Ad.1 Wyznaczanie charakterystyk czasowych przekaźników.
Ad.1.1 Wyznaczanie charakterystyki tpp=f(kp).
Ćwiczenie polegało na zmierzeniu wartości prądu przyciągania , obliczeniu
współczynnika zapasu za pomocą wzoru kp=I/Ip (gdzie: I - prąd płynący w obwodzie , Ip - prąd przyciągania), oraz na pomiarze i obserwacji czasu przełączania przy przeciąganiu w funkcji zmiany współczynnika zapasu.
Pomiar prądu przyciągania wykazał że wynosi on 29,25[mA].
Pomiar czasu przełączania przy przeciąganiu wykazał nam jego zależność od współczynnika zapasu którą można określić jako asymptotyczną.
Możemy stwierdzić , że wraz ze wzrostem współczynnika zapasu skraca się czas przełączania przy przeciąganiu . Jest to najbardziej widoczne dla niskich współczynników kp . Tak więc dla kp=1 czas przełączania tpp wynosił 171[ms] , dla kp=1,7 czas tpp zmalał do 28,1[ms] , a dla kp=2.39 wynosił 23,4[ms] .
Dalszy wzrost współczynnika zapasu nie spowodował zmian czasu przełączania większych niż o 5[ms] .
W wynikach zamieszczonych w tabeli znajdują się dwie wartości odbiegające od pozostałych . Dla kp=4,44 , oraz dla kp=5,13 czasy tpp były większe od czasu przełączania uzyskanego dla kp=3,76 . Niezgodność ta jest prawdopodobnie wynikiem niedokładnego odczytu uzyskanego np. po przez złe dobranie zakresu na mierniku krótkich czasów MT1, lub amperomierzu .
I |
mA |
29,25 |
50 |
70 |
90 |
110 |
130 |
150 |
175 |
200 |
250 |
300 |
tpp |
ms |
171 |
28,1 |
23,4 |
22,3 |
21,1 |
24,1 |
22,5 |
18,6 |
15,3 |
11,8 |
10,5 |
kp |
|
1 |
1,7 |
2,39 |
3,08 |
3,76 |
4,44 |
5,13 |
5,98 |
6,83 |
8,55 |
10,26 |
Wyniki pomiarów czasu tpp
Ad.1.3 Wyznaczanie charakterystyk tzz=f(kp), trr=f(kp), trz=f(kp),
tzr=f(kp).
Ćwiczenie to polegało na zbadaniu zmian czasów tzz, trr, trz, tzr, w reakcji na zwiększanie się współczynnika zapasu . Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić , że czasy tzz i trr mają odwrócone charakterystyki w stosunku do czasów trz i tzr . Oznacza to , że czasy tzz i trr maleją wraz z wzrostem współczynnika kp , a czasy tzr i trz rosną.
Przyczyna tego zjawiska leży w zasadzie działania przekaźnika .
Podstawowymi elementami tego urządzenia są rdzeń, uzwojenie, jarzmo, zestyki zwierne i rozwierne, oraz kotwica.
Kotwica służy do zwierania i rozwierania zestyków, jest poruszana przez obwód magnetyczny, czyli rdzeń z uzwojeniem. Pojawienie się napięcia na zaciskach powoduje narastanie prądu sterującego i strumienia magnetycznego. W pewnym momencie strumień magnetyczny posiada na tyle dużą wartość, ze zaczyna przyciągać kotwicę. Zmniejsza się jej odległość od rdzenia i tym samym zwiększa strumień magnetyczny przy nie zwiększającym się prądzie sterującym.
Kotwica przemieszcza się do góry zwierając zestyki zwierne, a rozwierając rozwierne.
W momencie przerwania obwodu następuje zmniejszanie prądu sterującego i strumienia magnetycznego, by po przekroczeniu ich pewnej wartości kotwica pod wpływem swego ciężaru opadła w dół zwierając zestyki rozwierne, a rozwierając zestyki zwierne. Tak więc zmniejszanie się czasów tzz i trr wraz z zwiększaniem się wartości współczynnika kp wynika z szybszego narastania strumienia magnetycznego i co za tym idzie wcześniejszego przyciągnięcia kotwicy. Zwiększanie się czasów tzr i trz wraz z zwiększaniem się wartości współczynnika zapasu można wytłumaczyć zwiększającym się namagnesowaniem rdzenia, wynikiem czego jest jego powolniejsze rozmagnesowywanie po przerwaniu obwodu. Zjawisko namagnesowywania i rozmagnesowywania rdzenia można przedstawić za pomocą pętli histerezy.
I |
mA |
30,2 |
50 |
70 |
90 |
110 |
130 |
150 |
175 |
200 |
250 |
300 |
tzz |
ms |
691 |
221 |
147,1 |
112,2 |
89,3 |
81,1 |
67,4 |
55,2 |
48,6 |
39,8 |
37,6 |
trr |
ms |
621 |
194,2 |
125,1 |
94,4 |
70,2 |
54,3 |
41,8 |
37,1 |
33,8 |
27,8 |
27 |
trz |
ms |
15,4 |
31,1 |
35,3 |
38,4 |
39,2 |
40,3 |
40,5 |
40,7 |
40,9 |
41,8 |
42,2 |
tzr |
ms |
22,9 |
36 |
42 |
43,8 |
45 |
45,8 |
45,9 |
46,1 |
47 |
47,2 |
48,1 |
kp |
|
1 |
1,7 |
2,39 |
3,08 |
3,76 |
4,44 |
5,13 |
5,98 |
6,83 |
8,55 |
10,26 |
Wyniki pomiarów czasów tzz, trr, trz, tzr.
Ad.2 Układy pracy przekaźnika obojętnego.
Badanie wpływu elementów dołączonych do cewki przekaźnika na jego czasy działania. Pomiary wykonywaliśmy dala prądu Izn=38[mA].
Na zajęciach dokonaliśmy pomiaru jedynie dla przekaźnika bez dodatkowych elementów.
tzz=345[ms] trz=23,4[ms] I=38[mA]
Do sprawozdania dołączamy wykres zbiorczy: tpp=f(kp) tzz=f(kp) trr=f(kp) trz=f(kp) tzr=f(kp)
Wnioski: