Электромагнитные реле

Впринципе электромагнитное реле работает так же, как и контактор. В этих аппаратах замыкание и размыкание контактов происходит за счет движения якоря электромагнита.

Однако контакты реле рассчитаны на значительно меньшие токи, размеры реле тоже меньше, чем контактора, и применение реле совсем другое (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Схема реле клапанного типа: 1 – каркас; 2 – обмотка; 3 – ярмо магнитопровода; 4 – выводы обмотки; 5 – контактные пружины; 6 – замыкающий контакт;

7 – размыкающий контакт; 8 – рабочая пружина; 9 – якорь; 10 – сердечник магнитопровода; 11 – полюсный наконечник

Реле используют в телефонии, устройствах связи и во всех случаях, когда необходимо коммутировать слаботочные электрические цепи.

На рисунке 5.5 представлено одно такое реле. Оно имеет ферромагнитный сердечник (магнитопровод) 10 с полюсным наконечником 11 и якорь 9. Параллельно сердечнику 10 расположены контакты 6, 7, напаянные на контактные бронзовые пружины 5, которые не только проводят электрический ток, но и возвращают контакты в исходное положение, когда обмотка 2 реле обесточена.

Часто сердечник реле включает постоянный магнит. Такие реле называют поляризованными, они реагируют на направление тока в обмотке.

При одном направлении тока магнитный поток, созданный этим током, и поток постоянного магнита складываются. Реле срабатывает. При другом направлении тока потоки вычитаются, общий магнитный поток уменьшается и реле отпускает.

Поляризованные реле обладают очень большой чувствительностью. Они срабатывают, если ток в обмотке составляет всего 1…2 мА.

Чтобы улучшить работу контактов реле, их помещают в запаянную стеклянную колбочку, из которой выкачан воздух. Такие устройства называют герметизированными контактами – герконами. Схема геркона изображена на рисунке 5.6.

Рис. 5.6. Схема геркона: 1 – обмотка с током; 2 – контакты

Контакты геркона 2 выполнены в виде двух плоских стальных пружин. Если колбочку геркона поместить в магнитное поле, созданное постоянным магнитом или обмоткой 1 с током, стальные пружинки намагничиваются и смыкаются, контакты замыкают цепь тока. Если магнитное поле исчезнет, то упругие пружинки возвратятся в исходное положение и цепь тока будет разомкнута. Герконовые реле обладают очень малыми размерами. Кроме того, контакты этих реле не окисляются, имеют большой срок службы и высокую надежность.

ТРАНСФОРМАТОРЫ

Общие сведения

Электрический трансформатор – электромагнитное устройство, преобразующее напряжение и ток одного уровня в напряжение и ток другого уровня при неизменной частоте и малой потере мощности.

Генераторы электрических станций вырабатывают электрическую энергию при напряжении 6, 10, 15 кВ, так как на более высокие напряжения конструировать электрогенераторы сложно в связи с трудностью обеспечения хорошей изоляции обмоток.

В то же время в линиях электропередачи применяют напряжения до 110, 220, 400, 500 кВ и более, чтобы уменьшить силу тока в линии, а значит и сечение проводов, что позволяет резко снизить мощность потерь и стоимость линий электропередач.

Таким образом, необходимы повышающие трансформаторы, увеличивающие напряжение генераторов электрических станций до напряжения линий электропередач.

В местах потребления электрической энергии, на производстве, в быту и так далее, необходимы понижающие трансформаторы, чтобы иметь напряжения 380, 220, 127 В и менее.

Электрические трансформаторы имеют высокий коэффициент полезного действия, доходящий до 99%, и высокую надежность, так как не содержат движущихся частей.

Электрические трансформаторы – необходимые элементы и в устройствах малой мощности (радиоэлектронных устройствах, компьютерах других).

Изобрел электрический трансформатор в 1876 году П.Н. Яблочков, который в своих работах по электрическому освещению встретился с необходимостью обеспечить автономную работу нескольких светильников разным напряжением от одного генератора.

В 1891 году М.О. Доливо-Добровольским была разработана конструкция первого трехфазного электрического трансформатора, после чинго применение электротрансформаторов стало резко возрастать.

Простейший однофазный электрический трансформатор (рис. 6.1) состоит из двух обмоток, размещенных на ферромагнитном магнитопроводе, который набран из изолированных друг от друга листов электротехнической стали толщиной 0,3...0,5 мм, с целью уменьшения потерь на вихревые токи (потерь в стали) Р_с.

Обмотка, подключаемая к источнику электрической энергии (генератору) или к линии электропередач (электрической сети), называется первичной (входной). Обмотка, к которой подключается приемник электрической энергии, – вторичной (выходной).

Рис. 6.1. Схема электрической цепи с трансформатором

На щитке электрического трансформатора указываются:

- высшее и низшее номинальные напряжения;

- номинальная полная мощность , ВА или кВА;

- частота f (Гц);

- токи в первичной и вторичной ( ) обмотках при номинальной мощности;

- коэффициент трансформации К;

- число фаз;

- схема соединений обмоток («звездой» или «треугольником») в случае трехфазного электрического трансформатора;

- режим работы (длительный или кратковременный);

- способ охлаждения (масляный, воздушный).