Дифференциал
Литература
1. ГОСТ 16022-83 (СТ СЭВ 3563-82) Реле электрические. Термины и определения.
2. Электромеханические реле// Материал расположен здесь: http://leg.co.ua/info/rzaia/elektromehanicheskie-rele.html
3. ГОСТ 17523-85. Реле электромагнитные. Общие технические условия
4. РД 153-34.0-35.617-2001. Правила технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации электростанций и подстанций 110 — 750 кВ.
5. ДИВГ.648228.031-04 РЭ. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-ТД. Руководство по эксплуатации. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2005
6. Захаров О.Г. Словарь-справочник по настройке судового электрооборудования. Л.: Судостроение, 1987, 216 с. 7. Новодворец Л.А. Проверка, регулировка, настройка контакторов переменного тока. М.: Энергия, 1979 8. Реле защиты. М.: Энергия, 1976, 464 с. 9. Тун А.Я. Наладка и эксплуатация релейно-контакторной аппаратуры электроприводов. М.: Энергия, 1973
[1]ДТО, ДЗТ – дифференциальные токовая отсечка и защита с торможением
4 июня 2012 в 11:00
260562
12 июля 2011 в 08:56
57842
28 ноября 2011 в 10:00
49758
16 августа 2012 в 16:00
31354
21 июля 2011 в 10:00
24660
29 февраля 2012 в 10:00
22393
24 мая 2017 в 10:00
21314
7 января 2012 в 10:00
17903
24 ноября 2011 в 14:00
15856
7 октября 2011 в 10:00
15618
Отношение
токов IВОЗ/IСР
называется коэффициентом возврата
kВОЗ.
У
реле, реагирующих на возрастание
тока,Iс.р>Iвоз
и
< 1. Величина
у различных конструкций колеблется в
довольно широких пределах, от 0,1 до
0,98. Из (2-1О) следует, что
зависит
от соотношения Мс.р и Мвоз . Для выяснения
этого соотношения следует рассмотреть
диаграмму моментов, действующих на
якорь реле в функции от величины
воздушного зазора 6 (рис, 2-3). Предположим,
что в обмотку электромаrнитноrо реле
подан ток, равный току срабатывания.
Возникающий при этом электромаrнитный
момент Мэ1 преодолевает сопротивление
пружины и трение (Мп1 и Мт ) и приводит в
движение якорь. Началу движения якоря
соответствует соотношение моментов:
Мэ1= Мп1 + Мт
По
мере перемещения якоря воздушный зазор
6 уменьшается от начального значения
61 до конечноrо 62 (рис. 2-3), противодействующая
пружина растягивается и ее момент Мп
(прямая 2) при этом нарастает по линейному
закону (обратно пропорционально изменению
6). Электромагнитный момент Мэ (кривая
1) также увеличивается, но по нелинейной
зависимости (2-5), имеющей для реле с
поворотным якорем вид параболы.. Когда
якорь достигает конечнoro положения 62.
то благодаря более быстрому нарастанию
Мэ по сравнению с Мп образуется избыточный
момент ΔM =Мэ2 -Мп2 , обеспечивающий
необходимое давление на контактах реле.
Для
возврата якоря необходимо уменьшить
ток в обмотке реле от Iс.р
до значенияIв.р при
котором электромагнитный момент Мэ
снизится от
до
При
этом условии момент пружины Мп2
преодолевает электромагнитный момент
Mэ2 и момент трения Мп и якорь реле
возвращается в начальное положение 61′
Из
диаграммы следует, что чем больше
избыточный момент ΔM и трение М т ,
тем больше разница между Iвоз
иIс.р, и, следовательно,
меньше kвоз .
Для
улучшения коэффициента возврата
необходимо обеспечить:
а)
совпадение или наибольшее сближение
характеристик изменения моментов Мэ и
М п (прямая 2 и кривая 1), что достигается
подбором такoro участка кривой Мэ= f (δ),
где имеется лучшее совпадение с
характеристикой пружины Мп= f (δ).
Улучшения
k воз можно достигнуть также за счет
сокращения хода подвижной системы
изменением конечноrо положения якоря
δ2 что приводит к уменьшению ΔM
(рис. 2-3);
б)
уменьшение трения в осях подвижной
системы (якоря) реле. Некоторое ухудшающее
влияние на k воз оказывает гистерезис,
У реле типа РТ-40 при перемещении
указателя от крайнего левого в крайнее
правое положение ток срабатывания
увеличивается в 2 раза. Ток срабатывания
реле можно также изменить переключением
катушек с последовательного соединения
на параллельное. В последнем случае
ток, проходящий по каждой катушке,
уменьшается в 2 раза и, следовательно,
для получения той же намагничивающей
силы, что и в первом случае (при
последовательном соединении), потребуется
в 2 раза больший ток в цепи реле. Таким
образом, ток срабатывания реле можно
изменить в 4 раза относительно минимальной
уставки.
