Электромагнитные реле. Виды и работа. Устройство и применение

Основной составляющей частью кибернетики и систем автоматики являются процессы коммутации. Первыми устройствами, выполняющими коммутацию в автоматических электрических цепях, были электромагнитные реле.

Благодаря техническому прогрессу появились полупроводниковые коммутаторы. Однако электромагнитные реле не теряют своей популярности по применению в различном электрооборудовании и устройствах. Широкое использование реле обуславливается их неоспоримыми достоинствами, к которым относятся свойства металлических контактов.

Сопротивление контактов реле наименьшее, в отличие от коммутаторов на основе полупроводниковых элементов. Контакты реле выдерживают намного выше токовые перегрузки, чем полупроводниковые коммутаторы. Реле нормально функционируют при наличии статического электричества, радиационного излучения. Основным положительным качеством реле является гальваническая изоляция цепи управления и коммутации без дополнительных элементов.

Основные виды электромагнитных реле

По конструктивным особенностям исполнительных элементов электромагнитные реле делятся на:

• Контактные реле, которые оказывают воздействие на силовую цепь группой электрических контактов. Их разомкнутое или замкнутое состояние способно обеспечить коммутацию (разрыв или соединение) выходной силовой цепи.
• Бесконтактные реле оказывают действие на силовую цепь методом резкого изменения ее параметров (емкости, индуктивности, сопротивления), либо силы тока и напряжения.

По области применения реле:

• Сигнализации.
• Защиты.
• Цепей управления.

По мощности сигнала управления:

• Высокой мощности более 10 ватт.
• Средней мощности 1-9 ватт.
• Малой мощности менее 1 ватта.

По быстродействию управления:

• Безинерционные менее 0,001 с.
• Быстродействующие 0,001-0,05 с.
• Замедленные 0,05-1 с.
• Регулируемые.

По виду напряжения управления:

• Переменного тока.
• Постоянного тока (поляризованные и нейтральные).

Рассмотрим подробнее реле постоянного тока, которые делятся на два подвида – нейтральные и поляризованные. Они имеют отличие в том, что поляризованные устройства имеют чувствительность к полярности подключаемого напряжения. Якорь изменяет направление движения в зависимости от подключенных полюсов питания.

Реле постоянного тока разделяют:

• 2-х позиционные.
• 2-х позиционные с преобладанием.
• 3-позиционные с нечувствительной зоной.

Функционирование нейтральных электромагнитных реле не зависит от порядка подключения полюсов напряжения. Недостатками реле постоянного тока является потребность в блоке питания, а также высокая стоимость.

Реле переменного тока не имеют таких недостатков, у них есть свои отрицательные моменты:

• Вибрация при эксплуатации, необходимость ее устранения.
• Параметры работы намного хуже, чем у реле постоянного тока. К ним относятся: магнитное поле, чувствительность.

К достоинствам устройств реле постоянного тока можно отнести отсутствие необходимости в блоке питания, и возможности непосредственного подключения в сеть переменного напряжения.

По защищенности от внешних факторов реле разделяют:

• Герметичные.
• Зачехленные.
• Открытые.

Реле тока

Структура реле напряжения и тока очень похожа. Их отличие заключается только в конструкции катушки. Токовое реле имеет катушку с небольшим числом витков и малым сопротивлением. Намотка провода на катушку осуществляется толстым проводником.

Обмотка реле напряжения выполняется с большим числом витков. Каждое из этих реле выполняет контроль определенных параметров с помощью системы автоматического отключения и включения электрического устройства.

Реле тока осуществляет контроль силы тока в цепи потребителя, к которой оно подключено. Данные поступают в другую цепь с помощью подключения сопротивления контактом реле. Подключение может осуществляться как непосредственно к силовой цепи, так и через измерительные трансформаторы.

Реле времени

В цепях автоматики часто требуется образование задержки при включении устройств, либо подачи сигнала для выполнения определенного технологического процесса по некоторому алгоритму. Для таких целей предназначены специальные устройства, способные коммутировать цепи с некоторой задержкой времени.

К таким реле времени предъявляются специальные требования:

• Необходимая и достаточная мощность контактов.
• Малые габаритные размеры, вес и небольшой расход электроэнергии.
• Стабильные рабочие параметры задержки времени, не зависящие от внешних воздействий.

Для реле времени, управляющим электрическими приводами, повышенные требования не предъявляются. Их задержка равна от 0,25 до 10 с. Эксплуатационная надежность таких реле должна быть очень высока, так как условия работы предполагают наличие вибрации.

Устройство и принцип действия

Структуру электромагнитного реле можно разделить на его отдельные составные элементы следующим образом:

• Первичный (чувствительный) элемент преобразует электрический сигнал управления в магнитную силу. Обычно этим элементом является катушка.
• Промежуточный элемент может состоять из нескольких частей. Он приводит в работу исполнительный механизм. Таким элементом является якорь с подвижными контактами и пружиной.
• Исполнительный элемент выполняет передачу воздействия на силовую цепь. Таким элементом чаще всего выступает группа силовых контактов реле.

Электромагнитные реле имеют довольно простой принцип работы, вследствие чего имеют повышенную надежность. Они являются незаменимыми элементами в схемах защиты и автоматики. Действие реле заключается в применении электромагнитных сил, появляющихся в металлическом сердечнике при протекании электрического тока по катушке.

Элементы реле устанавливаются на закрывающемся крышкой основании. Подвижная пластина (якорь) с контактом установлена над сердечником электромагнита. Подвижных контактов может быть несколько. Напротив них расположены соответствующие пары неподвижных контактов.

1 — Катушка реле
2 — Сердечник
3 — Стержень
4 — Подвижный якорь
5 — Группа контактов
6 — Пружина
7 — Питание катушки

В первоначальном положении пружина удерживает подвижную пластину. При подключении питания срабатывает электромагнит и притягивает к себе эту пластину, являющуюся якорем, преодолевая усилие пружины. В зависимости от устройства реле контакты при этом размыкаются или замыкаются. После выключения питания якорь под действием пружины возвращается в исходное положение.

Существуют электромагнитные реле с встроенными электронными компонентами в виде конденсатора, подключенного параллельно контактам для уменьшения помех и образования искр, а также сопротивления, подключенного к катушке, для четкой работы реле.

По силовой цепи, которая подключается контактами, может протекать электрический ток намного больше тока управления. Эта цепь гальванически развязана с цепью управления электромагнитом. Другими словами реле играет роль усилителя мощности, напряжения и тока в электрической цепи.

Электромагнитные реле переменного тока приводятся в действие при подключении к ним переменного тока частотой 50 герц. Устройство такого реле практически не отличается от реле постоянного тока, кроме сердечника электромагнита, который в данном случае выполняется из листовой электротехнической стали. Это делается для снижения потерь энергии от вихревых токов.

Параметры электромагнитных реле

Основными характеристиками таких реле являются зависимости между входным и выходным параметром.

Основные параметры реле:

• Время срабатывания реле – характеризует промежуток времени от момента подачи сигнала на вход реле до момента начала действия на силовую цепь.
• Управляемая мощность – это мощность, которой способны управлять контакты реле при коммутации цепи.
• Мощность срабатывания – это наименьшая мощность, требуемая для чувствительного элемента реле, для перехода в рабочее состояние.
• Величина тока срабатывания. Такое регулируемое значение называется уставкой.
• Сопротивление обмотки катушки.
• Ток отпускания – максимальная величина тока на клеммах обмотки реле, при котором якорь отпадает в исходное положение.
• Время отпускания якоря.
• Частота коммутаций с нагрузкой – частота, с которой может осуществляться подключение и отключение силовой цепи.

Преимущества:

• Возможность коммутации силовых цепей с мощностью потребителя до 4 киловатт при объеме реле меньше 10 куб. см.
• Невосприимчивость к пульсациям и чрезмерным напряжениям, а также устойчивость к помехам от молнии и работы устройств высокого напряжения.
• Гальваническая развязка между цепью управления и силовыми контактами.
• Незначительное снижение напряжения на замкнутых контактных группах, вследствие чего низкое тепловыделение.
• Невысокая стоимость электромагнитного реле в отличие от полупроводниковых устройств.

Недостатки:

• Низкое быстродействие.
• Небольшой срок службы.
• Образование радиопомех при коммутации цепей.
• Проблемы при подключении и отключении высоковольтных нагрузок постоянного тока и индуктивных потребителей.

Сфера использования

Широкую популярность получили реле в области производства и распределения электрической энергии. Безаварийный режим эксплуатации обеспечивает релейная защита линий высокого напряжения на подстанциях и в других местах. Элементы управления, применяемые в релейной защите, способны на подключение высоковольтных цепей. Э

Электромагнитные реле, функционирующие в качестве релейной защиты, получили популярность из-за следующих достоинств:

• Возможность работы с невосприимчивостью к возникающим паразитным потенциалам.
• Высокая скорость реагирования на изменение параметров подключенных цепей.
• Повышенная долговечность.

С помощью релейной защиты выполняется резервирование линий питания и оперативное отключение неисправных участков цепи. Электромагнитные реле являются наиболее надежной защитой, в отличие от релейных устройств.

Электромагнитные реле применяется в управлении производственными линиями, конвейерами, на участках с повышенными паразитными потенциалами, там, где нельзя использовать полупроводниковые элементы.

Принцип действия, по которому работают такие устройства реле, применяется в оборудовании для удаленного управления потребителями, а именно в контакторах, пускателях. По сути дела, это такие же электромагнитный вид реле, только рассчитанные для очень больших токов, достигающих несколько тысяч ампер.

Релейные блоки применяются для управления емкостных установок, служащих для плавного запуска электродвигателей повышенной мощности.

Электромагнитные реле применялись даже в первых вычислительных комплексах. В них реле использовались как логические элементы, выполняющие простые логические операции. Скорость работы таких электронно-вычислительных машин была низкая. Однако такие своеобразные компьютеры были более надежными, в отличие от последующего поколения ламповых моделей вычислительных машин.

Сегодня можно привести множество примеров применения электромагнитных реле в бытовых устройствах: стиральных машинах, холодильниках и т.д.

Рекомендации по выбору

• Прежде всего, необходимо выяснить параметры рабочего напряжения и тока реле. Рабочая величина тока и напряжения обмотки реле должна соответствовать сети питания места подключения. Если рабочий ток будет меньше допустимого, то это приведет к ненадежному контакту при работе реле. Если ток будет больше допустимого, то обмотка реле будет перегреваться, что приведет к падению надежности работы реле при наибольшей допустимой температуре.
• Режим действия контактов реле зависит от вида управляемого тока, частоты коммутации, вида нагрузки. Поэтому при выборе необходимо учитывать эти условия работы.

Похожие темы:

Электромагнитное реле, устройство, принцип действия, конструкция

Принцип действия основан на притяжении якоря к неподвижному сердечнику электромагнита. По конструктивному выполнению различают реле клапанного, поворотного и втяжного типа (рис 1.89). Чувствительная часть реле — электромагнит, промежуточная часть — якорь, исполнительная часть — контактная группа (рис. 1.90).

При подаче на обмотку электромагнита управляющего напряжения постоянного тока по обмотке будет протекать ток, возникает магнитный поток Ф и электромагнитная сила:

под действием которой якорь притягивается к сердечнику и рычаг якоря воздействует на контактную группу, размыкая замкнутые контакты и замыкая разомкнутые. При снятии напряжения с катушкиэлектромагнита якорь под действием упругой силы контактных пластин возвращается в исходное положение. При срабатывании реле его контакты коммутируют цепи с мощностями, существенно превышающими мощности срабатывания реле (реле выполняет функцию усилителя). Работа реле характеризуется следующими параметрами (рис. 1.91):

коэффициент запаса реле на срабатывание

где Iср ток срабатывания, Iраб — установившееся (рабочее) значение тока катушки, Рср — мощность срабатывания реле, соответствующая току срабатывания.
Статическая характеристика реле показана на рис. 1.91. При изменении полярности входного сигнала полярность выходного сигнала не изменяется; такое реле называется нейтральным.

У поляризованного реле (рис. 1.94) в ограниченном пространстве используются постоянный магнит и электромагнит. Постоянный магнит М обеспечивает распознавание полярности управляющего сигнала Uy и повышение чувствительности. Якорь реле располагается между двумя полюсами Собразного магнитопровода. В отсутствие управляющего сигнала магнитный поток Ф0 постоянного магнита замыкается через якорь и разветвляется на две равные части Ф01 и Ф02, направленные в противоположные стороны якорь находится в нейтральном положении.

