Меню

Дайте определение тока срабатывания реле

Что такое реле. Часть 2. Параметры

Герконовое реле РЭС-44

Приветствую, друзья!

В первой части статьи мы рассматривали, как устроено электромагнитное реле.

И видели, что оно содержит в себе обмотку с металлическим сердечником, подвижный якорь и контакты.

Мы поняли, зачем оно нужно.

Теперь мы познакомимся с реле ближе и посмотрим на

Параметры реле

Из множества параметров реле мы рассмотрим лишь некоторые, необходимые в практической деятельности. Будем использовать даташит на реле серии 833, чтобы теория была максимально приближена к практике.

Обычно в даташитах параметры реле собраны по группам. Как правило, есть параметры обмотки (Coil Data) и параметры контактов (Сontaсt Data).

Рассмотрим сначала некоторые

Параметры обмотки

Номинальное рабочее напряжение

Параметры обмотки реле

Каждая модификация отличается количеством витков.

В нашем примере эти напряжения лежат в ряду 3, 4, 5, 6, 9, 12, 24, 36 и 48 Вольт.

Это означает, что один и тот же тип реле можно использовать в широком диапазоне рабочих напряжений.

Соответственно, обмотки, рассчитанные на разные напряжения, имеют разное сопротивление (Coil Resistance), и для их управления требуется различный ток.

Из даташита видим, что, чем больше рабочее напряжение обмотки, тем больше ее сопротивление, и тем меньший ток нужен для переключения контактов.

Интересно отметить, что при разном рабочем напряжении обмотка может потреблять одинаковую мощность.

Так, в нашем случае различные модификации обмоток потребляют мощность около 0,36 Вт при работе с напряжениями 5 – 36 В и около 0,45 Вт при работе с напряжением 48 В.

Напряжение срабатывания

Следует отметить, что реле начинает срабатывать при напряжении меньше номинального.

Напряжение, при котором реле срабатывает, называется напряжением срабатывания (Pick Up Voltage). При этом напряжении якорь притягивается к сердечнику таким образом, что переключает контакты.

При внимательно рассмотрении можно увидеть: если на обмотку подать напряжение меньше напряжения срабатывания, якорь приходит в движение, но не настолько, чтобы переключить контакты.

Часто напряжение срабатывания указывают в процентах от номинального напряжения. Так, в нашем примере напряжение срабатывания составляет величину 75% от номинального рабочего напряжения.

Максимальное рабочее напряжение обмотки

Реле будет устойчиво работать и при напряжении обмотки несколько больше номинального. При этом возникают некоторый допустимый перегрев обмотки. Максимальное рабочее напряжение (Maximum Continuous Voltage) также указывается в даташите.

Параметры обмотки реле

Оно также может указываться в процентах он номинального рабочего напряжения. В нашем примере оно составляет величину 150% от номинального рабочего напряжения.

Иными словами, реле может работать в некотором диапазоне напряжений обмотки. В нашем случае реле, например, с обмоткой 5 В может работать в диапазоне от 3,75 до 7,5 В, а реле с обмоткой 12В — в диапазоне от 9 до 18 В.

Напряжение отпускания

Электромагнитное релеНапряжение отпускания (Drop Out Voltage) — это напряжение обмотки, при котором якорь, будучи ранее притянутым, отпускает.

Напряжение отпускания также может указываться в процентах от номинального рабочего напряжения.

В нашем случае оно составляет величину 10% от номинального.

Т.е. если, например, обмотка рассчитана на номинальное напряжение 5 В, то якорь отпустит при снижении напряжения на обмотке до 0,5 В и менее.

Иногда в справочных данных вместо напряжений срабатывания и отпускания указывают токи срабатывания и отпускания.

Обратите внимание: напряжение срабатывания и напряжение отпускания сильно отличаются!

Иными словами, для удержания реле во включенном состоянии требуется существенно меньше энергии, чем для перевода реле из выключенного состояния во включенное.

