Investigarea sincronizare releu electromagnetic
Laborator № 9
Parametrii de timp de studiu relee electromagnetice
Obiectiv: Pentru a studia metodele de măsurare a timpului de răspuns și eliberarea de relee electromagnetice neutre de diferite tipuri. Se determină calendarul pentru diferite scheme electrice releu.
Unelte si accesorii pentru lucru
- Contor de timp releu parametrii F291 - 1 buc.
- Modelul de laborator cu comutatorul de încercare - 1 buc.
- Sursa de alimentare B5-50 - 1 buc.
De-a lungul unui timp (timp de răspuns și eliberare timp TAV tOTP) relee pot fi împărțite în instalații de încălzire (Tav ≤ 0,001 s; tOTP ≤ 0,001 s), rapid (Tav ≤ 0,05 s; tOTP ≤ 0,05 s), întârziate (Tav ≥ 0,15s; tOTP ≥ ≥ 0,15 a) și normal (0,05 ≤ a ≤ 0,15 cu Tav). De obicei tOTP și TAV nu sunt egale, și, prin urmare, același releu poate fi, de exemplu, rapid atunci când sunt declanșate și susținute atunci când este eliberat, și vice-versa. După cum știți, când activați sau dezactivați circuitul bobinei releului are loc procesul de tranziție. TOTP de presă timp, ca operațiunea releu de timp, este format din două componente - timpul de pornire la timpul de eliberare și de mișcare :.
Luați în considerare procesul de tranziție atunci când releul este pornit. Releul electromagnetic poate fi imaginat ca o bobină cu un jug și reprezentat ca o conexiune serie de inductanță L și rezistența R a înfășurării (Fig. 1).
Când semnalul de intrare se modifică în trepte de la 0 pentru a opera curent Iset
ICP = Iset (1-e-t / τ) (1)
unde Iset = U / R - curent constant în bobina; τ = L / R - timpul electromagnetic constant al înfășurării la poziția inițială a armăturii (la ancora eliberată).
Ecuația este un exponent care este reprezentat grafic prin curba punctată 1 (Fig. 1b) și ieșirea pe presupunerea că inductanța procesului bobinei releului și preluare este constantă. Cu toate acestea, în realitate, în timpul deplasării armăturii modifică conductivitatea magnetică a diferenței de aer, prin urmare, inductanța înfășurărilor, de asemenea, modificări și nu este constantă. Modificarea curentului în condiții reale ilustrate în figura 1b prin curba solidă 2. Pornind de la punctul A (începutul deplasării armăturii), curentul I nu variază exponențial, ci prin alte legi, deoarece inductanța de lichidare începe să crească. Unele reducere curent după începerea mișcării se datorează creșterii anti-EMF. cauzată de o schimbare în inductanța. După încheierea mișcării curentului pentru armături continuă să crească până la valoarea sa la starea de echilibru Iset din nou exponențial, dar cu un alt (mai mult) timp constant. În cazul în care curentul ajunge la o anumită valoare începe să se miște ancora: timpul scurs din momentul includerii, corespunde timpului de pornire:
Fig.1. Tranzitorii atunci când este pornit și oprit
De obicei, timpul de mișcare armătură este semnificativ mai mică decât timpul de pornire și se poate presupune constantă pentru un releu de tip dat (= (0.1. 0.4)). Prin urmare, timpul de funcționare a releului depinde în principal de timpul de pornire, și formula (2) pot fi reprezentate
în care kZ.SR = Iset / ICP - factor de siguranță atunci când a declanșat.
Procesul de tranziție la deconectarea releului va lua în considerare, de asemenea, un cuplu de rupere. Eliberarea armăturii releului poate fi cauzat fie prin oprirea tensiunii de alimentare U a bobinei B1 prin comutator sau circuitul sfasaiati această înfășurare B2 scurtcircuitat (Fig. 1c). Pentru a evita scurtcircuitarea sursei de alimentare U (al doilea caz), circuitul furnizează Rdob rezistor. În primul caz, tensiunea de alimentare este U (figura 1c.), Curentul bobinei este redusă aproape imediat de la Iset la zero (Figura 1d -. Linia punctată). Cu toate acestea, trebuie subliniat faptul că, prin deschiderea comutatorului B1 energia stocată în bobina de câmp magnetic creează o durată scurtă tranzitorie, menținând în același timp curentul datorită arcului electric între contactele releului. În acest caz, toată energia stocată în câmpul magnetic este transformată în căldură. Având în vedere că durata procesului este mic, se crede că, atunci când eliberarea timpului de preluare este aproximativ zero (vezi. Fig. 1d).
(. 1d Fig) Când eliberați comutatorul de înfășurările scurtcircuitare, Procesul de tranziție curentă:
Grăitor această dependență este exponențială de 1 (Fig. 1d). Anchor releu va începe să se mute departe de miezul până la punctul în care forța motrice este mai mică decât opoziția. Curentul la care armătura începe retragerea miezului corespunde unei iTR pickup curent. Dacă (4) în locul valorii curente IoT substituie ea IoT = iTR, obținem o expresie pentru determinarea timpului de pornire atunci când este eliberat:
unde τ2 = L / R - timp electromagnetic constant; L - inductanța bobinei cu tragere de ancorare.