При подаче на обмотку реле управляющего сигнала создается магнитный поток Фк, направление которого зависит от полярности U если слева справа «—», то Фк и Фо2 вычитаются, а справа Фк и Фо1 складываются; при этом якорь поворачивается вправо, в сторону большего результирующего потока. При смене полярности Uy потоки справа вычитаются, а слева складываются, якорь повернется влево — реле реагирует на полярность управляющего сигнала.

Дифференциальный принцип работы (разность магнитных потоков) повышает чувствительность поляризованного реле в десятки раз по сравнению с нейтральным электромагнитным реле.

виды, принцип действия и области применения — Рамблер/новости

Что такое реле

Реле – коммутационное устройство (КУ), соединяющее или разъединяющее цепь электрической или электронной схемы при изменении входных величин тока. Прежде чем мы перейдем к детальному рассмотрению того, что такое реле, как устроено, по какому принципу работает и где применяется, пожалуй, нужно узнать, когда это устройство впервые появилось и кто его изобретатель.

Вот таких типоразмеров может быть это устройство

Содержание статьи

1 История создания

2 Устройство и принцип работы реле

3 Основные характеристики КУ

4 Классификация и для чего нужно реле

5 Основные виды реле и их назначение

5.1 Электромагнитные реле

5.2 Реле переменного тока

5.3 Реле постоянного тока

5.4 Электронное реле

6 Обозначение реле на схеме

7 Ведущие производители реле

8 Где приобрести реле и их стоимость

История создания

Первенство создания реле спорно. Некоторые утверждают, что впервые это устройство было сконструировано в 1830-1832 гг. русским ученым Шиллингом П.Л. и являлось основным элементом вызывающего механизма в разработанном им же варианте телеграфа.

Другие научные историки приписывают первенство изобретения известному физику Дж. Генри, который в 1835 г. разработал контактное реле во время усовершенствования созданного им в 1831 году телеграфного аппарата. Первый соленоид работал по принципу электромагнитной индукции и был некоммутационным устройством.

Первое реле Дж. Генри

Реле, в качестве самостоятельного устройства, впервые упоминается в патенте на телеграф, выданном Самуэлю Морозе.

Первое реле Морзе

Как видим, первой сферой применения этого коммутационного устройства был телеграф и только позднее с развитием техники он стал применяться в электрическом и электронном оборудовании.

Устройство и принцип работы реле

Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, размещается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.

При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и электрическая или электронная цепь замыкается. При снижении силы тока до определенного значения, якорь, под действием пружины, возвращается на исходную позицию, вследствие чего происходит размыкание цепи.

Более плавная и точная работа достигается благодаря использованию резисторов, а защиту от скачков напряжения и искрения обеспечивает установка конденсаторов.

У большинства электромагнитных реле имеется не одна, а несколько пар контактов, что позволяет управлять несколькими цепями одновременно.

Простейшая схема устройства электромагнитного соленоида

Если в двух словах, то этот вид коммутационного устройства работает по принципу электромагнитной индукции. Благодаря довольно простому принципу действия реле имеют высокую надежность в эксплуатации.

В видеоролике ниже разъясняется принцип действия электромагнитного КУ:

Основные характеристики КУ

К основным характеристикам, на которые следует обратить внимание при выборе данного вида коммутационного устройства, относят:

чувствительность – срабатывание от подаваемого на обмотку тока определенной силы, достаточной для включения устройства;

сопротивление обмотки электромагнита;

напряжение (ток) срабатывания – минимально допустимое значение, достаточное для переключения контактов;

напряжение (ток) отпускания – значение параметра, при котором происходит отключение КУ;

время притягивания и отпускания якоря;

частота срабатывания с рабочей нагрузкой на контактах.

Классификация и для чего нужно реле

Поскольку реле являются высоконадежными коммутационными устройствами, то не удивительно, что они нашли широкое применение в самых различных областях человеческой деятельности. Они используются в промышленности для автоматизации рабочих процессов, а также в быту в самой различной технике, например в привычных всех холодильниках и стиральных машинах.

Разнообразие видов реле очень велико и каждый предназначен для выполнения определенной задачи

Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:

По сфере применения:

управление электрическими и электронными системами;

защита систем;

автоматизация систем.

По принципу действия:

электромагнитные;

магнитолектические;

полупроводниковые;

индукционные.

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

от напряжения;

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

бесконтактные.

На фото (обведено красным) показано, где находится одно из реле в стиральной машине

В зависимости от вида и классификации реле применяются в бытовой технике, автомобилях, поездах, станках, вычислительной технике и т.д. Однако, чаще всего этот вид коммутирующего устройства используется для управления токами большой величины.

Основные виды реле и их назначение

Производители настраивают современные коммутационные устройства таким образом, чтобы срабатывание происходило только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, поступающего на входные клеммы КУ. Ниже мы вкратце рассмотрим основные виды соленоидов и их назначение.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле – это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого основан на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Этот вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.

Принцип работы электромагнитного соленоида

Используемые в промышленном оборудовании электромагнитные реле находятся на промежуточной позиции между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) и слаботочным оборудованием. Наиболее часто данный вид реле применяется в цепях управления.

Реле переменного тока

Срабатывание этого вида реле, как видно из названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Данное коммутирующее устройство для переменного тока с контролем перехода фазы через ноль или без такового, представляет собой блок из тиристоров, выпрямительных диодов и управляющих схем. Реле переменного тока могут быть выполнены в виде модулей на основе трансформаторной или оптической развязки. Данные КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 A.

Промежуточное реле 220 В

Иногда работа электросети и приборов не возможна без использования промежуточного реле на 220 В. Обычно КУ данного типа применяется, если необходимо разомкнуть или разомкнуть разнонаправленные контакты цепи. К примеру, если используется осветительный прибор с датчиком движения, то один проводник присоединяется к сенсору, а другой подводит электроэнергию к светильнику.

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

подача тока на первое коммутационное устройство;

от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.

С каждым годом реле становятся эффективней и компактней

Функции малогабаритного реле переменного тока с напряжением 220 В весьма разнообразны и широко используются в качестве вспомогательного устройства в самых различных областях. Данный вид КУ применяется в тех случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или же при большом количестве управляемых сетей которые уже не в состоянии обслужить головное устройство.

Промежуточное коммутационное устройство применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильном оборудовании, телевизорах и прочей бытовой технике.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Отличие между ними состоит в том, что поляризованные КУ постоянного тока чувствительны к полярности подаваемого напряжения. Якорь коммутационного устройства меняет направление движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитные КУ постоянного тока в основном используют, когда нет возможности подключения к электрической сети переменного тока.

Четырехконтактное автомобильное реле

К недостаткам соленоидов постоянного тока относят необходимость использования блока питания и более высокую стоимость в сравнении с КУ переменного тока.

Данное видео демонстрирует схему подключения и объясняет принцип работы 4 контактного реле:

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме прибора

Разобравшись с тем, что такое токовое реле, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически те же, что и в электромеханических КУ. Однако, для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных транспортных средствах большинство функций реле и переключателей выполняют электронные релейные блоки управления и на данный момент невозможно полностью от них отказаться. Так, например, блок электронных реле позволяет контролировать расход энергии, величину напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, управлять системой освещения и т.д.

Обозначение реле на схеме

Чтобы отремонтировать или создать новое электрооборудование, мало знать как работает реле, нужно знать как оно выглядит на схемах. В приведенной ниже таблице показаны самые основные буквенно-графические обозначения КУ принятые в международном классификаторе.

Основные обозначения

Схематически обмотка соленоида выглядит как прямоугольник, от наибольших сторон которого отходят выводы питания электромагнита – А и А1. Также на схеме это коммутационное устройство может обозначаться буквой К.

Контакты КУ на схеме изображаются точно так же как и контакты переключателей.

Поляризованное реле на схеме изображается в виде прямоугольника с жирной точкой на одном из выводов контакта. Буквенное обозначение P внутри прямоугольника также говорит о полярности устройства.

Иногда внутри прямоугольника указывают параметры или конструктивные особенности. Так, например, две наклонные линии могут обозначать, что в устройстве имеется 2 обмотки.

Подробнее, с символическим обозначением реле и других элементов электрических и электронных схем, можно ознакомиться, заглянув в специальные справочники, которых в интернете довольно много.

Ведущие производители реле

Производитель

Компания Финдер производит реле и таймеры и занимает среди европейских производителей третье место. Производитель выпускает реле:

общего назначения;

твердотельные;

интерфейсные и многие другие.

Продукция компании имеет сертификаты ISO 9001 и ISO 14001.

Основная продукция российского производителя – якорные электромагнитные коммутационные устройства для специального и индустриального использования, а также слаботочные реле времени с контактными и бесконтактными выходами.

Японская компания производит высоконадежные радиоэлектронные компоненты, среди которых:

твердотельные и электромеханические реле;

низковольтные КУ;

кнопочные переключатели;

устройства контроля и управления цепи.

COSMO Electronics (Тайвань)

Корпорация производит радиотехнические компоненты, среди которых можно выделить релейные компоненты, которые с 1994 года получили сертификат по стандарту ISO 9002.

Продукция компании широко применяется в телекоммуникации, промышленном и медицинском оборудовании, бытовой технике и автомобильном оборудовании.

Более 100 лет компания Zettler держит лидерство и устанавливает стандарты работы и качества электротехнических элементов. Этот производитель выпускает более 40 видов КУ, которые удовлетворяют потребности самых различных проектов.

Продукция компании широко применяется в телекоммуникации, периферийной вычислительной технике, средствах управления и прочих типах электрического и электронного оборудования.

Где приобрести реле и их стоимость

Реле в зависимости от типа КУ, производителя, сферы применения и продавца могут стоить от 15$ до нескольких сотен. Приобрести необходимое коммутационное устройство можно непосредственно у производителя в традиционных специализированных магазинах или интернете. В настоящее время купить нужное реле любого типа и назначения не составит труда. Существуют специальные каталоги, в которых указывается маркировка, компания-производитель, параметры и стоимость изделия.

Как следует из этого обзора, реле является неотъемлемой частью практически любой электрической и электронной схемы промышленного оборудования и бытовой техники. Полную информацию об этом виде коммутационного устройства сложно втиснуть в рамки одной статьи. Если у вас возникнут какие-либо вопросы по этой теме, то задавайте и будем вместе разбираться.

Электромагнитное реле | Практическая электроника

Электромагнитное реле представляют из себя изделие радиотехнической промышленности, которое используется для коммутации электрического тока.

Простейший электромагнит

Думаю, все уже в курсе , что поле – это не только гектары земли с пшеницей, картошкой, коноплей 🙂

В нашей жизни существуют еще и другие виды полей, невидимые для человеческого глаза. Это может быть гравитационное, электрическое или даже магнитное поле. Давайте рассмотрим, что же из себя представляет магнитное поле?

Магнитное поле образуется вокруг любого куска магнита. Не зависимо от размеров этого кусочка, этот магнит всегда будет иметь два полюса: северный (N – North) и южный (S – South). Стрелки магнитного поля начинаются с Севера и заканчиваются на Юге, но они  нигде не разрываются. Даже в самом магните (доказано наукой).  Как вы знаете, Земля – это тот же самый кусочек магнита очень большого размера. Она также имеет эти два полюса, покрытые льдинами. На полюсах Земли, как вы знаете, компас не работает.

Но самый смак заключается в том, что провод, по которому течет электрический ток,  вокруг себя образует то же самое магнитное поле как и простой магнит.  Буквой I отмечают направление тока, а В – это линии магнитного поля. Они представляют собой замкнутые круги.

Направление линий магнитного поля определяется правилом буравчика

Даже не знаю,  кто первый придумал навернуть провод пружиной и пропустить через него электрический ток, но это того стоило.

В результате этого получили нечто иное, как соленоид. Если на концы такого соленоида подать электрический ток, то он будет обладать магнитными свойствами! Правильнее было бы его назвать

электромагнит. Смотрите, сколько силовых  линий образуется в соленоиде, при подаче на его концы электрического тока!

