电磁型电流继电器实验.docx

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电磁型电流继电器实验

实验一电磁型电流继电器实验

一、实验目的

熟悉DL型电流继电器的实际结构、工作原理、基本特性；掌握动作电流值及其相关参数的整定方法。

二、预习与思考

1、电流继电器的返回系数为什么恒小于１？

2、动作电流（压）、返回电流（压）和返回系数的定义是什么？

3、实验结果如返回系数不符合要求，你能正确地进行调整吗？

4、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？

三、原理说明

DL—20c系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。

DL—20c系列继电器的内部接线图见图1一1。

上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中通过的电流达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，且保持在动作状态。

过电流继电器：

当电流升高至整定值（或大于整定值）时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。

继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联，若继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。

转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改变继电器动作值。

图1-1电流继电器内部接

线图

图1-2电流继电器实验接线图

四、实验设备

表1—1实验设备表

序号

设备名称

使用仪器名称

数量

1

ZB11

DL--24C/6电流继电器

1

2

ZB35

交流电流表

1

3

DZB01--1

单相自耦调压器

1

变流器

1

触点通断指示灯

1

单相交流电源

1

可调电阻R112.6Ω/5A

1

4

五、实验步骤和要求

实验接线图1－2为电流继电器的实验接线，可根据下述实验要求分别进行。

实验参数电流值可用单相自耦调压器、变流器、变阻器等设备进行调节。

实验中每位学生要注意培养自己的实践操作能力，调节中要注意使参数平滑变化。

1.电流继电器的动作电流和返回电流测试

（1）选择ZB11继电器组件中的DL—24C/6型电流继电器，确定动作值并进行初步整定。

本实验整定值为2A及4A的两种工作状态见表1－2。

（2）根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式（串联或并联）；

（3）按图1--2接线，检查无误后，调节自耦调压器及变阻器，增大输出电流，使继电器动作。

读取能使继电器动作的最小电流值，即使常开触点由断开变成闭合的最小电流，记入表1－2；动作电流用Idj表示。

继电器动作后，反向调节自耦调压器及变阻器降低输出电流，使触点开始返回至原来位置时的最大电流称为返回电流，用Ifj表示，读取此值并记入表1--2，并计算返回系数；继电器的返回系数是返回电流与动作电流的比值，用Kf表示。

Ifj

Kf=-----

Idj

过电流继电器的返回系数在0.85～0.9之间。

当小于0.85或大于0.9时，应进行调整，调整方法详见实验第2点。

整定电流I（安）

2.1A

继电器两线圈的接线方式选择为：

串联

4.2A

继电器两线圈的接线方式选择为：

并联

测试序号

1

2

3

1

2

3

实测起动电流Idj

实测返回电流Ifj

返回系数Kf=Ifj/Idj

求每次实测起动电流

与整定电流的误差%

表1-2电流继电器实验结果记录表

以上实验，要求平稳单方向地调节电流或电压实验参数值，并应注意舌片转动情况。

如遇到舌片有中途停顿或其他不正常现象时，应检查轴承有无污垢、触点位置是否正常、舌片与电磁铁有无相碰等现象存在。

动作值与返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值的误差不应大于±3%。

否则应检查轴承和轴尖。

在实验中，除了测试整定点的技术参数外，还应进行某标准刻度的检验（1.8A）,如果不准时,改变弹簧力矩使其准确。

2.返回系数的调整

返回系数不满足要求时应予以调整。

影响返回系数的因素较多，如轴间的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。

但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。

返回系数的调整方法有：

（1）调整舌片的起始角和终止角：

调节继电器右下方的舌片起始位置限制螺杆（需将继电器取出），以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响。

故可用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。

舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。

调节继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流则无影响。

故可用改变舌片的终止角来调整返回电流和返回系数。

舌片终止角与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。

（2）不调整舌片的起始角和终止角位置，而变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。

该距离越大返回系数也越大；反之返回系数越小。

（3）适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。

3.动作值的调整

（1）继电器的整定指示器在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值，为此可调整右下方的舌片起始位置限制螺杆。

