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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 179

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вентиль должен быть рассчитан на полное обратное напряжение. Возможны и другие методы увеличения tH.

§ 7.20. Задачи и главе седьмой

1.В токовом электромагнитном реле системы РТ угол затя

тиводействующей пружины изменяется от минимального я / 6 до максимального

Рис. 7.22. Зависимость электромагнитного момен­

та Мэм и момента пружины

Мпр от

координа­

ты s положения

якоря

 

2я/3. На какой угол должна быть затянута

пружина

в реле РТ-40 (ток сраба­

тывания регулируется в пределах 5—10 а при последовательном и 10—20 а при

параллельном соединениях катушек) при токе срабатывания 8 а?

 

 

 

2. В токовом 'электромагнитном реле системы РТ электромагнитный момент

Мвм= 6 Р , где

F — магнитодвижущая сила. Коэффициент пропорциональности

k

в

начальном положении якоря 6и=2,5-10~ 8 н-м/а2, в конечном положении

6к

=

3,5-10~ 8

н-ж/а2. Противодействующий момент создается пружиной с вра­

щающим моментом Мпр=4,08• 10_s н-м при

угле закручивания

ф =я/2.

Угол

закручивания

ф в начальном положении регулируется

от я / 6 до

2я/3. Угол по­

ворота якоря от начального до конечного положения составляет я/18.

если

 

 

Определить коэффициент возврата

реле

при крайних регулировках,

момент сил трения: а)

МТр=10~ 8 н-ж;

б) Мтр=4-10_ 8

н-м.

6 Д 1 = —6 Д»=

 

 

3. Индукционная

система имеет коэффициенты

добротности

= 4 -1 0 ~ 5 сек.

К одной из обмоток с коэффициентом сопротивления обмотки

6,i=4-10~ 4 ом подводится ток I, к другой — с коэффициентом

6 ,2 = 3 -10~* ом

и углом обмотки уц = я/3 — подводится напряжение U.

 

 

 

 

Требуется создать на описанной индукционной системе вращающий момент

М„р=0,2-10- 5

l//cos(<p+n/4), н-м, где

<р — угол, на

который ток I отстает от

359

напряжения U. Потребление токовой обмотки не должно

превышать S /= 5 ва

при токе /= 5 а.

схему включения обмоток, числа их витков

и добавочные сопро­

Определить

тивления к ним.

некоторых регулировках электромагнитных

реле с увеличением то

4.

При

якорь постепенно передвигается от начального положения до конечного (пла­ вающая характеристика). При других регулировках якорь остается неподвиж­ ным в начальном положении до некоторого значения тока. После превышения этого значения якорь опрокидывается в конечное положёние, не останавливаясь в промежуточных. То же возможно и при возврате.

Как будет передвигаться якорь при срабатывании и возврате при плавном изменении тока, если зависимость электромагнитного момента Маы и момента пружины МПр (моментом трения пренебрегаем) от положения якоря соответст­ вует рис. 7.22, а, б, в или г? На рисунке: Я — начальное положение якоря (при отсутствии тока в обмотке); д — конечное положение якоря (после сра­ батывания); момент Мэи дан при токе в обмотке, соответствующем нулевому суммарному моменту в начальном положении якоря.

Г Л А В А В О С Ь М А Я

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНЫХ ВЕЛИЧИН В ДИСКРЕТНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ СХЕМАМИ СРАВНЕНИЯ

§8.1. Полупроводниковые схемы сравнения, преобразующие непрерывные величины

вдискретные

Как уже указывалось в § 7.1, преобразование непре­ рывных величин на входе в дискретную величину на выходе, кото­ рая может иметь два различных значения, производится также полупроводниковыми схемами сравнения. В большинстве случаев величина на выходе представляет постоянный ток или постоянное напряжение, а два возможных значения отличаются знаком. Для фиксации этого знака и для усиления мощности выходного сигна­ ла применяется чувствительный нуль-индикатор, действующий при одном знаке выходной величины и не действующий при другом. Нуль-индикатор выполняется или как чувствительное магнитоэлек­ трическое реле или как более грубое (обычно поляризованное) реле с усилителем. Магнитоэлектрическое и поляризованное реле рассмотрены в § 7.10 и 7.11, а усилители в главе шестой.

Реже величина на выходе отличается абсолютным значением. В этом случае должен быть использован индикатор, реагирующий на один из возможных сигналов и не реагирующий на другой.

§8.2. Схемы сравнения двух электрических величин по абсолютному значению при помощи выпрямления

Из возможных схем сравнения двух электрических вели­ чин по абсолютному значению рассматриваются лишь схемы с вы­ прямлением.

На рис. 8.1, а, б и в показаны наиболее распространенные схе­

мы сравнения по абсолютному значению при помощи выпрямления

двух электрических величин Е\ и Ё2. Общее требование, предъяв­

ляемое к схеме, заключается в том, чтобы действие нуль-индика­ тора происходило при условии E i> E 2 [с м . ( 2 .1 ) ] . Сторона, к кото­ рой подводится э. д. с. Е и называется рабочей; сторона, к которой подводится э. д. с. Е2, называется тормозной. Так как нуль-инди­

катор обладает лишь конечной чувствительностью, то при малой разности Ei—Е2 о н может не действовать. Однако эта область не­

чувствительности должна быть малой. Для этого применяются

361

высокочувствительные нуль-индикаторы (см. § 8.1) с мощностью срабатывания 10~5-т-10~10 вт.

