Лекция №6 релейная аппаратура управления

При автоматическом управлении работой энергоустановок контроль, регулирование и защита их осуществляются без непосредственного участия человека. Действие автоматических устройств основано на установлении функцио­нальной связи между двумя, в энергетическом отношении самостоятель­ными физическими процессами. При отклонении контролируемого (управляе­мого, регулируемого) параметра yот заданного значения автоматически происходит изменение параметраx, в соответствие с заранее установленной функциональной зависимостью. Такая зависимость называется характеристикой «вход-выход». Здесьх– входной (управляющий) сигнал,y– выходной (управляемый) сигнал или параметр. При возрастании или убывании входного сигнала изменение выходного параметра может быть непрерывным и скачкообразным.

Под релепонимают такой электрический аппарат, в котором при плавном изменении управляющей (входной) величины происходит скачкообразное изменение управляемой (выходной) величины (рис. 6.1). При этом один из параметров должен быть электрическим.

При непрерывном возрастании параметра хдо некоторого значенияхср,происходит скачкообразное изменение параметрауотуminдо значенияуmах, которое при дальнейшем увеличениих остается неизменным. При уменьшениихдо значенияхотп, происходит обратное скачкообразное изменение параметраудо значенияуmin, которое остается неизменным при дальнейшем сниженииx.Такой характер функциональной связи называютрелейным управлением.

а б Рис. 6.1. Характеристики «вход-выход» реле: а – кон­тактные реле; б – бесконтактные реле

Классификация релепроизводится по следующим признакам:

• по воздействующей величине(входная величина, на которую реагирует реле). Различают реле: тока, напряжения, давления, уровня, положения, тепловые реле.

• по способу включения воспринимающего элемента.Впервичныхреле воспринимающий элемент включается непосредственно в контролируемые цепи. Вовторичныхреле воспри­нимающий элемент включается в контролируемые цепи через измерительные трансформаторы.Промежуточныереле работают от исполнительных органов других реле и предназначаются для усиления или размножения сигнала.

• по принципу действия исполнительного элемента. Различают контактные и бесконтактные реле. Контактные реле воздействуют на управляемую цепь путем замыкания или размыкания своих контактов. Бесконтактные реле осуществляют управление путем скачкообразного изменения сопротивления своего исполни­тельного элемента, включенного последовательно с нагрузкой.

• по способу воздействия исполнительного элемента на управляемый объект. Различают:прямого действия –исполнительный элемент реле непосредственно управляет контролируемой цепью;косвенного действия –исполнительный элемент воздействует на контролируемую цепь через другие аппараты.

• по назначению:реле защиты, реле управления, реле автоматики.

Устройство реле. Как правило, реле содержит три основных функциональных элемента: воспринимающий, промежуточный, исполнительный.

Воспринимающий элементпреобразует контролируемую величинухв физическую величину, необходимую для работы реле. В реле, имеющем подвижную часть, контролируемая величина преобразуется в механическую силу. Воспринимающий элемент может быть устроен различным способом, определяемым величиной, на которую реагирует реле. В реле тока или напряжения – это электромагнит. В реле давления – мембрана. В реле уровня – поплавок. Воспринимающий элемент электрических реле выполняется на электромагнитном, индукционном, электродинамическом, электронном, тепловом принципе. Поэтому объединяют реле одного назначения. Например,реле токаэлектромагнитное, индукционное,реле времениэлектромагнитное, электронное.

Промежуточный элемент сравнивает значение преобразованной воздействующей величины с заданным значением (эталоном). При превышении контролируемым параметром заданного значения реле срабатывает, то есть передает первичное воздействие исполнительному элементу. В контактных реле – это пружина.

Исполнительный элемент воздействует на управляемую цепь, изменяяпараметр у. В контактных реле исполнительным элементом является подвижный контакт.

Некоторые реле могут иметь элемент, создающий выдержку временимежду моментом, когда воспринимающий элемент должен привести реле в действие, и моментом срабатывания исполнительного элемента. Выдержка времени создается электромагнитным, механическим, электронным способом.