CZ280477B6 - Zapojení budící cívky relé - Google Patents

Abstract

Je řešena konstrukce nového typu rychlého relé, zejména kotvového provedení pro použití v rychlých releových systémech. Podstatou zapojení je doplnění budící cívky (10) relé kondenzátorem (20), připojeným na první krajní svorku (1) budící cívky (10) a odbočkou (3) budící cívky (10).ŕ

Description

Vynález se týká zapojení budicí cívky relé pro zkrácení elektrického přítahového času, zejména pro kotvová relé.

Cívka každého relé má indukčnost, která závisí na konstrukci a provedení magnetického obvodu relé. Tato indukčnost spolu s ohmickým odporem vinuti způsobuje zpožděný přítah relé řádu desítek milisekund po zapojení napětí na budicí cívku relé. Toto zpoždění se označuje jako elektrický přítahový čas. Nejnižší hodnoty tohoto času dosahují relé jazýčková. Mechanický přítahový čas, daný konstrukcí relé, se k času elektrickému připočítává, lze ho však u kotvových typů relé vhodnou konstrukcí snížit na jednotky milisekund.

Nevýhodou současných kotvových relé pro větší výkony je, že neumožňují dosáhnout milisekundových přítahových časů, které jsou žádoucí zejména v obvodech ochran všeho druhu, zejména proudových a napěťových, koncových nebo rychlých stykačů.

Uvedené nedostatky současného stavu techniky jsou odstraněny zapojením dle vynálezu pro zkrácení elektrického přítahového času relé, kde první krajní svorka a druhá krajní svorka celého vinutí budicí cívky relé jsou připojeny na napájecí napětí. Podstatou vynálezu je, že budicí cívka relé je rozdělena odbočkou na dvě části a mezi tuto odbočku a jednu z krajních svorek budicí cívky je připojen kondenzátor.

Výhodou vynálezu je možnost konstrukce nového typu zejména kotvových výkonových relé s krátkým elektrickým přítahovým časem. Takové relé nahradí v odůvodněných případech složitější a tedy ekonomicky více nákladnější zapojení s jinými prvky, což lze považovat za hlavní ekonomický přínos zapojení. Tento přínos je větší než zvýšení výrobních nákladů daného zapojení, spočívající v nutnosti použití kondenzátoru jako dalšího prvku a vyvedení odbočky budicí cívky relé při jeho výrobě. Další ekonomickou výhodou je možnost snížení proudového klidového odběru relé až o 30 %. Tato úspora elektrické energie může být významná v rozsáhlejších reléových systémech. Hlavním technickým přínosem vynálezu je možnost nastavení elektrického přítahového času relé.

Zapojení dle vynálezu je blíže vysvětleno v následujícím příkladu možného provedení pomocí výkresu, znázorňujícího schéma zapojení.

Zapojení sestává z budicí cívky 10 relé s celým vinutím 11 mezi první krajní svorkou 1 a druhou krajní svorkou 2, a kondenzátoru 20., který je v tomto případě prvním vývodem připojen na první krajní svorku 1. a druhým vývodem na odbočku 2 budicí cívky 10. Mezi odbočkou 2 ^a druhou krajní svorkou 2 budicí cívky 10 je část 12 vinutí. Funkci tohoto zapojení lze popsat takto.

Bez kondenzátoru 20 je elektrický přítahový čas t_pc dán vztahem

/1/

-1CZ 280477 B6 kde R je odpor a L indukčnost vinutí přitahujícího relé, Ιθ je ustálený proud a I_pe proud, při kterém relé přitahuje. Přitom pro ustálený proud platí

U

I_o = - /2/

R kde U je napájecí napětí budicí cívky 10 relé.

V zapojení s kondenzátorem 20 o kapacitě

4L

C = — /3/ připojeným mezi první krajní svorku 1 a odbočku 2 s poměrem

N p = - /4/ ^Nz kde N je celkový počet závitů vinutí cívky 10 a N_z dílčí počet závitů části 12 vinutí budicí cívky 10., platí po připojení napětí U pro proud, protékající kondenzátorem 20 a částí 12 vinutí, rovnice t

U—p — i = - . p² . t . e 2t/5/

L kde τ = L/R je časová konstanta. Tento proud nabývá maximální hodnoty

I_m = P . 2 . !_o · e^-1/6/

2t t_ro = —/

P

Elektrický přítahový čas t_epc v zapojení s kondenzátorem 20 je dán řešením rovnice (5) pro i = I_ep. Řešení lze získat grafickým řešením nebo pomocí počítače. Pro hodnoty poměru < p < 5 /8/ platí přibližně vztah ^tep ^tepc ⁼ /9/.

_p2,26

-2CZ 280477 B6

Elektrický přítahový čas t_epc je tedy nepřímo úměrný druhé mocnině poměru p. Krátkodobé přetížení části 12 vinutí proudem I_m po dobu přibližně 2t_m není na závadu funkce, podobně jako částečné ovlivňování proudů v celkovém a dílčím vinutí. V odůvodněných případech lze část 2 vinutí provést jako samostatné.

Navržené zapojení umožňuje konstrukci rychlého relé zejména kotvového provedení s nastavitelnou dobou elektrického přítahového času pro použití v rychlých ochranných, spínacích nebo zabezpečovacích reléových systémech.

Claims (2)

1. Zapojení budicí cívky relé, kde první a druhá krajní svorka budicí cívky jsou připojeny na zdroj napájecího napětí, vyznačující se tím, že budicí cívka (10) je rozdělena odbočkou (3) na dvě části a mezi odbočku (3) a jednu z krajních svorek (1) resp.
2. (2) je připojen kondenzátor (20).