Все схемы сравнения рис. 8.1 показаны с четырехвентильными мостами. Применение схемы со средней точкой и двумя вентилями

(см. § 5.2, рис. 5.7, б) не меняет остальной части схемы.

 

 

 

о) -

Во всех случаях сопро­

тивления

Z\

и Z2 на

сто­

 

роне

 

переменного тока

 

представляют

обычно

 

внутренние сопротивления

 

измерительных схем, фор­

 

мирующих

величины

 

Е\

 

и Е2.

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

С х е м а на р а в н

 

в е с и е н а п р я ж е н и й

 

(см. рис. 8.1, а) состоит

 

из следующих элементов:

 

двух

 

 

выпрямительных

 

мостов;

двух сопротивле­

 

ний на стороне перемен­

 

ного

 

тока 1\ и Z2; двух

 

балластных

сопротивле­

 

ний

на стороне

выпрям­

 

ленного

тока Re\ и Ябг;

 

нуль-индикатора совмест­

 

но

со

 

сглаживающими

 

устройствами Я. Я.

 

 

Рис. 8.1. Схемы сравнения двух электриче­

Балластное

сопротив­

ление

на тормозной сто­

ских величин по абсолютному значению при

роне Яб2

необходимо

 

для

помощи выпрямления:

 

а—схема на равновесие напряжений; 6—схема на

того,

чтобы

создать

путь

циркуляцию токов; а—схемы с магнитным вычитанием

току

через нуль-индика­

 

тор.

 

Сопротивление

 

Rei

необходимо для того, чтобы при Ei< E 2 через

нуль-индикатор

не

протекал ток в направлении срабатывания (показанном на рис.

8.1

стрелкой). Действительно, если бы при наличии сопротивления #62

отсутствовало сопротивление -Rei (^?6i = °°), то напряжение между точками m и 0 при разрыве цепи нуль-индикатора было бы равно Е\. Напряжение между точками п к 0 было бы меньше Я2 за счет

падения напряжения в сопротивлении Z2 от тока, протекающего через Яб2. Таким образом, £/б2= 1б2£б2< £ 2- При L/62< £ i< £ 2 по­ тенциал точки m оказывается выше потенциала точки п и при за­

мыкании цепи нуль-индикатора по нему пройдет ток в направле­ нии срабатывания, хотя Е\<.Е2. Для того чтобы избежать этого явления, необходимо выбрать сопротивление Roi таким, чтобы при разомкнутой цепи нуль-индикатора и при Е \= Е 2 напряжения 0 6i и Ыб2 были равны, т. е.

362

R t i l \

I — £<й /| 4~ R e t I*

В режиме разомкнутого

нуль-индикатора каждая схема вы­

прямления нагружена только на свое балластное сопротивление. При активных балластных сопротивлениях мосты работают в ре­ жиме N (см. § 5.3), т. е. в каждый полупериод в каждом мосте

два вентиля открыты и два закрыты. Режим, когда оба моста ра­

ботают в режиме N,

называется режимом

 

 

 

NN. Если цепь нуль-индикатора замкнуть,

 

 

 

то при небольшом различии между срав­

 

 

 

ниваемыми величинами Е х и £ 2

режим NN

 

 

 

выпрямительных

 

мостов

не

изменяется.

 

 

 

В режиме NN,

если

пренебречь нелиней­

 

 

 

ностью схемы, ток в нуль-индикаторе яв­

 

 

 

ляется линейной

функцией

Е х и £ 2. А так

 

 

 

как ток обращается

в нуль при £ i= £ 2, то

 

 

 

он должен быть пропорционален разности

 

 

 

Е\— Е2.

когда

£ i^»£2,

режим работы

 

 

 

Однако,

Рис.

8.2.

Зависимость

вентилей меняется.

Выпрямительный мост

тормозного

конца

переходит

в режим R,

£i*=f(£*) при срабаты­

вании для схем на рав­

г. е. все вентили

оказываются

закрытыми

новесие напряжений и на

(см. § 5.4).

Это происходит, когда падение

циркуляцию токов

напряжения

на балластном сопротивлении

 

э. д. с.

£ 2. Тогда

/?б2 от тока

нуль-индикатора становится больше

на вентилях имеется обратное напряжение. Ток нуль-индикатора в этом случае пропорционален только Е\. При известном отношении

£ х /£ а > w 0

(8.2)

такой режим обязательно имеет место. В частности, он существует при £ 2 = 0 и £ 1=^0. Режим, когда мост на рабочей стороне нахо­ дится в режиме N, а на тормозной в режиме R, называется режи­ мом NR.

Срабатывание нуль-инди^атора происходит при определенном

значении протекающего по нему тока.

При малых значениях £ 2

имеет место режим NR, и ток в нуль-индикаторе зависит только

от £ 1. Таким образом, при малых £ 2

срабатывание происходит

при определенном значении Е х. В координатах £ 2,

Е х линия сра­

батывания при малых £ 2 представляется отрезком

2, параллель­

ным оси абсцисс (рис. 8.2).

 

 

При больших значениях £ 2 ток в нуль-индикаторе пропорцио­ нален разности £]—£ 2 (режим NN). Следовательно, срабатывание происходит при определенном постоянном значении £ 1—£ 2 и ли­ ния срабатывания в координатах £ 2, £ i представляется отрезком /,

параллельным биссектрисе координатного угла (см. рис. 8.2). Для реальных вентилей тормозной стороны переход их сопротивления от весьма больших значений обратного сопротивления в режиме R к очень малым значениям прямого сопротивления в режиме N

363

Смотрите также файлы