 

А если обмотать какую-нибудь железяку этими витками и подать на них напряжение, то эта железяка станет электромагнитом и будет притягивать к себе металлические предметы.

Внешний вид электромагнитного реле

Дело как раз в том, что принцип электромагнита используется в очень важном электротехническом изделии: в электромагнитном реле.

Возьмем простое электромагнитное  реле

Давайте же посмотрим, что на нем написано:

TDM ELECTRIC – видимо производитель. РЭК 78/3 – название реле. Дальше идет самое интересное. Мы видим какие то полоски и цифры.  Контакты с 1 по 9  – это и есть 

коммутационные контакты реле, 10 и 11 – это катушка реле.

Теперь обо всем по порядку.  Реле состоит из коммутационных контактов. Что значит словосочетание “коммутационные контакты”? Это контакты, которые осуществляют переключение. Катушка – это медный провод, намотанный на цилиндрическую железку. В результате, соленоид превращается в электромагнит, если на его концы подать напряжение.

Еще чуть ниже мы видим такие надписи, как 5А/230 В~ и 5А 24 В=. Это максимальные параметры, которые могут коммутировать контакты реле. Эти параметры желательно не превышать и брать с большим запасом. Иначе при превышении допустимых параметров контакты реле  могут обгореть, либо полностью выгореть, что в свою очередь приведет к полному выходу из строя электромагнитного реле.

[quads id=1]

Когда напряжение на катушку мы НЕ подаем, то контакт 1 соединяется с 7, 2 с 8, 3 с 9

Иными словами, если достать мультиметр, то можно прозвонить контакты 1 и 7, 2 и 8, 3 и 9. Мультиметр должен показать 0 Ом.

Если же мы подаем напряжение на катушку, то группа контактов перебрасывается. В результате соединяется 4 с 7, 5 с 8, 6 с 9. 

Какое же напряжение подавать на катушку? На катушке уже есть ответ. Написано 12 VDC. DC – это постоянный ток, АС – переменный. Значит, на катушку  подаем 12 Вольт постоянного тока.

С другой стороны мы видим те самые контакты. Слева-направо и сверху-вниз идет нумерация контактов:

Как работает электромагнитное реле

Но как же так оно работает? Все оказывается очень просто. Давайте внимательно рассмотрим фото ниже:

При подаче на катушку напряжения, ярмо притягивается к электромагниту. На ярме находится коммутационный контакт и он движется вслед за ярмом. В результате этого, “пипочка” на коммутационном контакте  перебрасывается на нижний контакт и происходит переключение.

При пропадании напряжения на катушке, пружинка оттягивает ярмо назад и реле принимает свой первозданный вид.

Как проверить электромагнитное реле

Давайте же проверим реле с помощью мультиметра  и блока питания. Прозваниваем контакт 1 и 7 и смотрим, что у нас они звонятся, значит эти контакты соединены. Видно даже визуально.

Подаем напряжение на катушку  12 Вольт  с блока питания и смотрим, что у нас получилось.

В результате у нас ярмо “приклеилось” к электромагниту (катушке)  и потянула за собой коммутационный контакт. Цепь 1 и 7 у нас оборвалась, но зато восстановилась цепь контактов 7 и 4. Вот таким образом проверяются контакты реле.

Если контакты с налетом, то следует протереть их карандашным ластиком. Если прилично поджарились, а другого реле под рукой нет, то здесь поможет только шкурка-микронка. Но этот случай уже критический, так как наждачная бумага сдирает тонкий слой из благородного металла, которым покрыты “пипочки”.

Целостность катушки реле проверяется с помощью мультиметра в режиме омметра. Для этого проверяем сопротивление катушки. Оно  зависит от самого реле. У всех  оно разное. Если сопротивления нет или оно очень маленькое  – порядка пару Ом, то значит в катушке либо обрыв, либо короткое замыкание.

На схемах электромагнитные реле обозначаются вот так:

Также контакты обозначают уже просто цифрами. В данном случае:

11 – это общий контакт

11-12 – это нормально замкнутые контакты

11-14 – нормально разомкнутые контакты

Прямоугольником обозначается сама катушка реле, а выводы катушки обозначаются буквами A1 и A2.

При подаче напряжения на катушку в данном реле у нас контакт перекинется, то есть картина будет выглядеть следующим образом:

Без подачи напряжения:

После подачи напряжения:

Плюсы и минусы электромагнитного реле

Плюсы

• Управляемое напряжение и управляющее напряжение никак не связаны между собой. Выражаясь домашним языком – напряжение на катушке никак не связано с напряжением на контактах реле. Они гальванически развязаны, что делает реле безопасным устройством для человека  и самой аппаратуры в электро- и радиопромышленности.
• коммутируемые токи могут достигать сотни ампер у промышленных видов реле (пускатели, контакторы)
• большой срок службы при правильной эксплуатации. До сих пор на некоторых зарубежных станках ЧПУ стоят реле 70-ых годов, чьи коммутационные контакты выглядят почти как новые.
• неприхотливость в работе и надежность. Реле до сих пор используются в средствах автоматического управления (САУ), так как они неприхотливы и готовы работать безотказно, хотя уже давненько разработаны твердотельные реле (ТТР), которые опережают простые электромагнитные реле по многим параметрам.

Минусы

• время задержки срабатывания, в течение которого коммутационный контакт “летит” с одного контакта до другого. В очень быстродействующей аппаратуре реле не применяются.  Производители обеспечивают электротехническую промышленность различными видами реле и других устройств на их принципе.
  
• щелкающий звук при переключении. Кого-то он может раздражать, особенно если реле будет очень часто срабатывать.
• габариты даже самого маленького электромагнитного реле достаточно много занимают место на печатной плате.

Не знаете, где можно купить нужное вам электромагнитное реле?  Вот каталог, где вы найдете подходящее по параметрам реле для своих нужд 😉

