Файл: Фабрикант, В. Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование учеб. пособие.pdf

Отсюда магнитодвижущая сила рамки

к - - kza

т. е. магнитодвижущая сила F3 пропорциональна магнитодвижущей силе F2.

Вращающий электромагнитный момент создается только взаи­ модействием рамки 3 с катушкой 1. Момент от взаимодействия рамки с катушкой 2 равен нулю, так как оси рамки и катушки 2

Потребление обмотки 1 не отличается от потребления соответ­ ствующей обмотки электродинамического реле. Потребление же об­ мотки 2, поскольку она связана взаимоиндукцией с рамкой Заклю ­ чает как мощность, непосредственно затрачиваемую в обмотке 2, так и мощность в рамке 3. Этот факт, однако, не нарушает пропор­ циональности полной потребляемой мощности квадрату магнито­ движущей силы F2, так как и магнитодвижущая сила рамки F3 пропорциональна F2, а отражается только на значении коэффи­ циента пропорциональности kz2e‘^>. Если предположить, как и ра­ нее, что Yi« Y 2, то выражение (7.26) сохраняет силу и для рас­ сматриваемого случая.

Аналогично электродинамическому реле, магнитодвижущие си­ лы Л и F2 могут быть заменены двумя линейно от них зависящими

331

Соответственно коэффициенты добротности

Подставляя значение ■■— -?- . ■——”'3 - из (7.47) в (7.42), найдем kzs da13

Значение коэффициента добротности может быть найдено из (7.48) после замера вращающего момента при известных Ft и F2. В остальном реле не отличается от электродинамического.

§ 7.8. Индукционное реле

Некоторые конструктивные исполнения индукционного реле показаны на рис. 7.5.

Рис. 7.5. Индукционное реле:

а—с диском; б—с цилиндрическим ротором; I —внутренний сердечник; 2—ци­ линдрический ротор; 3—полюса

Индукционное реле отличается от индукционно-динамического тем, что подвижная часть выполняется не в виде рамки из прово­ да, а в виде сплошного тела (диска, цилиндра) из проводящего материала. Распределение токов по поверхности этого тела нерав­ номерно и приобретает существенное значение при определении вращающего момента. Сцепление магнитного потока неподвижной

332

катушки с токами подвижной части зависит не только от формы этой подвижной части, но и от токораспределения в ней. Отсюда следует, что и взаимная индуктивность между неподвижной катуш­ кой и подвижной частью зависит от токораспределения в послед­

ней.

При наличии в индукционном реле двух неподвижных катушек магнитный поток каждой из них наводит в подвижной части э. д. с., вызывающие протекание соответствующих токов. Распределение токов, вызванных потоком одной неподвижной катушки, отличается от распределения токов, вызванных потоком другой неподвижной катушки. Следовательно, и взаимная индуктивность между непо­ движной катушкой и подвижной частью зависит от того, с какими из этих токов рассматривается взаимодействие неподвижной ка­ тушки. В индукционно-динамическом реле существует лишь одна взаимная индуктивность — между подвижной рамкой и каждой из неподвижных катушек. В индукционном реле с двумя неподвиж­ ными катушками существуют две взаимные индуктивности —

индуктивность А112 с токами в подвижной части, наводимыми вто­ рой неподвижной катушкой. Аналогично, вторая неподвижная ка­ тушка имеет взаимные индуктивности с подвижной частью М2\

и М22.

Следует отметить условность значения коэффициентов взаимо­ индукции между неподвижной катушкой и подвижной частью. Эта условность заключается в неопределенности числа витков в по­ движной части, а следовательно, и потокосцепления с ней. Однако значение

К = M/(wn w„),

где М — коэффициент взаимоиндукции; w„ — число витков непо­ движной катушки; шп — число витков подвижной части, является вполне определенным, так как условные значения М и шп меня­ ются пропорционально друг другу.

Сопротивление подвижной части zn токам, наводимым какой-

либо катушкой, также условно. Однако значение кгл = z jwf'Sa является вполне определенным. Это значение, вообще говоря, за­ висит от того, рассматриваются ли токи, наведенные первой ка­ тушкой (Ля,,) или второй (kza2). Соответственно различны и углы сопротивления подвижной части уш и уп2.

С учетом всего изложенного среднее значение электромагнит­ ного момента для реле с двумя катушками определяется выраже­ нием, содержащим четыре члена, аналогичных (7.42),

333

Если бы магнитный поток каждой неподвижной катушки пере­ секал подвижную часть в одной геометрической точке, то все токи, наведенные этим потоком, охватывали бы его. При этом взаимная индуктивность между неподвижной катушкой и вызванными ею же токами подвижной части была бы при данном положении по­ движной части максимальной. Следовательно, производная этой взаимной индуктивности по перемещению была бы равна нулю:

В действительности магнитный поток пересекает подвижную часть не в одной точке. Однако, если подвижная часть симметрич­ на относительно этого потока, равенства (7.5С) сохраняют силу.

При симметричном расположении обеих катушек относительно подвижной части, что обычно имеет место, существуют также ра­ венства:

Необходимо отметить также, что переменные слагающие элек­ тромагнитного момента, вызванные взаимодействием первой катуш­ ки с токами, наведенными второй, и взаимодействием второй катушки с токами, наведенными первой, взаимно уничтожаются. Поэтому вращающий момент симметричного индукционного реле постоянен во времени, т. е.

•Мвр.э = Л1вр.э. ср-

Как видно, выражение (7.52) можно получить из (7.42), изме­ нив коэффициент и приняв у з = 0. Соответственно, выражения (7.43), (7.44) и (7.45) принимают для индукционного реле следую­ щий вид:

334