Из чего состоит реле: Устройство и принцип действия электромагнитных реле. Их преимущества и недостатки | RuAut

Содержание

Устройство и принцип действия электромагнитных реле. Их преимущества и недостатки | RuAut

Реле — называется электрическое устройство, которое предназначается для осуществления коммутации различных участков электрических схем  при изменении электрических или неэлектрических входных воздействий. Впервые, термин «реле» фигурирует в тексте патента на изобретение телеграфа за авторством С. Морзе в 1837 году. А само устройство электромагнитного реле было изобретено Джозефом Генри за два года до этого в 1835 году. Интересно также, что термин «реле» произошел от английского слова «relay», которое в те времена означало действие при передаче эстафеты спортсменами или же подмену почтовых лошадей на станциях, когда они начинают уставать.

Наиболее широкое применение в схемах автоматики и системах защиты электроустановок получили электромагнитные реле, благодаря своей высокой надежности и простоте принципа действия. Электромагнитные реле подразделяются на реле переменного и постоянного тока.

Последние, в свою очередь, подразделяются на поляризованные (реагируют на полярность управляющего сигнала) и нейтральные (в одинаковой степени реагируют на протекающий по его обмотке постоянный ток любой полярности).

Принцип работы электромагнитных реле основан на применении электромагнитных сил, которые возникают в металлическом сердечнике во время прохождения электрического тока по виткам его катушки. Все детали будущего реле необходимо смонтировать на основание и закрыть крышкой, после чего над сердечником электромагнита устанавливается пластина (подвижный якорь), к которой крепятся от одного до нескольких контактов. Напротив закрепленных контактов устанавливают парные им неподвижные контакты.

Поддерживать якорь в исходном положении помогает закрепленная пружина. Во время подачи напряжения на электромагнит якорь начинает притягиваться, преодолевая сопротивление пружины, при этом, в зависимости от конструкции имеющегося реле, происходит размыкание или замыкание контактов. Если отключить напряжение – благодаря пружине якорь вернется в исходное положение. Иные модели реле могут содержать в себе электронные элементы. Примерами таких реле могут послужить резистор, который подключается к обмотке катушки, чтобы реле более четко срабатывало, и конденсатор, расположенный параллельно контактам, дабы снизить вероятность появления искр и помех.

У электромагнитного реле имеется ряд преимуществ, недоступных полупроводниковым конкурентам:

  • Возможность коммутации нагрузок общей мощностью не более 4 кВт в то время когда объем реле не превышает 10см3;
  • Проявление устойчивости к импульсам перенапряжения и способным оказать разрушительное воздействие помехам, возникающим во время разряда молнии или по причине протекания коммутационных процессов в высоковольтном оборудовании;
  • Наличие исключительной электрической изоляции, проложенной между катушкой (управляющей цепью) и группой контактов (требования последнего стандарта – 5 кВ) – недоступная мечта для большей части полупроводниковых ключей;
  • Малый уровень выделения тепла замкнутых контактов вследствие малого падения напряжения: во время коммутации тока 10 А малогабаритным реле суммарно рассеивается по катушке и контактам не более 0,5 Вт, при учете что симисторным реле отдается в атмосферу не менее 15 Вт, в результате чего приходится решать вопрос по интенсивному охлаждению, а попутно усугубляется проблема парникового эффекта на нашей планете;
  • В сравнении с полупроводниковыми ключами электромагнитные реле имеют более низкую стоимость.
  • Кроме достоинств электромагнитные электромеханические реле имеют и свои недостатки: не высокая скорость работы, ограниченность электрического и механического ресурса, возникновение радиопомех во время замыкания и размыкания контактов, и последнее, но наиболее неприятное свойство – возникновение серьезных проблем во время коммутации высоковольтных и индуктивных нагрузок на постоянном токе.

Как правило, электромагнитные реле применяются при коммутации нагрузок при переменном токе с напряжением 220В или при постоянном токе в диапазоне напряжений 5 – 24В и токами коммутации 10 – 16 А. Стандартными нагрузками для мощных реле являются – лампы накаливания, нагреватели, обогреватели, электромагниты, маломощные электродвигатели (к примеру, сервоприводы и вентиляторы), иные активные, индуктивные и емкостные потребители электрической энергии с диапазоном мощностей 1 Вт – 3 кВт.

Рабочее напряжение и сила тока в катушке реле не должны превышать предельно допустимых значений, поскольку уменьшение этих значений значительно снизит надежность контактирования, а их увеличение приведет к перегреву катушки, тем самым снизив надежность реле при предельно допустимых значения положительной температуры. Крайне нежелательно даже кратковременное воздействие повышенного напряжения, поскольку при этом возникают в деталях магнитопровода и в контактных группах механические перенапряжения, а электрическое перенапряжение обмотки катушки может привести к пробою изоляции во время размыкания цепи.

Во время выбора режима работы реле стоит учитывать характер воздействующих нагрузок, род и значение коммутируемого тока, частоту коммутации.

Во время коммутации индуктивных и активных нагрузок самым тяжелым является процесс размыкания цепи, поскольку образовывающийся дуговой разряд становится причиной основного износа контактов.

Что такое реле, устройство, принцип действия, виды, производители

Реле – коммутационное устройство (КУ), соединяющее или разъединяющее цепь электронной или электрической 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

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:

  • тепловые;
  • электромагнитные;
  • магнитолектические;
  • полупроводниковые;
  • индукционные.

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

  • от тока;
  • от напряжения;
  • от мощности;
  • от частоты.

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

  • контактные;
  • 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:

  1. подача тока на первое коммутационное устройство;
  2. 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

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

Ведущие производители реле

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.

Заключение

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.

 

Предыдущая

ИнженерияНасосная станция для частного дома: критерии выбора и особенности эксплуатации

Следующая

ИнженерияПодбираем с умом сифон для раковины на кухню

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Электромагнитное реле.

Устройство, обозначение и параметры реле

Для управления различными исполнительными устройствами, коммутации цепей, управления приборами в электронике активно применяется электромагнитное реле.

Устройство реле достаточно просто. Его основой является

катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода.

Внутрь катушки устанавливается стержень из мягкого железа. В результате получается электромагнит. Также в конструкции реле присутствует якорь.Он закреплён на пружинящем контакте. Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

Если катушку подключить к источнику тока, то образовавшееся магнитное поле намагничивает сердечник. Он в свою очередь притягивает якорь. Якорь укреплён на пружинящем контакте. Далее пружинящий контакт замыкается с другим неподвижным контактом. В зависимости от конструкции реле, якорь может по-разному механически управлять контактами.

Устройство реле.

В большинстве случаев реле монтируется в защитном корпусе. Он может быть как металлическим, так и пластмассовым. Рассмотрим устройство реле более наглядно, на примере импортного электромагнитного реле Bestar. Взглянем на то, что внутри этого реле.

Вот реле без защитного корпуса. Как видим, реле имеет катушку, стержень, пружинящий контакт, на котором закреплен якорь, а также исполнительные контакты.

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

Условное обозначение реле на схеме состоит как бы из двух частей. Одна часть (К1) – это условное обозначение электромагнитной катушки. Она обозначается в виде прямоугольника с двумя выводами. Вторая часть (К1.1; К1.2) – это группы контактов, которыми управляет реле. В зависимости от своей сложности реле может иметь достаточно большое количество коммутируемых контактов. Они разбиваются на группы. Как видим, на обозначении изображены две группы контактов (К1.1 и К1.2).

Как работает реле?

Принцип работы реле наглядно иллюстрирует следующая схема. Есть управляющая цепь. Это само электромагнитное реле K1, выключатель SA1 и батарея питания G1. Также есть исполнительная цепь, которым управляет реле. Исполнительная цепь состоит из нагрузки HL1 (лампа сигнальная), контактов реле K1.1 и батареи питания G2. Нагрузкой может быть, например, электрическая лампа или электродвигатель. В данном случае в качестве нагрузки используется сигнальная лампа HL1.

Как только мы замкнём управляющую цепь выключателем SA1, ток от батареи питания G1 поступит на реле K1. Реле сработает, и его контакты K1.1 замкнут исполнительную цепь. На нагрузку поступит напряжение питания от батареи G2 и лампа HL1 засветится. Если разомкнуть цепь выключателем SA1, то с реле K1 будет снято напряжение питания и контакты реле K1.1 вновь разомкнуться и лампа HL1 выключится.

Коммутируемые контакты реле могут иметь своё конструктивное исполнение. Так, например, различают нормально-разомкнутые контакты, нормально-замкнутые контакты и контакты на переключение (перекидные). Разберёмся с этим поподробнее.

Нормально разомкнутые контакты

Нормально разомкнутые контакты – это контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии до тех пор, пока через катушку реле не потечёт ток. Говоря проще, когда реле выключено, контакты тоже разомкнуты. На схемах реле с нормально-разомкнутыми контактами обозначается вот так.

Нормально замкнутые контакты

Нормально замкнутые контакты – это контакты реле, находящиеся в замкнутом состоянии, пока через катушку реле не начнёт течь ток. Таким образом, получается, что при выключенном реле контакты замкнуты. Такие контакты на схемах изображают следующим образом.

Переключающиеся контакты

Переключающиеся контакты – это комбинация из нормально-замкнутых и нормально-разомкнутых контактов. У переключающихся контактов есть общий провод, который переключается с одного контакта на другой.

Современные широко распространённые реле, как правило, имеют переключающиеся контакты, но могут встречаться и реле, которые имеют в своём составе только нормально-разомкнутые контакты.

У импортных реле нормально-разомкнутые контакты реле обозначаются сокращением N.O. А нормально-замкнутые контакты N.C. Общий контакт реле имеет сокращение COM. (от слова common – «общий»).

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

Как правило, размеры самих реле позволяют наносить на корпус их основные параметры. В качестве примера, рассмотрим импортное реле Bestar BS-115C. На его корпусе нанесены следующие надписи.

COIL 12VDC – это номинальное напряжение срабатывания реле (12V). Поскольку это реле постоянного тока, то указано сокращённое обозначение постоянного напряжения (сокращение DC обозначает постоянный ток/напряжение). Английское слово COIL переводится как «катушка», «соленоид». Оно указывает на то, что сокращение 12VDC имеет отношение к катушке реле.

Далее на реле указаны электрические параметры его контактов. Понятно, что мощность контактов реле может быть разная. Это зависит как от габаритных размеров контактов, так и от используемых материалов. При подключении нагрузки к контактам реле нужно знать мощность, на которую они рассчитаны. Если нагрузка потребляет мощность больше той, на которую рассчитаны контакты реле, то они будут нагреваться, искрить, «залипать». Естественно, это приведёт к скорому выходу из строя контактов реле.

Для реле, как правило, указываются параметры переменного и постоянного тока, которые способны выдержать контакты.

Так, например, контакты реле Bestar BS-115C способны коммутировать переменный ток в 12А и напряжение 120V. Эти параметры зашифрованы в надписи 12А 120VAC (сокращение AC обозначает переменный ток).

Также реле способно коммутировать постоянный ток силой 10А и напряжением 28V. Об этом свидетельствует надпись 10A 28VDC. Это были силовые характеристики реле, точнее его контактов.

Потребляемая мощность реле.

Теперь обратимся к мощности, которую потребляет реле. Как известно, мощность постоянного тока равна произведению напряжения (U) на ток (I): P=U*I. Возьмём значения номинального напряжения срабатывания (12V) и потребляемого тока (30 mA) реле Bestar BS-115C и получим его потребляемую мощность (англ. — Power consumption).

Таким образом, мощность реле Bestar BS-115C составляет 360 милливатт (mW).

Есть ещё один параметр – это чувствительность реле. По своей сути, это и есть мощность потребления реле во включённом состоянии. Понятно, что реле, которому требуется меньше мощности для срабатывания, является более чувствительным по сравнению с теми, которые потребляют большую мощность. Такой параметр, как чувствительность реле, особенно важен для устройств с автономным питанием, так как включенное реле расходует заряд батарей. К примеру, есть два реле с потребляемой мощностью 200 mW и 360 mW. Таким образом, реле мощностью 200 mW обладает большей чувствительностью, чем реле мощностью 360 mW.

Как проверить реле?

Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Так как обмотка катушки реле обладает активным сопротивлением, то его можно легко измерить. Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ω), до нескольких килоом (). Обычно самое низкое сопротивление обмотки имеют миниатюрные реле, которые рассчитаны на номинальное напряжение 3 вольта. У реле, номинальное напряжение которых составляет 48 вольт, сопротивление обмотки намного выше. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.

Номинальное напряжение (V, постоянное) Сопротивление обмотки (Ω ±10%) Номинальный ток (mA) Потребляемая мощность (mW)
3 25 120 360
5 70 72
6 100 60
9 225 40
12 400 30
24 1600 15
48 6400 7,5

Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 mW.

Электромагнитное реле является электромеханическим прибором. Это, наверное, является самым большим плюсом и в то же время весомым минусом.

При интенсивной эксплуатации любые механические части изнашиваются и приходят в негодность. Кроме этого, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому их покрывают сплавами драгоценных металлов, таких как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. Если ваше реле всё-таки вышло из строя, то замену ему можно купить здесь.

К положительным качествам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

что это, как работает, виды, проверка

Мы редко задумываемся о том, как работает то или иное устройство. До тех пор, пока оно не вышло из строя. Но если приходится разбираться в причинах поломки, тут и возникают вопросы. Рассмотрим электромагнитное реле — оно стоит в электрической части автомобилей, в бытовой технике и электронике.

Содержание статьи

Что такое электромагнитное реле, устройство, назначение

Электромагнитное реле — коммутирующее устройство, которое для работы использует электромагнитное поле. Состоит оно из электромагнитной катушки и подвижного якоря, подвижных и неподвижных контактов. Якорь и катушка закреплены на основании. Якорь подпружинен и расположен так, чтобы неподвижные контакты с неподвижными имели точки соприкосновения.

Устройство электромагнитного реле

Как работает электромагнитное реле? При подаче напряжения на обмотку в ней возникает электромагнитное поле. Закрепленный подвижно якорь притягивается к сердечнику катушки, контакты переключаются (смыкаются/размыкаются). В этом и состоит работа реле — перекидывать контакты. К ним подключена разная нагрузка и, в результате срабатывания, изменяется цепи, по которым протекает электрический ток.

При снятии питания электромагнитное поле исчезает, якорь под действием пружины возвращается в исходное состояние. Соответственно и схема возвращается в исходное состояние. По принципу действия очень похоже на работу обычного выключателя. С той лишь разницей, что кнопки нет и  «управляются» контакты автоматически, а вместо лампочки может быть участок цепи или какое-то устройство.