виды, принцип работы, устройство реле

Реле – одно из наиболее распространенных устройств, применяемых для автоматизации процессов в электротехнике. По факту, это автоматический выключатель, который соединяет или разъединяет электроцепи при достижении установленных значений или под внешним воздействием. Реле применяются в промышленности для автоматизации технологических процессов, в бытовой технике, которая есть в каждом доме, например в холодильниках и стиральных машинках, для защиты сети от слишком высоких или слишком низких параметров тока. Выбор нужного устройства упрощает классификация реле по различным признакам. Содержание статьи Общее описание конструкции Понятие «реле» объединяет целое семейство устройств разной конструкции. Но в общем случае реле состоит из трех основных функциональных элементов: Воспринимающий. Это первичный элемент, который воспринимает контролируемую величину и преобразует ее в другую физическую величину. Промежуточный. Сравнивает полученное значение с заданным параметром. Если это значение выше или ниже заданного параметра, то на исполнительный элемент передается первичное воздействие. Исполнительный. Этот элемент передает воздействие в цепи, управляемые реле. В результате такого воздействия может произойти: размыкание или соединение управляемой цепи, переключение параметров тока. Исполнение и принцип действия первичного элемента зависят от того, какое назначение имеет реле и на какую физическую величину (сила тока, напряжение, свет, тепло и т.п.) оно настроено. Основные характеристики реле Независимо от вида и принципа действия реле, выделяют несколько параметров, на которые обращают внимание при выборе этого прибора: Время срабатывания – промежуток времени между поступлением управляющего сигнала и воздействием на управляемые цепи. Коммутируемая мощность – допустимая мощность электроцепи или электроустановки, которой будет управлять реле. Уставка – обычно это регулируемый параметр, который определяет величину поступающего параметра (тока, напряжения, частоты, давления, температуры), при которой происходит срабатывание реле. Виды реле: контактные и бесконтактные По устройству исполнительного компонента реле делят на контактные и бесконтактные. Контактные Воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов. Их размыкание или замыкание полностью разъединяет или замыкает электроцепь. Для изготовления контактов используются: медь, серебро, вольфрам. Количество контактов – до 10 штук. Четырех- и пятиконтактные реле используются в электрических схемах автомобилей для включения и переключения цепей. Бесконтактные Такие реле воздействуют на управляемую цепь способом изменения электрических параметров выходных электроцепей – емкости, сопротивления, индуктивности, величины тока или напряжения. Классификация реле по способу включения Первичные Эти устройства включаются непосредственно в цепь элемента, для защиты которого они предназначены. Их преимущества – не требуются измерительные трансформаторы, источники оперативного тока, контрольные кабели. Вторичные Подключаются в цепь с использованием вторичных трансформаторов. Это наиболее распространенный вид реле. Их преимущества – изоляция от высокого напряжения, возможность расположить устройство в месте, удобном для обслуживания. Вторичные реле выпускаются стандартными. Они рассчитаны на ток 5 (1) А и напряжение 100 В и могут устанавливаться в любые электроцепи, независимо от их тока и напряжения. Виды реле по назначению По назначению эти устройства бывают трех типов – управления, защиты, сигнализации. Реле управления Эти реле являются первичными. Монтируются непосредственно в электроцепь. Их роль – включение и выключение отдельных элементов схемы. Могут использоваться самостоятельно или в качестве комплектующих низковольтных комплектных устройств – ящиков, панелей, шкафов. Реле защиты Выполняют функции включения, отключения и защиты устройств, имеющих термические контакты – электродвигателей, вентиляторов. При превышении температуры термические контакты размыкаются. Оборудование может восстановить работу только после остывания термоконтактов до установленной температуры. Сигнализации Такие реле устанавливают в охранных системах автотранспорта, предприятий, придомовых территорий. Служат для формирования сигнала при достижении установленной величины параметра, который находится под контролем (ток, напряжение, частота, давление, температура, акустические параметры и другие). Разновидности электромеханических реле Наиболее распространенный вид электрических реле – электромеханические. К ним относятся: электромагнитные, индукционные, электротепловые устройства. Электромагнитные Один из видов электрических реле электромагнитное. В конструкции этого устройства имеются: обмотка со стальным сердечником, группа подвижных контактов, замыкающих и размыкающих управляемую электроцепь. Рассмотрим принцип их действия: На катушку сердечника подается управляющий ток. В сердечнике под воздействием электрического тока создается магнитное поле, притягивающее контактную группу. В зависимости от типа реле, контакты замыкают или размыкают электрическую цепь. Разновидность электромагнитных реле – поляризованные, которые отличаются от нейтральных способностью реагировать на полярность управляющего сигнала. Размыкание или замыкание контактов зависит от полярности подключения электромагнита. Обладают более высокой чувствительностью, по сравнению с нейтральными реле. Такие устройства могут использоваться только в цепях постоянного тока. Электротепловые (термические) Тепловые реле представляют собой комплекс биметаллических пластин, для изготовления которых используются металлы с разным коэффициентом расширения при нагреве. Такие реле могут использоваться в качестве защитных устройств: при превышении температуры, установленной регулятором, контакты разъединяются, и поступление тока на потребителя прекращается. Обычно тепловые реле используются в бытовых одно- и трехфазных сетях при подключении электрических двигателей. При увеличении нагрузки на двигатель выше установленной величины происходит нагрев биметаллического реле, которое при достижении определенной температуры размыкает электрическую цепь. Двигатель прекращает работу. После остывания биметаллических пластин цепь замыкается и двигатель возобновляет работу. Термические устройства могут оснащаться колесиком, с помощью которого регулируется температура отключения двигателя, и кнопкой принудительного запуска. Существует разновидность термических реле, в которых биметаллические пластины заменены легкоплавящимся сплавом. Они срабатывают практически мгновенно – при достижении определенной температуры металл расплавляется и цепь размыкается. Принцип действия таких устройств похож на принцип действия предохранителей. После срабатывания такое реле, установленное непосредственно на оборудовании в качестве последней защиты от перегорания, подлежит замене. Индукционные Принцип действия этих устройств основан на взаимодействии между переменными магнитными потоками и токами, которые формируют переменные магнитные потоки. Индукционные приборы рассчитаны только на использование в цепях переменного тока. Существуют три типа индукционных реле – с рамкой, диском, цилиндрическим ротором («стаканом»). Эти устройства широко востребованы в системах релейной защиты и автоматики. Другие виды электрических реле Твердотельные Эти электронные устройства компактны и долговечны, благодаря отсутствию трущихся механических частей. Работу механики здесь выполняют полупроводниковые элементы – биполярные и МОП-транзисторы, тиристоры, симисторы. По сравнению с твердотельными, они имеют следующие преимущества: Низкий уровень шума при работе. Очень высокая наработка на отказ, которая в 100 раз и более превышает ресурс электромагнитных устройств. Быстродействие, составляющее доли миллисекунд, у электромагнитных 50 мс – 1с. Электропотребление ниже на 95 %. Однако твердотельные реле имеют не только достоинства, но и недостатки. Одним из них является слабая устойчивость к импульсным перенапряжениям, которые электромагнитным реле практически не страшны. При использовании твердотельных реле необходимо предусмотреть схемотехническое решение, которое ограничивает эти импульсы. Есть и еще минусы – нагрев при работе, наличие токов утечки, приводящих к наличию напряжения на фазном проводе даже при отключенном реле. Твердотельные реле применяют в системах регулирования температуры, в которых в качестве нагревателей используются ТЭНы, в промышленной автоматике, телеметрии, механизмах оборудования, используемого в металлургической и химической индустрии, в медоборудовании, военной электронике. Герконовые Реле этого типа представляют собой герконовую катушку. Это баллон, заполненный инертным газом, или внутри которого создан вакуум. Внутри баллона располагают соединительные элементы из пермаллоя – прецизионного сплава (сплава с точно заданным химическим составом), включающего железо и никель. Эти соединительные элементы имеют вид проволоки с контактами. Их покрывают серебряным или золотым напылением. Геркон размещают в середине электрического магнита или в пределах действия его поля. При подаче тока на обмотку электромагнита образуется магнитный поток, который запирает контакты. Герконовые реле могут выполнять функции: замыкающие, переключающие, размыкающие. Преимущества этих устройств – компактные габариты, доступная цена, отсутствие трущихся частей, что продлевает срок службы. Тот факт, что контактная группа располагается в инертном газе или вакууме и надежно защищена от влаги, повышает надежность реле. При использовании герконовых реле следует избегать: близкого присутствия источника ультразвука, который будет негативно влиять на работоспособность; воздействия постороннего магнитного поля; механических повреждений. Колба изготавливается обычно из стекла, поэтому ее нужно всячески оберегать от механических воздействий. При разбитой колбе контактная группа срабатывать не будет. Герконовые реле можно использовать только в системах, в которых параметры электропитания находятся в пределах, установленных в технической документации. При подаче слишком высоких токов произойдет размыкание контактов. Нарушения в работе герконовых реле наблюдаются и в случаях подачи тока слишком низкой частоты. Фотоэлектронные (фотореле) Основой фотоэлектронного реле является полупроводниковый элемент – фоторезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения освещенности. Фотореле – прибор, широко применяемый коммунальными службами. Он надежен в работе и обеспечивает существенную экономию электроэнергии и безопасность на улицах. При повышении освещенности все осветительное оборудование отключается, а при наступлении темноты – включается. Большинство таких приборов оснащено регулятором порога срабатывания и механическим выключателем. Виды реле по типу поступающего параметра По этому параметру разделяют реле: тока, мощности, частоты, напряжения, давления, акустических величин, количества газа. Устройства могут быть максимальными и минимальными. Реле, которые срабатывают при превышении заданной величины, называют «максимальными», а при ее падении ниже заданного уровня – «минимальными». Реле тока Реле тока реагируют на резкие перепады тока и при необходимости отключают отдельную нагрузку или всю систему электроснабжения. Величина максимального тока, при которой необходимо отключить потребителей, устанавливается регулятором. Реле напряжения Реле напряжения реагируют на величину напряжения и включаются через трансформаторы напряжения. Используются для контроля фаз напряжения в электросетях и защиты электроприборов. Основой такого реле является контроллер быстрого реагирования, отслеживающий отклонения напряжения за установленные пределы. Общепринятый стандарт срабатывания таких реле – ниже 170 В и выше 250 В. Реле частоты Служат для контроля частоты переменного тока, которая должна быть равна 50 или 60 Гц в одно- и трехфазных сетях. Обычно имеют фиксированные задержки срабатывания. Пороги размыкания цепи, которая находится под контролем, можно регулировать. Режим работы этого устройства может предусматривать наличие «памяти» аварии. Реле мощности Устройство, ограничивающее мощность, действует аналогично ограничителю тока нагрузки. При превышении установленного порога мощности происходит отключение потребителя. Реле ограничения мощности часто оснащаются функцией автоматического повторного включения. То есть, после снижения нагрузки работа оборудования возобновляется автоматически. Реле давления Реле давления – важнейший прибор, используемый в насосном оборудовании для контроля перепадов давления воды, масла, нефти, воздуха. Различают два основных типа таких приборов – электромеханические и электронные. Электромеханические реле имеют в конструкции особый элемент, реагирующий на изменение давления в системе, – гибкую мембрану, которая изгибается под напором жидкости (воздуха) в системе. Она соединяется с двумя пружинами, одна из которых настраивается на минимально допустимый напор, а вторая – на разницу между верхней и нижней границами давления в системе. При снижении давления в системе ниже минимального порога реле включает насосное оборудование, при превышении верхнего порога – отключает. Это простые и надежные устройства, но не очень удобные в эксплуатации. Оператору приходится регулярно проверять настройки и при необходимости их корректировать. Электронные устройства имеют более сложную конструкцию. Пределы можно устанавливать очень точно и при эксплуатации контролировать их не требуется. Электронные приборы чувствительны к гидроударам, поэтому их оснащают небольшими гидробаками (объем – примерно 400 мл). Электронное реле давления устанавливается между насосным оборудованием и первой точкой водоразбора. Реле акустические Акустические реле реагируют на изменение акустических величин – частоты звуковой волны, ее давления или акустических характеристик материалов – коэффициентов поглощения и отражения. Принцип действия может быть механическим или электрическим. В акустических приборах механического действия предусмотрена мембрана, которая прогибается под давлением звуковых волн, и при достижении определенной величины давления происходит замыкание контакта. В состав электрических акустических приборов входят: воспринимающий орган (микрофон, фильтр), усилитель, выходное электрическое реле. Устройства, срабатывающие на любой шум, часто используются совместно с системой освещения. Они реагируют на любой возникающий шум в помещении и дают сигнал на включение света. Обычно их устанавливают в коридорах и на лестничных площадках. Также акустические реле широко используются в охранных системах, «интеллектуальных» игрушках. Газовые реле Эти приборы применяются для обеспечения газовой защиты. Они представляют собой металлический корпус, врезанный в маслопровод. Реле в нормальном состоянии заполнено маслом, а его контакты находятся в разомкнутом состоянии. При повышении содержания газов они заполняют верхнюю часть реле с одновременным вытеснением масла. Поплавок, имеющийся в конструкции, с понижением уровня масла опускается, поворачивается вокруг своей оси и вызывает замыкание контактов в сигнальной цепи. Сформированный сигнал предупреждает о высокой загазованности среды. Промежуточные реле «Промежуточным» называют реле, которое играет в цепи не главную, а вспомогательную роль. Рассчитано на установку в автоматических схемах и цепях управления. Его функции – увеличение числа контактов основного реле, когда необходимо замкнуть или разомкнуть несколько цепей, замкнуть одну и одновременно разомкнуть другую цепь, выполнить другие задачи. Они используются в схемах усиления и преобразования электрических сигналов, запоминания информации и программирования, распределения электрической энергии с управлением работой отдельных элементов, сопряжения элементов радиоэлектронной аппаратуры с разными принципами действия. Часто функции промежуточных выполняют электромагнитные реле, в которых в зависимости от конструкции и области применения имеются контакты следующих типов: Нормально разомкнутые (замыкающие). При отсутствии электропитания находятся в разомкнутом состоянии. При подаче напряжения происходит их замыкание. Нормально замкнутые (размыкающие). В нормальном состоянии такие контакты находятся в замкнутом состоянии, а при поступлении электропитания контакты размыкаются. Перекидные. В таких реле при отсутствии напряжения имеется средний контакт, замкнутый с одним из неподвижных контактов. При подаче тока средний контакт разрывает связь с первым неподвижным контактом и замыкается со вторым неподвижным контактом. Обозначение реле на схеме Обозначение реле на принципиальной схеме На электрических схемах реле обозначается прямоугольником, от наибольших сторон которого показаны выводы питания. Функциональное назначение реле указывается на схеме буквами: KA – тока; KV – напряжения; KB – блокировки; KBS – блокировки от многократного включения; KH – указательное; KL – промежуточное; KQ – фиксации положения выключателя; KSV – контроля цепи напряжения; KSP – контроля давления; KSH – контроля напора; KSL – контроля уровня жидкости; KSR – скорости; KSQ – состава вещества; KW – мощности; KZ – сопротивления. Была ли статья полезна? Да Нет Оцените статью Что вам не понравилось? Другие материалы по теме Анатолий Мельник Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.

Что такое реле: виды, применение, устройство

Реле – это электрический выключатель, который разъединяет или соединяет цепь при создании определенных условий. Различаются реле по конструкционным особенностям и по типу поступающего сигнала. Электрические устройства наиболее востребованы и широко применяются во всех отраслях промышленности и обслуживающей сферы.

Применение и принцип действия

Реле — это электромагнитное переключающее устройство, регулирующее работу управляемых объектов при поступлении необходимого значения сигнала. Электрическая цепь, которую регулируют при помощи реле, называют управляемой, а цепь, по которой идет сигнал к устройству называется управляющей.

Реле выступает, своего рода, усилителем сигнала, т.е. при помощи небольшой подачи электричества на это устройство, замыкается более мощная цепь. Различают реле, работающие от постоянного тока и переменного. Устройство переменного тока срабатывает при прохождении входного сигнала определенной частоты. Реле постоянного тока могут приходить в рабочее состояние при одностороннем протекании тока (поляризованные), и при движении электричества в двух направлениях (нейтральные).

Устройство реле

Наиболее простая схема устройства реле состоит из якоря, магнитов и соединяющих элементов. При подачи тока на электромагнит, он замыкает якорь с контактом, в результате чего цепь замыкается. Когда ток становится меньше определенной величины, якорь под действием давящей силы пружины возвращается в первоначальное положение и цепь размыкается. На ряду с основными элементами, в состав реле могут входить резисторы для более точной работы устройства и конденсаторы, обеспечивающие защиту от искрения и скачков напряжения.

Устройство электромагнитных реле

Электромагнитное реле включается под действием электрического тока, поступающего на обмотку. На рисунке изображен принцип работы клапанного реле. Когда достигается нужная величина силы тока, в системе возникает электромагнитная сила, которая притягивает якорь (3) к поверхности ярма(1), при чем пружина (2) под действием электромагнитного поля прогибается. Вместе с якорем движется контакт (4) и давит на контакт внешней цепи (5), который при достижении определенной силы соприкасается с другим проводником (6).

После замыкания цепи срабатывает управляемый элемент (7), который производит определенное действие. Исходное положение может быть разомкнутым, как в данном примере, так и замкнутым. В последнем случае управляемый элемент выключается, при достижении определенного значения поступающего тока.

Когда силы тока становится недостаточно, чтобы удерживать якорь в нижнем положении, когда контакты 5 и 6 соприкасаются, пружина отводит якорь и размыкает цепь. Управляющее устройство перестает снабжаться электричеством и прекращает свою работу.

Большинство электромагнитных реле снабжаются не одной парой контактов, как в приведенном примере, а несколькими. В этом случае можно управлять одновременно многочисленными электрическими цепями.

Назначение

Реле широко применяются во многих областях и сферах. Эти устройства имеют сложную классификацию, попробуем для наглядности их поделить на несколько групп:

1. Подразделяются по области применения на:
   • Управления электрических систем
   • Защита систем
   • Автоматизация систем
2. В зависимости от принципа действия подразделяются:
   • Электромагнитные
   • Магнитолектические
   • Тепловые
   • Индукционные
   • Полупроводниковые
3. От вида поступающего параметра, реле делятся на:
   • Тока
   • Мощности
   • Частоты
   • Напряжения
4. По принципу воздействия на управляющую часть:
   • Контактные
   • Безконтактные

Требования к реле

К различным видам реле предъявляются различные требования. Например, электромагнитные устройства должны обладать высокой надежностью, чувствительностью, быстродействием и селективностью.

Селективность – это способность реле реагировать на изменения параметров в выборочном порядке. Например, при возникновении аварийных ситуаций, отключать только поврежденные участки системы, оставляя в полной рабочей способности действующие элементы.