Fig. Curba 1d 2 prezintă variația curentului în bobina releului de la începutul deplasării armăturii (punctul A) la capătul tranzitoriu. Aici, ca și la operație, există o anumită curbă deviație 2 (stropire) datorită modificărilor exponențiale 1 inductanță de la maximum la valori minime. Odată ancorat pleacă din miez, curentul va continua să scadă exponențial cu aceeași constantă (ca și în poziția inițială ancoră), adică τ1 = L / R. Timpul de deplasare este determinată atunci când eliberați în același mod ca și releul preia. Se calculează releul prin formula (3) punctul declanșare este dificilă deoarece este imposibil să se determine cu precizie inductanța bobinei L; În plus, atunci când se calculează Tav nu numărate erori care apar datorită influenței curenților turbionari. O definiție mai exactă a tav dat metode experimentale.
Operarea și releul de timp de eliberare poate fi modificată ca scheme și metode de proiectare. Aplicarea tehnicilor de circuit, durata procesului de tranziție poate fi schimbat. Dat fiind faptul că acest tip de valoare relee ICP = const, cu formula (3), care poate modifica valoarea Tav, schimbarea sau Iset τ1. De exemplu, creșterea valorii la starea de echilibru Iset reduce Tav, și crește τ1 constantă de timp - pentru a crește PPȚ. Cu toate acestea, posibilitățile practice sunt limitate, și anume, cu creșterea Iset se pot produce înfășurări supraîncălzite, iar scăderea Iset reduce factorul de siguranță la funcționare kZ.SR = Iset / ICP.
Luați în considerare metodele de circuit de accelerare funcționare a releului (Fig. 2). Fig. Curba 2b 1 caracterizează procesul de tranziție în bobina releului fără operație de accelerare forțată a releului, timpul de răspuns releului este indicat ca. Includerea în serie cu releul de înfășurare rezistență suplimentară Rdob activă (vezi. Fig. 2a) conduce la o scădere a timpului de circuit constant, adică la o reducere a timpului de funcționare a TCS releului (curba 2, fig. 2b). În acest caz, constanta de timp a circuitului este
Fig. 2. accelerație circuit de releu (a) și dependența de variația curentului în bobina releului atunci când releul este declanșat (b).
În metodele de mai sus, de acționare a releului de accelerație pentru a menține o valoare constantă a curentului Iset este necesară creșterea tensiunii de alimentare U cu o valoare AU. Este subliniat faptul că, pentru a reduce magnetic tcp tOTP și realizate din materiale cu rezistență specifică mare și reducerea curenților turbionari - de data aceasta la creșterile de preluare. Astfel de materiale includ oțel siliciu, oțel permalloy și nizkonikelevye m. P.
Schema este prezentată în Fig. 3a, decelerarea de declanșare a releului este realizată printr-un condensator C conectat în paralel cu înfășurarea. Atunci când înfășurarea de curent tranzitorii iPer trece mai devreme prin ocolind C LOB, deoarece inductiv de lichidare rezistență mult mai mare rezistență condensator capacitate. La finalul tranzitorie, atunci când rata de variație a curentului este scăzută, curentul trece prin bobina releului, cauzând răspuns decelerare, proporțională cu capacitatea de C. capacitor Curentul care curge prin condensator și timpul, prin urmare, rata de decelerare este determinată de raportul dintre U, C, LOB, ROB. Datorită posibilității de formare a fenomenelor de rezonanță, acest sistem nu a găsit aplicarea pe scară largă.
Fig. 3. Schemele de răspuns lent și eliberați releu pentru un circuit paralel a condensatorului (e), un scurt-circuitat înfășurare (b), diode și rezistență (s).
O modalitate foarte eficientă de obținere a unui releu electromagnetic de declanșare decelerare amortizare (impact Metoda asupra ratei de schimbare a fluxului magnetic în apelul magnetic damping). REZUMAT element de amortizare magnetic, care este plasat pe miez cu excepția înfășurării de operare W (vezi. Fig. 3b) și totuși scurtcircuitează înfășurarea WKZ (numit snubber), care are o inductanță mare și LKZ mici RKZ rezistență activă. lichidare atunci când comutatorul este creat într-un mod tranzitoriu curent Isc care formează un flux magnetic care induce ERPs în lucru de lichidare WP contra-electromotoare Amortizorul. - E. Conform legii lui Lenz, această emf previne creșterea unui curent I și magnetic funcția de distribuție a fluxului în bobina de operare și, prin urmare, încetinește de funcționare a releului. La finalul funcției tranzitorii magnetic distribuției fluxului în bobina de operare devine constantă, iar acțiunea WKZ încetează de lichidare. Timpul de creștere a fluxului magnetic la o valoare FSS și timpul de declanșare este crescută la o valoare (curba 1, vezi. Fig. 4).