Для чего нужно реле в электросхемах

На рисунке выше представлена простейшая схема с электромагнитным реле. Есть кнопка, при помощи которой подается питание на катушку. К контактам подключен исполнительный орган, например, электрическая лампа. При нажатии кнопки питание подается на катушку, якорь притягивается к сердечнику катушки, и давит на контакты. Они замыкаются, на лампочку поступает напряжение и она загорается. При снятии питания с катушки, пружина оттягивает якорь в исходное положение, цепь питания лампочки разрывается и она тухнет. Этот пример показывает, для чего и как используют электромагнитные реле.

Виды электромагнитных реле

Первая классификация — по питанию. Есть электромагнитные реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока могут быть нейтральными или поляризованными. Нейтральные срабатывают при подаче питания любой полярности, поляризованные реагируют только на положительное или на отрицательное (зависят от направления тока).

Виды электромагнитных реле по типу питающего напряжения и внешний вид одной из моделей

По электрическим параметрам

Еще делят электромагнитные реле по чувствительности:

  • Мощность для сработки 0,01 Вт и меньше — высокочувствительные.
  • Потребляемая обмоткой мощность при срабатывании — от 0,01 Вт до 0,05 Вт — чувствительные.
  • Остальные — нормальные.

В первую очередь стоит определиться с электрическими параметрами

Первые две группы (высокочувствительные и чувствительные) могут управляться от микросхем. Они вполне могут выдавать требуемый уровень напряжения, так что промежуточное усиление не требуется.

По уровню коммутируемой нагрузки есть такое деление:

  • Не больше 120 Вт переменного и 60 Вт постоянного тока — слаботочные.
  • 500 Вт переменного и 150 Вт постоянного — повышенной  мощности;
  • Более 500 Вт переменного тока — контакторы. Применяются в силовых цепях.

Есть еще деление по времени срабатывания. Если контакты замыкаются не более чем после 50 мс (миллисекунд) после подачи питания на катушку — это быстродействующее. Если проходит от 50 мс до 150 мс — это нормальная скорость, а все которые требуют для сработки контактов больше 150 мс — замедленные.

По исполнению

Есть еще электромагнитные реле с различной степенью герметичности.

  • Открытые электромагнитные реле. Это те, у которых все части «на виду».
  • Герметичные. Они запаяны или заварены в металлический или пластиковый корпус, внутри которого воздух или инертный газ. Доступа к контактам и катушке нет, доступны только выводы для подачи питания и подключения цепей.
  • Зачехленные. Есть чехол, но он не припаян, а соединяется с корпусом при помощи защелок. Иногда присутствует накидная проволочная петля, которая удерживает крышку.

По массе и размерам отличия могут быть очень существенными

И еще один принцип деления — по размерам. Есть микроминиатюрные — они весят менее 6 граммов, миниатюрные — от 6 до 16 граммов, малогабаритные имеют массу от 16 гр до 40 гр, а остальные — нормальные.

Виды контактных групп

Электромагнитные реле делят по способу работы контактов. Они могут быть:

  • Нормально замкнутыми (закрытыми, размыкающими). Сокращенно обозначаются НЗ, на импортных схемах NC.
  • Нормально разомкнутыми (открытыми, замыкающими). Обозначение — НО на наших — и NO на зарубежных.
  • Перекидными (переключающими). Перекидные отличаются внешне, так как имеют три пластины с контактами. У них обычно обознается только общий контакт — пишут «общ» или comon.

В общем-то, по названиям контактов ясно, как они работают. Нормально замкнутые контакты в исходном состоянии замкнуты, через них протекает ток. При сработке реле контакты размыкаются, цепь питания обрывается.

Нормально закрытый (замкнутый) контакт: что значит
и принцип работы

Нормально открытые (понятнее — нормально разомкнутые) контакты, наоборот, в обычном состоянии разомкнуты. Когда реле срабатывает, контакт замыкается, в цепи возникает ток.

Электромагнитное реле с нормально открытым (разомкнутым) контактом

Наверное, уже понятно как работают переключающий контакт. В отличие от первых двух, переключающий состоит из трех пластин. По краям две неподвижные и подвижная в центре. Подвижный контакт часто называют общим. В нормальном положении подвижная пластина касается одного из контактов, ток протекает по этому пути (на рисунке снизу справа).

Принцип работы электромагнитного реле с переключающими контактами

При срабатывании реле, подвижный контакт изменяет положение благодаря упорной рамке (на рисунке это просто штырь, припаянный к подвижной пластине). А рамка прикреплена к якорю. После срабатывания реле, в первой цепи появляется разрыв, во второй начинает протекать ток.

Это все типы контактов — вроде не так много. Но в одном реле могут быть собраны все три вида, и количество групп каждого виды бывает разным. Их выбирают в зависимости от необходимости.

Электромагнитные реле на схемах: обмотки, контактные группы

Особенность реле в том, что оно состоит из двух частей — обмотки и контактов. Обмотка и контакты имеют различное обозначение. Обмотка графически выглядит как прямоугольник, контакты разного таки имеют каждый свое обозначение. Оно отражает их название/назначения, так что проблем с идентификацией обычно не возникает.

Типы контактов электромагнитных реле и их обозначение на схемах

Иногда рядом с графическим изображением ставят обозначение типа — НЗ (нормально замкнутый)  или НО (нормально открытый). Но чаще прописывают принадлежность к реле и номер контактной группы, а тип контакта понятен по графическому изображению.

Вообще, искать контакты реле надо по всей схеме. Ведь физически оно находится в одном месте, а разные его контакты являются частью разных цепей. Это и отображается на схемах. Обмотка в одном месте — в цепи подачи питания. Контакты разбросаны в разных местах — в цепях, в которых они работают.

Пример схемы на электромагнитных реле: контакты находятся в соответствующих цепях (см. цветовую маркировку)

Для примера посмотрите на схему с реле. Реле КА, КV1 и КМ имеют одну контактную группу, КV3 — две, KV2 — три. Но три — это далеко не предел. Контактных групп в каждом реле может быть и десять-двенадцать и больше. И схема на рисунке простая. А если она занимает пару листов формата А2 и в ней масса элементов…

Основные технические характеристики, плюсы и минусы, область применения

Как любые электротехнические детали, электромагнитное реле подбирают по параметрам. Сначала определяются с составом контактных групп, затем — с питанием. Затем наступает пора выбора характеристик.

  • Ток или напряжение срабатывания. Самое низкое значение тока или напряжения, при котором контакты уверенно переключаются.
  • Ток или напряжение отпускания. Максимальное значение параметров, при которых пружина оторвет якорь от катушки.
  • Чувствительность. Минимальный уровень мощности, при котором реле срабатывает.
  • Сопротивление обмотки. Измеряется при температуре +20°C.
  • Рабочий ток или напряжение. Это диапазон значений, при которых реле точно сработает в эксплуатационных условиях.
  • Время срабатывания. Промежуток от момента подачи питания на обмотку до переключения первого контакта.
  • Время отпускания. Через какой промежуток времени после снятия питания «отлипнет» якорь.
  • Частота коммутации. Сколько раз может сработать реле за определенный промежуток времени.

Характеристики электромагнитного реле. Один из видов

Электромеханические реле имеют большой рабочий ресурс, невысокую цену. Еще один плюс — малое падение мощности при переключении. Но они создают помехи при работе, возможен дребезг контактов, скорость срабатывания совсем невысокая, есть проблемы с индуктивными нагрузками.

Все эти свойства определяют область применения. Обычно это коммутация питания приборов, работающих от 220 В переменного тока или 12 В и 24 В постоянного. Чаще всего нагрузкой являются электродвигатели невысокой мощности, еще подключают освещение, другую индуктивную и активную нагрузку. Мощность коммутируемой нагрузки от 1 Вт до 2-3 кВт.

Как проверить электромагнитное реле

Работоспособность электромагнитного реле зависит от катушки. Поэтому в первую очередь проверяем обмотку. Ее прозванивают мультиметром. Сопротивление обмотки может быть как 20-40 Ом, так и несколько кОм. При измерении просто выбираем подходящий диапазон. Если есть данные о том, какая величина сопротивления должна быть — сравниваем. В противном случае довольствуемся тем, что нет короткого замыкания или обрыва (сопротивление стремится к бесконечности).

Проверить электромагнитное реле можно при помощи тестера/мультиметра

Второй момент — переключаются или нет контакты и насколько хорошо прилегают контактные площадки. Проверить это немного сложнее. К выводу одного из контактов можно подключить источник питания. Например — простую батарейку. При срабатывании реле потенциал должен появиться на другом контакте или исчезнуть. Это зависит от типа проверяемой контактной группы. Контролировать наличие питания также можно при помощи мультиметра, но его надо будет перевести в соответствующий режим (контроль напряжения проще).

Если мультиметра нет

Не всегда под рукой есть мультиметр, но батарейки есть почти всегда. Давайте рассмотрим пример. Есть какое-то реле в герметичном корпусе. Если знаете или нашли его тип, можно посмотреть характеристики по названию. Если данные не нашли или нет названия реле, смотрим на корпус. Обычно тут указывается вся важная информация. Напряжение питания и коммутируемые токи/напряжения есть обязательно.

Проверка обмотки электромагнитного реле

В данном случае имеем реле, которое работает от 12 V постоянного тока. Хорошо если есть такой источник питания, тогда используем его. Если нет, собираем несколько батареек (последовательно, то есть одну за одной), чтобы суммарно получить требуемое напряжение.

При последовательном соединении батареек их напряжение суммируем

Получив источник питания нужного номинала, подключаем его к выводам катушки. Как определить где выводы катушки? Обычно они подписаны. Во всяком случае, есть обозначения  «+» и «-» для подключения источников постоянного питания и знаки для переменного  типа таких «≈».  На соответствующие контакты подаем питание. Что происходит? Если катушка реле рабочая, слышен щелчок — это притянулся якорь. При снятии напряжения он слышен снова.

Проверяем контакты

Но щелчки — это одно. Это значит, что катушка работает, но надо еще контакты проверить. Возможно они окислились, цепь замыкается, но сильно падает напряжение. Может они стерлись и контакт плохой, может, наоборот, закипели и не размыкаются. В общем, для полноценной проверки электромагнитного реле необходимо еще проверить работоспособность контактных групп.

Проще всего объяснить на примере реле с одной группой. Они обычно стоят в автомобилях. Автолюбители называют их по числу выводов: 4 контактные или 5 контактные. В обоих случаях там всего одна группа. Просто четырех контактное реле содержит нормально замкнутый или нормально разомкнутый контакт, а пятиконтактное — переключающую группу (перекидные контакты).

Электромагнитное реле 4 и 5 контактное: расположение контактов, схема подключения

Как видите, питание подается в любом случае на выводы, которые подписаны 85 и 86. А к остальным подключается нагрузка. Для проверки 4-контактного реле можно собрать простейшую связку из маленькой лампочки и батарейки нужного номинала. Концы этой связки прикрутить к выводам контактов. В 4-контактном реле это выводы 30 и 87. Что получится? Если контакт на замыкание (нормально разомкнутый), при сработке реле лампочка должна загореться. Если группа на размыкание (нормально замкнутый) должна потухнуть.

В случае с 5-контактным реле схема будет чуть сложнее. Тут потребуется две связки из лампочки и батарейки. Используйте лампы разного формата, цвета или каким-то образом их разделите. При отсутствии питания на катушке у вас должна гореть одна лампочка. При срабатывании реле она гаснет, загорается другая.

Реле что это такое (простыми словами) релейное устройство

Лада 2110 ツɐʞdиҺツ (БЫВШАЯ) ›


Бортжурнал ›
Принцип действия и назначение работы Реле.

Для чего нужна установка реле в автомобиле ? Начнем с определения:

***********************************************************************************************************************
Что такое реле и для чего оно нужно

Реле — электрическое устройство (выключатель), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин.
Типы реле могут различаться по управляющему сигналу и по исполнению, не будем останавливаться на этом, тем более все это есть на той же википедии. Отметим лишь, что наибольшее распространение получили электрические (электромагнитные) реле.

Понять для чего нужно реле из определения трудно, поэтому разжуем на простых словах:
Реле предназначено для коммутации больших токов нагрузки. Другими словами является переключателем, а еще проще — принцип работы реле — малым током (например сигналом кнопки) включать цепи с большим током. А используют реле, когда исполнительное устройство (стартер, генератор, вентилятор, обогрев зеркал, клаксон и т.д.) потребляет больший ток (до 30-40 ампер).

Электромагнитное реле состоит из:
электромагнита (представляет собой электрический провод, намотанный на катушку с сердечником из магнитного материала).
якоря (пластина из магнитного материала, через толкатель управляющая контактами).
переключателя (могут быть замыкающими, размыкающими, переключающими).


При пропускании электрического тока через обмотку электромагнита возникающее магнитное поле притягивает к сердечнику якорь, который через толкатель смещает и тем самым переключает контакты.
**************************************************************************************************************************
Контакты и принцип работы реле

Контакты реле:
Контакты 85 и 86 — это катушка.
Контакт 30 — общий контакт, всегда присутствует в реле. Он, без подачи напряжения на контакты обмотки, постоянно замкнут на контакт 87а.
Контакт 87А — нормально-замкнутый контакт.
Контакт 87 — нормально-разомкнутый контакт.
Силовые контакты имеют всегда маркировку 30, 87 и 87а.


Принцип действия реле:
В состоянии покоя, т.е., когда на катушке нет питания, контакт 30 замкнут с контактом 87А. При одновременной подаче питания на контакты 85 и 86 (на один контакт «плюс» на другой — «минус», без разницы куда что, если на реле нет маркировки диода) катушка «возбуждается», то есть срабатывает. Тогда контакт 30 отмыкается от контакта 87А и соединяется с контактом 87.
************************************************************************************************************************
Некоторые виды реле:
-реле с пятью контактами (5ти контактное реле). Если на обмотку подан сигнал, то 30 контакт отключается от 87а и подключается к 87.
-реле с четырьмя контактами (4х контактное реле). Контакт 87а или 87 может отсутствовать, тогда реле будет работать только на включение или выключение (замыкание или размыкание) силовой цепи.

Все реле имеют контакты обмотки (85 и 86 контакты).
*************************************************************************************************************************
Применяемость и назначение:

Реле 4х контактное и 5и контактное используются применяются в авто как средство включение или переключение цепи.

Вывод:
Главное отличие и сходства 4х контактного реле от 5ти контактного реле в том:
-Сходство этих типов реле. У них есть катушка возбуждения которая переключает перемычку (якарь). (Контакты 86,85-катушка)
-Отличие этих реле состоит в том что.
У 4х контактного реле контур всегда разомкнут (контакты 87,30) и под воздействием катушки (возбудителя) контур замыкается (происходит контакт).
У 5ти контактного реле контур разомкнута, замкнутый (контакты 87а,30- замкнуты) (контакты 87,30-разомкнуты) под воздействием катушки(возбудителя) происходит переключение перемычки (якоря) с контакта 87а на контакт 87.