Электромагнитное реле, что это такое, какой принцип действия?

Благодаря открытию электромагнетизма в 18 веке, совсем скоро появилось электромагнитное реле, без которого сегодня не обходится практически не один автоматический электроприбор.

Устройство прочно закрепилось в нашей жизни и нашло применение во многих сферах электротехники, свое широкое примените оно нашло в системах автоматики, различных электроприборах, в защитных системах и во многих других полезных вещах.

Что такое электромагнитное реле

Это электромеханическое коммутационное устройство, основанное на принципе электромагнитной силы. При подаче электричества, внутри него образуется магнитное поле, благодаря которому, с помощью специального механизма происходит замыкание или размыкание коммутируемой электрической цепи.

Проще говоря, это устройство для управления другой электрической цепью, выполняющее управление через замыкание и размыкание контактов. Бывают реле постоянного и переменного тока, постоянного тока подразделяются на поляризованные и нейтральные, каждое из них предназначено для своих целей. Более подробно обо всем далее.

Конструкция и устройство

Конструкция состоит из трех главных частей, основным элементом которой является электромагнитная медная катушка с закрепленным внутри ферритовым сердечником (соленоидом), выполняющая роль электромагнита, закрепленная на неподвижной площадке – ярмо.

Вторая часть называется якорь, являющая металлической пластиной с контактной площадкой на конце, в разомкнутом положении удерживающейся пружиной. Контактная часть реле является исполнительным изолированным органом, при перемещении которого контакты замыкаются или размыкаются.

Бывают однопарные, двуполярные, многопарные, исходно замкнутые (NC) или разомкнутые (NO).

Три основные элемента:

1. Первичный или воспринимающий элемент (катушка с сердечником) – воспринимает электричество и преобразует его в магнитное поле.
2. Промежуточный, подвижный элемент (якорь) – в результате появления магнитного поля возникает ЭДС, изменяющая положение якоря или механического привода механизма, который служит для замыкания контактов.
3. Исполнительный орган (нормально замкнутый контакт или разомкнутый) – воздействует на другую электрическую схему включая или отключая ее.

Принцип работы

При подаче напряжения на обмотку катушки создается ЭДС, сила магнитного поля притягивает якорь с исходного положения, преодолевая усилие пружины, удерживающей якорь, тем самым замыкая контакт управляющей цепи.

В зависимости от конструкции реле, якорь замыкает или размыкает эклектическую цепь. После прекращения подачи электричества магнитное поле исчезает и якорь возвращается в свое обратное положение обратным сжатием пружины.

Сама катушка соленоид, в зависимости от количества витков проволоки, может срабатывать на разную силу тока, маркировка обычно указана на корпусе.

Примечание. УЗО представляет из себя обычное размыкающееся реле.

Виды реле

Помимо электромагнитных устройств, сегодня существует большое количество видов реле различного назначения и отличного принципа действия, использующихся для управления системами защиты от перепадов напряжения в бесперебойных системах защиты, автоматических приборах, интегральных электросхемах. К таким типам относятся:

1. Электронные, в качестве ключа используется резистор, не щелкает при переключении
2. Электротепловые
3. Герконовые
4. Времени
5. Приорита
6. Твердотельные – отсутствует соленоид, роль якоря выполняет мощный симистор или тиристор
7. Индукционные
8. Световые (совместно с датчиком света)

Также их следует различать по виду входящего сигнала, в зависимости от конструкции включение и выключение может происходить под воздействием:

1. Напряжения
2. Частоты электрической цепи
3. Изменения мощности
4. Света
5. Температуры
6. Давления
7. Звука
8. Давления газа

Плюсы и минусы

Как и у любого элемента, у реле есть свои преимущества и недостатки, тем не менее несмотря на минусы, в некоторых случаях без применения эти устройств просто не обойтись.

Плюсы

1. Простая конструкция
2. Легко ремонтируется, всегда можно разобрать чтобы подчистить контакты, заменить отдельные элементы
3. Низкое сопротивление на контактах

---

Минусы

1. Ограниченный ресурс, так как используются механические элементы
2. Контакты иногда обгорают
3. Низкая скорость при срабатывании в отличие от полупроводниковых элементов, механическое устройство в сто раз медленнее электронного, но при этом скорость срабатывания все равно достаточно велика
4. Возможно дребезжание контактов при недостаточном напряжении на катушке
5. Щелчки при переключении

Реле постоянного и переменного тока, чем они отличаются

Существуют реле, способные получать входящий сигнал не только от постоянного тока, но и от переменного. Такое решение позволяет применить его практически во всех видах электросети, не только 5 – 12 вольт, например, в автомобиле, но и в энергетических установках от 220В, 380В, рассчитанных на сотни ампер переменного тока и даже выше.

Реле постоянного тока

Реле работает стандартным способом. Подаваемый ток создает электромагнитное поле внутри соленоида, смещает якорь, тем самым размыкает или замыкает цепь.

Подразделяются на поляризованные и нейтральные. Отличаются они тем, что поляризованные срабатывают в однополярной сети. Нейтральные срабатывают независимо от направления полярности.

Реле переменного тока

Реле данного вида используются в сети переменного тока от 220в и работают немного иначе от постоянного. В сердечнике соленоида есть небольшая прорезь, разделяющая его на две части, одна из которых экранирована. При возникновении магнитного потока, одна его часть проходит через экранированную часть якоря, другая часть проходит на прямую.

Благодаря такому решению один из разделенных магнитных потоков в сердечнике немного отстаёт по фазе от другого, в результате чего не возникает перехода через ноль и дребезжание контакта, соответственно, притягивающее усилие сердечника постоянно и достаточное, чтобы удержать притянутый якорь, в этом и есть основное отличие.

Важно! Независимо от вида элемента, на управляемой цепи может коммутироваться постоянный и переменный ток. Все характеристики обычно указываются на корпусе.

Где используется и как выбрать электромагнитное реле

Сложно в это поверить, но самое простое реле стало причиной быстрого развития компьютеров и компьютерной техники и вот почему: в нем бывает два состояния вкл/выкл, а именно эти два состояния схожи с двоичным кодом транзисторов процессора.

Также это простое устройство нашло широкое применение в промышленности, в транспорте, в бытовом оборудовании, энергетики, космонавтике, медицине и.т.д. С ним мы сталкиваемся ежедневно, но не замечаем этого. Например, в ИБП или стабилизаторе напряжения, мгновенно реагирующим на перепады напряжения.

Справочник по слаботочным электрическим реле 3-е издание – скачать

Как расшифровывается vdc, vac и что означают значения на корпусе реле

Как мы выяснили ранее, реле — это специальное исполнительное устройство коммутирующее различные направления электрической цепи. Обозначение VDC на корпусе означает максимальную нагрузку: DC –постоянный ток, V– вольтаж (12V). VAC на корпусе означает V-вольты, AC – переменный ток. Например 12А/35VAC.

Основными параметрами реле являются: напряжение питания соленоида, максимально допустимый ток и напряжение через контакты, эти параметры указаны на корпусе.

Более подробнее об электромеханических реле, высокочастотных, для авто и других можете ознакомиться в нашем каталоге – ссылка на каталог

Схемы подключения

Схем подключения реле, как и самих его видов, большое количество. Для общего понимания представляем самые популярные схемы использования в различных устройствах. Задавайте ваши вопросы в комментариях, благодаря вам мы постараемся расширить этот список более подробно.

Рисунок 1 – общая схема подключения

Рисунок 2 – схема подключения реле поворотника в авто

На рисунке 3 показана схема подключения реле ардуино

Как обозначается реле на принципиальной схеме

Электромагнитное реле по сути является электромагнитом с замком и несколькими группами контактов. Соленоид изображается в форме прямоугольника с линиями выводов. Якорь показывается перпендикулярной прерывистой прямой к выводам от узкой стороны прямоугольника.

Контактная группа изображается в форме ключей из прямых линий. Внутри прямоугольника могут быть изображены буквенные или численные значения.

Что такое реле времени, для чего нужно и где используется

Это устройство, предназначенное для включения и выключения электрической цепи в автоматическом режиме, через определенный интервал времени, используется в электротехнике и чаще в быту. По принципу работы разделяются на следующие виды:

1. Электромагнитные
2. Пневматические
3. С часовым механизмом
4. Моторные
5. Электронные

В электротехнике также существуют интервальные реле, они используются для создания интервального включения цепи с определенной выдержкой по времени после заданного сигнала, когда необходимо выполнить включение с интервалом после включения или выключения.

Бытовые приборы бывают механические и электронные. Сегодня на рынке чаще можно встретить электронные устройства с большим набором функций. Конструкция представляет из себя простую схему с магнитной катушкой и контактной группой, основным отличием от других устройств, является встроенная интегральная схема, управляющая питанием катушки.

В механических приборах интегральную схему заменяет специальный механизм, напоминающий вращающийся диск. За счет вращения диска и перемещения на нем специальных рисок происходит включение или отключение цепи в определенное время.

Реле времени невероятно полезное устройство, нашедшее свое применение во многих сферах жизни, активно применяется для управления питанием электрических приборов от 220В, управлением духовых шкафов, теплых полов, стиральных машин, отопления и систем кондиционирования.

Например, когда необходимо включить электропитание водяного насоса на даче для набора воды без вашего участия и вовремя отключить, чтобы уберечь его от сухого хода. Или полностью обесточить электросеть в определённые часы с целью сбережения электроэнергии.

Как проверить реле на работоспособность

Проверить на работоспособность достаточно просто, для этого нужно посмотреть на корпусе какое номинальное напряжение для этой модели. Если это 12В, достаточно подключить блок питания к контактам, если при срабатывании появляются характерные щелчки, это свидетельствует об исправном состоянии.

Если щелчков нет, возможно неверно соблюдена полярность или недостаточное напряжение. В замкнутом – неисправном реле щелчков не происходит, в таком случае его можно попробовать восстановить, см. видео ниже.

Ведущие производители

Из самых знаменитых стоит выделить несколько компаний производителей, лидеров отрасли. Российская компания АО НПК «Северная заря». Из зарубежных American Zettler (США), Cosmo (Китай), Finder (Германия).

Где можно купить реле

Еще 20 лет назад найти реле было довольно сложно, ее можно было купить как правило на радио рынках или снять с вышедших из строя приборов. Сегодня его можно приобрести практически в любом магазине радио деталей у дома или заказать в интернете по очень доступной цене даже с доставкой на дом.

Как это работает. Видео

Видео: как проверить на работоспособность?

Как восстановить?

Заключение

Как видите, реле это уникальное и очень простое электромеханическое устройство, применяемое практически во всех сферах жизни, полезность которого трудно переоценить, способное работать даже в космосе. Легко ремонтируется в случае поломки, способно защитить электросеть от опасной ситуации и сберечь время. Спасибо, что прочитали нашу статью, подписывайтесь на нашу группу в контакте, оставляйте комментарии или задавайте вопросы в форме вопрос – ответ, смотрите интересные статьи ниже.

Читать далее – Реле напряжения для квартиры 

Что такое электромагнитное реле? — Определение и типы

Определение: Электромагнитные реле — это те реле, которые работают по принципу электромагнитного притяжения. Это тип магнитного переключателя, который использует магнит для создания магнитного поля. Затем магнитное поле используется для размыкания и замыкания переключателя и для выполнения механической операции.

Типы реле электромагнитного

По принципу действия электромагнитные реле в основном подразделяются на два типа.Это

1. Реле электромагнитного притяжения
2. Реле электромагнитной индукции

1. Реле электромагнитного притяжения

В этом реле якорь притягивается к полюсу магнита. Электромагнитная сила, действующая на подвижный элемент, пропорциональна квадрату тока, протекающего через катушку. Это реле реагирует как на переменный, так и на постоянный ток.

Для количества переменного тока развиваемая электромагнитная сила равна

.

Приведенное выше уравнение показывает, что электромагнитное реле состоит из двух компонентов, один из которых не зависит от времени, а другой зависит от времени и пульсирует с удвоенной частотой питания.Эта двойная частота питания создает шум и, следовательно, повреждает контакты реле.

