Лабораторная работа № 3

Изучение механической характеристики реле

Цель работы: Изучение способов снятия механической характеристики нейтрального реле опытным и расчетным путем.

Краткие сведения из теории.

Под механической характеристикой реле (МХР) понимается зависимость усилий, противодействующих движению якоря, от величины зазора между якорем и сердечником.

Целью построения МХР является согласование электрических и механических параметров выбранной конструкции, а также проверка их соответствия эксплуатационно-техническим требованиям.

При расчете механической характеристики плоская пружина считается балкой закрепленной одним концом и нагруженной сосредоточенной силой. Стрела прогиба плоской дружины в месте приложенной силы определяется по закону Гука.

Упрощенная механическая характеристика реле НМШ представляет собой ломаную линию (рис. 1), имеющую три участка.

Рис. 1 Упрощенная механическая характеристика.

Первый участок характеристики 1, соответствует состоянию реле, при котором замкнуты общий и тыловой контакты. На третьем участке 3, замкнуты общий и фронтовой контакты. Второй, участок характеризует переключение цепи (не замкнут ни один из контактов). При этом величину2, определяет зазор между контактами, выбираемый из условий самопогасания электрической дуги.

Зазоры 1, 3 называют совместным ходом контактов соответственно общего и тылового, общего и фронтового. Величина совместного хода зависит от требуемого контакта давления Рк и жесткости контактных пружин. Контактное давление Рк зависит от материала, жесткости, формы и геометрических размеров контактных пружин.

Для реле1 класса надежности по техническим условиям контактное давление должно быть не менее 30 гс. Естественно, чем более гибкими являются контактные пружины, тем больше, будет совместный ход контактов. Увеличение совместного хода контактов является положительным в том отношении, что износ контактов (их стирание) в меньшей степени влияет на величину контактного давления. Но с другой стороны, повышение гибкости контактных пружин приводит к увеличению полного хода якоря (зазора между якорем и сердечником). При этом уменьшается чувствительность реле и коэффициент возврата.

Величина контактного давления складывается из давления, созданного регулировочной пружиной и давления созданного при совместном движении с общим контактом. Зная требуемую величину контактного давления для реле I класса Ркф 30гс Р кт 25гс и удельную силу сопротивления движению якоря можно определить общий прогиб пружин.

Следует отметить, что если все контактные группы в реле имеют совместный ход, то величина скрытого хода не влияет на конечный результат Рк. Решающее значение при обеспечении контактного давления на тыловом контакте имеет масса якоря Q (вместе с противовесом), а на фронтовом - ход якоря на участке 3.

Для регулировки контактной системы в реле СЦБ под фронтовым и над тыловым контактом устанавливается регулировочная пластина из материала с небольшим модулем упругости. С помощью этой подпружинивающей пластины создающей предварительный изгиб контактной пластины обеспечивается необходи­мое межконтактное расстояние l k, для обеспечения самопогасания искры достигается одновременность коммутации цепей. Более точная механическая характеристика, учитывающая наличие регулировочных пружин и не одновременность коммутации контактов приведена в примере.