В поляризованных реле, кроме основного потока, создаваемого катушкой, действует дополнительный поляризующий магнитный поток, который создается установленным в реле постоянным магнитом (см. подраздел 4.9). Благодаря поляризующему потоку направление электромагнитного усилия, действующего на якорь, изменяется в зависимости от направления тока в катушке.
На рис. 6.4 показаны возможный вариант выполнения магнитной системы поляризованного реле и схема замещения его магнитной цепи.
Потоки постоянного магнита в зазорахи , , (6.1)
где – МДС постоянного магнита; и – магнитные сопротивления зазоров и ; – магнитное сопротивление паразитного зазора , обусловленного конструкцией магнитопровода.
Магнитный поток, создаваемый катушкой
, (6.2)
где—МДС катушки.
Результирующее усилие, действующее на якорь, равно разности усилий, создаваемых в зазорах и.
Воспользовавшись выражением (4.18), получим
, (6.3)
где – площадь рабочего зазора. Срабатывание реле происходит
при < 0.
Для определения потока срабатывания , создаваемого катушкой, воспользуемся предельным случаем, когда перед изменением знака усилие проходит через нулевое значение. Из этого следует
.
Поскольку, то . (6.4)
Тогда из (6.1) – (6.3) получим
. (6.5)
Если значения и близки, то МДС срабатывания очень мала. Благодаря этому, мощность срабатывания поляризованных реле снижается до Вт. Следует отметить, что сила контактного нажатия определяется разностью значений и .
Из рис. 6.4 следует
.
Анализируя последнее выражение, можно сделать вывод, что чем ближе значения и , тем ближе значения и и тем меньше контактное нажатие, которое обычно не превышает.
Поляризованные электромагнитные реле имеют следующие преимущества перед нейтральными:
1) Выходной параметр (состояние контактной системы) зависит от полярности управляющего импульса, что расширяет функциональные возможности реле.
2) Реле могут управляться кратковременными импульсами тока.
3) Замкнутое состояние контактов сохраняется после окончания управляющего импульса, что позволяет использовать реле как элемент памяти.
4) После срабатывания не потребляется мощность для удержания якоря в притянутом положении.
5) Реле обладают высокой чувствительностью и высоким коэффициентом усиления по мощности.
6) За счет положения упоров можно осуществлять однопозиционную, нейтральную и двухпозиционную настройку реле.