Схему применения различны:

Удачи всем!

Реле – коммутационное устройство (КУ), соединяющее или разъединяющее цепь электронной или электрической 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

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:

  • тепловые;
  • электромагнитные;
  • магнитолектические;
  • полупроводниковые;
  • индукционные.

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

  • от тока;
  • от напряжения;
  • от мощности;
  • от частоты.

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

  • контактные;
  • 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:

  1. подача тока на первое коммутационное устройство;
  2. 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

Изображение Описание
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 электронных и электрических схем, можно ознакомиться, заглянув в специальные справочники, которых в интернете довольно много.

Ведущие производители реле

Производитель Изображение Описание
Finder (Германия) Компания Финдер производит реле и таймеры и занимает среди европейских производителей третье место. Производитель выпускает реле:
  • общего назначения;
  • твердотельные;
  • силовые;
  • РСВ;
  • времени;
  • интерфейсные и многие другие.

Продукция компании имеет сертификаты ISO 9001 и ISO 14001.

АО НПК «Северная заря» (Россия) Основная продукция российского производителя – якорные электромагнитные коммутационные устройства для специального и индустриального использования, а также слаботочные реле времени с контактными и бесконтактными выходами.
Omron (Япония) 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.

American Zettler 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 электронного и электрического 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.

Электрическое реле устройство, в котором при достижении определенно значения входной величины, выходная величина изменяется скачком — выходные контакты либо замыкаются — в управляемой цепи появляется ток (напряжение), либо размыкаются. Реле применяют в цепях управления с током менее 1 А. Входной величиной реле могут быть механические, тепловые, электрические и другие внешние воздействия.

Широкое распространение получили электрические реле (электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные), которые реагируют на изменения тока (напряжения) в обмотке управления (намагничивающей обмотке).

На рис 2.15, а показано устройство простейшего электромагнитного реле клапанного типа: при определенной МДС в цепи управления возникающая электромагнитная сила F притяжения якоря 3 к ярму 1 превышает силу противодействующей пружины 2. Реле срабатывает, воздушный зазор уменьшается, клапан 4 нажимает на подвижный контакт 5 и прижимает его с силой F, зависящей от значения воздушного зазора в конце хода якоря, к неподвижному контакту 6.

Управляемая цепь (цепь управления) замыкается, исполнительный элемент 7 производит требуемое действие. Контакты реле в исходном положении могут быть как разомкнуты, так и замкнуты, в последнем случае при срабатывании реле они размыкаются — действие какихлибо устройств прекращается. Первоначально открытые (замыкающие) контакты изображают на схемах, как показано на рис. 2.16, а, первоначально закрытые (размыкающие) контакты имеют условное обозначение, показанное на рис. 2.16, б.

Многие электромагнитные реле имеют несколько контактных пар, тогда их используют для управления несколькими электрическими цепями.
Электрические реле выполняют множество функций, связанных с контролем режимов работы важных элементов электрической цепи генераторов, трансформаторов, линий передач, различных приемников.

Интересное видео о работе реле смотрите ниже:

При нарушении нормального режима того или иного элемента соответствующее реле приводит в действие аппаратуру, которая либо восстанавливает нормальный режим работы, либо отключает поврежденный участок. Такие реле — реле защиты — могут «наблюдать» за током в цепи (токовая защита), напряжением на отдельных участках (защита по напряжению), изменениям мощности (реле мощности), изменением частоты тока и т. д.

В зависимости от значения или направления входной величины, приводящей к срабатыванию реле, различают реле: максимальные, минимальные, направленного действия, дифференциальные и др.

В зависимости от времени срабатывания — отрезка времени от момента появления управляющего воздействия до момента замыкания контактов реле — различают реле быстродействующие (tср < 0,05 с), нормальные (tср = 0,05—0,25 с) и с выдержкой времени (реле времени).

Если реле «реагирует» только на значение входной величины (тока) и «не реагирует» на направление этой величины, то его называют нейтральным. Реле, «чувствующие» полярность (направление) входной величины (напряжения, тока), называются поляризованными.

Реле по способу воздействия

По способу воздействия исполнительного элемента реле на управляемую величину различают:

  • реле прямого действия, в которых исполнительный элемент (у электромеханических реле исполнительным элементом является подвижная контактная система) непосредственно воздействует на цепь управления,
  • реле косвенного действия, в которых исполнительный элемент воздействует на контролируемую цепь через другие аппараты.

Реле по способу включения воспринимающего элемента

По способу включения воспринимающего элемента различают первичные, вторичные и промежуточные реле.

Воспринимающим элементом электромагнитных реле является электромагнит, преобразующий управляющий ток (напряжение) в перемещение якоря относительно ярма.

Воспринимающими элементами других электрических реле могут быть магнитоэлектрический механизм, индукционная система, электродинамический механизм и т. д.

Воспринимающий элемент первичных реле включается непосредственно в контролируемые цепи. У вторичных реле воспринимающий элемент включается в контролируемые цепи через измерительные трансформаторы. Промежуточные реле работают в цепях исполнительных элементов других реле и предназначаются для усиления и преобразования сигналов первичных или вторичных реле.

Реле защиты

Рассмотрим устройство и принцип действия электромагнитных реле токовой защиты — реле максимального тока. Электромагнитные реле, получившие очень широкое распространение, по конструктивному исполнению воспринимающего элемента бывают клапанного типа и с поворотным якорем.

Катушка возбуждения реле тока РТ включается последовательно в контролируемую цепь (рис. 2.17)

. При токах / в этой цепи, превышающих допустимые значения, сила притяжения якоря к ярму преодолевает сопротивление пружины и приводит к размыканию или замыканию контактов Р~ в цепи управления другого аппарата (рис. 2.17, а, б) — аппарата КМ.

Размыкание контактов РТ в цепи аппарата (реле) КМ (рис. 2.17, а) приводит к размыканию контактов КМ в контролируемой цепи питания приемника, т. е. цепь тока / разрывания (одновременно размыкаются контакты КМЬ шунтировавшие кнопку «Пуск»). Исчезновение тока/в цепи возбуждения реле тока Рт приводит вновь к замыканию его контактов Рт (контакты этого реле при отсутствии тока в его обмотке всегда замкнуты), но теперь цепь возбуждения реле КМ разомкнута, так как кнопка «Пуск» не включена и разомкнуты контакты KMj. Для включения цепи питания приемника следует вновь нажать кнопку «Пуск», реле КМ сработает и замкнет свои контакты КМ}.

Кнопку «Пуск» после этого можно отпустить, так как цепь возбуждения реле КМ продолжает быть замкнутой через шунтирующие кнопку «Пуск» контакты КМР. Срабатывание реле Рт на схеме рис. 2.17, 6 приводит к замыканию первоначально разомкнутых контактов Рт в цепи реле КМ.

Реле КМ срабатывает и размыкает свои первоначально замкнутые контакты КМ, шунтировавшие резистор R в цепи питания приемника.

При этом последовательно с приемником включается резистор с сопротивлением R и тем самым значение тока в цепи ограничивается. Когда ток снизится до нормального значения, реле РТ «отпустит» свои контакты Рт, реле КМ отключится и резистор R будет вновь зашунтирован контактами КМ.

В качестве токовых реле применяют также реле с поворотным якорем (рис. 2.18), где между полюсами электромагнита / помещен якорь 3 из магнитомягкого материала. В отсутствие тока в обмотке возбуждения 2 пружина 4 удерживает якорь в таком положении, что контакты 5 и 6 разомкнуты, т. е. цепь управления разомкнута. Когда ток в обмотке возбуждения электромагнита достигнет значения, при котором сила, стремящаяся повернуть якорь к ярму, превысит силу противодействия пружины, якорь повернется, контакты 5 и 6 замкнутся, в управляемой цепи произойдет желаемое изменение режима.

Ещё одно видео о работе электромагнитного реле:

Вращение поводка, связанного с пружиной, вызывает изменение силы противодействия пружины 4 и, следовательно, настройку реле на требуемый ток срабатывания.

Значения токов срабатывания указывают на шкале. Это же реле может быть использовано для контроля значения напряжения на какомлибо элементе. В этом случае его обмотка возбуждения, очевидно, должна иметь значительно большее количество витков из провода меньшего диаметра по сравнению с обмоткой тока.

Защиту приемника от недопустимого снижения напряжения на нем можно осуществить с помощью реле минимального напряжения, включенного по схеме рис. 2.19.

Если напряжение источника соответствует требуемому напряжению, то реле Рн срабатывает и его первоначально разомкнутые контакты Рн замыкаются (позиции 5 и 6 на рис. 2.18). Нажав кнопку «Пуск», замыкают цепь возбуждения реле К и посредством его контактов К приемник подключается к источнику.

Если напряжение источника уменьшается ниже допустимого предела (что определяется настройкой реле Рн), то сила противодействия пружины 4 (см. рис. 2.18) преодолевает силу притяжения якоря 3 к ярму 1 и контакты 5, 6 размыкаются. Цепь тока возбуждения реле К (рис. 2.19) размыкается, и приемник отключается от источника.

Для защиты электротехнических устройств от токов перегрузки, когда длительная эксплуатация устройства в таком режиме может вызвать выход его из строя за счет недопустимого перегрева, применяют тепловые реле.

Тепловое реле (рис. 2.20, а) состоит из биметаллической пластины 2, которая находится в тепловом поле нагревателя 7, включенного последовательно с контролируемым объектом (приемником), и контактов 4. Если контролируемый ток/больше допустимого, то через некоторое время биметаллическая пластина 2 под действием избыточной теплоты нагревателя 1 изогнется, так как ее нижний слой расширяется (удлиняется) больше, чем верхний. Пластина 2 освобождает защелку 3, которая под действием пружины поворачивается, и контакты 4размыкаются. Схема включения теплового реле представлена, например, на рис. 2.20, 6, где видно, что при срабатывании теплового реле его контакты разрывают цепь питания реле К и отключают приемник от источника. После охлаждения биметаллической пластины, реле механическим путем возвращается в исходное положение.

Реле управления и автоматики (указательные и сигнальные реле). Электромеханические реле управления представляют собой слаботочные аппараты, предназначенные для выполнения логических и измерительных функций в системах управления. Для характеристики работы реле вводят ряд коэффициентов. Если рассматривать реле в качестве нелинейного элемента, связь входной /вх и выходной /вых величин которых изображена на рис. 2.21, то можно ввести коэффициент возврата Кв как отношение входной величины /п, при которой реле срабатывает, к значению этой же величины /отп, при которой реле отпускает.

Этот коэффициент зависит от соотношения тяговой характеристики Fx (/в) реле (рис. 2.22) и характеристики Fnp(lB) противодействующей пружины.

В начале процесса срабатывания реле при Iвх = Iп зазор максимален (l в нач) и сила притяжения F1 якоря к ярму чуть больше силы сжатия Fnp противодействующей пружины. В конце процесса срабатывания реле зазор минимален (/в кон) и сила Fx притяжения якоря к ярму при том же токе /п уже больше силы F , что необходимо для надежного замыкания контактов реле. Отключение реле произойдет при токе /вх, равном току /отп , т. е. когда сила F= F2 станет меньше силы Fnp. Чем меньше величина ДР= Fl — F2 (рис. 2.22), тем, очевидно, выше коэффициент возврата, меньше разница в значениях тока срабатывания /п и тока отпускания /отп. Обеспечить высокий коэффициент возврата можно только у реле с малым ходом якоря, при уменьшении трения в механизме, использования ферромагнитных материалов с узкой петлей гистерезиса. Для повышения надежности срабатывания реле нужно обеспечить выполнение условия /вх > /п. Необходимое превышение тока /вх над значением 1п называют коэффициентом запаса.

Чувствительность реле

Важным параметром реле является чувствительность, т. е. мощность Ру в цепи управления, при которой срабатывает реле.

У высокочувствительных реле Ру < 10 мВт, реле нормальной чувствительности срабатывают при Ру = 1—5 Вт, реле низкой чувствительности при Ру = 10—20 Вт.
Мощность в цепи, которую коммутируют контакты реле Рк, значительно превышает мощность цепи управления. Отношение этих мощностей называют коэффициентом усиления (управления) реле:

Значение Ку у высокочувствительных реле достигает нескольких тысяч.
По значению мощности Рк реле подразделяют на сильноточные (Рк > 500 Вт), нормальной мощности или промежуточные (Рк < 150 Вт в цепях постоянного тока и Рк < 500 ВА в цепях переменного тока) и слаботочные реле систем автоматики, управления, связи (Рк < 50 Вт в цепях постоянного тока и Рк< 120 ВА в цепи переменного тока).

Конструкции промежуточных реле довольно многообразны. Применяются реле клапанного типа (рис. 2.23), предназначенные для работы в цепях постоянного и переменного токов. На рис. 2.23 видна контактная система 7, содержащая несколько пар контактов, коммутирующих цепи ab, cd, ef. Магнитная цепь реле имеет центральный сердечник (ярмо) 4, обмотку возбуждения 5, включаемую в цепь управляющего сигнала /у, и якорь J, который при своем движении к ярму 4 посредством траверсы 2 замыкает контактные группы ab, cd9 ef. Если это реле предназначено для работы в цепях переменного тока, то магнитопровод выполняют шихтованным.

В конструкции слаботочных реле стремятся уменьшить габаритные размеры, но одновременно повысить разрываемую мощность (Рк) и быстродействие.

Современные слаботочные реле способны производить 200—300 млн срабатываний за срок службы. Одна из конструкций слаботочных реле показана на рис. 2.24.

Все рассмотренные реле относятся к типу нейтральных, т. е. не реагирующих на полярность электрического сигнала в цепи управления они срабатывают при любом направлении тока в обмотке возбуждения. В случаях, когда требуется, чтобы реле срабатывало при определенном направлении тока, применяют поляризованные реле.

В поляризованном реле в магнитную цепь включается постоянный магнит 2 (рис. 2.25). Этот магнит создает основной магнитный поток Ф0, и если якорь J реле занимает среднее положение в зазоре магнитной системы, то на него действуют две равные по значению и противоположные по направлению силы притяжения к полюсам постоянного магнита. Положение якоря неустойчиво, и для удержания его в среднем положении якорь укрепляют на плоской пружине, упругость которой создает устойчивость. Если в катушке электромагнита 1 появляется ток /у, то возбуждается дополнительный магнитный поток Фу того или иного направления в зависимости от направления магнитодвижущей силы.