Fig. 4. Schimbarea fluxului magnetic la releul cu scurtcircuitată de înfășurare (1) și fără (2).
timpul de decelerare poate fi reglată prin ajustarea rezistor RREG (vezi. Fig. 3b) inclus în circuitul WKZ înfășurare. În acest lichidare pantaloni scurți de circuit decelerarea are o valoare maximă.
bobina scurtcircuitat este de obicei realizată într-un manșon masiv (manșon) realizat din cupru sau aluminiu, plasat deasupra miezului. Având bucșe crește curenții turbionari și deci a fluxurilor magnetice (vezi. Fig. 5). Creșterea timpului de eliberare a releului poate primi bobina releului de manevră R rezistor și VD dioda (Fig. 3c).
Modelul de laborator constă în măsurarea parametrilor temporali releu F291 banc de laborator cu comutatorul de testare (ISU - 48C, RCM - 2) și B5 alimentare - 50 (Figura 6a, b, c, d.).
F291 Dispozitivul poate măsura primul circuit (deschis) de contact releu verificat următoarea periodicitate:
a) releu de timp de eliberare;
b) diferența de timp de răspuns (eliberare) orice combinație de două perechi de contacte;
Fig. 5. magnetic bobina releului de amortizare scurtcircuitate prin: 1 - bobina scurtcircuitată 2 - miez 3 - înfășurare.
c) timpul de răspuns al deschiderii releului și închiderea contactelor;
g) deschiderea contact momentan și închidere;
F291 de pe panoul frontal se află:
a) Dispozitivul de comutare buton;
b) comutator „MODE“ pentru a efectua comutarea circuitului unității corespunzătoare raportului dintre contactele și comutatorul pentru modul de funcționare pentru încercare;
c) Butonul (de contact) funcția de măsurare "CST" verifică contactele;
g) „DIFERENTA“ butonul (diferența) să funcționeze ca o diferență de timp de funcționare a determina orice combinație a două mărci și rupe contacte și de a determina atunci când un scurt circuit sau contact deconectare;
d) Butonul „100“ pentru operarea dispozitivului la limita de 100000 ms;
e) Butonul „MSA“ (suma) pentru însumarea citirile de pe măsurători repetate ale parametrilor releului;
g) Butonul "SBR" (reset) pentru a reseta dispozitivul otschotnogo dispozitivului;
h) comutare „START“ pentru a conecta tensiunea la bobina releului sub testare și conectarea generatorului de impulsuri la un numărabile decenii.
Panoul din spate dispus F291:
a) Terminalele 1, 2 (circuit de releu) pentru conectarea bobinelor releu la circuitul de alimentare;
b) terminalele 3, 4 (piesa 1), 3, 6 (piesa 2) pentru conectarea contactele releului testat
c) conectorul „CPU“ la ieșire rezultatele la imprimantă;
d) conector „regulator“ pentru control la distanță;
e) un terminal la sol.
Laboratorul utilizează următoarele moduri de funcționare a unității F291:
Modelul de laborator reprezintă un stand de încercare cu amplasat pe un tip releu ISU - 48C și RCM - 2 și bornele de alimentare derivate, contacte de releu și bornele condensatorului și rezistență. Este posibil să se schimbe valoarea rezistorului (100 ohmi / 220 ohmi) folosind comutatorul de pe panoul frontal. Releu de alimentare cu energie MKU-48C - 24, RCM - 2-42 V.
B5 de alimentare - 50 este o sursă de energie în impulsuri de curent continuu, cu posibilitatea de a stabili discret valori fixe de tensiune și curent. Etapa valori discrete ale tensiunii și curentului de 1 V, 1 mA. Limitele de setare 0 tensiunii de ieșire - 299 V; setare limitează curentul de ieșire 0-299 mA.
NU INCLUDE PUTERE B5-50 ÎN DISCRET POZIȚIA SWITCH typesetting egală cu display "000" B "000" mA.
Ordinea de performanță
Pentru a măsura timpul de răspuns și de presă relee de contact NO și NC. Pentru a face acest lucru:
1) pentru a stabili tensiunea de alimentare necesară a releelor de testare pe B5 de alimentare - 50 (ISU-48C - 24B, RCM - 2 - 42B), și un curent de 250 mA;
2) pentru a colecta schema releu de testare conform schemei (vezi. Fig. 6 a).
3) pentru a înființa grupuri de lucru aparat F291 la „OFF“;
4) selectați dispozitivul modul de operare dorit F291 conform tabelului mod;
5) rândul său, dispozitivele de alimentare F291 și B5 - 50;
6) apăsați „RESET“ de pe F291 și unitatea cu ajutorul comutatorului basculant „START“ pentru a face măsurarea parametrului timp de testare;
7) repetați pasul 6 de trei ori;
8) 7 se repetă etapa 1. Scheme conform Fig. 6b. g;
9) datele înregistrate în tabelul 1.
Mama tuturor instrument de luare a fost specialități departamentul de „Mecanică Fină Dispozitive“, care a fost deschis în 1961 la Facultatea de Inginerie Mecanică.
În 1976, a fost organizat departamentul opto-mecanic.