Последовательное включение обмоток реле

Последовательное соединение контактов реле не имеет отношения к уменьшению тока, протекающего через контакты. Это техническое решение применяется для ослабления разрушающего воздействия электрической дуги на контакты в процессе коммутации. По сути — это простейшее дугогасительное устройство. Известно много принципов гашения электрической дуги на контактах электрических аппаратов: растягивание дуги путем вдувания ее в щелевую камеру газами, образовавшимися из изоляции под действием высокой температуры дуги или выталкивания ее из области контактирования магнитным полем постоянного магнита или электромагнита (специальной катушки), охлаждения дуги с помощью массивных металлических пластин или увеличенной массы самих контактов, увеличения сопротивления дуги, закручивания дуги по спирали вокруг специального барабана и т.д. При последовательном включении контактов реле, во-первых, дуга растягивается в количество раз, кратное количеству последовательно включенных контактных зазоров. Во-вторых, она лучше охлаждается, поскольку в контакте с дугой находится увеличенное количество металлических контактов, являющихся естественными теплоотводами. В третьих, увеличивается скорость восстановления электрической прочности такого удвоенного или утроенного межконтактного зазора и соотвественно сокращается время горения дуги.

Все это важно для цепей постоянного тока. На переменном токе дуга гаснет самостоятельно при первом переходе тока через нуль (правда лишь при условии, что за это время контакты успели разойтись на расстояние, при котором повторный пробой межконтактного промежутка уже невозможен (то есть скорость восстановления электрической прочности межконтактного зазора была достаточно высокой).

Источник

Исследование временных параметров реле

Страницы работы

Содержание работы

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения»

Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»

о выполнении лабораторной работы № 4

«Исследование временных параметров реле»

«Теоретические основы автоматики и телемеханики»

студент гр. АТ 511 Касимовский А.А.

1. Цель проведения исследований

2. Схемы замедления и ускорения

3. Таблица с результатами измерений

7. Выводы о результатах сравнения всех способов замедления с отметкой наиболее эффективных

8. Ответы на контрольные вопросы (блок 5)

1. Цель проведения исследований

Целью работы является ознакомление с методами измерения временных параметров реле СЦБ и изучение способов замедления реле.

2. Схемы замедления и ускорения

Рис 1. Схемы ускорения и замедления работы реле

3. Таблица с результатами измерений

Тип реле и сопротивление обмотки, ОМ

Вариант включения обмоток

7. Выводы о результатах сравнения всех способов замедления с отметкой наиболее эффективных.

8. Ответы на контрольные вопросы.

1. За счет каких процессов создается замедление на притяжение и отпадание якоря реле при шунтировании обмотки реле конденсатором?

При срабатывании реле сначала заряжается конденсатор С, когда напряжение Uс достигает значения Uпр, реле притянет якорь. При отключении от реле источника питания конденсатор С разряжается на обмотку реле. Когда напряжение Uc на конденсаторе достигнет значения Uотп, реле отпустит якорь. Чем больше емкость конденсатора С, тем больше замедление.

4. Как изменяются временные параметры реле при изменении сопротивления шунтирующего резистора?

Включение резистора Rд параллельно обмотке реле даёт замедление на притяжение и отпускание. Замедление на притяжение возникает из-за увеличения постоянной времени схемы по сравнению с τ_реле

Когда реле обесточивается через резистор протекает ток, созданный ЭДС самоиндукции, который удерживает некоторое время якорь реле притянутым. Чем меньше Rд, тем больше замедление. Недостаток схемы – уменьшение общего сопротивления нагрузки.

9. Объясните принцип действия схемы, изображенной на рис. 1, г.

Параллельно обмотке реле включен резистор. Чтобы обмотка реле шунтировалась только при его включении, последовательно с резистором Rд введен размыкающий контакт реле P. При выключении сопротивление Rд не будет влиять на время отпускания якоря tот. Замедляющее действие создаётся увеличением постоянной времени схемы τ_сх по сравнению с τ_реле:

Чем меньше значение сопротивления, тем больше время замедления, но уменьшать сопротивление R_Д можно до определенных пределов, чтобы не шунтировать реле.

12. Объясните, как изменяются временные параметры реле при включении двух обмоток реле параллельно.