Таким образом, изменяются результирующие магнитные потоки в зазорах между якорем и полюсами N—S постоянного магнита (рис. 2.25): в одном из этих зазоров магнитный поток увеличивается, в другом — уменьшается. Сила притяжения якоря пропорциональна квадрату магнитного потока, и, следовательно, якорь, преодолевая сопротивление пружины, притягивается к тому или другому полюсу постоянного магнита — реле срабатывает — контакты 4 замыкают одну либо другую цепь в зависимости от направления тока управления.

Поляризованные реле являются достаточно быстродействующими (время срабатывания достигает тысячных долей секунды), чувствительными (Ру = 0,01—5 мВт), позволяют коммутировать токи 0,21 А при напряжении до 24 В. Высокое быстродействие дает возможность использовать их для коммутации с частотой включений 100-200 Гц.

Тенденция к уменьшению габаритных размеров электромагнитных устройств обусловила появление миниатюрных герметических электромагнитных реле, соизмеримых по размерам с полупроводниковыми элементами. Широкое распространение получают герконовые реле, обладающие высоким быстродействием, надежностью и очень большим сроком службы.

Особый класс аппаратов с герконами составляют реле с электромагнитной памятью (рис. 2.26). Геркон / помещен в магнитное поле магнитотвердого феррита 4 с наконечниками 2. Импульс тока в катушке 3 приводит к срабатыванию реле контакты 5 замыкаются, оставаясь замкнутыми и после окончания импульса тока управления за счет намагничивания ферритового сердечника. Для отпускания реле необходимо подать импульс тока обратного направления.

Значение этого обратного тока должно быть таким, чтобы ферритовый сердечник размагнитился, но не перемагнитился, иначе контакты снова замкнутся.


Электроника для чайников: что такое реле и зачем оно нужно. Устройство, типы, описание


Реле – это переключатель. Причем не совсем обычный. Когда в подъезде лампочка загорается от звука шагов, это не волшебство, это работает реле. В этой статье расскажем о назначении реле и принципе его работы.

Существует очень много типов и классификаций реле. Но мы поговорим не только о них, но и о том, что такое реле и как оно работает. Поехали!

Определение реле таково:

Реле – это электромагнитное коммутационное устройство, предназначенное для установки и разрыва соединений в электрических цепях. Реле срабатывает при скачкообразном изменении входной величины.

Говоря проще, когда входная величина меняется (ток, напряжение), реле замыкает или размыкает цепь. При этом в зависимости от типа реле входная величина не обязательно имеет электрическую природу.

Слово «реле» происходит от французского relay. Это понятие обозначало смену почтовых лошадей или передачу эстафеты.

Как работает реле?

Во-первых, вспомним Джозефа Генри, с именем которого связано понятие индуктивности. Провод, по которому течет ток, является магнитом. Если мы намотаем провод витками на сердечник, то получится катушка индуктивности.

Как катушка индуктивности ведет себя в цепи переменного тока? Если катушку включить в цепь, то фаза тока в цепи будет отставать от напряжения. Другими словами, при максимальном значении напряжения ток будет минимален и наоборот.

Это связано с тем, что когда катушка включена в цепь, в ней возникает ЭДС самоиндукции, которая препятствует росту основного тока через катушку.

Теперь вернемся к реле. Простейшее электромагнитное реле состоит из электромагнита (катушки), якоря и соединяющих элементов. При подаче электрического тока на катушку она притягивает якорь с контактом, который замыкает цепь.

Чтобы представить все это, посмотрим на рисунок:

Устройство и вид электромагнитного реле

Здесь 1 — катушка, 2 — якорь, 3 — коммутационные контакты.

Реле имеет две цепи: управляющую и управляемую. Управляющая цепь – это цепь, через которую ток подается на катушку. Управляемая – цепь, которую и замыкает якорь при срабатывании реле.

Таким образом, реле позволяет контролировать большие токи в управляемой цепи при помощи слаботочной управляющей цепи.

На каждом реле есть обозначения контактов управляемой и управляющей цепи. Также на корпусе изделия указаны значения тока и напряжения, на которые рассчитано реле.

Обозначения на корпусе реле

Электромагнитное реле, рассмотренное выше, не работает мгновенно. После подачи тока на катушку должно пройти какое-то время, и лишь потом реле сработает. Это связано с таким явлением, как гистерезис. Гистерезис переводится с латинского как отставание или запаздывание.

Мы уже говорили про ЭДС самоиндукции, возникающую в катушке. Когда реле включается в цепь, в катушке начинает течь ток, но сила тока нарастает постепенно. Нарастание тока в катушке можно представить в виде петли гистерезиса. Когда нужное значение силы тока достигнуто, реле срабатывает.

По этой причине реле не используются в самой быстродействующей аппаратуре, где время срабатывания должно быть сведено практически к нулю.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Типы реле

В зависимости от входной величины, на которую реагирует реле, бывают:

  • реле тока;
  • реле напряжения;
  • реле частоты;
  • реле мощности.

Также в зависимости от принципа действия различают:

  • электромагнитные реле;
  • магнитоэлектрические реле;
  • тепловые реле;
  • индукционные реле;
  • полупроводниковые реле.

Применение реле

В основном реле применяются для защиты силовой аппаратуры от перенапряжений, в электронике автомобилей. Реле также присутствуют во многих бытовых приборах. В чайнике используется тепловое реле. В каждом холодильнике есть пусковое реле.

Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году. Первые реле нашли свое предназначение в телеграфии.

Например, логично предположить, что реле тока служит для контроля силы тока в цепи.

Так, при перегрузках на электродвигателе включается реле тока, которое своими контактами включает реле времени. По прошествии допустимого времени работы двигателя в режиме перегрузки реле времени разрывает цепь.

Блок реле тока

Конечно, сначала все это может показаться сложным и запутанным. Однако если начать разбираться и приложить немного усилий, вы в скором времени сами сможете не только рассказать про устройство и принцип действия реле, но и успешно заняться его подключением. А в будущем, возможно, стать специалистом по релейной защите.

Когда есть студенческий сервис, специалисты которого готовы оказать помощь в любое время, больше не нужно бояться трудных предметов и строгих преподавателей.

Напоследок видео, в котором подробно, наглядно и просто рассказывается о том, как работает реле:

Электромагнитное реле

Устройство, обозначение и параметры реле

Для управления различными исполнительными устройствами, коммутации цепей, управления приборами в электронике активно применяется электромагнитное реле.

Устройство реле достаточно просто. Его основой является катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода.

Внутрь катушки устанавливается стержень из мягкого железа. В результате получается электромагнит. Также в конструкции реле присутствует якорь.Он закреплён на пружинящем контакте. Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

Если катушку подключить к источнику тока, то образовавшееся магнитное поле намагничивает сердечник. Он в свою очередь притягивает якорь. Якорь укреплён на пружинящем контакте. Далее пружинящий контакт замыкается с другим неподвижным контактом. В зависимости от конструкции реле, якорь может по-разному механически управлять контактами.

Устройство реле.

В большинстве случаев реле монтируется в защитном корпусе. Он может быть как металлическим, так и пластмассовым. Рассмотрим устройство реле более наглядно, на примере импортного электромагнитного реле Bestar. Взглянем на то, что внутри этого реле.

Вот реле без защитного корпуса. Как видим, реле имеет катушку, стержень, пружинящий контакт, на котором закреплен якорь, а также исполнительные контакты.

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

Условное обозначение реле на схеме состоит как бы из двух частей. Одна часть (К1) – это условное обозначение электромагнитной катушки. Она обозначается в виде прямоугольника с двумя выводами. Вторая часть (К1.1; К1.2) – это группы контактов, которыми управляет реле. В зависимости от своей сложности реле может иметь достаточно большое количество коммутируемых контактов. Они разбиваются на группы. Как видим, на обозначении изображены две группы контактов (К1.1 и К1.2).

Принцип работы реле наглядно иллюстрирует следующая схема. Есть управляющая цепь. Это само электромагнитное реле K1, выключатель SA1 и батарея питания G1. Также есть исполнительная цепь, которым управляет реле. Исполнительная цепь состоит из нагрузки HL1 (лампа сигнальная), контактов реле K1.1 и батареи питания G2. Нагрузкой может быть, например, электрическая лампа или электродвигатель. В данном случае в качестве нагрузки используется сигнальная лампа HL1.

Как только мы замкнём управляющую цепь выключателем SA1, ток от батареи питания G1 поступит на реле K1. Реле сработает, и его контакты K1.1 замкнут исполнительную цепь. На нагрузку поступит напряжение питания от батареи G2 и лампа HL1 засветится. Если разомкнуть цепь выключателем SA1, то с реле K1 будет снято напряжение питания и контакты реле K1.1 вновь разомкнуться и лампа HL1 выключится.

Коммутируемые контакты реле могут иметь своё конструктивное исполнение. Так, например, различают нормально-разомкнутые контакты, нормально-замкнутые контакты и контакты на переключение (перекидные). Разберёмся с этим поподробнее.

Нормально разомкнутые контакты

Нормально разомкнутые контакты – это контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии до тех пор, пока через катушку реле не потечёт ток. Говоря проще, когда реле выключено, контакты тоже разомкнуты. На схемах реле с нормально-разомкнутыми контактами обозначается вот так.

Нормально замкнутые контакты

Нормально замкнутые контакты – это контакты реле, находящиеся в замкнутом состоянии, пока через катушку реле не начнёт течь ток. Таким образом, получается, что при выключенном реле контакты замкнуты. Такие контакты на схемах изображают следующим образом.

Переключающиеся контакты

Переключающиеся контакты – это комбинация из нормально-замкнутых и нормально-разомкнутых контактов. У переключающихся контактов есть общий провод, который переключается с одного контакта на другой.

Современные широко распространённые реле, как правило, имеют переключающиеся контакты, но могут встречаться и реле, которые имеют в своём составе только нормально-разомкнутые контакты.

У импортных реле нормально-разомкнутые контакты реле обозначаются сокращением N.O. А нормально-замкнутые контакты N.C. Общий контакт реле имеет сокращение COM. (от слова common – «общий»).

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

Как правило, размеры самих реле позволяют наносить на корпус их основные параметры. В качестве примера, рассмотрим импортное реле Bestar BS-115C. На его корпусе нанесены следующие надписи.

COIL 12VDC – это номинальное напряжение срабатывания реле (12V). Поскольку это реле постоянного тока, то указано сокращённое обозначение постоянного напряжения (сокращение DC обозначает постоянный ток/напряжение). Английское слово COIL переводится как «катушка», «соленоид». Оно указывает на то, что сокращение 12VDC имеет отношение к катушке реле.

Далее на реле указаны электрические параметры его контактов. Понятно, что мощность контактов реле может быть разная. Это зависит как от габаритных размеров контактов, так и от используемых материалов. При подключении нагрузки к контактам реле нужно знать мощность, на которую они рассчитаны. Если нагрузка потребляет мощность больше той, на которую рассчитаны контакты реле, то они будут нагреваться, искрить, «залипать». Естественно, это приведёт к скорому выходу из строя контактов реле.

Для реле, как правило, указываются параметры переменного и постоянного тока, которые способны выдержать контакты.

Так, например, контакты реле Bestar BS-115C способны коммутировать переменный ток в 12А и напряжение 120V. Эти параметры зашифрованы в надписи 12А 120VAC (сокращение AC обозначает переменный ток).

Также реле способно коммутировать постоянный ток силой 10А и напряжением 28V. Об этом свидетельствует надпись 10A 28VDC. Это были силовые характеристики реле, точнее его контактов.

Потребляемая мощность реле.

Теперь обратимся к мощности, которую потребляет реле. Как известно, мощность постоянного тока равна произведению напряжения (U) на ток (I): P=U*I. Возьмём значения номинального напряжения срабатывания (12V) и потребляемого тока (30 mA) реле Bestar BS-115C и получим его потребляемую мощность (англ. — Power consumption).

Таким образом, мощность реле Bestar BS-115C составляет 360 милливатт (mW).

Есть ещё один параметр – это чувствительность реле. По своей сути, это и есть мощность потребления реле во включённом состоянии. Понятно, что реле, которому требуется меньше мощности для срабатывания, является более чувствительным по сравнению с теми, которые потребляют большую мощность. Такой параметр, как чувствительность реле, особенно важен для устройств с автономным питанием, так как включенное реле расходует заряд батарей. К примеру, есть два реле с потребляемой мощностью 200 mW и 360 mW. Таким образом, реле мощностью 200 mW обладает большей чувствительностью, чем реле мощностью 360 mW.

Как проверить реле?

Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Так как обмотка катушки реле обладает активным сопротивлением, то его можно легко измерить. Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ω), до нескольких килоом (kΩ). Обычно самое низкое сопротивление обмотки имеют миниатюрные реле, которые рассчитаны на номинальное напряжение 3 вольта. У реле, номинальное напряжение которых составляет 48 вольт, сопротивление обмотки намного выше. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.

Номинальное напряжение (V, постоянное) Сопротивление обмотки (Ω ±10%) Номинальный ток (mA) Потребляемая мощность (mW)
3 25 120 360
5 70 72
6 100 60
9 225 40
12 400 30
24 1600 15
48 6400 7,5

Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 mW.

Электромагнитное реле является электромеханическим прибором. Это, наверное, является самым большим плюсом и в то же время весомым минусом.

При интенсивной эксплуатации любые механические части изнашиваются и приходят в негодность. Кроме этого, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому их покрывают сплавами драгоценных металлов, таких как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. Если ваше реле всё-таки вышло из строя, то замену ему можно .

К положительным качествам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Реле РТ-40 — принцип работы и характеристики

  1. Главная
  2. Релейная защита
  3. РТ40, РТ140

Оказавшись в любом старом распредустройстве будь то 0,4, 6 или 10кВ, и открыв релейных отсек, Вы можете увидеть прямоугольник в полосатом оргстекле или черной пластмассе. И на нем будет написано РТ40. Под ним же может быть написано КА1. В общем, этот материал посвящен, знакомому каждому человеку, имеющему отношение к релейной защите, токовому реле РТ40.

Итак, наша рубрика расшифровка. Возьмем например РТ140/6.

  • РТ — реле тока
  • 1 — выполнено в унифицированной оболочке
  • 40 — номер разработки устройства (не ток)
  • 6 — максимальная величина тока срабатывания

Что может означать унифицированная оболочка? В ответ на этот вопрос я обратился в интернет. Единственное различие я обнаружил в способе крепления крышки реле к корпусу. В реле рт140 крепление производится болтом. Не самое удобное, так как, когда откручиваешь крышку, болт с шайбой можно уронить. Но, если руки растут из того места, то проблем возникнуть не должно. В случае с рт-40 крепление происходит защелками.

