Курсовая работа
на тему:
"Электромеханические элементы"
1. Общие сведения об электромеханических системах
На основе электромеханических элементов создавались устройства релейной защиты и автоматики первого поколения. Начиная с 60-х годов электромеханическая элементная база стала заменяться полупроводниковой, а затем микропроцессорной. Однако и сейчас в устройствах релейной защиты и автоматики систем электроснабжения используют электромеханические реле: электромагнитные, индукционные, магнитоэлектрические. По назначению они делятся на измерительные и логические. Под электромеханическим реле, согласно ГОСТ 16022—83, понимают электрическое реле, работа которого основана на использовании относительного перемещения его механических элементов под воздействием электрического тока, протекающего по его обмотке.
На основе электромеханических систем можно создать измерительные реле с одной воздействующей величиной и более, реагирующие элементы схем сравнения, а также реле для логической части автоматических устройств. Как и прежде, широко применяются электромагнитные и индукционные измерительные реле, причем в первом случае осуществляется сравнение величин по абсолютному значению, а во втором — их сравнение по фазе. Реле логической части обычно являются электромагнитными. Магнитоэлектрические и поляризованные реле используют в качестве реагирующих элементов схем сравнения.
2. Принцип действия и выполнение электромагнитных реле
Для построения электромагнитных реле обычно используют следующие электромеханические системы: с втягивающимся якорем; с поворотным якорем; с поперечным движением якоря. Действие таких реле основано на взаимодействии между ферромагнитным якорем 2 и магнитным полем обмотки 6, обтекаемой током /р. Реле косвенного действия имеет контактную систему, которая состоит из неподвижной 3 и подвижной 4 частей. Подвижная часть связана с якорем реле. При отсутствии тока в обмотке 6 якорь удерживается в исходном положении противодействующей пружиной 5 с усилием Fn, при этом контакт реле разомкнут.
При прохождении по обмотке реле тока возникает магнитный поток Ф, замыкающийся через магнитопровод электромагнита, воздушный зазор и якорь. При этом создается электромагнитная сила F3, стремящаяся притянуть якорь реле к электромагниту — обусловить действие реле:
где— магнитная проводимость; / — длина силовой магнитной линии, м; wp — число витков обмотки, реле.
Выражение является общим для всех конструкций электромагнитных реле. У реле с поворотным якорем магнитное поле в воздушном зазоре практически можно считать равномерным. При этом магнитную проводимость, которую в основном определяют длиной воздушного зазораи площадью его сечения s, с достаточной точностью можно принять равнойТак как при движении якоря сокращается зазор, то при этом
Подставляя в выражение, можно найти
Для действия реле необходимо, чтобы на всем пути перемещения якоря от начального положения в конечное положение выполнялось условие
где Fw — сила трения, Н.
Минимальное значение тока /р, при котором соблюдается условие, является током действия реле /др. Отпускание якоря, т. е. возврат реле в начальное состояние, может произойти, если на всем пути от досохраняется условие
На рис. ............