Сложность двухчастотного источника питания преодолевается путем разделения потока, развиваемого в электромагнитном реле. Эти потоки действовали одновременно, но различались по фазе времени. Таким образом, результирующая отклоняющая сила всегда положительна и постоянна. Разделение потоков достигается за счет использования электромагнита, имеющего фазосдвигающие цепи, или за счет установки затеняющих колец на полюса электромагнита.

Реле электромагнитного притяжения — это простейший тип реле, которое включает в себя плунжер (или соленоид), шарнирный якорь, вращающийся якорь (или сбалансированный) и поляризованное реле с подвижным железом. Все эти реле показаны ниже.

а. Реле со сбалансированным лучом — В реле такого типа сравниваются две величины, потому что развиваемая электромагнитная сила изменяется пропорционально квадрату ампер-витка. Коэффициент рабочего тока для такого реле невысокий. Если реле настроено на быстрое срабатывание, то при быстром срабатывании оно будет иметь тенденцию выходить за пределы допустимого диапазона.

г. Реле с откидным якорем — Чувствительность реле при работе от постоянного тока можно увеличить, добавив постоянный магнит. Это реле также известно как подвижное поляризованное реле.

2. Реле электромагнитной индукции

Электромагнитное реле работает по принципу асинхронного двигателя с расщепленной фазой. Начальная сила создается на подвижном элементе, которым может быть диск или другая форма ротора немагнитного подвижного элемента. Сила создается взаимодействием электромагнитных потоков с вихревым током, который индуцируется в роторе этими потоками.

Для получения разности фаз потоков использовалась структура другого типа. Этих строений

а. Конструкция с экранированными полюсами
b. Счетчик ватт-часов или структура с двойной обмоткой
c. Структура индукционной чашки.

а. Конструкция заштрихованных столбов

Эта катушка обычно возбуждается током, протекающим в одиночной катушке, намотанной на магнитную структуру, содержащую воздушный зазор. Потоки в воздушном зазоре, создаваемые инициализирующим током, разделяются на два потока смещения во времени-пространстве и заштрихованным кольцом.Заштрихованное кольцо состоит из медного кольца, охватывающего часть поверхности полюса каждого полюса.

Диск изготовлен из алюминия. Инерция алюминиевого диска намного меньше .. Следовательно, им требуется меньший отклоняющий момент для его движения. В двух кольцах есть ток, индуцированный переменным потоком электромагнитного поля. Магнитное поле, возникающее из-за тока, создает магнитный поток в части железного кольца, окруженной кольцом, который отстает по фазе на 40-50 ° от потока в незатененной части полюса.

г. Конструкция счетчика ватт-часов

Эта конструкция состоит из электромагнита E-образной формы и U-образного электромагнита с вращающимся между ними без диска. Сдвиг фаз между потоками, создаваемыми электромагнитом, получается за счет потока, создаваемого двумя магнитами, имеющими разное сопротивление и индуктивность для двух цепей.

Электромагнит E-образной формы имеет две обмотки: первичную и вторичную. Первичный ток переносил ток реле I ₁ , в то время как вторичная обмотка подключена к обмоткам U-образного электромагнита.

Первичная обмотка передает ток реле I ₁ , в то время как вторичный ток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке и, таким образом, циркулирует в ней ток I ₂ . Поток φ ₁ индуцирует в E-образном магните, а поток φ индуцирует в U-образном магните. Эти потоки, индуцированные в верхнем и нижнем магнитном поле, различаются по фазе на угол θ, который будет развивать крутящий момент на диске, пропорциональный φ ₁ φ sinθ.

Наиболее важной особенностью реле является то, что размыкание может управлять их работой или замыкать цепь вторичной обмотки.Если вторичная обмотка разомкнута, крутящий момент не будет развиваться, и, таким образом, реле может выйти из строя.

г. Реле индукционного стакана

Реле, работающее по принципу электромагнитной индукции, известно как реле индукционной чашки. Реле имеет два или более электромагнита, которые возбуждаются катушкой реле. Статический железный сердечник помещается между электромагнитом, как показано на рисунке ниже.

Катушка, намотанная на электромагнит, создает вращающееся магнитное поле.Из-за вращающегося магнитного поля внутри чашки возникает ток. Таким образом, чашка начинает вращаться. Направление вращения чашки такое же, как у тока.

В реле индукционной чашки создается больший крутящий момент по сравнению с затемненными реле и реле ваттметрового типа. Реле быстро срабатывает, и их время срабатывания составляет примерно 0,01 сек.

Принцип работы и испытания электромагнитного реле

Как работает электромагнитное реле?
Как показано на рисунке ниже, электромагнитное реле состоит из электромагнита, якоря, пружины, подвижного контакта и неподвижного контакта.
Обычно электромагнитное реле имеет две цепи: низковольтную схему управления и высоковольтную рабочую схему. Низковольтная схема управления включает катушку электромагнитного реле, низковольтный источник питания и переключатель. В высоковольтную рабочую цепь входят высоковольтный источник питания, двигатель и контакты электромагнитного реле.
Принцип работы электромагнитных реле несложный, и работает оно в основном по принципу электромагнитной индукции.При включении питания в низковольтной цепи управления ток проходит через катушку электромагнита, создавая магнитное поле. Затем якорь создает всасывающую силу, заставляя подвижный контакт и неподвижный контакт соприкасаться. Таким образом, рабочая цепь включается, и двигатель начинает работать. При отключении питания в низковольтной цепи управления ток в катушке пропадет и якорь под действием пружины разделит подвижный контакт и неподвижный контакт.Рабочий контур отключается и двигатель перестает работать.

Вообще говоря, электромагнитное реле использует электромагнит для управления состоянием «включено» или «выключено» рабочей цепи. При подаче напряжения на оба конца катушки, катушка будет протекать с током и генерировать электромагнитный эффект. Электромагнит притягивает якорь к железному сердечнику против натяжения пружины, чтобы подтянуть подвижный контакт якоря к неподвижному контакту (нормально разомкнутый контакт или НО).При отключении питания притяжение электромагнита исчезнет, ​​и якорь вернется в свое положение под натяжением пружины, чтобы освободить подвижный контакт от неподвижного контакта (нормально замкнутый контакт или NC). Вытягивание и отпускание используются для управления размыканием и замыканием цепи. Нормально разомкнутые и замкнутые контакты соответственно относятся к стационарному контакту в состоянии «включено», когда катушка отключена от питания, и стационарному контакту в состоянии «выключено», когда катушка подключена к источнику питания.

Как проверить электромагнитное реле?
После того, как вы узнаете о рабочих характеристиках электромагнитного реле, действительно полезно узнать, как проверить ЭМИ, таким образом, вы можете выяснить, исправно ли электромагнитное реле, или проверить, есть ли какие-либо проблемы с ЭМИ?

1. Проверка сопротивления катушки
   Используйте мультиметр, чтобы измерить сопротивление катушки реле и определить, находится ли катушка в состоянии разомкнутой цепи. Сопротивление катушки реле тесно связано с ее рабочим напряжением и рабочим током.Рабочее напряжение и рабочий ток катушки можно рассчитать по ее сопротивлению.
2. Проверка сопротивления контакта
   Переведите мультиметр в режим измерения сопротивления и используйте его для измерения сопротивления нормально замкнутого контакта и подвижного контакта. Их сопротивление предполагается равным нулю. Если сопротивление нестабильно или больше указанного значения, это означает, что контакт находится в состоянии плохого контакта. Если сопротивление нормально разомкнутого контакта и подвижного контакта кажется бесконечным, состояние следует оценивать как контактное сцепление.Таким образом, пользователи могут различать, какой из них является нормально замкнутым контактом, какой — нормально разомкнутым контактом и находится ли реле в хорошем состоянии (особенно для использованного реле).
3. Проверка напряжения включения и тока включения
   Подключите регулируемый источник питания регулирования к реле и подайте набор напряжений на реле. Также подключите амперметр к цепи питания для контроля. Медленно увеличивайте напряжение и, услышав звук срабатывания реле, запишите напряжение и ток срабатывания.Для точности попробуйте еще раз и вычислите его среднее значение.
4. Проверка напряжения расцепителя и тока расцепителя
   Проведите испытание указанными способами. Когда реле втянут, постепенно уменьшайте напряжение источника питания. Когда снова услышите звук отпускания реле, запишите напряжение и ток. Обычно отпускное напряжение реле составляет 10-50% от напряжения срабатывания. Если напряжение расцепления слишком низкое (ниже 1/10 напряжения втягивания), он не сможет нормально работать.Это отрицательно скажется на стабильности схемы и надежности работы.

Реле электромагнитное | Строительство | Типы | Рабочий

Электромагнитное реле — это переключатель, управляемый магнитной катушкой. Релейный переключатель состоит из соленоида с фиксированным железным сердечником и подвижной части. Пружина часто используется для обеспечения силы, удерживающей подвижную часть (якорь) на расстоянии от неподвижной части (статора или сердечника), когда соленоид обесточен.

Когда катушка находится под напряжением, якорь прижимается к статору, замыкая магнитную цепь и механически замыкая (или размыкая) один или несколько наборов контактов.

Релейные переключатели приводят в действие электрические контакты для замыкания или размыкания цепи, в то время как соленоиды приводят в действие плунжер для выполнения механического действия.

Конструкция электромагнитного реле

На Рисунке 1 показано простое электромагнитное реле (релейный переключатель) с притянутым якорем, используемое для размыкания или замыкания электрической цепи.

Рисунок 1 Принцип работы электромагнитного реле

Когда ток течет в рабочей катушке, магнитный поток создается в сердечнике из мягкого железа и вокруг магнитной цепи, включая якорь и воздушный зазор. Если воздушный зазор между сердечником и якорем не слишком велик, большая часть магнитного потока сердечника будет проходить через якорь и индуцировать полярность на полюсных поверхностях якоря и сердечника, создавая магнитную силу, которая притягивает якорь к полюсу. лицо.

Сила притяжения между якорем и сердечником больше, чем сила, удерживающая якорь в открытом положении (из-за пружины). Якорь закроется и будет удерживаться до тех пор, пока будет приложен магнитный поток, и он будет достаточно сильным.

Сила, действующая на якорь в закрытом положении (минимальный воздушный зазор), будет во много раз больше, чем когда якорь находится в полностью открытом положении (максимальный воздушный зазор).

Для катушки, подключенной к источнику постоянного тока, ток будет постоянным для всех положений якоря, но сопротивление магнитной цепи будет изменяться с длиной воздушного зазора, так как сопротивление воздуха намного больше, чем сопротивление железного сердечника.

Для переменного источника питания условия несколько отличаются из-за того, что ток катушки зависит от магнитного потока и сопротивления магнитной цепи. Если ампер-витки достаточно велики для создания тягового усилия, необходимого для закрытия якоря через большой воздушный зазор, то эта же сила часто оставляет остаточный поток в магнитной цепи. Этот остаточный магнетизм может быть достаточно сильным, чтобы держать якорь закрытым даже при отключении тока катушки.

Эту проблему можно решить, используя немагнитную распорную деталь на одной стороне полюса, чтобы гарантировать, что в магнитной цепи остается определенный минимальный воздушный зазор, когда якорь находится в полностью закрытом положении.Длина этого зазора должна быть такой, чтобы остаточного магнетизма было недостаточно для удержания якоря в закрытом положении.

Типы электромагнитных реле

Реле без напряжения

Некоторые электрические машины склонны к выходу из строя, когда напряжение питания ниже значения, для которого машина была рассчитана. Реле без напряжения, реле низкого напряжения или реле защиты от короткого замыкания, как их еще называют, представляют собой реле замыкания цепи с рабочей катушкой, подключенной к источнику напряжения.Якорь и контакты замыкаются, когда источник питания находится под напряжением на ожидаемом уровне, и остаются замкнутыми до тех пор, пока напряжение на катушке выше расчетного значения, которое составляет некоторый процент от нормального напряжения цепи.

Рис. 2 реле без напряжения

Пониженное напряжение — это когда сбой питания вызывает снижение напряжения питания, но оно не равно нулю, как при отключении питания.

Когда напряжение в цепи падает ниже минимально допустимого значения, якорь освобождается и контакты реле размыкаются.Поэтому цепь управления защищаемого устройства останавливает машину, чтобы предотвратить повреждение.