Для уменьшения потребляемой от источника питания энергии можно после срабатывания реле уменьшить напряжения на его обмотке до величины, большей напряжения отпускания.

Параметры контактов

Сопротивление контактов

Переходное сопротивление замкнутого контакта (Contact Resistance) обычно не превышает 100 мОм (миллиом).

Сопротивление контактов реле

Помните, мы рассматривали полевой транзистор как аналог реле?

Так вот, сопротивление канала мощного полевого транзистора может быть на порядки меньше — сотые и тысячные доли Ома.

Чем меньше сопротивление, тем меньше греется контакт (или канал полевого транзистора).

Напомним, что контакты реле покрывают специальными сплавами. В нашем случае это сплав серебра и оксида олова (AgSnO), обладающий высокой температурой плавления и устойчивостью к сварке и электрической эрозии при коммутации сильноточных и индуктивных нагрузок.

Следует отметить, что коммутация индуктивных нагрузок (что и происходит в ИБП) – это самый тяжелый режим для контактов реле. При этом между ними может возникнуть электрическая дуга, что сильно сокращает срок их службы.

Рейтинг контактов

В даташите обязательно оговаривается величина коммутируемого контактами максимального тока (Contact Rating).

Читайте также:  Каким способом измеряют силу тока в цепи

Время срабатывания

Время срабатывания реле

Время срабатывания (Operate Time) — это время, за которое реле переходит из состояния «выключено» в состояние «включено». Для разных типов реле этот параметр лежит в пределах примерно от 1 до 200 миллисекунд.

Время срабатывания определяется конструкцией механической части реле — массой якоря и упругостью его пружины.

В нашем случае время срабатывания не превышает 10 мс.

Время отпускания

Время отпускания реле (Release Time) – это время, за которое оно переходит из состояния «включено» в состояние «выключено».

Графики времени срабатывания и отпускания

Обратите внимание: как правило, время отпускания (кроме специальных случаев) меньше времени срабатывания.

В нашем случае оно составляет величину не более 5 мс.

Если внимательно рассмотреть графики, приведенные в даташите, то можно увидеть, что временем срабатывания можно в некоторой степени управлять, меняя напряжение на обмотке.

Так, для напряжения 75% от номинального, время срабатывания будет иметь величину примерно 10 мс, при номинальном напряжении – около 5,5 мс, а при максимальном рабочем напряжении – около 3,5 мс.

Интересно отметить, что при этом напряжение отпускания почти не изменяется.

Ресурс контактов

В завершение упомянем о ресурсе контактов реле (Life Expectancy).

Ресурс контактов

В справочных данных могут приводиться отдельные значения для количества срабатываний контактов как механической системы (Life Expectancy Mechanical) и как электрической системы (Life Expectancy Electrical).

График ресурса контактов

В нашем случае это, соответственно, 10 000 000 и 100 000.

В общем случае, ресурс реле определяется, естественно, меньшей цифрой.

Но следует отметить, что цифра 100 000 «электрических» срабатываний приведена для максимальных токов.

Если посмотреть на график, то можно убедиться, что при коммутации малых токов эта цифра будет существенно больше.

А если превысить коммутируемые токи, то цифра будет существенно меньше :))

Реле — в целом штука весьма надежная, но нужно использовать его разумно.

Источник



Основные электрические параметры реле

Электрические реле имеют следующие параметры по току:

ток притяжения (ток срабатывания) Iпр (Iср) – минимальный ток в обмотке реле, при котором притягивается якорь и замыкаются фронтовые контакты;

ток отпускания Iотп – максимальный ток в обмотке реле, при котором реле отпускает якорь и замыкаются тыловые контакты;

рабочий ток Iр – ток перегрузки, при котором обеспечивается надежное притяжение якоря; Iр > Iпр.

Реле часто характеризуют аналогичными параметрами применительно к напряжению: напряжение срабатывания Ucр, напряжение отпускания Uотп, рабочее (номинальное) напряжение Uр.

