Лабораторная работа

Изучение работы электромагнитного реле переменного тока

Цель работы: ознакомиться с устройством и особенностями конструкции электромагнитного реле переменного тока, измерить параметры реле.

Краткие теоретические сведения

В современной технике управления и сигнализации широкое применение находят контактные и бесконтактные переключающие устройства. Основным элементом контактных переключающих устройств являются электромагнитные реле – элемент, связывающий две электрические цепи: входную управляющую и выходную управляемую, которая коммутируется с помощью его контактов.

Реле выполняют различные функции: выявляют предельные значения контролируемой величины, усиливают сигнал, увеличивают или сокращают время действия сигнала, разветвляют сигнал по многим каналам, переключают цепи, включают и выключают объекты.

Электрические контакты реле подразделяются на нормально замкнутые (или размыкающие) НЗ и нормально разомкнутые (или замыкающие) НР; при обесточенной обмотке первые замкнуты, а вторые разомкнуты. По конструктивному выполнению контакты делятся на три группы: точечные соприкосновением в одной точке, линейные с соприкосновением по линии, плоскостные с соприкосновением по плоскости. Количество контактов реле определяется: максимально допустимой мощностью при длительном замыкании контактов, допустимой разрывной мощностью, максимально допустимой частотой размыкания и замыкания контактов. Контакты изготовляются из меди, серебра, золота, платины, платинородия и вольфрама.

При работе реле в цепях переменного тока возникают вибрации якоря и вихревые токи в магнитопроводе. Вибрация вызвана падением до нуля силы притяжения якоря при периодических изменениях тока. Для уменьшения вибрации в электромагнитных реле переменного тока применяют дополнительную обмотку или короткозамкнутый виток.

На рисунке 1 показано устройство электромагнитного реле переменного тока с короткозамкнутым витком, раздваивающим сердечник.

Переменный магнитный поток сердечника Ф разветвляется на две части Ф₁ и Ф₂, проходящие в каналах различных сечений S₁ и S₂.     Магнитные потоки Ф₁ и Ф₂ сдвинуты между собой по фазе примерно на 60⁰, вследствие чего устраняется падение до нуля результирующей силы притяжения. Это объясняется тем, что при проходе через нуль магнитного потока и удерживающей силы одного из каналов якорь остаётся в притянутом положении благодаря действию другого канала, магнитный поток которого в данный момент имеет конечное значение.

Для уменьшения потерь на вихревые токи и гистерезис магнитопровод реле переменного тока собирают из листов специальных сортов стали, с большим удельным сопротивлением. Эти отличия приводят к значительному усложнению конструкции реле переменного тока. Поэтому в маломощных цепях переменного тока часто предпочитают применять вместо реле переменного тока реле постоянного тока, снабжённые выпрямительными устройствами.

Оборудование: лабораторная установка, вольтметр (0-250 В), амперметр (0-1 А), соединительные провода.

Порядок выполнения работы

1.      Ознакомиться с устройством и схемой (Рисунок 2) лабораторной установки.

2.      Определить основные параметры реле. Для этого необходимо падать напряжение 220 В на лабораторную установку, включив её в сеть, предварительно установив движок регулятора напряжения в крайнее левое положение. Медленно и плавно перемещая движок вправо, следить за изменением показаний вольтметра V и миллиамперметра mA и зафиксировать их показания U_C и I_C в момент срабатывания реле, о чём сигнализирует вспыхнувшая лампочка HL. Продолжая перемещение движка вправо, довести напряжение U_у до его максимального значения (из паспорта реле) и зафиксировать соответствующее ему значение установившегося тока I_у в управляющей обмотке реле. Затем, перемещая движок в обратном направлении, добиться отпускания реле и зафиксировать соответствующее этому моменту значения тока и напряжения (I_от и U_от)

3.      Рассчитать значения коэффициента управления k_у=Р_у/Р_с и коэффициента возврата l=I_от/I_c реле, взяв значения напряжения U_ном и тока I_ном, на которые рассчитаны контакты реле, из каталога. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.

Таблица 1

4.      Оценить влияние фазосдвигающего устройства на поведение реле. Для этого отключить одну из обмоток или снять с сердечника реле короткозамкнутый виток и наблюдать работу реле, подав на него переменное напряжение номинального значения (в этом режиме не следует долго держать реле под напряжением)

5.      По произведённым расчётам построить график ВАХ – зависимость тока I в обмотке реле от величины напряжения U на её зажимах I=f(U).

Контрольные вопросы

1.      Назначение реле в схемах автоматики?

2.      Как устроено электромагнитное реле переменного тока?

3.      Каким образом устраняется вибрация якоря реле переменного тока?

Скачано с www.znanio.ru