Реле перегрузки

Еще одним распространенным электромагнитным реле защиты является реле перегрузки. Управляющая катушка этого реле подключена последовательно, поэтому магнитный поток исходит от тока, протекающего в цепи. Когда ток в цепи превышает расчетное значение, якорь притягивается, и реле нажимает на спусковой крючок для размыкания контактов, тем самым отключая перегруженную цепь от источника питания.После срабатывания оператора может потребоваться сброс реле перед повторным запуском машины.

Рисунок 3 Три однофазных реле перегрузки Схема

В этом типе реле важной характеристикой является длина воздушного зазора между полюсами сердечника и якоря, поскольку это контролирует значение ампер-витков необходимо для притяжения якоря и, следовательно, срабатывания реле.

Поляризованные реле

Поляризованные реле работают только при правильной полярности источника постоянного тока.Поляризованное реле может использоваться для предотвращения попыток зарядного устройства заряжать батарею с неправильной полярностью, что не пойдет на пользу батарее. Поляризованные реле также могут использоваться для защиты электронного оборудования от обратной полярности, которая может разрушить электронные компоненты. Обычно поляризованные реле имеют электронный диод, включенный последовательно с катушкой, что позволяет катушке работать только при правильной полярности напряжения на катушке.

Рисунок 4 Схема поляризованного реле

Другие функции

Существует множество других типов реле для широкого спектра специализированных применений.Большинство из них описано на упаковке реле или, в некоторых случаях, в специальном руководстве.

Реле — принцип работы, конструкция, типы, применение

Типы реле

У них широкий диапазон классификаций. Здесь мы классифицировали их на основе их применения следующим образом:

Классификация реле

Вспомогательные или миниатюрные реле

Вспомогательные или миниатюрные реле — это реле, которые используются в цепях управления для переключения любого устройства / цепи при выполнении некоторых условий.Это основная форма реле с катушкой и набором контактов для переключения. Они доступны в различных конфигурациях контактов.

Блокировочное реле с

Реле с защелкой удерживают положение контактов неопределенное время, даже если питание катушки отключено. Он состоит из двух отдельных катушек, одна для фиксации, а другая — для отпускания. Когда ток течет через первую катушку (катушка A), York намагничивается, и якорь притягивается к сердечнику. York изготовлен из специального магнитного материала, который удерживает якорь в притянутом состоянии, даже если напряжение, приложенное к катушке, снимается.

Чтобы вернуть якорь в исходное положение, на вторую катушку (катушка B) подается напряжение. Вторая катушка намотана на Йорк таким образом, что ток, протекающий через катушку, генерирует магнитный поток, противоположный существующему полю. Это ослабляет существующее магнитное поле, и якорь освобождается. Следовательно, контакты возвращаются в исходное положение.

Реле таймера с

Таймеры задержки являются примером реле времени.Они сделаны таким образом, что контакты срабатывают через короткое время после подачи напряжения на катушку.

Контакторы Контакторы

используются для переключения электродвигателей, конденсаторов, осветительных нагрузок и других мощных устройств, с которыми реле не может справиться. Принцип действия контакторов такой же, как и у реле. Контакторы рассчитаны на больший ток, чем реле. У них есть специально разработанные дугогасительные камеры для смягчения электрических дуг, образующихся при переключении сильноточных нагрузок.

Контактор

Реле для станков

Они используются для логического управления оборудованием. Это электромеханические реле с большим количеством контактов. Сейчас они устарели и заменены ПЛК.

Реле перегрузки

Реле перегрузки используются для защиты электродвигателей от перегрузок и обрывов фаз. Они могут быть как электронного, так и теплового типа. В электронных реле перегрузки используются электронные схемы и трансформаторы тока для измерения тока, протекающего к двигателю, в то время как тепловые реле имеют внутри биметаллические полоски, которые деформируются, когда ток через них превышает заданные пределы.

Подробнее: Реле перегрузки — Принцип работы, типы, подключение

Реле утечки на землю

Реле утечки на землю или замыкания на землю (ELR) используется для защиты устройства или цепи от замыканий на землю, а человека — от поражения электрическим током. Он определяет утечку тока на землю и помогает безопасно изолировать цепь или устройство. Их контакты подключены к цепи отключения автоматического выключателя. ELR активирует цепь отключения, как только ток утечки превышает заданное значение, и размыкает автоматический выключатель.

Помимо вышеуказанной классификации, реле также классифицируются по типу рабочего напряжения, подаваемого на катушку, как реле постоянного и переменного тока, классифицируются по конструкции как герметичные, шарнирные, плунжерные реле и т. Д.

Работа реле — принцип работы реле, основы, проектирование, конструкция, применение

Реле рабочее

В этой статье подробно объясняются основы реле, такого как реле под напряжением и реле без напряжения.Кроме того, подробно объясняется конструкция, конструкция, работа, применение, а также выбор реле.

Что такое реле?

  Реле - это электромагнитный переключатель, который используется для включения и выключения цепи с помощью сигнала малой мощности, или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом.  

Мы знаем, что большинство высокопроизводительных промышленных устройств имеют реле для их эффективной работы. Реле — это простые переключатели, работающие как электрически, так и механически.Реле состоят из электромагнита, а также набора контактов. Механизм переключения осуществляется с помощью электромагнита. Есть и другие принципы его работы. Но они различаются в зависимости от их применения. В большинстве устройств есть реле.

Почему используется реле?

Основная операция реле происходит там, где для управления цепью может использоваться только сигнал малой мощности. Он также используется в местах, где только один сигнал может использоваться для управления множеством цепей.Применение реле началось с изобретения телефонов. Они сыграли важную роль в переключении звонков на телефонных станциях. Они также использовались в междугородной телеграфии. Они использовались для переключения сигнала, поступающего из одного источника в другой пункт назначения. После изобретения компьютеров они также использовались для выполнения логических и других логических операций. Для высокопроизводительных реле требуется большая мощность, приводимая в движение электродвигателями и т. Д. Такие реле называются контакторами.

ПОСМОТРЕТЬ: ТИПЫ РЕЛЕ

ПОСМОТРЕТЬ: КАК ПРОВЕРИТЬ РЕЛЕ

Конструкция реле

В реле всего четыре основные части. Их

• Электромагнит
• Подвижная арматура
• Контакты точки переключения
• Пружина

На приведенных ниже рисунках показана реальная конструкция простого реле.

Конструкция реле

Это электромагнитное реле с проволочной катушкой, окруженное железным сердечником.Для подвижного якоря, а также для контактов точки переключения предусмотрен путь с очень низким сопротивлением для магнитного потока. Подвижный якорь соединен с ярмом, который механически связан с контактами точки переключения. Эти детали надежно удерживаются с помощью пружины. Пружина используется для создания воздушного зазора в цепи при обесточивании реле.

Как работает реле?

Функцию реле можно лучше понять, объяснив следующую схему, приведенную ниже.

Конструкция реле

На схеме показан внутренний разрез реле. Железный сердечник окружен управляющей катушкой. Как показано, источник питания подается на электромагнит через переключатель управления и через контакты на нагрузку. Когда через управляющую катушку начинает течь ток, на электромагнит подаётся питание и, таким образом, усиливается магнитное поле. Таким образом, верхний контактный рычаг начинает притягиваться к нижнему фиксированному рычагу и, таким образом, замыкает контакты, вызывая короткое замыкание для подачи питания на нагрузку.С другой стороны, если реле уже было обесточено, когда контакты были замкнуты, то контакт перемещается в противоположную сторону и замыкает цепь.

Как только ток в катушке отключится, подвижный якорь силой вернется в исходное положение. Эта сила будет почти равна половине силы магнитного поля. Эта сила в основном обеспечивается двумя факторами. Это весна, а также сила тяжести.

Реле

в основном предназначены для двух основных операций. Один — это приложение низкого напряжения, а другое — высокого напряжения.Для приложений с низким напряжением предпочтение будет отдаваться снижению шума всей цепи. Для приложений с высоким напряжением они в основном предназначены для уменьшения явления, называемого дуговым разрядом.

Основы реле

Основы для всех реле одинаковы. Взгляните на 4-контактное реле, показанное ниже. Показаны два цвета. Зеленый цвет представляет цепь управления, а красный цвет — цепь нагрузки. К цепи управления подключена небольшая катушка управления.К нагрузке подключен выключатель. Этот переключатель управляется катушкой в ​​цепи управления. Теперь давайте предпримем различные шаги, которые происходят в эстафете.

релейная операция

Как показано на схеме, ток, протекающий через катушки, представленные контактами 1 и 3, вызывает возникновение магнитного поля. Это магнитное поле вызывает замыкание контактов 2 и 4. Таким образом, переключатель играет важную роль в работе реле. Поскольку он является частью цепи нагрузки, он используется для управления подключенной к нему электрической цепью.Таким образом, когда электрическое реле находится под напряжением, ток будет проходить через контакты 2 и 4.

Реле под напряжением (ВКЛ)

• Реле под напряжением (ВЫКЛ)

Как только ток через контакты 1 и 3 прекращается, релейный переключатель размыкается и, таким образом, разомкнутая цепь предотвращает протекание тока через контакты 2 и 4. Таким образом, реле обесточивается и, таким образом, находится в выключенном положении.

Обесточенное реле (ВЫКЛ.)

Проще говоря, когда на контакт 1 подается напряжение, электромагнит активируется, вызывая развитие магнитного поля, которое затем замыкает контакты 2 и 4, вызывая замкнутую цепь.Когда на контакте 1 нет напряжения, не будет электромагнитной силы и, следовательно, магнитного поля. Таким образом переключатели остаются разомкнутыми.

Столб и бросок

Реле

работает точно так же, как выключатель. Итак, применяется та же концепция. Говорят, что реле переключает один или несколько полюсов. На каждом полюсе есть контакты, которые можно перебросить тремя способами. Их

• Нормально разомкнутый контакт (NO) — НО контакт также называется замыкающим контактом. Он замыкает цепь при срабатывании реле.Он отключает цепь, когда реле неактивно.
• Нормально замкнутый контакт (NC) — НЗ контакт также известен как размыкающий контакт. Это противоположно замыкающему контакту. Когда реле срабатывает, цепь размыкается. Когда реле деактивировано, цепь подключается.
• Переключающие (CO) / двухходовые (DT) контакты — Этот тип контактов используется для управления двумя типами цепей. Они используются для управления нормально разомкнутым контактом, а также нормально замкнутым контактом с общей клеммой.В соответствии с их типом они называются , замыкают перед замыканием и замыкают перед размыканием контакта.

Реле можно использовать для управления несколькими цепями одним сигналом. Реле переключает один или несколько полюсов, каждый из контактов которых может быть сброшен при подаче напряжения на катушку.

Реле

также имеют обозначения вроде

.

• Single Pole Single Throw (SPST) — Реле SPST имеет всего четыре клеммы. Эти две клеммы могут быть подключены или отключены.Две другие клеммы необходимы для подключения катушки.
• Single Pole Double Throw (SPDT) — Реле SPDT имеет в общей сложности пять клемм. Из этих двух клемм катушки. Также имеется общий терминал, который подключается к любому из двух других.
• Double Pole Single Throw (DPST) — Реле DPST имеет в общей сложности шесть клемм. Эти клеммы делятся на две пары. Таким образом, они могут действовать как два SPST, которые приводятся в действие одной катушкой.Из шести выводов два являются выводами катушки.
• Double Pole Double Throw (DPDT) — Реле DPDT является самым большим из всех. Он имеет в основном восемь релейных клемм. Эти два ряда предназначены для переключения терминалов. Они предназначены для работы в качестве двух реле SPDT, которые активируются одной катушкой.

Применение реле

• Релейная схема используется для реализации логических функций. Они играют очень важную роль в обеспечении критической для безопасности логики.
• Реле используются для обеспечения функций задержки времени. Они используются для отсрочки размыкания и замыкания контактов.
Реле
• используются для управления цепями высокого напряжения с помощью сигналов низкого напряжения. Точно так же они используются для управления сильноточными цепями с помощью сигналов низкого тока.
• Они также используются как реле защиты. С помощью этой функции все сбои во время передачи и приема могут быть обнаружены и изолированы.

