ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ

Индукционные реле основаны на взаимодействии между индуцированным в каком-то проводнике током и переменным магнитным потоком. Поэтому они применяются только на переменном токе как реле защиты энергосистем. Как правило, это вторичные реле косвенного действия. Существующие типы индукционных реле можно разделить на три группы:

1) реле с рамкой; 2) реле с диском; 3) реле со стаканом.

В индукционных реле с рамкой (рас. 20-8, а) один из потоков (Ф₂) индуцирует ток в короткозамкнутой обмотке, помещенной в виде рамки в поле второго потока (Ф₁), сдвинутого по фазе. Реле имеют высокую чувствительность и наибольшее быстродействие по сравнению с другими индукционными реле. Недостатком их является малый вращающий момент.

Индукционные реле с диском широко распространены. Схема простейшего реле такого типа (с короткозамкнутым витком К и диском) приведена на рис. 20-8, б. Реле имеют сравнительно простую конструкцию и достаточно большой вращающий момент. Недостатком является замедленное действие вследствие большой инерции подвижной части.

Индукционные реле со стаканом (рис. 20-8, в) имеют подвижную часть в виде стакана, вращающегося в магнитном поле двух потоков четырехполюсной магнитной системы. Потоки Ф₁ и Ф₂ расположены в пространстве, под углом 90°, а по времени сдвинуты на угол γ. Внутри стакана 5 проходит стальной цилиндр 1 для уменьшения магнитного сопротивления. Реле со стаканом сложнее реле с диском, но позволяет получить время срабатывания до 0,02 с. Это существенное достоинство обеспечило им широкое применение.

Четырехполюсная магнитная система позволяет без существенных изменений получать разнообразные по назначению реле и унифицировать их производство. Например, если на полюсах 11 и 13 разместить токовые катушки 9, а на, ярме разместить катушки напряжения 7, то они создадут соответственно потоки Ф₁ и Ф₂, пропорциональные току и напряжению. Взаимодействие этих потоков с индуцированными в стакане 5 токами создаст в последнем вращающий момент

т. е. получим реле мощности.

В той же конструкции можно получить реле частоты, если на полюсах 11 и 13 расположить катушки напряжения 9 и соединить их последовательно с резистором, а катушки 7 соединить последовательно с конденсатором; Если оба контура (индуктивно-активный и индуктивно-емкостный) подключить на одно напряжение, то создаваемый в стакане 5 момент будет равен

где ƒ – частота тока.

Индуктивности катушек, емкость и сопротивление подбираются так, чти при заданной уставке по частоте потоки совпадают по фазе, т. е. угол равен нулю. При изменении частоты потоки не совпадут по фазе, а знак угла их сдвига будет зависеть от характера изменения частоты. При повышении или понижении частоты происходят поворот стакана в ту или иную сторону и замыкание (размыкание) тех или иных контактов.

Аналогично различными комбинациями катушек на сердечниках можно получить и другие реле по назначению.