Тут единственное обстоятельство, вновь же связанное с кривыми руками, при попытке отсоединить крышку можно нечаянно попасть одним из пальцев под оперток или напряжение, так как дергаются они непроизвольно. Думаю, кое-кто меня да поймет.

Устройство реле РТ40

Для того, чтобы разобраться в принципе работы любого реле, можно, но не обязательно, узнать, из чего же оно состоит. Для этого смотрим на картинку, приведенную ниже и изучаем. Источником картинки, как и основой для написания статьи является, кроме личного желания и опыта, выпуск №526 Библиотеки электромонтера (Л.С. Жданов, В.В. Овчинников — Электромагнитные реле тока и напряжения РТ и РН).

На рисунке выше: а — конструкция реле РТ-40; б — изоляционная колодка с неподвижными контактами; в — регулировочный узел; г — контактный узел; 1 — сердечник; 2 — каркас катушки с обмоткой; 3 — якорь; 4 — спиральная пружина; 5 — подвижный контакт; 6 — левый упор; 7 — правая пара контактов; 8 — левая пара контактов; 9 — изоляционная колодка; 10 — пружинодержатель; 11 — фасонный винт; 12 — шестигранная втулка; 13 — шкала уставок; 14 — указатель уставки; 15 — верхняя полуось; 16 — хвостовик; 17 — фасонная пластинка; 18 — пружинящая шайба; 19 — бронзовая пластинка с серебряной полоской; 20 — передний упор; 21 — задний гибкий упор; 22 — гаситель колебаний; 23 — алюминиевая стойка.

Реле состоит из П-образного сердечника, собранного из листов стали. Это сделано для уменьшения паразитных токов.

На сердечник надеты две катушки. Но не медью на сталь, а через пластмассовые каркасы, на которые намотаны эти самые катушки. Начала и концы обмоток катушек выведены на клеммную панель, которая расположена на пластмассовом корпусе.

Г-образный якорь выполнен из стальной пластины. Г-образная форма выбрана для уменьшения величины воздушного зазора при ходе контактов реле из одного положения в другое.

К якорю жестко прикреплена изоляционная колодка, на конце которой расположены подвижные контакты мостикового типа.

Г-образный якорь прикреплен к П-образной скобе. Сверху этой скобы прикреплен пластмассовый барабан с алюминиевой крышкой, заполненный просеянным песком. Данная деталь выступает в качестве гасителя вибрации подвижной системы.

Положение якоря ограничено левым и правым латунными упорами, которые представляют собой шпильки.

По бокам реле выведены контакты реле (открытый и закрытый) и начала и концы обмоток. Если смотреть лицом на реле, то слева будут нечетные (1, 3, 5, 7), справа четные (2, 4, 6, 8) номера. 1 и 3 — открытый контакт, 5 и 7 — закрытый контакт. Четные номера соответствуют выводам катушек. Обмотки можно соединять последовательно и параллельно. Этим регулируется максимальное значение уставки. Если перемычку установить на клеммы 4,6, то значение шкалы соответствует цифрам, нанесенным на нее. Если же поставить перемычку на 2-4, а вторую перемычку на 6-8, то значение шкалы следует умножать на два. Также стоит отметить, что цифровые обозначения, как на схеме, не нанесены на реле.

Принцип работы электромеханического реле РТ40

Немного ознакомившись с составными элементами реле и их назначением, разберемся в принципе работы устройства. Сам принцип можно увидеть на иллюстрации ниже.

В основе работы реле РТ40 лежит электромагнитная система с поперечным якорем. Ток проходит через обмотки реле и создает магнитный поток Ф. Магнитный поток замыкается через сердечник и якорь. Якорь при этом намагничивается. Магнитные полюса якоря и сердечника оказываются направлены в противоположные стороны. В результате возникает сила Fэл, которая притягивает якорь к сердечнику.

Если изменить направление тока на противоположное, то якорь все равно притянется, так как изменятся полюса как сердечника, так и якоря. То есть работа реле не зависит от направления тока и оно может работать как на постоянке так и на переменке.

Мпр — это момент противодействующий, который есть всегда и зависит от степени зажатия пружины. При пропускании тока создается электрический момент притягивающий якорь к сердечнику. Когда противодействующий и электрический моменты становятся равны, то якорь начинает движение и мостик с контактами двигается от замыкающих контактов к размыкающимся. То есть регулируя уставку в реле мы изменяем противодействующий момент и тем самым увеличиваем или уменьшаем требуемый ток для срабатывания реле.

Сопротивление реле значительно уступает сопротивлению сети, к которой оно подключено, поэтому рт40 не оказывает существенного влияния на величину тока.

Характеристики реле РТ40

Током срабатывания реле называют наименьший ток, при котором реле сработает.

Током возврата называют наибольший ток, при котором реле вернется в исходное положение.

То есть мы плавно подаем ток от нуля. При срабатывании контактов (это видно визуально, если снять крышку) мы фиксируем ток срабатывания. Затем опускаем ток плавно обратно к нулю и при отпадании реле мы регистрируем ток возврата. Так происходит у реле, которые называют максимальными.

Коэффициентом возврата (kв) называется отношение тока возврата к току срабатывания. Величина kв составляет: на минимальной уставке 0,8, а на остальных уставках не менее 0,85.

Если же реле действует не на увеличение тока, как это рассмотрено выше для максимальных реле, а на уменьшение тока, то эти реле называют минимальными реле. Для минимальных реле нормальным режимом является, когда реле подтянуто. Если ток уменьшается до величины уставки, то реле отпадает — этот ток будет током срабатывания. При увеличении тока реле вновь подтянется и это значение тока будет током возврата. А kв для минимальных реле будет больше 1.

Другие типы реле РТ-40

Кроме простых реле РТ40 и РТ140 встречались и встречаются следующие типы:

  • РТ40/1Д — используется при длительном протекании по реле тока выше номинального тока срабатывания. Для этих целей используется насыщаемый трансформатор, который находится в корпусе реле.Простое реле рт40 с этими функциями не справляется из-за нагрева обмоток, которые не проходят по условиям термической стойкости
  • РТ40/Ф — используется в цепях, где необходимо отфильтровать третьи гармоники
  • РТ40/Р — данное реле используется в сетях, где применяется уров. Назначение этого трехфазного реле в контроле наличия и отсутствия тока в фазе

Реле РТ40 является каким-то родным, потому что оно распространено и в распредустройствах и на лабораторных стендах учебных заведений. Да и в универе его изучали. В новых распредах его уже не встретишь, но, так как модернизация не делается за один день, то мы еще долго будем их встречать, налаживать. Вспоминаю одну из первых работ на объекте, так там были электромеханические реле в сборке РТЗО чтоли. Снимаешь крышку, достаешь бумажку, выставляешь уставку. Хотя возможно это было не рт40, а рп. В общем, всем желаю, чтобы меньше током било!

Реле управления и защиты

Устройство реле. Реле- это электрические аппараты, замыкающие или размыкающие электрические цепи при заданном значении величин (ток, напряжение, мощность, давление и т.д.). По принципу действия реле подразделяют на электромагнитные, электродинамические, тепловые, пневматические и т.д.

Благодаря простоте и надежности наибольшее применение на подвижном составе получили электромагнитные реле, которые устанавливают в силовых, вспомогательных цепях и цепях управления. В зависимости от назначения реле подразделяют на реле управления — осуществляют автоматическое управление работой тяговых двигателей (пуск, торможение и пр.) и реле защиты — защищают электрооборудование и аппараты от перегрузок, токов коротких замыканий.

По характеру действия различают реле мгновенного действия и реле с выдержкой времени. Реле мгновенного действия срабатыва ет мгновенно после достижения током, напряжением или другой величиной заданного значения. В реле с выдержкой времени между моментом достижения заданного значения и моментом срабатывания проходит некоторое время, называемое выдержкой времени. Обычно эти реле имеют регулировочное устройство, позволяющее изменять выдержку времени в определенных пределах.

Реле могут иметь несколько размыкающих и замыкающих контактов.

Электромагнитное реле состоит из катушки, насаженной на стальной сердечник, и якоря, который может втягиваться в сердечник (рис. 76, а) или же поворачиваться вокруг неподвижной оси (рис. 76, б). Последние называются реле клапанного типа. Они менее чувствительны к тряске, поэтому преимущественно используются на подвижном составе. К якорю 2 прикреплены на изолирующих колодках подвижные контакты 4. В зависимости от положения якоря они могут касаться верхних или нижних неподвижных контактов 3. Если отсутствует ток в катушке 1 реле, якорь под действием собственного веса или пружины отпадает. При этом подвижные контакты замыкаются с нижними неподвижными. В случае возрастания тока в катушке свыше определенного предела сила, с которой электромагнит притягивает якорь, преодолевает действие его веса или противодействующее усилие пружины, якорь реле притягивается к сердечнику 5 и подвижные контакты замыкают верхние неподвижные. При этом реле производит требуемые пере-ключения в присоединенных к нему электрических цепях. Регулируя натяжение противодействующей пружины, можно изменять ток срабатывания реле.

После того как исчезла причина, заставившая сработать реле, его подвижные контакты автоматически возвращаются в первоначальное положение. Такие реле называются самовосстанавливаю-щимися, или реле с самовозвратом. Однако существуют реле, в которых специальная защелка препятствует возвращению подвижных контактов в первоначальное положение; это принудительно восстанавливаемые реле. Их снабжают дополнительной кнопкой или дистанционным электромагнитным приводом, которые позволяют отвести защелку и возвратить реле и его контакты в первоначальное положение после того, как будут устранены ненормальные условия работы, вызвавшие срабатывание реле.

Рис. 76. Электромагнитные реле: а — со втягивающимся якорем; б — с поворотным якорем

Для уменьшения искрения иногда параллельно контактам реле подключают конденсаторы. Так как ток в цепях управления постоянный, то он через конденсатор не проходит и на работу цепей управления не влияет. В момент разрыва цепи контактами реле вследствие того, что ток меняется от наибольшего значения до нуля, конденсатор заряжается, поглощая при этом большую часть энергии, выделяемой в цепи. Это и предохраняет контакты от подгорания, уменьшая на них искрение. При повторном замыкании контактов реле конденсатор разряжается на замкнутую цепь.

Рассмотрим устройство и работу некоторых реле, установленных в электрических цепях вагонов.

Реле РМ-3001 (рис. 77, а) применяют в качестве токового. Оно имеет включающую катушку 7, намотанную на ребро, и магнитную систему клапанного типа. Детали реле монтируют на общей панели 11. К магнитопроводу (ярму) 12, выполненному из полосовой стали, приклепан круглый стальной сердечник 3. Якорь 2 реле также выполнен из полосовой стали и оттягивается от сердечника отключающей пружиной 9. Контактная часть реле состоит из неподвижных серебряных контактов, припаянных к гайкам 8. В гайку ввертывают шпильку 10, закрепляемую на панели. Подвижные серебряные контакты припаивают к мостику 7, который может перемещаться по направляющей, укрепленной в изоляционной планке 5. Нажатие подвижного контакта на неподвижный создается контактной пружиной 6. Реле регулируют гайкой 4, изменяющей усилие, создаваемое выключающей пружиной.

Реле РМ-3000 имеет конструкцию, аналогичную конструкции реле РМ-3001, но с несколько большим обмоточным пространством, т.е. с более высокими сердечником и ярмом. Кроме того, это реле снабжено размыкающими и замыкающими контактами.

Технические данные контактов реле РМ-3000 следующие:

Раствор контактов, мм:

замыкающих………………………………………………………..9- 11

размыкающих………………………………………………………5,5-7,5

Провал, мм…………………………………………………………….2-3

Нажатие, Н (кгс)…………………………………………………….2,2-3,3 (0,22-0,33)

Рис. 77. Реле РМ-3001 (а) и Р-3100 (б)

Реле Р-3100 и Р-3 15 0 применяют в качестве реле тока, напряжения и времени. Магнитную систему и контактную часть реле Р-3100 монтируют отдельно на изоляционной панели 77(рис. 77, б). Магнитная система реле — клапанного типа с якорем 14, имеющим подвижную опору на призме. Контакты реле замыкаются под действием включающей катушки 16, находящейся на сердечнике 18. Сердечник закреплен на ярме 19. Якорь оттягивается от сердечника пружиной 15, укрепленной на специальной планке.

Подвижные контакты припаяны к токоведущему мостику 22, который перемещается по квадратной направляющей, закрепленной в пластмассовой рейке 24, неподвижные контакты — к гайке 21, закрепленной на латунной шпильке 20. В притянутом положении сердечника контактное нажатие создается пружиной 23. Контакты реле серебряные (размыкающие и замыкающие) мостикового типа. Они изолированы пластмассовой планкой от магнитной системы.

Цепь размыкающего контакта проходит через шпильку, ярмо и якорь, пластину 13, подвижной контакт 26 и неподвижный контакт 25. Цепь замыкающих контактов образуется шпильками 20 и мостиком 22. Реле Р-3150 в отличие от Р-3100 на сердечнике и ярме, прилегающем к якорю, имеет немагнитные прокладки, увеличивающие коэффициент возврата (отношение напряжения или тока отпадания якоря к напряжению или току срабатывания) до 0,6.

Технические данные контактов реле Р-3150 следующие:

Раствор, мм…………………………………………………………….5-7

Провал, мм…………………………………………………………….2-3

Нажатие, Н (кгс)……………………………………………………. 1,7-2,5 (0,17-0,25)

Реле Р-3100У, и Р-3 10 2 */2 имеют конструкции и магнитную систему, аналогичные конструкции и магнитной системе реле Р-3100, отличаются от него параметрами катушек и замедленным срабатыванием.

Выдержка времени на срабатывание реле достигается путем установки на сердечнике катушки медного кольца или цилиндра. При отключении катушки ее спадающий магнитный поток наводит в кольце или цилиндре ток, который удерживает еще некоторое время якорь в притянутом положении. Выдержку времени реле регулируют, изменяя натяжение пружины 15.

Технические данные контактов реле Р-3100 У, следующие:

Раствор контактов, мм:

замыкающих………………………………………………………..5-8

размыкающих………………………………………………………5-8

Провал замыкающих контактов, мм………………………..2-3

Нажатие, Н (кгс)…………………………………………………….1,7-2,5 (0,17-0,25)

Реле Р-52В (рис. 78) предназначено для автоматизации управления в режимах пуска и торможения тяговых двигателей. Реле имеет блочную конструкцию. Магнитная система и контакты смонтированы на отдельном прессованном основании. Это дает возможность регулировать реле не только на вагоне, но и на стенде, что облегчает его настройку и обслуживание.