При согласном включении обмоток обеспечивается ускорение на притяжение и замедление на отпускание якоря. При встречном включении обмоток обеспечивается замедление на притяжение и ускорение на отпускание якоря.

Источник

Включение нескольких реле в схемах на микроконтроллере

Если реле в устройстве много, то их проще всего подключить к MK по принципу «одно реле на одну линию порта». Получается линейка из N независимых каналов. Схемотехника каждого канала аналогична включению одиночного реле. Управление несколькими реле может производиться как синхронно, так и асинхронно во времени в зависимости от требуемого алгоритма работы устройства.

Существуют также специфические схемы включения, характерные именно для двух и более реле (Рис. 2.114, a…e).

Рис. 2.114. Схемы подключения нескольких реле к одному MK (начало):

а) микросхема Д4/содержит 7 транзисторных ключей с открытым коллектором. Внутренние защитные диоды позволяют подключать реле Kl…K7 прямо к выводам DAL Максимальное напряжение коммутации 50 В. Ток нагрузки на один канал до 500 мА при общей нагрузке на все выходы не более 2.5 А. Оптимальный вариант, когда число каналов DA1 равно числу реле;

б) при повышенном напряжении питания используется последовательное соединение реле Kl… Кп_у управляемых одним ключом VT1. Количество реле рассчитывается по сумме напряжений на каждом из них. Если сумма больше, чем напряжение питания, то реле не сработают, если сумма меньше, то реле будут перегреваться (надо ставить последовательный гасящий резистор). Недостаток — при «перегорании» обмотки одного реле, остальные перестают работать;

в) параллельное включение реле Kl… Kn по надёжности выше, чем последовательное. Через мощный транзистор VT2 протекает сумма токов всех реле, что приводит к увеличению его напряжения «коллектор — эмиттер» в открытом состоянии и ухудшает КПД. Транзистор VT2 следует поставить на радиатор или, ещё лучше, применить мощный полевой транзистор;

г) реле Kl… K10no очереди срабатывают в зависимости от скважности импульсов, генерируемых на выходе MK через канал ШИМ. Частота следования импульсов должна быть достаточно высокой (десятки килогерц), чтобы на выводе 5 микросхемы DA1 (фирма National Semiconductor) после фильтра R1, C1 было постоянное напряжение с минимумом пульсаций;

Рис. 2.114. Схемы подключения нескольких реле к одному MK (окончание):

д) реле K1 включается ВЫСОКИМ уровнем с выхода MK через транзистор K77, а реле К2 — от внешнего устройства (сигнал U_BX) через транзистор VT2. При срабатывании одного из реле (любого), второе не может быть включено из-за открытого диода Шоттки VD2 или VD4\

е) реле K1 включается тиристором VS1, а выключается контактами реле K2.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

Источник

Схемы соединений трансформаторов тока, виды схем, параллельное и последовательное

Назначение трансформаторов тока

Счётчики для однофазных и трёхфазных сетей рассчитаны на номинальные токи до 100 А. Использование приборов с большими токами затруднено по причине необходимости использования проводов слишком большого сечения. Таким образом, для измерения характеристик в линиях с большими токами необходимо использовать специальные устройства, понижающие ток до приемлемого значения. Для этой цели используются трансформаторы тока (ТТ).

Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в линейный провод, по которому проходит высокий ток, а ко вторичной обмотке подключается измерительный прибор. Для удобства выводы маркируются обозначениями. Для начала и, соответственно, конца первичной обмотки применяются обозначения Л1 и Л2. Для вторичной обмотки — И1 и И2. При подключении необходимо строго соблюдать полярность первичной и вторичной обмоток ТТ.

Чаще всего величина вторичного тока равна 5 А, иногда применяются ТТ со вторичным током 1 А. Для измерения же напряжения в высоковольтных сетях используется подключение через трансформатор напряжения, который понижает напряжение до 100 или 57.7 вольт.

Трансформаторы тока подключаются в трёхфазных цепях по схеме неполной звезды (сети с изолированной нейтралью). При наличии нулевого провода подключение осуществляется с помощью полной звезды. В дифференциальных защитах силовых трансформаторов ТТ подключаются по схеме «Треугольник».

