Пересчет обмотки электромагнитного реле на другое напряжение

В ремонтной и любительской практике часто возникает необходимость перемотки катушки имеющегося электромагнитного реле для срабатывания его при определенном напряжении. В паспорте реле обычно указываются сопротивление его обмотки и диаметр провода, которым она намотана. При отсутствии этих параметров их легко определить.

Кроме того, необходимо знать ток срабатывания реле, который можно легко измерить.

Сопротивление обмотки равно:

расчетная формула - Сопротивление обмотки

где p — удельное сопротивление материала провода; n — число витков обмотки; l — средняя длина витка, мм; d — диаметр провода, мм. Соответственно ток срабатывания реле равен:

ток срабатывания реле - формула

где Uс—напряжение срабатывания.

Известно, что основной характеристикой реле являются так называемые ампер-витки срабатывания, т. е. произведение тока срабатывания на число витков обмотки. Эта величина определяется конструкцией реле и зависит от длины магнитопровода, его материала, силы пружины и т. д.

Ампер-витки срабатывания равны:

Ампер-витки срабатывания реле - формула

Отсюда видно, что ампер-витки срабатывания для конкретного реле пропорциональны произведению напряжения срабатывания на квадрат диаметра провода, и эта величина для данного реле остается постоянной при любой обмотке.

Парадоксальный на первый взгляд вывод о том, что напряжение срабатывания не зависит от числа витков, объясняется очень просто. При увеличении числа витков ток срабатывания падает обратно пропорционально числу витков, но при этом прямо пропорционально числу витков растет сопротивление обмотки. Произведение же тока срабатывания на сопротивление, определяющее напряжение срабатывания, остается постоянным.

Ток срабатывания реле падает с увеличением числа витков, а напряжение остается примерно постоянным, поэтому мощность, потребляемая обмоткой, падает обратно пропорционально числу витков. Допустим, что для какого-либо реле известны диаметр провода и напряжение срабатывания, равное Uс = IсRоб.

При перемотке катушки реле на другое напряжение срабатывания должно быть соблюдено равенство:

напряжение срабатывания реле - выражение для расчета

откуда диаметр провода новой обмотки равен:

диаметр провода новой обмотки реле - формула для расчета

Сказанное справедливо не только для электромагнитных реле, но и для любых тяговых электромагнитов.

Пример. Имеется реле типа РС-13 с сопротивлением обмотки 8 кОм и током срабатывания 10 мА, намотанное проводом ПЭЛ-0,05. Нужно перемотать его обмотку для работы при 12 В.

Расчет. Напряжение срабатывания данного реле

Напряжение срабатывания реле - формула

Диаметр провода 12-вольтовой обмотки:

Диаметр провода 12-вольтовой обмотки реле - формула

Примечание. Приведенные рассуждения справедливы для случая, когда средняя длина витка обмотки остается постоянной, что имеет место, если геометрические размеры обмоток одинаковы.

Если же новая обмотка занимает больше или меньше места, чем старая, то формула для определения диаметра провода имеет вид:

определение диаметра провода для реле - формула

где l1 и l2 — соответственно средние длины витка старой и новой обмоток, определяемые как:

расчетная формула

где Dmax, Dmin — соответственно максимальный и минимальный диаметры обмотки.

Литература: В. Г. Бастанов. 300 практических советов, 1986г.

0
1323
Добавить комментарий