На основании 1 укреплены скоба 3 и стойка 15, выполненная из немагнитного материала. На скобе заклепками закреплен пакет, набранный из отдельных листов стали, являющийся частью магнитопровода. Пакет и стойка имеют отверстия, в которые вставляют сердечник 16 (показан, штриховой, линией) магнитопровода реле. Для увеличения коэффициента возврата сердечник изготовлен из отдельных, листов стали. На стойке, болтом 13 закреплен кронштейн 14, в отверстии которого крепится ось 24 вращения якоря. Якорь 8 с двух сторон имеет опоры вращения 21, которые ввинчены в отогнутые стенки якоря и закреплены гайками 22. Такая конструкция узла вращения создает устойчивое положение якоря при работе и не влияет на регулировку реле.

Реле выключается пружиной 10, которая одним концом закреплена за скобу 9, приклепанную к якорю, а другим через пружинодер-жатель 11 и регулировочный винт 12 связана с неподвижным кронштейном. Реле имеет один замыкающий 7 и один размыкающий 4 контакты. Неподвижные контакты закреплены в изоляторе 6, который на двух шпильках 2 установлен на основании. Подвижные контакты 5 припаяны непосредственно к якорю и связаны со своими зажимами через якорь и медный шунт 23.

На сердечнике реле находится несколько катушек: две силовые 19, подъемная 20, авторежимная 17 и регулировочная 18. Силовые катушки включены в цепи обмоток якорей тяговых двигателей, остальные катушки — в цепи управления. Концы силовых катушек выведены на зажимы 26, а концы регулировочных — на зажимы 25.

Реле имеет малонасыщенную магнитную систему, что обеспечивает высокий коэффициент возврата. Регулируют его ток срабатывания винтом 12, натягивающим или ослабляющим пружину 10, а также изменяя раствор контактов.

Технические данные контактов следующие:

Раствор, мм…………………………………………………………….3-5

Нажатие, Н (кгс)…………………………………………………….1,2-1,5 (0,12-0,15)

Реле РЭВ-800 (РЭВ-811, РЭВ-821) — реле времени клапанного типа. Оно предназначено для включения или выключения электрических цепей с некоторой выдержкой времени. Выдержка времени между моментом включения катушки реле и замыканием его контактов, а также между моментом выключения катушки реле и размыканием его контактов достигается применением демпферов — медных или алюминиевых цилиндров, которые устанавливают на ярме и сердечнике магнитопровода реле.

Во время подачи напряжения на катушку реле в цилиндре вследствие взаимоиндукции возникают вихревые токи, препятствующие увеличению магнитного потока реле. В результате якорь притягивается к сердечнику не мгновенно после включения катушки реле, а с некоторой выдержкой времени. После отключения катушки в цилиндре в течение некоторого времени также будет циркулировать ток, наводимый спадающим магнитным потоком и препятствующий уменьшению магнитного потока реле, Поэтому якорь отпадает от сердечника также с некоторой выдержкой времени.

На ярме 1 магнитопровода (рис. 79) и сердечнике 4 имеются съемные демпферы 2 и 16. На демпфере сердечника установлена катушка 3. К выводам 20 катушки присоединяют провода цепи управления. К ярму винтами 11 крепят угольник 10 и пластину 9, образующую с торцовой частью ярма призматическую опору якоря 6. Подвижной якорь оттягивается от сердечника 4 пружиной Д натяжение которой регулируются гайкой 12. На якоре винтами і укреплена скоба 7, несущая изоляционную колодку 13 с подвижными контактами 19 мостикового типа, снабженными контактными пружинами. Неподвижные контакты /7 укреплены на шпильках 14. Реле имеет один замыкающий 19 и один размыкающий 18 контакты.

При регулировании выдержки времени (тока срабатывания) вначале выполняют грубую настройку реле подбором немагнитных прокладок 5, укрепленных на якоре и препятствующих его залипанню при отключении катушки. С увеличением толщины прокладок уменьшается время отпадания якоря от сердечника. Затем осуществляют более точное регулирование изменением натяжения регулировочной пружины 15. С увеличением натяжения уменьшается выдержка времени.

Рис. 79. Реле РЭВ-800

Реле отличаются друг от друга выдержкой времени и числом контактов.

Для удобства монтажа и обслуживания реле монтируют на асбестоцементных панелях, которые устанавливают в металлическом сварном ящике, закрытом съемными кожухами. Ящик надежно уплотняют для исключения попадания внутрь пыли и влаги. Подвешивают ящик к раме кузова изолированно. На вагонах Н установлен ящик типа ЯР-13А. В нем с одной стороны расположены первая и вторая панели, с обратной стороны — третья, четвертая и пятая.

Панели крепят болтами к рейкам, а рейки — к стенкам ящика. Провода цепей управления, идущие к контактам и катушкам реле, заводят в ящик через деревянные клицы на специальную рейку, а силовые провода присоединяют непосредственно к зажимам катушек реле.

На первой панели — панель реле перегрузки (РП) — смонтированы шесть реле РМ-3001, которые на схемах электрических цепей вагона обозначены: РПЛ, РП1-3, РП2-4, РЗ-1, Р3-2и «Возврат РП».

Реле РПЛ, РП1-3, РП2-4 и РЗ-1 предназначены для защиты силовой цепи вагона от токов короткого замыкания и токов перегрузки в тяговом и тормозном режимах. Катушки реле включены в силовые цепи вагона. Реле срабатывают при токе в силовой цепи, превышающем допустимое значение. В этом случае силовая цепь разрывается с помощью линейных контакторов.

Реле «Возврат РП» служит для возврата системы контактов реле, установленных на общей панели (панели реле перегрузки), в исходное положение. Катушка реле включена в цепи управления вагона.

Реле заземления РЗ-2 служит для определения вагона, на котором не собралась силовая цепь (не включились линейные контакторы). Катушка реле РЗ-2 включена в цепи управления вагона.

Реле, установленные на одной панели, имеют общую блокировочную систему (механизм восстановления), состоящую из валика 3 (рис. 80) и приваренных к нему упоров 2. На упоры воздействуют ударники 1, расположенные под ними. В нормальном рабочем состоянии якоря РП и РЗ отжаты от сердечника.

Якорь реле «Возврат РП» удерживается прижатым к сердечнику упором валика, при этом его контакты 4 замкнуты, а контакты 5 разомкнуты. При срабатывании любого из реле его якорь притягивается к сердечнику и своим ударником воздействует на упор валика, который поворачивается по часовой стрелке. В результате этого упор якоря реле «Возврат РП» будет оттянут от сердечника, что вызовет размыкание контактов 4 и замыкание контактов 5. После прекращения воздействия ударника реле на упор (когда катушка реле обесточится) валик под действием пружины будет возвращен в прежнее состояние, но якорь реле «Возврат РП» останется отжатым от сердечника, так как упор валика не будет касаться упора якоря, и контакты 4 и 5 не вернутся в прежнее состояние. Для восстановления блокировочного механизма необходимо подать импульсное питание на катушку реле «Возврат РП». При этом его якорь притянется к сердечнику и останется в этом положении, так как упор якоря будет удерживаться упором валика. Контакты 4 замкнутся, а контакты 5 разомкнутся, что будет соответствовать рабочему состоянию реле.

Рис. 80. Схема блокировочного механизма панели с РП

На второй панели установлены нулевое реле НР типа Р-3150 и четыре трубчатых резистора типа ПЭ, из которых один регулируемый. Нулевое реле отключает цепи управления вагона при исчезновении напряжения в контактном рельсе или при его значительном понижении. Катушка нулевого реле включена в высоковольтные вспомогательные цепи вагона.

Значительное понижение напряжения не представляет опасности для электрооборудования. Однако последующее восстановление его без предварительного включения пускового реостата может вызвать бросок тока и рывок вагона, что повлечет порчу тяговых двигателей. Для предотвращения этого и устанавливают нулевые реле (реле минимального напряжения). Повторное включение тяговых двигателей возможно только при восстановлении нормального напряжения на токоприемнике и возвращении вала реостатного контроллера на 1-ю позицию (при полностью введенном пусковом реостате).

На третьей панели установлены реле ускорения и торможения РУТ типа Р-52В и реле резервного пуска РРП типа Р-3102 */2.

Реле РУТ предназначено для регулирования автоматического пуска и автоматического торможения вагона, т. е. регулирования скорости выведения пускотормозного реостата из цепи тяговых двигателей. Реле РУТ имеет две силовые, подъемную, авторежим-ную и регулировочную катушки.

Силовые катушки включены последовательно в цепь 1-й и 2-й групп тяговых двигателей, так как секции реостата выводятся поочередно из каждой группы. Силовые катушки создают основной магнитный поток, определяемый током двигателей; этот ток удерживает якорь реле в притянутом положении до тех пор, пока ток в силовой цепи не станет меньше тока срабатывания (уставки) реле.

Регулировочная катушка включена в цепи управления вагона и предназначена для автоматического изменения уставок РУТ в процессе работы силовых цепей. Уставка реле при отключенной регулировочной катушке равна 260 А. Для получения уставки выше или ниже 260 А соответствующим образом включают регулировочную катушку, магнитный поток которой может быть направлен встречно основному магнитному потоку или согласно с ним.

Авторежимная катушка включена в цепи управления и предназначена для получения стабильного замедления при электрическом торможении независимо от наполнения (веса) вагона. В зависимости от тока авторежимной катушки меняется уставка РУТ. При порожнем вагоне ток через авторежимную катушку не проходит. По мере увеличения нагрузки на вагон ток катушки увеличивается и уставка РУТ меняется (увеличивается). Магнитный поток авторежимной катушки направлен встречно основному магнитному потоку.

Подъемная катушка включена в цепи управления вагона и предназначена для повышения четкости работы реле. Магнитный поток подъемной катушки направлен согласно с основным магнитным потоком.

Реле резервного пуска РРП типа Р-3102 У2 предназначено для переключения основных проводов управления на контроллер резервного пуска при неисправностях в цепях основного контроллера. Катушка реле включена в низковольтные вспомогательные цепи вагона. Реле РРП имеет размыкающие и замыкающие контакты.

При включении выключателя «Резервный пуск» по катушке реле протекает ток, в результате чего размыкающие контакты РРП отсоединяют основные провода управления от зажимов коробки заземления, а замыкающие контакты подсоединяют их непосредственно к аккумуляторной батарее (см. рис. 122 и 124). Заземление же основных проводов управления осуществляется через контроллер резервного пуска КРП в головной кабине. Таким образом собирается цепь питания основных аппаратов управления вагона.

На четвертой панели установлены стоп-реле № 1 (СР1) и р е л е перехода (Рпе ) типа РМ-3000, катушки которых включены в цепи управления вагона. Реле СР1 управляет работой серводвигателя реостатного контроллера. Его контакты введены в цепи обмотки якоря серводвигателя.

Реле Рпе предназначено для управления работой серводвигателя переключателя положений (при повороте вала на позиции ПС, ПП, ПТ1 и ПТ2). Катушка реле получает питание на 17-й — 18-й позициях вала реостатного контроллера. Реле замыкает контакты, на серводвигатель подается напряжение, вал переключателя поворачивается в положение ПП или ПТ2.

На пятой панели находятся реле ручного торможения РРТ, реле времени РВ1 и РВ2 типа Р-3100 У,.

Реле РРТ установлено в цепи управления для осуществления ручного торможения. Если главную рукоятку контроллера машиниста переставлять из положения «Тормоз 1» в положение «Тормоз 1А» и обратно, то будет осуществляться ручное (неавтомати ческое) выведение ступеней пускотормозного реостата. При каждой перестановке из одного положения в другое и обратно выводится одна ступень реостата.

Реле РРТ имеет две катушки — подъемную и удерживающую. Реле включится и остановит вал реостатного контроллера только при нахождении главной рукоятки контроллера машиниста в положении «Тормоз 1А», т.е. когда по обеим катушкам проходит ток и их магнитные потоки складываются (магнитного потока любой одной катушки недостаточно для включения реле). Для удержания якоря реле притянутым достаточно магнитного потока одной удерживающей катушки, причем якорь реле будет удерживаться в притянутом состоянии до тех пор, пока главная рукоятка контроллера не будет переведена в положение «Тормоз 1».

Реле РВ1 управляет работой серводвигателя реостатного контроллера (СДРК), его контакты в цепи обмотки возбуждения СДРК отключаются с выдержкой времени, что обеспечивает электрическое торможение вала СДРК на позициях.

Реле РВ2 обеспечивает выдержку времени на отключение линейных контакторов ЛК1, ЛКЗ и ЛК4 после отключения ЛК2, что необходимо для смягчения толчка при переходе вагона из режима тяги в режим выбега.

Реле реверсирования РР установлено в ящике ЯК-31А. Оно представляет собой сдвоенное реле РМ-3000. Катушки реле, включенные в цепи управления, соединены параллельно, а якоря жестко связаны текстолитовой колодкой. Реле предназначено для изменения направления вращения вала реостатного контроллера.

Во вспомогательных цепях вагона используют тепловое реле ТРТП-115, которое служит для выключения мотор-компрессора, когда по его обмоткам проходит ток, превышающий обычный рабочий ток, но меньший, чем ток, при котором сгорает плавкая вставка предохранителя, защищающего цепь мотор-компрессора. Такой ток при длительном прохождении может привести к недопустимому нагреву и порче обмоток мотор-компрессора. Перегрузки такого рода возникают при ненормальном трении в подшипниках, загустении смазки в компрессорах, заклинивании якорей машин.

Реле смонтировано в пластмассовом корпусе #(рис. 81). Биметаллические пластины 9, имеющие Ц-образную форму, посажены на ось 10 и представляют собой две скрепленные пластинки, выполненные из металлов с различным коэффициентом расширения. На правый конец биметаллических пластин опирается витая пружина 7, соединенная с изоляционной колодкой 3, на которой установлен подвижной размыкающий мостик 5 с серебряными контактами. Левый конец пластин соединен с механизмом изменения уставки 2, позволяющим регулировать ток срабатывания реле путем изменения предварительного натяга биметаллических пластин с помощью наружного рычага. Реле зажимами би 1 вюпоча-

?тСЯ последовательно в цЄ0Ь обмотки якоря двигателя компрессора.

При достижении тока срабатывания биметаллические пластины нагревается, вьпибаются и поворачивают изоляционную колодку вокруг оси, тем самым размыкая контакты реле. Возврат реле в исходное положение осуществляется автоматически после остывания биметаллического элемента или (для ускорения) вручную нажатием на кнопку 4, которая поворачивает изоляционную колодку в исходное положение.

Рис. 81. Тепловое реле ТРТП

Реле срабатывает при токе 9,5 А в течение не более 20 с (ток сгорания плавкой вставки предохранителя 10 А).

