34.Реле с выпрямитльным элементом.

Принцип действия реле заключается в следующем. В исходном состоянии, когда обмотка реле отключена от источника электрического тока (рис. 3.14, с), между якорем и сердечником существует воздушный зазор (якорь отпущен), верхний штифт оказывает механическое давление на контактную пружину О, создавая нажатие на тыловом контакте. Тыловой контакт замкнут, фронтовой — разомкнут. Такое состояние реле называется обесточенным («без тока»). При подаче тока в обмотку в сердечнике образуется магнитный поток Фп, который протекает через ярмо, якорь и воздушный зазор между якорем и сердечником. При достижении магнитным потоком номинального значения якорь притягивается к сердечнику. В результате нижний штифт оказывает механическое давление на контактную пружину О, которая перемещается вверх, создавая нажатие на фронтовом контакте. Происходит размыкание тылового и замыкание фронтового контакта (рис. 3.14, б). Этот процесс называется притяжением якоря, а состояние реле — «под током». При отключении обмотки от источника тока магнитный поток исчезает, и якорь возвращается в исходное положение под действием силы тяжести, создаваемой противовесом. В результате перемещения контактной пружины О фронтовой контакт размыкается, а тыловой замыкается. Этот процесс возврата якоря в исходное положение называется отпусканием якоря реле. Реле переходит в состояние «без тока». Работа нейтрального реле не зависит от полярности (направления) постоянного тока, протекающего по обмотке.

35.Принцип действия индукционного реле

. Принцип действия индукционного реле

Поместим диск в зазорах двух электромагнитов, по катушкам которых протекают переменные токи I1 и I2 (рис. 2). Каждый ток создает магнитный поток, пронизывающий диск. Если известны положительные направления токов (обозначены стрелками), то по правилу "буравчика" легко определить направления потоков. При вращении рукоятки по направлению тока движение буравчика совпадает с направлением силовых линий. Если смотреть на диск сверху, то поток Фх, создаваемый током I1, направлен от наблюдателя (крестик - хвост летящей стрелы); поток Ф2, создаваемый током I2, направлен к наблюдателю (точка - острие летящей стрелы).  Если изменения токов происходят синусоидально, то таким же образом изменяются магнитные потоки. Но тогда согласно закону электромагнитной индукции в диске должны наводиться ЭДС и циркулировать вихревые токи (токи трансформации). Вокруг следа полюсов первого электромагнита образуется контур с током I1д , вокруг следа полюсов второго электромагнита I2д- Направления этих токов определяются опять по правилу буравчика: если буравчик движется по направлению потока, рукоятка вращается по направлению тока.  Как известно, между магнитным потоком и током, находящимся в его поле, возникают электромеханические силы взаимодействия. Так как здесь мы имеем два потока и два контура с током, то необходимо рассмотреть четыре силы. Направления этих сил определяются по правилу "левой руки". Результирующая сила взаимодействия потока Ф, с током I1д при симметрии магнитного потока равно нулю, потому что она представляет сумму взаимно уравновешенных сил левой и правой половины контура. Точно так же равна нулю и сила взаимодействия потока Ф2 со "своим" током i2d, (На рис. 2 эти силы не показаны.) Отсюда следует, что в индукционных реле и приборах должно быть не менее двух потоков.  Иной результат получается при взаимодействии потока Ф2 с током i1д. Токи в левой и в правой половинах контура противоположны. Поэтому правая часть контура отталкивается от потока Ф2 с силой f1 , а левая - притягивается к нему с силой I2. Но поскольку правая половина расположена от оси магнитного потока ближе, чем левая, то Д >f2 и равнодействующая Fl =Д -— f2 направлена влево. Рассматривая аналогично взаимодействие потока Ф, с током i2d , устанавливаем, что F2 = f3 - f4 направлена вправо. Итак, мы имеем две силы, направленные противоположно: Fl - сила взаимодействия тока f1д с потоком Ф2 и F2 -сила взаимодействия тока L  с потоком Ф,.  Если магнитные потоки сдвинуты по фазе, то равнодействующая сила не равна нулю. Можно доказать, что она всегда направлена от оси опережающего магнитного потока к оси отстающего. Иными словами, отстающий магнитный поток притягивает контур с током, созданным опережающим магнитным потоком.  Равнодействующая сила F = F± - F2 создает вращающий электромагнитный момент JW = Fnd, где d - плечо силы.

Вращающий момент пропорционален магнитным потокам и синусу угла сдвига между ними

Мэ = k* Ф1*Ф2*sinф. (5)

Очевидно, что наибольший вращающий момент возникнет при сдвиге потоков на 90°.  В индукционных реле тока магнитный поток, созданный протекающим по катушке током, необходимо расщепить на два потока и сдвинуть их пространственно и по фазе. Достигается это следующим образом (рис. 3). На верхний и нижний полюсы электромагнита насаживаются короткозамкнутые витки (экраны), охватывающие часть сечения магнитопровода. Через экранированную часть полюсов проходит поток Ф1} через неэкранированную часть - потокФ2. Поток Ф1 индуктирует в короткозамкнутых витках ЭДС Ек, отстающие от него на 90°.  В короткозамкнутых витках протекают токи Iк, вызванные Ек и примерно совпадающие с ней по фазе.