Применение реле перегрузки

Реле перегрузки — это электромеханическое устройство, которое используется для защиты двигателей от перегрузок и сбоев питания.Реле перегрузки устанавливаются в двигатели для защиты от внезапных скачков тока, которые могут повредить двигатель. Реле перегрузки работает по характеристикам с изменением тока во времени и отличается от автоматических выключателей и предохранителей, в которых происходит внезапное отключение для выключения двигателя.
Наиболее широко используемым реле перегрузки является тепловое реле перегрузки, в котором биметаллическая полоса используется для отключения двигателя. Эта полоса предназначена для контакта с контактором, изгибаясь при повышении температуры из-за чрезмерного протекания тока.Контакт между полосой и контактором вызывает обесточивание контактора и ограничивает мощность двигателя, тем самым выключает его.

Другой тип электродвигателя перегрузки — это электронный тип, который постоянно отслеживает ток электродвигателя, тогда как тепловое реле перегрузки отключает электродвигатель в зависимости от повышения температуры / нагрева полосы.

Все реле перегрузки, доступные для покупки, имеют разные спецификации, наиболее важными из которых являются диапазоны тока и время срабатывания.Большинство из них предназначены для автоматического возврата к работе после повторного включения двигателя.

Выбор реле

Вы должны учитывать некоторые факторы при выборе конкретного реле. Их

• Защита — Необходимо учитывать различные меры защиты, такие как защита от прикосновения и защита катушки. Защита контактов помогает уменьшить искрение в цепях с использованием индукторов. Защита катушки помогает снизить импульсное напряжение, возникающее при переключении.
• Ищите стандартное реле со всеми нормативными разрешениями.
• Время переключения — Запросите высокоскоростные переключающие реле, если они вам нужны.
• Рейтинги — Существуют номинальные значения тока и напряжения. Текущие параметры варьируются от нескольких ампер до примерно 3000 ампер. В случае номинального напряжения они варьируются от 300 до 600 вольт переменного тока. Есть также высоковольтные реле примерно на 15000 вольт.
• Тип используемого контакта — НЗ, нормально разомкнутый или замкнутый контакт.
• Выберите «Сделать перед разрывом» или «Разорвать перед». Разумно устанавливайте контакты.
• Изоляция между цепью катушки и контактами

Что такое релейный переключатель | Работа, работа и тестирование реле

Что такое реле?

Реле можно определить как переключатель. Переключатели обычно используются для замыкания или размыкания цепи вручную. Реле также является переключателем, который соединяет или отключает две цепи. Но вместо ручного управления применяется реле с электрическим сигналом, которое, в свою очередь, подключает или отключает другую цепь.

Реле могут быть разных типов, например, электромеханические, твердотельные.Часто используются электромеханические реле. Давайте посмотрим на внутренние части этого реле, прежде чем узнаем о его работе. Хотя присутствовало много разных типов реле, их работа одинакова.

Каждое электромеханическое реле состоит из

1. Электромагнит
2. Механически подвижный контакт
3. Точки переключения и
4. Пружина

Электромагнит создается путем намотки медной катушки на металлический сердечник. Два конца катушки подключены к двум контактам реле, как показано на рисунке.Эти два используются в качестве контактов питания постоянного тока.

Обычно присутствуют еще два контакта, называемые точками переключения для подключения высокоамперной нагрузки. Другой контакт, называемый общим контактом, используется для подключения точек переключения.

Эти контакты называются нормально разомкнутыми (NO), нормально замкнутыми (NC) и общими (COM) контактами.

Реле может работать как от переменного, так и от постоянного тока.

В случае реле переменного тока для каждого текущего нулевого положения катушка реле размагничивается, и, следовательно, существует вероятность продолжения разрыва цепи.

Итак, реле переменного тока сконструированы со специальным механизмом, обеспечивающим постоянный магнетизм, чтобы избежать вышеуказанной проблемы. Такие механизмы включают устройство электронной схемы или механизм с затемненной катушкой.

Рабочее

• Реле работает по принципу электромагнитной индукции.
• Когда на электромагнит подается ток, он создает вокруг себя магнитное поле.
• На изображении выше показана работа реле. Переключатель используется для подачи постоянного тока на нагрузку.
• В реле Медная катушка и железный сердечник действуют как электромагнит.
• Когда на катушку подается постоянный ток, она начинает притягивать контакт, как показано. Это называется включением реле.
• Когда расходный материал удаляется, он возвращается в исходное положение. Это называется отключением реле.

Существуют также такие реле, у которых контакты изначально замыкаются и размыкаются при наличии питания, т.е. точно противоположно показанному выше реле.

Твердотельные реле будут иметь чувствительный элемент для определения входного напряжения и переключения выхода с помощью оптронной связи.

Типы контактов реле

Как мы видели, реле является переключателем. Терминология «Столбы и броски» также применима к эстафете. В зависимости от количества контактов и количества цепей переключающие реле можно классифицировать.

Прежде чем мы узнаем об этой классификации контактов, мы должны знать полюса и ходы релейного переключателя.

Poles and Throws

Реле могут переключать одну или несколько цепей.Каждый переключатель в реле называется полюсом. Количество цепей, подключаемых реле, указывается бросками.

В зависимости от полюсов и ходов реле подразделяются на

• Однополюсные, одинарные
• Однополюсные, двойные
• Двухполюсные, одинарные
• Двухполюсные, двойные ходы

Однополюсные, одинарные,

Однополюсные одноходовое реле может управлять одной цепью и может быть подключено к одному выходу. Он используется для приложений, требующих только состояния ВКЛ или ВЫКЛ.

Однополюсное двухходовое реле

Однополюсное двухходовое реле соединяет одну входную цепь с одним из двух выходов. Это реле также называется переключающим реле.

Хотя SPDT имеет два выходных положения, он может состоять более чем из двух выходов в зависимости от конфигурации и требований приложения.

Двухполюсное одинарное реле

Двухполюсное одинарное реле имеет два полюса и одноходовое реле, и его можно использовать для одновременного подключения двух клемм одной цепи.Например, это реле используется для одновременного подключения к нагрузке клемм фазы и нейтрали.

Двухполюсный, двойной ход

Реле DPDT (двухполюсный, двойной ход) имеет два полюса и по два контакта на каждый полюс. При управлении направлением двигателя они используются для смены фазы или полярности.

Переключение между контактами всех этих реле происходит при подаче напряжения на катушку, как показано на рисунке ниже.

Реле можно разделить на разные типы в зависимости от их функций, конструкции, применения и т. Д.Узнайте о различных типах реле. Классификация реле.

Применение реле

Реле используются для защиты электрической системы и сведения к минимуму повреждения оборудования, подключенного к системе, из-за перегрузки по току / напряжению. Реле используется с целью защиты подключенного к нему оборудования.

Они используются для управления цепью высокого напряжения с сигналом низкого напряжения в прикладных усилителях звука и некоторых типах модемов.

Они используются для управления сильноточной цепью с помощью слаботочного сигнала в таких приложениях, как соленоид стартера в автомобиле. Они могут обнаруживать и изолировать неисправности, возникшие в системе передачи и распределения электроэнергии. Типичные области применения реле:

• Системы управления освещением
• Телекоммуникации
• Контроллеры промышленных процессов
• Управление движением
• Управление моторными приводами
• Системы защиты электроэнергетической системы
• Компьютерные интерфейсы
• Автомобильная промышленность
• Бытовая техника

Реле | Устройство реле и принципы действия

Реле: устройство реле и принципы действия. Реле — это особый случай переключателей, которые являются электромагнитными переключателями. С помощью реле слабый электрический сигнал используется для управления включенным и выключенным состоянием цепи. Он используется в разных цепях для разных целей, из которых цель переключения является основной.

Структура реле

Существуют различные категории реле в зависимости от конструкции и работы реле. Однако общая структура реле состоит из следующих частей.

Электромагниты, используемые в реле, состоят из катушки. Проволока катушки намотана на сердечник из мягкого железа. Сердечник из мягкого железа используется в качестве пути для магнитного потока. Как следует из названия, электромагнитное реле работает от электромагнита.

Подвижный якорь контактирует с электромагнитом. Полная работа реле зависит от используемого в реле электромагнита и подвижного якоря. Когда электромагнит вынужден выполнять свою работу из-за какого-либо состояния перегрузки или заранее определенного условия в соответствии с работой реле, подвижный якорь используется для целей соединения или контактов.

Контакты точки переключения в реле используются для переключения. В основном реле есть точки переключения. С помощью точек переключения выполняется операция переключения реле.

Вышеупомянутые компоненты в конструкции реле удерживаются вместе в фиксированном положении с помощью пружины. Пружину можно отрегулировать для переключения реле.

Модельный ряд:

С самого начала современной эры реле используются в различных областях для общих операций переключения.Это переключающие устройства, которые управляются и управляются слабым сигналом в системе. Модельный ряд реле следующий:

Реле общего назначения используются для различных операций переключения. Различные типы реле с разными операциями попадают в категорию реле общего назначения. Реле общего назначения включают силовое реле, храповое реле, реле фиксации и другие реле, которые используются в различных системах. Реле общего назначения также доступны для панелей управления.

Терминальные реле используются в разных панелях для экономии места. Установка различного оборудования в панели управления для терминалов — сложная работа. Чтобы избежать использования нескольких компонентов и сэкономить место на панелях, используются клеммные реле, которые обеспечивают клеммы для основных подключений. Разные производители предоставляют разные типы и типы оконечных реле.

Реле ввода-вывода

используются для соединения ПЛК с другими компонентами и контроллерами.Клеммы реле ввода / вывода используются для подключения. Реле ввода / вывода используются в различных системах, чтобы избавиться от сложной проводки. Эти реле просто используются для соединения различных входов и выходов без использования проводки для одного и того же соединения. В этом виде реле доступны клеммы для подключения входов и выходов.

Твердотельные реле — это популярный вид реле, который предоставляется рядом производителей и обычно используется в различных приложениях.В твердотельном реле для работы используется полупроводник. Твердотельные реле обеспечивают высокую частоту и высокую скорость работы. Твердотельное реле также называется бесконтактным реле.

Реле Omron серии 2

Реле — Пояснение терминов:

Различные термины для реле делятся на две категории. Одна категория — это общий термин реле, а другая категория — это секция контактов. Различные термины, связанные с реле, определены в следующих разделах.

Общие условия реле:

Общие условия реле следующие:

Обозначение катушки представлено разными символами в зависимости от состояния катушки. Реле с фиксацией будут иметь свой собственный символ для состояния сброса и нормального состояния. Точно так же другие реле будут иметь свой собственный символ обозначения катушки.

Значение напряжения, протекающее при нормальной работе реле, называется номинальным рабочим током реле.

• Номинальный рабочий ток:

Текущее значение, протекающее при нормальной работе реле, называется номинальным рабочим током для реле.

Номинальное значение мощности, потребляемой реле при нормальной работе, называется номинальной рабочей мощностью реле / ​​

В реле постоянного тока наблюдается сопротивление катушки. Сопротивление катушки в реле постоянного тока называется сопротивлением катушки.

Значения напряжения, при котором контакты реле находятся в рабочем состоянии, называются напряжениями срабатывания.

Значение напряжения, при котором рабочее состояние реле переводится в нерабочий режим, называется падением напряжения. Падение напряжения для разных реле разное.

Максимальное значение напряжения, которое может непрерывно подаваться на катушку реле без какого-либо повреждения, вызванного катушкой, называется максимальным приложенным напряжением.

Контактная информация:

Условия для контактной части реле:

Контактная форма используется для представления механизма, используемого для контактов реле, и количества контактов, используемых в реле.

Контакты реле включения перед размыканием называются контактами MBB. В этом типе контакта одна форма открыта, а другая закрыта соответственно.

Каждый тип реле имеет собственную номинальную мощность переключения, которая устанавливается производителями. Операция переключения выполняется при определенном значении контактов реле, которое называется номинальной мощностью переключения.

• Максимальное коммутируемое напряжение:

Максимальное значение коммутируемого напряжения, с которым могут работать контакты реле, называется максимальным коммутируемым напряжением.

• Максимальный ток переключения:

Максимальное значение тока переключения, которое может выдерживаться контактами реле, называется максимальным током переключения.

Максимальная мощность, при которой могут работать контакты реле, называется максимальной мощностью переключения. Мощность на контактах не должна превышать этого значения, чтобы реле оставалось в рабочем состоянии.

• Максимальная коммутационная способность:

Максимальная коммутационная способность реле предопределена производителем.Это значение, которое получается из максимального тока переключения и максимального напряжения переключения.