当动作值偏小时，调节限制螺杆使舌片的起始位置远离磁极；反之则靠近磁极。

（2）继电器的整定指示器在最小刻度值附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。

（3）适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。

六、实验报告

实验结束后，针对过电流继电器实验要求及相应动作值、返回值、返回系数的具体整定方法，按实验报告编写的格式和要求及时写出电流继电器实验报告和本次实验的体会，并书面解答本实验思考题。

实验二电磁型时间继电器实验

一、实验目的

熟悉DS—20系列时间继电器的实际结构，工作原理，基本特性，掌握时限的整定和试验调整方法。

二、预习与思考

1、绝缘测试时发现绝缘电阻下降，且不符合要求，是什么原因引起的？

2、影响起动电压、返回电压的因素是什么？

3、在某一整定点的动作时间测定，所测得数值大于（或小于）该点的整定时间，并超出允许误差时，将用什么方法进行调整？

4、根据你所学的知识说明时间继电器常用在哪些继电保护装置及自动化电路中？

三、原理说明

DS—20系列时间继电器用于各种继电保护和自动控制线路中，使被控制元件按时限控制原则进行动作。

DS—20系列时间继电器是带有延时机构的吸入式电磁继电器，其中DS—21～DS—24是内附热稳定限流电阻型时间继电器（线圈适于短时工作），DS—21/c～DS—24/c是外附热稳定限流电阻型时间继电器（线圈适于长时工作）。

DS—25～28是交流时间继电器。

该继电器具有一付瞬时转换触点16、17、18，一付滑动主触点3、4（右）和一付终止主触点5、6（左）。

继电器内部接线见图2-1。

图2-1时间继电器内部接线图

当加电压于线圈两端时，衔铁克服塔形弹簧的反作用力被吸入，瞬时常开触点闭合，常闭触点断开，同时延时机构开始启动，先闭合滑动常开主触点，再延时后闭合终止常开主触点，从而得到所需延时，当线圈断电时，在塔形弹簧作用下，使衔铁和延时机构立刻返回原位。

从电压加于线圈的瞬间起到延时闭合常开主触点止，这段时间就是继电器的延时时间，可通过整定螺钉来移动静接点位置进行调整，并由螺钉下的指针在刻度盘上指示要设定的时限。

四、实验设备

表2—1实验设备表

序号

设备名称

使用仪器名称

数量

1

ZB13

DS—23时间继电器

1个

2

ZB43

800Ω可调电阻0.44A

1个

3

ZB03

数字电秒表、S1、S2

各1个

4

ZB31

直流电压

1个

5

DZB01

220V直流操作电源

1路

6

五、实习步骤和要求

1、内部结构检查（将继电器取出）

（1）观察继电器内部结构，检查各零件是否完好，各螺丝固定是否牢固，焊接质量及线头压接应保持良好。

（2）衔铁部分检查

手按衔铁使其缓慢动作应无明显磨擦，放手后靠塔形弹簧返回应灵活自如，否则应检查衔铁在黄铜套管内的活动情况，塔形弹簧在任何位置不许有重迭现象。

（3）时间机构检查

当衔铁压入时，时间机构开始走动，在到达刻度盘终止位置，即触点闭合为止的整个动作过程中应走动均匀，不得有忽快忽慢，跳动或中途卡住现象，如发现上述不正常现象，应先调整钟摆轴承螺丝，若无效可在老师指导下将钟表机构解体检查。

（4）接点检查

a、当用手压入衔铁时，瞬时转换触点中的常闭触点

应断开，常开触点

应闭合。

b、时间整定螺丝整定在刻度盘上的任一位置，用手压入衔铁后经过所整定的时间，动触点应在距离静触点首端的1/3处开始接触静触点，并在其上滑行到1/2处，即中心点停止。