Это позволяет скомпенсировать сдвиг фаз вторичных токов, что уменьшит ток небаланса. В трёхфазных сетях без нулевого провода обычно трансформаторы тока подключаются только на две ведущие линии, поскольку измерив ток в двух фазах, можно легко рассчитать величину тока в третьей фазе.

Если сеть имеет глухозаземлённую нейтраль (как правило, сети 110 кВ и выше), то обязательно подключение ТТ ко всем трём фазам. Соединение обмоток реле и трансформаторов тока в полную звезду. Эта схема соединения трансформаторов представлена в виде векторных диаграмм, которые иллюстрируют работу трансформатора на рис. 2.4.1 и на схемах 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4.

Если трансформатор работает в нормальном режиме, или если он симметричный, то будет проходить ток небаланса или небольшой ток, который появляется из–за разных погрешностей трансформаторов тока.

Представленная выше схема применяется против всех видов КЗ (междуфазных и однофазных) во время включения защиты.
Трехфазное КЗ
Двухфазное КЗ

Однофазное КЗ
Отношение Iр/Iф (ток в реле)/ (ток в фазе) называется коэффициентом схемы, его можно определить для всех схем соединения. Для данной схемы коэффициент схемы kсх будет равен 1.

На рис. 2.4.5 предоставлена схема соединения обмоток реле и трансформаторов тока в неполную звезду, а на рис. 2.4.6, 2.4.7. ее векторные диаграммы, которые иллюстрируют работу этой схемы.

Трехфазное КЗ — когда токи могут идти в обратном проводе по обоим реле.
Двухфазное КЗ — когда токи, могут протекать в одном или в двух реле в соответствии с повреждением тех или иных фаз.

КЗ фазы В одной фазы может происходить тогда, когда токи не появляются в этой схеме защиты.

Схему неполной звезды можно применять только в сетях с нулевыми изолированными точками при kсх=1 с целью защиты от КЗ междуфазных, и может реагировать только на некоторые случаи КЗ однофазного.

На рис. 2.4.8. можно изучить схему соединения в звезду и треугольник обмоток реле и трансформаторов соответственно.

Во время симметричных нагрузок в реле и в период возникновения трехфазного КЗ может проходить линейный ток, сдвинутый на 30* по фазе относительно тока фазы и в разы больше его.

Особенности схемы этого соединения:

при разных всевозможных видах КЗ проходят токи в реле, при этом защита которая построена по такой схеме, будет реагировать на все виды КЗ;
ток в реле относится к фазному току в зависимости от вида КЗ;
ток нулевой последовательности, который не имеет путь через обмотки реле для замыкания, не может выйти за границы треугольника трансформаторов тока.

Выше приведенная схема применяется чаще всего для дистанционной или во время дифференциальной защиты трансформаторов.

Схема восьмерки или включение реле на разность токов двух фаз.

На рис. 2.4.9 представлена сама схема соединения, а на рис. 2.4.10, 2.4.11.векторные диаграммы, которые иллюстрируют работу этой схемы.

Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду

Симметричная нагрузка при трехфазном КЗ.

Двухфазное КЗ Двухфазно КЗ АВ или ВС
При разных видах КЗ, ток в реле и его чувствительность будут разными. Ток в реле будет равен нулю во время однофазного КЗ фазы В. Эту схему можно применять, тогда, когда не требуется действий трансформатора для защиты от разных междуфазных КЗ с соединением обмоток Y/* – 11 группа, и когда эта защита обеспечивает необходимую чувствительность.

Соединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

На рис. 2.4.12. можно изучить схему соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности. Только во время однофазных или двуфазных КЗ на землю появляется ток в реле. Эту схему можно применять во время защиты от КЗ на землю. КЗ IN=0 при двухфазных и трехфазных нагрузках. Но часто ток небаланса Iнб появляется из–за погрешности трансформаторов тока в реле.

Последовательное соединение трансформаторов тока

На рис. 2.4.13. представлена схема последовательного соединения трансформаторов тока. Подключенная к трансформаторам тока, нагрузка, распределяется поровну. Напряжение, которое приходится на любой трансформатор тока и на вторичный ток остается неизменным.

Источник