Реле монтируют в ящике ЯК-4К на месте контактора с маркировкой КЗ-1. Биметаллический элемент и контакты теплового реле в электрических цепях обозначены ТРК (см. рис. 127).

На панели ПР-111Б, установленной в кабине машиниста, смонтированы реле заряд а РЗ (типа РЭВ-821) и реле времени ПРВ (типа РЭВ-811), которые управляют работой контактора подзаряда аккумуляторной батареи.

На вагонах ЕжЗ установлены ящики с реле ЯР-13Д и ЯР-21 А. В ящике ЯР-13Д имеются две панели. На первой укреплены реле РПЛ, РП1-3, РП2-4, РЗ-1, РЗ-2, «Возврат РП», НР, РВ, резисторы ПЭ-7, диод В2-10. На второй панели находятся реле РВ1, РВ2, РУП, СР2, РРТ, РУТ, СР1, Рпер, конденсатор КБГ-МН. В ящике ЯР-21 А также имеются две панели, на которых установлены реле РВ-3, РКТТ, РТ-2, РВТ, РР, РЗ, ПРВ, РПП и пять трубчатых резисторов.

Уход за реле. Перед осмотром реле убеждаются в отсутствии Напряжения, удаляют пыль и грязь, изоляционные поверхности протирают чистой сухой ветошью. Все детали реле осматривают, если имеются трещины и изломы, детали заменяют. При замыкании контактов от руки подвижная часть должна иметь легкий ход, заедания недопустимы.

Убеждаются в надежности крепления катушек (они не должны Поворачиваться на сердечнике). Особое внимание обращают на состояние изоляции подводящих проводов, качество пайки наконечников и надежность их крепления.

Проверяют состояние пружин, раствор и провал контактов, которые должны соответствовать техническим данным реле. При отсутствии провала даже небольшой износ контактов может наруцщ надежность их замыкания. Подгоревшие контакты зачищают, сильц изношенные заменяют. Если контактный мостик реле после от ключения цепи катушки не опускается, а остается в верхнем ра зомкнутом положении, необходимо осмотреть направляющие, гг которым скользит мостик. Все образовавшиеся заусенцы и неров ности должны быть устранены. В случае необходимости регулирую ток и напряжение срабатывания реле.

Осматривают все детали крепления реле к панелям и панелей раме ящика, ослабшие болтовые соединения подтягивают.

Ремонт реле ТРТП в эксплуатации не допускается, неисправ ные реле подлежат замене.

Контрольные вопросы 1. Для чего предназначены электромагнитные реле в цепях вагона?

2. Из каких основных частей состоит электромагнитное реле?

3. Как действует электромагнитное реле?

4. Каким образом изменяют уставку реле?

5. Благодаря чему в реле создается выдержка времени9

6. С какой целью иногда параллельно контактам реле подключа-ют конденсатор?

7. Для чего предназначены реле перегрузки и как они работают?

8. Для чего служат реле «Возврат РП» и РЗ-2?

9. Каким образом срабатывает и восстанавливается блокировочный механизм на панели с реле перегрузки?

10. Для чего предназначено нулевое реле?

11. Каково назначение и принцип работы реле ускорения и торможения РУТ?

12. Сколько катушек имеет реле РУТ и каково назначение каж дой?

13. Для чего служит реле резервного пуска РРП?

14. Каково назначение реле СР-1 и РВ-1?

15. Для чего предназначены реле реверсирования РР и реле перехода Р ?

17 ттпср

16. Для чего предназначено и как работает тепловое реле, установленное в электрических цепях вагона?

17. В чем заключается уход за реле?

18. На что обращают особое внимание при осмотре реле?

⇐Групповые контакторы | Электропоезда метрополитена | Выключатели⇒

Что такое реле? — ES Components

Реле — это переключатель с электрическим управлением. Он состоит из набора входных клемм для одного или нескольких управляющих сигналов и набора рабочих контактных клемм. Переключатель может иметь любое количество контактов в нескольких формах контактов, таких как замыкающие контакты, размыкающие контакты или их комбинации.

Реле используются там, где необходимо управлять цепью с помощью независимого маломощного сигнала или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом.Реле впервые были использованы в сетях дальней связи в качестве повторителей сигналов: они обновляют сигнал, поступающий из одной цепи, передавая его по другой цепи. Реле широко использовались в телефонных станциях и первых компьютерах для выполнения логических операций.

В традиционной форме реле используется электромагнит для замыкания или размыкания контактов, но были изобретены другие принципы работы, например, в твердотельных реле, которые используют свойства полупроводника для управления без использования движущихся частей.Реле с откалиброванными рабочими характеристиками и иногда с несколькими рабочими катушками используются для защиты электрических цепей от перегрузки или неисправностей; в современных электроэнергетических системах эти функции выполняются цифровыми приборами, которые до сих пор называются реле защиты.

Реле с фиксацией требуется только один импульс управляющей мощности для постоянного срабатывания переключателя. Другой импульс, приложенный ко второму набору управляющих клемм, или импульс с противоположной полярностью сбрасывает переключатель, в то время как повторяющиеся импульсы того же типа не имеют никакого эффекта.Реле с магнитной фиксацией полезны в приложениях, когда прерывание питания не должно влиять на цепи, которыми управляет реле.

Реле используются везде, где необходимо управлять цепью высокой мощности или высокого напряжения с цепью низкой мощности, особенно когда желательна гальваническая развязка. Первое применение реле было в длинных телеграфных линиях, где слабый сигнал, полученный на промежуточной станции, мог управлять контактом, регенерируя сигнал для дальнейшей передачи.Высоковольтными или сильноточными устройствами можно управлять с помощью небольшой низковольтной проводки и контрольных переключателей. Операторы могут быть изолированы от цепи высокого напряжения. Устройства с низким энергопотреблением, такие как микропроцессоры, могут управлять реле для управления электрическими нагрузками, превышающими их возможности прямого привода. В автомобиле реле стартера позволяет контролировать высокий ток коленчатого двигателя с помощью небольшой проводки и контактов в ключе зажигания.

Источник: Википедия

Базовые знания реле- apogeeweb

Дата: 2021 г.08.25 Категория: Реле 385

Признаки неисправного реле стартера и как это проверить?

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbsp расположение реле стартера, симптомы реле стартера, проверка реле стартера, неисправное реле стартера

Каталог Ⅰ ВведениеⅡ Функция реле стартера Как реле стартера работает с другими? Ⅳ Расположение реле стартера Признаки неисправного реле стартера 5.1 Автомобиль не запускается 5.2 Реле стартера остается включенным после запуска двигателя 5.3 Стартер издает щелкающий звук 5.4 Ve …

Продолжить чтение »

Дата: 26.07.2021 Категория: Реле 262

Основные сведения о герконовом реле | Использование в схемах переключения

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbspreed определение реле, герконовое реле против реле, проводка герконового реле, принципиальная схема герконового реле, символ герконового реле, преимущества герконового реле, как использовать герконовое реле, что такое герконовый переключатель, использование герконового реле, типы герконовых реле, принцип работы герконового реле

Введение В качестве одного из типов реле герконовые реле используют электромагнитную катушку для непосредственного управления одним или несколькими гибкими ферромагнитными металлическими герконовыми переключателями.Он состоит только из самих контактов, которые запускают проводимость во вторичной цепи. Герконовые реле могут использоваться как магнит …

Продолжить чтение »

Дата: 21.07.2021 Категория: Реле 500

Как заменить реле топливного насоса?

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbsp Реле топливного насоса, расположение реле топливного насоса, неисправное реле топливного насоса, проверка реле топливного насоса, симптомы реле топливного насоса, проверка работы реле топливного насоса, замена реле топливного насоса

Каталог Ⅰ Определение реле топливного насоса Ⅱ Функция реле топливного насоса Ⅲ Применение реле топливного насоса в транспортных средствах 3.1 Принцип работы автомобильного реле 3.2 Функция автомобильного реле Ⅳ Расположение реле топливного насоса Ⅴ …

Продолжить чтение »

Дата: 2021.01.15 Категория: Реле 1161

Обзор числового реле

: работа и типы

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbspРабочая и аппаратная архитектура цифрового реле, Типы цифровых реле, мультиплексор и аналого-цифровой преобразователь, ЦП, Что такое цифровое реле защиты, В чем разница между реле и предохранителем и автоматическим выключателем

Ⅰ Введение По мере развития технологии несколько улучшений от стандартного предохранителя до автоматического выключателя были также внесены в устройства безопасности.Мы годами использовали статические реле и магнитные реле для защиты электрической сети, и теперь системы безопасности также изменились, поскольку …

Продолжить чтение »

Дата: 2020.10.20 Категория: Реле 4971

Основы реле с выдержкой времени

: схема реле и приложения

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbspЧто такое реле задержки времени, реле задержки времени, схемы задержки времени, символ реле задержки времени, реле таймера задержки выключения, таймер задержки включения, схема подключения реле задержки времени, как работает реле задержки времени, функция задержки времени, время цепь реле

Введение Реле времени относится к типу реле, выходная цепь которого должна произвести очевидное изменение (или контактное действие) после добавления (или удаления) входного сигнала действия в указанное и точное время.Это электрический компонент, используемый в цепи с более низким напряжением или …

Продолжить чтение »

Дата: 2020.08.12 Категория: Реле 2876

Электрическое реле: Обзор релейных контактов

Автор: & nbspapogeeweb, & nbsp & nbsp, что такое реле, как работает реле, переключатель реле, назначение реле, электрическое реле, что такое цепь реле, контакт реле, электричество реле, функция реле, назначение реле, что делает электрическое реле, части реле, определение электрического реле, что делает реле в цепи

Введение Реле представляет собой электрическое устройство, рассматриваемое как переключатель в цепи.То есть ток в цепи управления зависит от «разомкнутого» и «замкнутого» контактов реле. Поэтому надежность и срок службы реле зависят от качества и работоспособности контактов & nbsp …

Продолжить чтение »

Дата: 2020.08.05 Категория: Реле 4535

Как работают реле? Функции и применение реле

Автор: & nbspapogeeweb, & nbsp & nbsp, что такое реле, функция электрического реле, как работает реле, значение реле, как проверить реле, схема реле, как подключить реле, как работает реле

Введение Реле — это электромагнитный переключатель, работающий от относительно небольшого электрического тока, который может включать или выключать гораздо больший электрический ток.Он состоит из набора входных клемм для одного или нескольких управляющих сигналов и набора рабочих контактных клемм. Из-за уникального чара …

Продолжить чтение »

Дата: 29.07.2020 Категория: Реле 4597

Как проверить реле с помощью мультиметра?

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbspelectrical реле, что делает реле, как проверить реле, проверить реле с помощью мультиметра, принципиальная схема реле, как определить, неисправно ли реле, как реле работает, переключатель реле, функция реле

Введение Реле — это электронное устройство управления, которое имеет систему управления (также называемую входным контуром) и управляемую систему (также называемую выходным контуром).Часто используется в схемах автоматического управления. Фактически, это автоматический переключатель, использующий меньший ток для управления большим током. Ч …

Продолжить чтение »

Дата: 2020.06.11 Категория: Реле 3418

Твердотельные реле

: общий обзор

Автор: & nbspapogeeweb, & nbsp & nbspчто такое твердотельное реле, что такое ssr, твердотельное реле, проводка твердотельного реле, как подключить реле, схема твердотельного реле, твердотельное реле постоянного тока, как работает твердотельное реле

I Введение Твердотельные реле (SSR) имеют беспрецедентные преимущества по сравнению с другими реле, поскольку они могут замыкать и размыкать цепь без контакта или искры.Кроме того, с развитием технологий, зрелостью производства и снижением цены твердотельные реле стали широко использоваться …

Продолжить чтение »

Дата: 2019.11.30 Категория: Реле 2558

Тепловое реле

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbsp: определение теплового реле, переключатель теплового реле, реле тепловой перегрузки, символ тепловой перегрузки, типы реле перегрузки, синоним реле, классификация теплового реле, выбор теплового реле, схемы теплового реле

Введение Тепловое реле — это защитное устройство.защитные устройства. Он используется вместе с контактором для защиты электродвигателей. Основной принцип работы теплового реле заключается в том, что, когда биметаллическая полоса нагревается нагревательной катушкой, протекающей по току системы, она …

Продолжить чтение »

Как работают реле — Инженерное мышление

Изучите основы реле, чтобы понять основные части, различные типы, а также то, как они работают.

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть руководство YouTube.

Для всех ваших потребностей в реле ознакомьтесь с Tele Controls, которые любезно спонсировали это видео. Tele Controls является одним из ведущих производителей в области автоматизации с 1963 года. Они предлагают одни из лучших решений, когда речь идет о надежных переключающих реле, и гарантируют максимальный срок службы вашего оборудования.

Ознакомьтесь с их ассортиментом переключающих реле, а также подходящими релейными базами и аксессуарами.Вы можете связаться с ними по электронной почте [адрес электронной почты защищен] или через linkedin, чтобы получить бесплатную памятку по настройке реле.

Для получения дополнительной информации нажмите ЗДЕСЬ

Что такое реле и почему мы их используем?

Реле — это переключатель с электрическим управлением. Реле, как правило, используют электромагнит для механического управления переключателем. Однако в более новых версиях будет использоваться электроника, такая как твердотельные реле.

Реле

Реле используются там, где необходимо управлять цепью с использованием сигнала малой мощности или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом.Реле обеспечивают полную гальваническую развязку между управляющими и управляемыми цепями.

Реле

часто используются в цепях для уменьшения тока, протекающего через первичный переключатель управления. Выключатель, таймер или датчик относительно низкой силы тока можно использовать для включения и выключения нагрузки с гораздо большей мощностью. Примеры этого мы увидим чуть позже в статье.

Основные части реле

В реле две главные цепи. Первичная и вторичная стороны.

Первичный и вторичный

Первичный контур обеспечивает управляющий сигнал для работы реле. Этим можно управлять с помощью ручного переключателя, термостата или какого-либо датчика. Первичная цепь обычно подключается к источнику постоянного тока низкого напряжения.

Вторичная цепь — это цепь, которая содержит нагрузку, которую необходимо переключать и контролировать. Когда мы говорим о нагрузке, мы имеем в виду любое устройство, потребляющее электричество, например вентилятор, насос, компрессор или даже лампочку.

Объяснение первичной и вторичной обмоток

На первичной стороне мы находим электромагнитную катушку. Это катушка из проволоки, которая создает магнитное поле, когда через нее проходит ток.