41. Назначение, область применения и конструкция реле рн-53.
Максимальное реле напряжения
РН-53 предназначено для применения в
схемах релейной защиты и автоматики в
качестве органа, реагирующего на
повышение напряжения в цепи переменного
тока; минимальное реле напряжения РН-54
используется в качестве органа,
реагирующего на уменьшение напряжения
в цепи переменного тока.
Реле имеют один замыкающий и один
размыкающий контакты. Конструкция
реле напряжения аналогична конструкции
реле тока РТ-40, но в отличие от реле тока
у реле напряжения гаситель вибрации
отсутствует.
Коммутационная способность контактов
в цепи постоянного тока с постоянной
времени не более 0,005 с — 60 Вт, в цепи
переменного тока с коэффициентом
мощности не менее 0,5-300 ВА при напряжении
от 24 до 250 В или токе не более 2 А.
Схема
подключения реле серии РН-53 приведена
на рисунке.
|
Краткая |
|||||||||
|
Рабочая |
|||||||||
|
для |
|||||||||
|
Коммутационная |
|||||||||
|
Род |
Конструкция реле РТ-40
поясняется на рис. Магнитная система
реле состоит из П-образного шихтованного
сердечника 1 и Г-образного якоря 3. На
сердечнике расположены две катушки 2,
концы которых выведены на зажимы цоколя
реле.
При прохождении тока по
обмотке реле магнитный поток, создаваемый
этим током, намагничивает подвижный
якорь. Возникающая при этом электромагнитная
сила, действующая на якорь, будет
обусловливать вращающий момент,
поворачивающий подвижную систему и
связанный с осью контактный мостик 5.
Замыкание цепи произойдет при
соприкосновении подвижных контактов
с неподвижными, приваренными к плоским
бронзовым пружинам. На рис. 15,б
пояснено выполнение крепления контактных
пружин 8 и 9 к неподвижному держателю
10. Перемещению подвижной системы
препятствует спиральная пружина 4,
создающая противодействующий момент.
Для надежного срабатывания
реле необходимо, чтобы вращающий момент
превосходил противодействующий момент
пружины, а также моменты трения и инерции
подвижной системы. Равенство моментов
определяет граничное условие, т. е.
условие срабатывания реле. Отсюда
следует, что для реле подобного типа
наиболее простым способом изменения
тока срабатывания является изменение
натяжения пружины. Если ослабить пружину,
т. е. сдвинуть указатель 6 влево по шкале,
то ток срабатывания реле уменьшится.
Электромагнитное
реле тока типа РТ-40
а — конструкция реле; б —
крепление неподвижных контактов; в
— схема внутренних соединений
- Подробности
- Категория: Учеба
Страница 21 из 37
Коэффициентом возврата магнитной системы называется отношение тока или м. д. с. катушки, при которых якорь отпадает, соответственно к току или м. д. с. катушки, при которых якорь притягивается,
(9.103) Коэффициент возврата характеризует чувствительность магнитной системы конкретного электрического аппарата или механизма к изменению тока в катушке. Для различных магнитных систем коэффициент возврата может колебаться в очень широких пределах: от 0,05 до 0,95. Искусственным путем при помощи различных схем включения катушки магнитной системы можно получить с учетом схемы коэффициент возврата, равный единице.
Расчет коэффициента возврата ведется (рис. 9.22) по тяговым и механической характеристикам и кривым намагничивания магнитной системы. По механической характеристике аппарата (рис. 9.22, а) определяется усилие срабатывания; обычно оно равно усилию при максимальном рабочем зазоре δмах, так как срабатывание аппарата произойдет тогда, когда усилие притяжения будет равно противодействующему усилию.
Рис. 9.22. К расчету коэффициента возврата: а — характеристики; б — кривые намагничивания; 1 — срабатывание; 2 — отпускание
Рис. 9.23. Магнитные системы с замкнутой (б) и разомкнутой (в) магнитной цепью и их тяговые характеристики (а):
для системы (б) — участок характеристики а1b1; для системы (в) — участок характеристики а2b2
Однако в отдельных случаях величину Рср могут определять и критические точки, лежащие в середине механической характеристики; тяговая характеристика срабатывания для подобного случая показана на рис. 9.22, а пунктиром. По формуле Максвелла или энергетической формуле, зная усилие притяжения, определяют магнитный поток рабочего воздушного зазора, а затем, пользуясь кривой намагничивания магнитной системы для данного зазора, по величине потока определяют м. д. с. срабатывания (рис. 9.22, б).