На рис. 2.3 приведены релейные характеристики y(I) нейтрального электромагнитного реле постоянного тока относительно состояний фронтовых контактов. Величина y условно характеризует состояние контактов: при y = 0 контакт разомкнут, при y = 1 — замкнут.

Кроме того, работу реле характеризуют коэффициентами запаса и возврата.

Коэффициент запаса (Kз) – это отношение рабочего тока к току срабатывания:

Очевидно, что Kз > 1.

Для увеличения коэффициента запаса следует увеличивать рабочий ток Iр; это обеспечивает необходимое превышение электромеханической силы fэ над механической fм и надежное срабатывание реле. Следовательно, чем больше значение Kз, тем надежнее работа реле на срабатывание. Однако с увеличением коэффициента Kз растет мощность, потребляемая обмоткой реле (P = I 2 R). Обычно выбирают Kз = 1,4 ¸ 4.

Коэффициент возврата (Kв) – это отношение тока отпускания к току срабатывания:

Источник

ТОК СРАБАТЫВАНИЯ

наименьшая сила тока в защищаемой электрич. цепи, необходимая для срабатывания токовой защиты. Для определения Т. с. следует знать параметры трансформатора тока, питающего реле, и силу Макс. рабочего тока в цепи защищаемого объекта. Правильный выбор Т. о. обеспечивает чувствительность, а в нек-рых случаях и селективность защиты.

Большой энциклопедический политехнический словарь . 2004 .

Смотреть что такое «ТОК СРАБАТЫВАНИЯ» в других словарях:

ток срабатывания — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN operating currentoperative currentpickup currentwork… … Справочник технического переводчика

ток срабатывания — suveikimo srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. operating current; operative current; tripping current vok. Ansprechstrom, m rus. ток срабатывания, m pranc. courant de déclenchement, m; courant de fonctionnement, m … Automatikos terminų žodynas

ток срабатывания — suveikimo srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. minimum working current; operative current; tripping current vok. Ansprechstrom, m; Ansprechstromstärke, f rus. ток срабатывания, m pranc. courant de déclenchement, m; courant minimum de … Fizikos terminų žodynas

ток срабатывания (защитного устройства) — Определенное значение электрического тока, вызывающего срабатывание защитного устройства в течение определенного времени. [ГОСТ Р МЭК 60050 826 2009] Условный ток срабатывания больше, чем номинальный ток или установленный ток устройства, а… … Справочник технического переводчика

Читайте также:  Где указан коэффициент трансформации тока

ток срабатывания (реле) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN pull in currentseal in current … Справочник технического переводчика

ток срабатывания максимального реле или расцепителя тока — Минимальное значение тока, при котором срабатывает реле или расцепитель [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)] EN operating current (of an over current relay or release) value of current at and above which the relay or release will operate [IEC… … Справочник технического переводчика

ток срабатывания с залипанием — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN latching current … Справочник технического переводчика

ток срабатывания (защитного устройства) — (conventional operating current (of a protective device)): Определенное значение электрического тока, вызывающего срабатывание защитного устройства в течение определенного времени. 826 11 20 [195 05 15] 826 12 01 [195 01 04] Источник: ГОСТ Р МЭК… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ток срабатывания (максимального реле или расцепителя тока — 2.4.36 ток срабатывания (максимального реле или расцепителя тока ): Минимальное значение тока, при котором срабатывает реле или расцепитель. Источник: ГОСТ Р 50030.1 2000: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ток срабатывания (максимального реле или расцепителя тока) — 2.4.36 ток срабатывания (максимального реле или расцепителя тока): Значение тока, при котором и выше которого срабатывает реле или расцепитель. Источник: ГОСТ Р 50030.1 2007: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

3-2. Принцип действия электромагнитных реле

а) Основные типы электромагнитных реле

На электромагнитном принципе выполняются реле трех основных типов: реле с втягивающимся якорем, реле с поворотным якорем и реле с поперечным движением якоря.