可靠地闭合静触点，释放衔铁时，应无卡涩现象，动触点也应返回原位。

c、动触点和静触点应清洁无变形或烧损，否则应打磨修理。

2、动作电压，返回电压测试

实验接线见图2-2，选用ZB13挂箱的DS—23型时间继电器，整定范围（2.5s～10s）

（1）动作电压Ud的测试

按图2-2接好线，将可变电阻R置于输出电压最小位置，合上S1及S2，调节可变电阻R使输出电压由最小位置慢慢地升高到时间继电器的衔铁完全被吸入为止，可变电阻R保持不变，断开开关S1，然后迅速合上开关S1，以冲击方式使继电器动作，如不能动作，再调整可变电阻R，增大输出电压，用冲击方式使继电器衔铁瞬时完全被吸入的最低冲击电压即为继电器的最低动作电压Ud，断开开关S1,将动作电压Ud填入表2--3内。

Ud应不大于70%Ued（154v左、右）。

对于DS—21/c～24/c型应不大于75%Ued，DS--25～DS--28型应不大于85%Ued。

图2-2时间继电器实验接线图

（2）返回电压Uf的测试

合上S1、S2加大电压至额定值220V，然后渐渐的调节可变电阻R降低输出电压，使电压降低到触点开启即继电器的衔铁返回到原来位置的最高电压即为Uf，断开开关S1，将Uf填入表2－3内。

应使Uf不低于0.05倍额定电压（11v）。

若动作电压过高，则检查返回弹簧力量是否过强，衔铁在黄铜套管内摩擦是否过大，衔铁是否生锈或有污垢，线圈是否有匝间短路现象。

若返回电压过低，检查摩擦是否过大，返回弹簧力量是否过弱。

3、动作时间测定

动作时间测定的目的是检查时间继电器的控制延时动作的准确程度，也能间接发现时间继电器的机械部分所存在的问题。

测定是在额定电压下，取所试验继电器允许时限整定范围内的大、中、小等四点的整定时间值，在每点测定三次，其误差应符合表2--2。

用电秒表测定动作时间的实验接线见图2--2。

表2-2时间继电器整定值误差表

型号

整定时间（s）

整定值误差（s）

型号

整定时间（s）

整定值误差（s）

DS—21/C

DS—21

DS—25

0.2

±0.05

DS—22/C

DS—22

DS—26

1.2

±0.11

0.5

±0.06

2.5

±0.15

1

±0.08

3.7

±0.20

1.5

±0.15

5

±0.25

DS—23/C

DS—23

DS—27

2.5

±0.13

DS—24/C

DS—24

DS—28

5

±0.2

5

±0.20

10

±0.3

7.5

±0.25

15

±0.4

10

±0.30

20

±0.5

按图2－2接好线后，将继电器定时标度放在较小刻度上（如DS—23型可整定在2.5s）。

合上开关S1、S2，调节可变电阻器R，使加在继电器上的电压为额定电压Ued（本实验所用时间继电器额定电压为直流220v）拉开S2，合上电秒表工作电源开关，并将电秒表复位，然后投入S2，使继电器与电秒表同时起动，继电器动作后经一定时限，触点（5）（6）闭合。

将电秒表控制端“I”和“II”短接，秒表停止记数，此时电秒表所指示的时间就是继电器的延时时间，把测得数据填入表2－3中，每一整定时间刻度应测定三次，取三次平均值作为该刻度的动作值。

然后将定时标度分别置于中间刻度5s、7.5s及最大刻度10s上，按上述方法各重复三次，求平均值。

表2-3时间继电器实验记录

继电器铭牌记录

内部结构

检查记录

额定电压

整定范围

制造厂

出厂年月

号码

特性试验记录

动作电压

V

为额定电压的

%

返回电压

V

为额定电压的%

整定时间t（秒）

2.5s

5s

7.5s

10s

第一次测试结果

第二次测试结果

第三次测试结果

平均值

动作时限应和刻度值相符，允许误差不得超过表2－2中的规定值，若误差大于规定时，可调节钟表机构摆轮上弹簧的松紧程度，具体应在教师指导下进行。

为确保动作时间的精确测定，合上电秒表电源开关后应稍停片刻，然后再合S2。

秒表上的工作选择开关“K”应置于“连续”状态。

六、实验报告

实验结束后，结合时间继电器的各项测试内容及时限整定的具体方法，按实验报告编写的格式和要求及时写出时间继电器实验报告和本次实验体会，并书面解答本实验的思考题。