Усилие отпадания Рот определяется величиной противодействующего усилия при притянутом якоре и минимальном зазоре, так как якорь отпадает лишь в том случае, если усилие притяжения уменьшается до величины противодействующего усилия. Зная величину усилия по формуле Максвелла определяют величину потока отпадания Фот, а затем, пользуясь кривой намагничивания магнитной системы по величине потока определяют м. д. с. отпадания (рис. 9.22, б). Отношение м. д. с. отпадания к м. д. с. срабатывания определяет коэффициент возврата (9.103).
Из тяговых и механических характеристик, показанных на рис. 9. 22, а, видно, что величину коэффициента возврата качественно характеризует разность ΔΡ между усилием притяжения при Fcp и противодействующими усилиями при притянутом якоре. Очевидно, чем больше величина ΔΡ, тем ниже коэффициент возврата.
Таким образом, для получения магнитной системы с высоким коэффициентом возврата необходимо максимальное сближение усилий тяговой и механической характеристик при притянутом якоре, на чем и основываются все способы увеличения коэффициента возврата. Основными, наиболее часто применяемыми способами увеличения коэффициента возврата, являются следующие:
- Применение специальных исполнений магнитной системы, имеющих пологую тяговую характеристику, близко подходящую к механической. К таким магнитным системам относятся соленоиды, магнитные системы с FM.K = var и магнитные системы с FM.K=const, но имеющие разомкнутую магнитную цепь, вследствие чего суммарный конечный зазор такой магнитной системы весьма значителен. Самый существенный недостаток последнего типа магнитной системы: наличие небольших тяговых усилий (рис. 9.23). Коэффициент возврата магнитной системы с незамкнутой магнитной цепью весьма высок и может доходить до 0,95.
- Введение диамагнитной прокладки в магнитную систему. Этот способ является частным случаем применения магнитной системы с незамкнутой магнитной цепью; разница заключается лишь в том, что если в незамкнутой магнитной цепи суммарная величина конечного зазора весьма значительна и составляет нередко несколько десятков миллиметров, то толщина диамагнитной прокладки и, следовательно, величина конечного зазора в магнитной системе с диамагнитной прокладкой составляет обычно 2-3 мм. Такие магнитные системы практически имеют те же усилия притяжения, что и магнитные системы без диамагнитной прокладки, но конечное усилие, которое резко возрастает именно на последних двух-трех миллиметрах хода якоря, существенно уменьшается. Магнитные системы с диамагнитной прокладкой позволяют получить коэффициент возврата порядка 0,3 — 0,5.
Как первый, так и, особенно, второй способ наиболее эффективны для магнитных систем, имеющих крутую тяговую характеристику, и обычно применяются в магнитных системах с постоянными ампер-витками.
- Резкое увеличение противодействующих усилий в конце хода якоря (рис. 9.24). Обычно это увеличение осуществляется за счет специальной пружины 1, имеющей предварительный натяг и жесткую характеристику, вступающей в действие на последних 2 — 3 мм хода якоря. Регулируя предварительный натяг пружины, можно в некоторых небольших пределах изменять и коэффициент возврата.
Увеличение коэффициента возврата возможно и за счет увеличения контактного нажатия замыкающихся контактов. Очевидно, что такое увеличение не должно вызывать усиленного механического износа контактов и увеличения тока срабатывания. При этом способе возможно получение коэффициента возврата порядка 0,3-0,6.
4. Увеличение коэффициента возврата за счет схемы включения катушки или за счет применения добавочной подъемной катушки (рис. 9.25) — форсирование катушки. При этом способе в конце хода якоря в цепь катушки вводится добавочное сопротивление R (рис. 9.25, б), которое уменьшает ток в катушке и тем самым уменьшает усилие притяжения якоря во включенном состоянии. Существенным достоинством этого способа является то, что во включенном состоянии уменьшается потребление энергии, что делает систему экономичной, однако она требует добавочного сопротивления и специального контакта.
Рис. 9.25. Форсирование катушки:
а — характеристики (/ — момент введения сопротивления или отключения подъемной катушки); б — схема с введением сопротивления; в — схема с включением подъемной катушки 2
Рис. 9.24. Увеличение коэффициента возврата за счет увеличения противодействующих усилий в конце хода якоря:
1 — пружина возврата; 2 — вступление пружины в действие
Точно такой же эффект дает применение специальной подъемной катушки (рис. 9.25, в), которая выключается в конце хода якоря. При данном способе возможно получение любого значения коэффициента возврата; например, можно получить коэффициент возврата больше единицы, если считать его по напряжению, приложенному к выводам схемы.