Реле с втягивающимся якорем (рис. 3-1) состоит из неподвижного сердечника (полюса) 1, катушки (обмотки)7, стального якоря 2, подвижного контакта 4, укрепленного на якоре с помощью изоляционной планки, неподвижных контактов 3, упора 6 и противодействующей пружины 5.

При отсутствии тока в реле якорь под влиянием пружины и собственного веса находится в нижнем положении, на упоре. При подаче тока в катушку реле возникает магнитный поток, который намагничивает сердечник 1 и якорь 2. В результате этого якорь притягивается к сердечнику и укрепленный на нем контакт 4 замыкает контакты 3.

С помощью электромагнитной системы такого типа выполняются реле прямого действия (см. рис. 3-7—3-11), отключающие и включающие электромагниты приводов выключателей и другие аппараты.

Реле с поворотным якорем (рис. 3-2, а) и реле с поперечным движением якоря (рис. 3-2, б) состоят из стального сердечника (магнитопровода) 1, катушки (обмотки) 7, стального якоря 2, подвижного контакта 4, укрепленного на якоре (рис. 3-2, а) или

на оси якоря (рис. 3-2, б), неподвижных контактов 3, упора 6 и противодействующей пружины 5. Действие этих реле аналогично действию рассмотренного выше реле с втягивающимся якорем.

Сила притяжения, воздействующая на якорь электромагнитных реле, определяется выражением

Из (3-1) следует, что сила притяжения FЭ прямо пропорциональна произведению квадрата тока, проходящего по обмотке реле I 2 , на квадрат числа витков и обратно пропорциональна квадрату расстояния от якоря до сердечника l 2 ( — коэффициент пропорциональности, учитывающий магнитные свойства стали и особенности конструктивного выполнения реле).

б) Ток срабатывания и ток возврата реле

Момент притяжения якоря реле к неподвижному сердечнику называется моментом срабатывания реле, а наименьший ток, при котором оно срабатывает, называется током срабатывания реле и обозначается IC.P.

Из приведенного определения тока срабатывания реле следует, что пограничное условие срабатывания реле наступает, когда электромагнитная сила FЭ, с которой якорь притягивается к неподвижному сердечнику, становится равной противодействующей механической силе FM, складывающейсяиз силы пружины и веса якоря, т. е. когда

Подставляя это условие в выражение (3-1), получаем:

Если после срабатывания реле постепенно уменьшать ток в его обмотке, то электромагнитная сила будет уменьшаться, и, когда она станет меньше противодействующей механической силы, якорь реле вернется в исходное положение. Момент возвращения якоря в исходное положение называется моментом возврата реле, а наибольший ток, при котором происходит возврат реле, называется т о-ком возврата реле и обозначается IB.P.

Отношение тока возврата к току срабатывания называется коэффициентом возврата реле:

Читайте также:  Укажите условия при которых возможен электрический ток

Выше были рассмотрены электромагнитные реле, которые срабатывают при увеличении тока, проходящего в обмотке реле. Такие реле называются реле увеличения тока (напряжения) или реле тока (напряжения) максимальные. У реле максимальных ток (напряжение) срабатывания больше тока (напряжения) возврата, поэтому коэффициент возврата у этих реле всегда меньше единицы.

Электромагнитные реле этих же конструкций могут работать с нормально притянутым якорем. В этих случаях обмотка реле постоянно обтекается током такой величины, при которой FЭ превышает FM и исходным рабочим положением реле является положение, когда якорь реле притянут к сердечнику и связанный с ним контакт 4 (рис. 3-1, 3-2) замыкает неподвижные контакты 3.

Реле срабатывает, когда ток в обмотке уменьшается до величины, при которой FЭ становится меньше FM. Наибольшая величина этого тока называется током срабатывания. Реле возвращается в исходное положение, когда ток в обмотке опять возрастет и FЭ превысит FM. Наименьшая величина этого тока называется током возврата реле.

