M430U1131差動式極化繼電器能夠適時控制接觸器動作,實現(xiàn)通斷發(fā)電機輸出電路的作用,完全取決于作用在銜鐵上兩個方向相反的力矩的大小。條形銜鐵處在兩對磁極的磁場中,就要受到磁極對它的吸引作用。左上和右下磁極對銜鐵的吸力F斷(圖3-45中的F1)產(chǎn)生驅使銜鐵順時針轉動,使觸點籪開的轉矩(以M斷表示)。而左下和有上磁極對銜鐵的吸力F通(圖3-45中的F2)產(chǎn)生驅使銜鐵反時針轉動,使觸點接通的轉矩(以Ⅳ通表示)。這兩個轉矩大小的對比就決定了極化繼電器觸點的接通或斷開。若M斷大于M通,則銜鐵順時針轉動,觸點斷開;反之,若M通大于M斷,・則銜鐵反時針轉動,觸點就接通。

磁極對銜鐵吸力的大小,在線圈無電流和永久磁鐵磁性一定的條件下,決定于銜鐵與磁極之間氣隙的大小。因為氣隙越小,磁通越多,吸力則越大;反之,氣隙越大,磁通越少,吸力則越小。

在觸點處于斷開位置時,左上和有下氣隙小,而左下和有上氣隙大,極化磁通的分布如圖3一連6虛線所示。一路由N極經(jīng)左面一對磁極回S極為Φm1;一路由N極經(jīng)右面一對磁極回S極為Φm2;還有一路由N極經(jīng)有下氣隙、銜鐵、左上氣隙回S極為Φm3。因為忽略導磁體的磁阻時Φm1=Φm2。可見左上或右下氣隙的總磁通Φ斷,左下或有上氣隙的總磁通Φ通,由圖3-46可知為

Φ斷=Φm1+Φm3  Φ通=Φm1=Φm2

可見Φ斷>Φ通,故F斷>F通,M斷>M通,銜鐵保持在觸點斷開的位置上。

當發(fā)電機電壓高于電網(wǎng)電壓時,差動線圈″1中便產(chǎn)生由發(fā)電機流向網(wǎng)路的電流,這個電流經(jīng)過差動線圈產(chǎn)生工作磁通Φg,其方向如圖3-46中虛線所示。因為永久磁鐵磁阻比較大,并且在永久磁鐵和導磁體之間有隔磁墊片,所以差動線圈產(chǎn)生的工作磁通一般不容易通過永久磁鐵,而只對稱地通過下上磁極。其中一路經(jīng)過上面兩個磁極構成回路,另一路經(jīng)過下面兩個磁極構成回路,其大小相等,各為官Φg。工作磁通在左上和有下氣隙中與極化磁通方向相反,而在左下和有上氣隙中與極化磁通方向相同,使Φ斷和Φ通都發(fā)生了變化,這時各氣隙的磁通為

Φ斷=Φml+Φn3―1/2Φg

Φ通=Φm1+1/2Φg

可見,差動線圈w1產(chǎn)生工作磁通Φg以后,使Φ斷減少,因而F斷減小,M斷減小;Φ增多,F通增大,M通增大。隨著發(fā)電機電壓高于網(wǎng)路電壓數(shù)值增大,差動線圈W1產(chǎn)生的工作磁通Φg也隨著增大,由此使Φ斷,F斷和M斷進一步減小,Φ通、F通和M通進一步增大。直到發(fā)電機電壓高于網(wǎng)路電壓的數(shù)值達到預先調定的數(shù)值(例如0.3~0.7V時,各氣隙中磁通的大小將發(fā)生轉折,使得Φ通變?yōu)榇笥讦禂鄌因而F通和M通也都變?yōu)榇笥贔斷和M斷,這時銜鐵就反時針方向轉動到使觸點接通的位置上,隨之接觸器吸合而將發(fā)電機輸出電路接通。

接觸器接通之后,差動線圈W1被短接(參看圖3-45),差動線圈中的電流也就消失,它產(chǎn)生的磁通也隨之消失。但極化繼電器的觸點仍保持接通,這是因為銜鐵位置改變之后,氣隙大小也發(fā)生了變化。這時左下和右上氣隙小于左上和右下氣隙,氣隙內的極化磁通的分布與銜鐵轉動以前不同。如圖3-47所示,通過條形銜鐵中的極化磁通Φn13已改變了方向,這時它經(jīng)過左下氣隙、銜鐵、右上氣隙回S極。所以各氣隙的磁通變?yōu)?/span>

Φ斷=Φm1=Φm2 Φ通=Φil+Φi3

由于Φ通大于Φ斷9F通仍大于F斷,轉矩M通也仍大于轉矩M斷,所以銜鐵仍被保持在觸點接通的位置上。F通與F斷的差值,就是極化繼電器觸點的接觸壓力。

當發(fā)電機電壓低于網(wǎng)路電壓時,反流線圈″2就有反流注討,并產(chǎn)生工作磁通,其方向如圖3-47所示。工作磁通Φg也對稱地分為兩路,分別通過上下磁設構成回路.這時氣隙的磁通為

Φ斷=Φm1+1/2Φg

Φ通=Φm+Φm3―1/2Φg

同樣,出現(xiàn)反流以后,由反流線圈w2所產(chǎn)生的工作磁通Φg使旁斷增大,Φ通減小。由此使得F斷和11f斷增大,F通和M通減小。直到反流值達到某一數(shù)值(如15~35A)時,曲反流線圈所產(chǎn)生的工作磁通Φg足以使Φ斷轉變?yōu)榇笥讦低?從而F斷和M斷也轉變?yōu)榇笥诘?