Электромагнитное токовое реле Советский патент 1981 года по МПК H01H51/30 

где Wm - количество витков обмотки 5;

0) - круговая частота периодической

составляющей тока реле; Кш - активное сопротивление контура обмотки 5, включая сопротивление ключевого элемента 6. Общий магнитный поток электромагнита Ф разветвляется между сердечником шунта с сопротивлением и якорем через активное магнитное сопротивление зазоров Ry.u..

Если fp - намагничивающая сила обмотки реле (гармоническая составляющая), Ra.f, -активное магнитное сопротивление зазора (фиг. 1), то поток в якоре равен:

Р

Ф,

u.

+ ,-6 + к,л

J.

ш

Совместпое рассмотрение формул (1) и (2) показывает, что модуляция сопротивления шунта Rus ключевым элементом 6 приводит в данной конструкции к управлению потоком Фя. В частности, при

О и 0 Ф,

Н + л

при - сю и /,, 7 о, Фя : 0.

При отсутствии зазора б, т. е. при

А

/,,.« 0, поток в якоре реле Фя

и не

зависит от сопротивления шунта.

Таким образом, при замыкании ключевого элемента в якоре реле увеличивается поток, а при размыкапии - уменьшается. Наличие зазора обеспечивает эффективное управление потоком Фя. При плавном изменении сопротивления резистора 13 изменяется магнитное сопротивление щунта и достигается изменение уставки срабатывания реле.

При активном характере цепи обмотки 5 шунта длительность переходных процессов мала, и замыкание ключевого элемента 6 позволяет пропускать в якорь реле поток в заданный короткий интервал времени.

Фазовая чувствительность реле достигается, например, использованием ключевой схемы с двумя транзисторами (фиг. 3). Если при открытом состоянии транзистора 14 разрешается прохождение положительной полуволны потока в якорь, то при отпирании транзистора 15 в якорь может пропускаться отрицательная полуволна потока.

Если момент появления соответствующей полуволны потока и момепт отпирания транзистора, разрещающего прохождение этой полуволны, совпадают, то эта полуволна поступает в якорь и обеспечивает некоторый вращающий момент, и наоборот. Если в обмотку электромагнита подан ток, то напряжение подается на базы транзисторов ключевой схемы.

В зависимости от взаимного сдвига начальных фаз тока и напряжения вращающий момент изменяется от нуля до максимального значения.

Измерение сопротивления, подводимого к реле посредством подачи в обмотку

электромагнита тока и напряжения в цепь управления транзисторным ключом, может достигаться при использовании схемы на фиг. 4, где в сопротивлении 16 выпрямленное значение тока ii, пропорциональное току реле, сравнивается с выпрямленным значением тока /2- пропорциональным напряжению реле. При . т. е. при уменьшении измеряемого сопротивления ниже уставки, транзисторный ключ замыкается, обмотка шунта с возросшим током гш вытесняет магнитный поток в якорь, срабатывает реле.

Блокировка реле достигается управлением ключевого транзистора (фиг. 5) напряжением, подводимым к зажимам 7 и 8. В частности, при подаче этого напряжения через стабилитрон достигается несрабатывание реле при величинах напряжения, больщих напряжения стабилизации, и

срабатывание при меньших напряжениях. Указанный ключ может использоваться при выполнении комбинированной защиты но току и напряжению.

В предлагаемом реле наряду с отмеченными качествами достигается гальваническая развязка цепи обмотки электромагнита реле от цепи ключевого элемента. В результате создаются благоприятные условия для использования полупроводниковых ключевых схем без специального источника питания и промежуточных трансформаторов.

Формула изобретения

1- Электромагнитное токовое реле, содержащее якорь, выполненный в виде качающегося лепестка, магпитоировод с рабочей обмоткой и шунт из ферромагнитного материала с обмоткой, размещенный параллельно якорю, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, шунт из ферромагнитного материала расположен с зазором относительно полюсов магнитопровода.

2. Реле по п. 1, отличающееся тем, что в него введен ключевой элемент, который подключен к обмотке ферромагнитного щунта.

3. Реле по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено регулируемым резистором, который подключен к обмотке ферромагнитного шунта.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

56

1. Чунихин А. А. Электрические аппара-2. Авторское свидетельство СССР

ты. М., «Энергия, 1967, с. 286-287.№ 587524, кл. Н 01 Н 51/30, 1976.

811354

vVjf

V Ф.