Таким образом, рассмотренные реле срабатывают при уменьшении тока в обмотках и поэтому называются реле уменьшения тока (напряжения) или реле тока (напряжения) минимальные.

У реле минимальных ток срабатывания меньше тока возврата, поэтому коэффициент возврата у этих реле всегда больше единицы.

в) Способы регулирования тока срабатывания

Из выражения (3-2), которое показывает, от каких факторов зависит ток срабатывания, видно, что величину тока срабатывания можно регулировать (изменять) следующими способами:

1. Изменением противодействующей механической силы FM, что достигается изменением натяжения противодействующей пружины 5 (рис. 3-1 и 3-2). Чем сильнее натянута пружина, тем больший ток нужно пропустить через обмотку реле для создания электромагнитной силы, достаточной для преодоления увеличенной противодействующей силы пружины. Следовательно, при увеличении натяжения пружины ток срабатывания реле увеличивается. Такой способ регулирования тока срабатывания используется во многих конструкциях реле, например, реле на рис. 3-16.

2. Изменением расстояния l (рис. 3-1) между якорем и неподвижным сердечником. Чем больше l, тем больший ток нужно пропустить через

обмотку реле для создания электромагнитной силы, достаточной для притяжения якоря, удаленного от сердечника на увеличенное расстояние. Следовательно, при увеличении первоначального расстояния между якорем и сердечником ток срабатывания реле увеличивается. Такой способ регулирования тока срабатывания применен у реле, приведенного на рис. 3-11.

3. Изменением числа витков обмотки реле. Чем больше витков будет иметь обмотка реле, тем меньший ток нужно через нее пропустить для создания той же электромагнитной силы, величина которой пропорциональна произведению тока на число витков. Такой способ регулирования тока срабатывания применяется у реле, изображенных на рис. 3-9 и 3-16.

г) Работа электромагнитных реле на переменном токе .

При периодическом изменении направления переменного тока, проходящего по обмотке электромагнитного реле, также периодически изменяется полярность намагничивания как сердечника, так и якоря реле. Поэтому сердечник и якорь всегда обращены друг к другу разноименными полюсами и притягиваются.

Следовательно, направление силы притяжения якоря не зависит от направления тока в обмотке реле, и поэтому электромагнитные реле могут применяться как для постоянного, так и для переменного тока.

Однако при включении обмотки электромагнитного реле в цепь переменного тока сила притяжения якоря также будет переменной по величине и, как показано на рис. 3-3, будет изменяться с двойной частотой от нуля до наибольшего значения.

Таким образом, если частота переменного тока составляет 50 Гц, то сила притяжения якоря будет 100 раз в течение 1 с достигать наибольшего значения и 100 раз становиться равной нулю.

Вследствие этого, когда электромагнитная сила притяжения FЭ,

уменьшаясь, становится меньше противодействующей силы FM, создаваемой пружиной и весом якоря, якорь будет отходить, а затем вновь притягиваться при нарастании силы притяжения. Эти колебания якоря (вибрация) ухудшают работу контактов реле, вызывают их подгорание и неприятное гудение реле. Особенно нежелательна вибрация у реле, работающих нормально с притянутым якорем (например, магнитные пускатели).

Для устранения вибрации на часть полюса сердечника насаживается медный короткозамкнутый виток, называемый экраном (рис. 3-4). Благодаря этому магнитный поток, создаваемый током, проходящим по обмотке реле, расщепляется на два потока Ф 1 и Ф2, сдвинутые между собой на некоторый угол. Каждый магнитный поток будет создавать силу притяжения якоря FЭ1 и FЭ2. В результате суммарная сила притяжения FЭ.СУМ равная FЭ1+ FЭ2 (рис. 3-5), будет иметь незначительные колебания и всегда будет превышать противодействующую силу пружины и веса якоря FМ. Поэтому реле с экранами вибрации подвижной системы не имеют.

6 Июнь, 2009 39769 ]]> Печать ]]>

Источник