Реле времени

В схемах защиты и автоматики в ряде случаев требуется выдержка времени между срабатываниями двух или нескольких аппаратов. Для создания выдержки времени служат электрические аппараты, называемые реле времени.

Общее требование к реле: стабильность выдержки времени при колебаниях напряжения питания, температуры окружающей среды и воздействии других факторов;

Специальные требования предъявляются в зависимости от назначения реле:

1. В схемах автоматического управления при большой частоте включения требуются реле с высокой механической износостойкостью – до срабатываний. Требуемые выдержки времени находятся в диапазоне 0,25-10 с, и отличается высокой стабильностью.

2. Реле защиты энергосистем должны иметь высокую точность выдержки времени. Срабатывание происходит относительно редко, поэтому не предъявляются специальные требования по износостойкости. Выдержка времени составляет 0,1-20 с.

3. Реле автоматизации технологических процессов. Необходимы реле с большой выдержкой времени – от нескольких минут до нескольких часов. В этом случае, как правило, используются полупроводниковые реле времени.

Классификация реле времени:

1. Электромагнитные реле времени;

2. Электромеханические реле времени (с пневматическим замедлителем, с часовым механизмом;

3. Электронные (полупроводниковые реле).

Электромагнитные реле времени

(Реле времени с электромагнитным замедлением)

Устройство реле. Конструкция реле типа РЭВ-800 (рис. 7.1) содержит П-образный магнитопровод 1 и якорь 2 с немагнитной прокладкой 3. Магнитопровод укрепляют на плите 4 с помощью алюминиевого цоколя 5, на котором устанавливается контактная система 6. На магнитопроводе устанавливается намагничивающая обмотка 7 и короткозамкнутая обмотка в виде овальной гильзы 8. Усилие возвратной пружины 9 изменяется с помощью гайки 10.

Для получения большой выдержки времени при отпускании необходима высокая проводимость магнитной системы. С этой целью все соприкасающиеся детали магнитопровода и якоря тщательно шлифуются для исключения немагнитных зазоров между ними.

Принцип действия реле.Выдержка времени в таких реле осуществляется при отключении обмотки от сети до момента движения якоря, при котором происходит переключение контактов. Замедление времени отпускания якоря реле достигается установкой короткозамкнутой обмотки в виде сплошной медной (латунной) втулки (гильзы), охватывающей часть магнитопровода.

Рис. 7.1. Реле временис электромагнитным замедлителем

Рис. 7.2. Изменение потока в электромагните с короткозамкнутой гильзой: а – включение; б – отключение

Гильза замедляет спад магнитного потока, увеличивая тем самым время отпускания реле. Вихревые токи, появляющиеся в короткозамкнутой обмотке при включении или отключении основной обмотки, задерживают изменение магнитного потока и создают замедление срабатывания.

При отпускании якоря достигаетсябольший замедляющий эффект. При отключении обмотки переходной процесс происходит при притянутом якоре, когда индуктивность системы больше. Поэтому выдержка времени при отпускании якоря в электромагните с короткозамкнутым витком может быть получена больше, чем при притяжении.

На рис. 7.2 показаны кривые изменения потока в магнитопроводе при отсутствии (Ф_о) и наличии (Ф₀+Ф_э) короткозамкнутой обмотки.

В реальных системах после отключения напряжения от обмотки, поток спадает до значения остаточного потока Ф_ост, который определяется свойствами материала магнитопровода. Чем меньше коэрцитивная сила магнитного материала, тем меньше остаточный поток. При этом возрастает максимально возможная выдержка времени. Выдержка времени при отпускании увеличивается в насыщенных магнитных системах, при этом магнитопровод должен иметь высокие значения магнитной проницаемости на ненасыщенном участке кривой намагничивания.