Когда электричество проходит по проводу, оно создает электромагнитное поле, мы можем видеть, что, поместив некоторые компасы вокруг провода, когда мы пропускаем ток через провод, компасы меняют направление, чтобы выровняться с электромагнитным полем. Когда мы наматываем провод в катушку, магнитное поле каждого провода объединяется, образуя большее и более сильное магнитное поле.Мы можем контролировать это магнитное поле, просто контролируя ток.

Кстати, о том, как работают соленоиды, и даже о том, как сделать соленоид своими руками, мы рассказали в нашей предыдущей статье. Убедитесь, что ЗДЕСЬ .

На конце электромагнита находим якорь. Это небольшой компонент, который поворачивается. Когда электромагнит возбуждается, он притягивает якорь. При обесточивании электромагнита якорь возвращается в исходное положение. Обычно для этого используется небольшая пружина.

К якорю подсоединен подвижный контактор. Когда якорь притягивается к электромагниту, он замыкается и замыкает цепь на вторичной стороне.

Якорь

Как работает электромеханическое реле

У нас есть два типа основных реле: нормально разомкнутые и нормально замкнутые. Существуют и другие типы реле, о которых мы поговорим позже в этой статье.

В нормально разомкнутом типе электричество во вторичной цепи не течет, поэтому нагрузка отключена.Однако, когда ток проходит через первичный контур, в электромагните индуцируется магнитное поле. Это магнитное поле притягивает якорь и тянет подвижный контактор, пока он не коснется клемм вторичной цепи. Это замыкает цепь и подает электричество на нагрузку.

С нормально закрытым типом. Вторичный контур обычно замкнут, поэтому нагрузка включена. Когда ток проходит через первичную цепь, электромагнитное поле заставляет якорь отталкиваться, что отключает контактор и разрывает цепь, что прекращает подачу электричества на нагрузку.

Как работают твердотельные реле (SSR)

Принцип работы твердотельных реле или SSR аналогичен, но, в отличие от электромеханических реле, у них нет движущихся частей. Твердотельное реле использует электрические и оптические свойства твердотельных полупроводников для выполнения изоляции входа и выхода, а также функций переключения.

В устройствах этого типа мы находим светодиод на первичной стороне вместо электромагнита. Светодиод обеспечивает оптическую связь, направляя луч света через зазор в приемник соседнего фоточувствительного транзистора.Мы контролируем работу этого типа простым включением и выключением светодиода.

SSR

Фототранзистор действует как изолятор и не пропускает ток, если он не подвергается воздействию света. Внутри фототранзистора находятся разные слои полупроводниковых материалов. Есть N-тип и P-тип, которые зажаты вместе. И N-тип, и P-тип изготовлены из кремния, но каждый из них был смешан с другими материалами, чтобы изменить их электрические свойства. N-тип был смешан с материалом, который дает ему много лишних и ненужных электронов, которые могут свободно перемещаться к другим атомам.P-тип был смешан с материалом, в котором меньше электронов, поэтому на этой стороне много пустого пространства, в которое могут перемещаться электроны.

Когда материалы соединяются вместе, возникает электрический барьер, препятствующий течению электронов.

Фототранзистор

Однако, когда светодиод включен, он испускает другую частицу, известную как фотон. Фотон попадает в материал P-типа и сбивает электроны, толкая их через барьер в материал N-типа. Электроны на первом барьере теперь также могут совершать прыжок, и поэтому возникает ток.После выключения светодиода фотоны перестают сталкивать электроны через барьер, и ток на вторичной стороне прекращается.

Итак, мы можем управлять вторичной цепью, просто используя луч света.

Типы реле

Существует множество типов реле, мы рассмотрим несколько основных, а также несколько простых примеров их использования.

Нормально разомкнутые реле

Как мы видели ранее в этой статье, у нас есть простое нормально разомкнутое реле.Это означает, что нагрузка вторичной стороны отключена до тех пор, пока не будет замкнута цепь первичной обмотки. Мы можем использовать это, например, для управления вентилятором, используя биметаллическую полосу в качестве переключателя на первичной стороне. Биметаллическая полоса изгибается при повышении температуры, при определенной температуре замыкает цепь и включает вентилятор, чтобы обеспечить некоторое охлаждение.

Нормально разомкнутые реле

Нормально замкнутые реле

Еще у нас есть нормально замкнутое реле. Это означает, что нагрузка на вторичной стороне обычно включена.Например, мы могли бы управлять простой насосной системой для поддержания определенного уровня воды в резервуаре для хранения. Когда уровень воды низкий, насос включен. Но как только он достигает требуемого предела, он замыкает первичную цепь и отводит контактор, что отключает питание насоса.

Нормально закрытый простой пример

Блокировочное реле

В стандартном нормально разомкнутом реле после обесточивания первичной цепи электромагнитное поле исчезает, и пружина возвращает контактор в исходное положение.Иногда мы хотим, чтобы вторичная цепь оставалась под напряжением после размыкания первичной цепи. Для этого мы можем использовать реле с фиксацией.

Например, когда мы нажимаем кнопку вызова на лифте, мы хотим, чтобы свет на кнопке оставался включенным, чтобы пользователь знал, что лифт идет. Итак, для этого мы можем использовать фиксирующие реле. Есть много различных конструкций для этого типа реле, но в этом упрощенном примере у нас есть 3 отдельные цепи и поршень, который находится между ними. Первый контур — это кнопка вызова.Второй — лампа, а третий — схема сброса.

Блокировочное реле

Когда кнопка вызова нажата, оно замыкает цепь и приводит в действие электромагнит, это подтягивает поршень и замыкает цепь, чтобы включить лампу. Контроллеру лифта также посылается сигнал, чтобы лифт опускался. Кнопка отпускается, это отключает питание исходной цепи, но, поскольку поршень не подпружинен, он остается на месте, а лампа остается включенной.

Когда кабина лифта достигает нижнего этажа, она контактирует с выключателем.Это приводит в действие второй электромагнит и отталкивает поршень, отключая питание лампы.

Таким образом, реле с защелкой

имеют преимущество наличия «памяти» положения. После активации они останутся в своем последнем положении без необходимости в дальнейшем вводе или токе.

Двух- или однополюсный

Реле

могут быть однополюсными или двухполюсными. Термин «полюс» относится к количеству контактов, переключаемых при включении реле. Это позволяет запитать более одной вторичной цепи от одной первичной цепи.

Мы могли бы, например, использовать двухполюсное реле для управления охлаждающим вентилятором, а также сигнальную лампу. И вентилятор, и лампа обычно выключены, но когда биметаллическая полоса в первичной цепи становится слишком горячей, она изгибается, замыкая цепь. Это создает электромагнитное поле и замыкает оба контактора на вторичной стороне, это обеспечивает питание охлаждающего вентилятора, а также сигнальную лампу.

Двухполюсные

Двух- или одинарные реле

Говоря о реле, вы часто будете слышать термин «бросает».Имеется в виду количество контактов или точек подключения. Реле двойного хода объединяет нормально разомкнутую и нормально замкнутую цепи. Реле двойного действия также называется реле переключения, поскольку оно переключает или переключает между двумя вторичными цепями.

В этом примере, когда первичная цепь разомкнута, пружина на вторичной стороне подтягивает контактор к клемме B, запитывая лампу. Вентилятор остается выключенным, потому что цепь не замкнута.

Двойной бросок

Когда первичная сторона находится под напряжением, электромагнит подтягивает контактор к клемме A и отводит электричество, на этот раз запитывая вентилятор и выключая лампу.Таким образом, мы можем использовать этот тип реле для управления различными цепями в зависимости от события.

Двухполюсное реле двойного выброса

Двухполюсное, двухпозиционное реле или DPDT используется для управления 2 состояниями в 2 отдельных цепях.

Здесь мы видим реле DPDT. когда первичная цепь не завершена, клеммы T1 и T2 подключаются к клеммам B и D соответственно. Красный светодиод и световой индикатор горят.

Double Pole Double Throw

Когда первичная цепь замкнута, то T1 и T2 подключаются к клеммам A и C, вентилятор включается и загорается зеленый светодиод.

Глушители (диоды маховика)

При работе с электромагнитами необходимо учитывать обратную ЭДС или электродвижущую силу. Когда мы запитываем катушку, электромагнитное поле нарастает до максимальной точки, магнитное поле накапливает энергию. Когда мы отключаем питание, электромагнитное поле коллапсирует и очень быстро высвобождает эту накопленную энергию, это коллапсирующее поле продолжает толкать электроны, поэтому мы получаем обратную ЭДС. Это нехорошо, потому что это может вызвать очень большие всплески напряжения, которые повредят наши цепи.

Супрессорный диод

Чтобы преодолеть это, мы можем использовать что-то вроде диода, чтобы подавить это. Диод пропускает ток только в одном направлении, поэтому при нормальной работе ток течет к катушке. Но когда мы отключаем питание, обратная ЭДС будет выталкивать электроны, и поэтому диод теперь будет обеспечивать катушкой путь для безопасного рассеивания энергии, чтобы не повредить наши цепи.



Что такое модуль силового реле

Что такое модуль силового реле?

Модуль силового реле — это электрический переключатель, который приводится в действие электромагнитом.Электромагнит активируется отдельным маломощным сигналом микроконтроллера. При активации электромагнит тянет либо на размыкание, либо на замыкание электрической цепи.

Простое реле состоит из проволочной катушки, намотанной на сердечник из мягкого железа, или соленоида, железного ярма, которое обеспечивает путь с низким сопротивлением для магнитного потока, подвижного железного якоря и одного или нескольких наборов контактов. Подвижный якорь шарнирно прикреплен к ярму и связан с одним или несколькими подвижными контактами. Удерживаемый пружиной, якорь оставляет зазор в магнитной цепи, когда реле обесточено.В этом положении один из двух наборов контактов замкнут, а другой набор остается открытым.

Когда электрический ток проходит через катушку, он создает магнитное поле, которое, в свою очередь, активирует якорь. Это движение подвижных контактов устанавливает или разрывает соединение с неподвижным контактом. Когда реле обесточено, наборы контактов, которые были замкнуты, размыкаются и разрывают соединение, и наоборот, если контакты были разомкнуты. При отключении тока в катушке якорь принудительно возвращается в расслабленное положение.Эта сила обычно создается пружиной, но в некоторых случаях можно использовать силу тяжести. Большинство силовых реле производятся для быстрого срабатывания.

Для распределения мощности в сильноточных системах GEP Power Products является лидером в области проектирования и производства модулей реле большой мощности.

Релейные модули мощности GEP рассчитаны на ток до 70 А и предназначены для беспроблемной интеграции в системы распределения большой мощности. Удобные встроенные монтажные кронштейны обеспечивают легкую установку и доступность.Благодаря бесконечным возможностям, таким как контроль положения клемм для удержания проводов, решения GEP Power Products по распределению энергии и знания внедорожной индустрии не имеют себе равных.

Свяжитесь с GEP Power Products, чтобы получить предложение по вашему заказному модулю реле мощности сегодня.

Электромеханическое реле

— История электромеханического реле

Электромеханическое реле, которое использовалось в качестве конструктивной части некоторых ранних калькуляторов и компьютеров (см. Компьютеры Цузе, Эйкена и Стибица), было изобретено в 1835 году блестящим американским ученым Джозефом Генри. (1797–1878), известный в основном как изобретатель электромагнитного явления самоиндукции и взаимной индуктивности (см. Фото электромагнита Генри 1831 года).Генри интересовался только наукой об электричестве, а реле было лабораторным трюком для развлечения студентов.

Изобретение Генри было основано на работе британского инженера-электрика Уильяма Стерджена (1783–1850), бывшего сапожника и солдата, который начал заниматься наукой в ​​37 лет и изобрел электромагнит в 1825 году.

Сэмюэл Морс позже использовал ретрансляционное устройство Генри для передачи сигналов кода Морзе по длинным километрам проводов, но в целом изобретение Генри оставалось относительно неизвестным в течение нескольких десятилетий, но в 1860-х годах, а затем в конце 19-го века, с разработкой телеграфная и телефонная связь, получила широкое распространение.Особенно после изобретения поворотного переключателя, впервые разработанного в США Алмоном Строуджером в 1890 году, который, однако, использовал не простые двухпозиционные переключатели, описанные ниже, а десятипозиционные реле, телефонные компании стали огромным потребителем электромеханических реле.

Какова конструкция типичного реле, используемого в телефонной коммутации (см. Нижний рисунок).

Типичное электромагнитное реле, используемое в телефонной коммутации (левое, обесточенное, правое — под напряжением)

Типичное электромагнитное реле состоит из электромагнита (железного стержня, обозначенного на чертеже номером , и катушки провода, обозначенного номером ), железный якорь (8) с фиксированным штырем изолятора (9) и 3 контакта: нормально замкнутый (11), нормально разомкнутый (12) и общий (полюсный) контакт (10).В нормальном обесточенном состоянии (левая часть рисунка) на электрические клеммы (2) и (3) не подается напряжение, на электромагнит не подается питание, а контакты 10 и 12 не подключены, поэтому ток не течет. между общим контактом (10) и нормально разомкнутым контактом (12). Если на контакты (2) и (3) катушки (правая часть рисунка) будет подано напряжение, то будет запитано электромагнит, притягивая, таким образом, железный якорь, а штифт изолятора (9) будет толкать пластину общий контакт (10), тем самым создавая контакт между ним и нормально разомкнутым контактом (12).Электрический контур будет замкнут, и ток пойдет от общего контакта (10) к нормально разомкнутому контакту (12). При снятии напряжения якорь упадет, и контакт снова разомкнется.

Понятно, что реле представляет собой двухпозиционное устройство, переключатель, пригодный для построения логических схем. К началу 20 века ряд изобретателей осознали, что возможности (а также мощность), предлагаемые электрическими цепями, позволяют создать машину, которая может не только выполнять арифметические операции, но и автоматически управлять сложной последовательностью вычислений (см. например Леонардо Торрес).

Устройства этих типов широко использовались к 1930-м годам. Простые реле стоили несколько долларов каждое, при этом они были довольно прочными и надежными. Но для обычных калькуляторов реле давало мало преимуществ перед механическими кулачками и шестернями. По-прежнему было дешевле и надежнее хранить или добавлять десятичное число в цепочке из десятизубых шестерен, чем в группе многоконтактных реле. Но для чего-то большего, чем простая арифметика, реле имели решающее преимущество перед механическими системами в том, что их схемы можно было гибко расположить (и перестроить) гораздо проще.Можно было расположить реле на стойке в ряды и столбцы и соединить их проводами в соответствии с тем, что требовалось от схемы, а затем можно было перенастроить релейную систему с помощью распределительного щита, подключив кабели к различным розеткам. Сделав еще один шаг, можно было бы использовать полосу перфорированной бумажной ленты (изначально разработанную для хранения телеграфных сообщений для последующей передачи) для подачи питания на отдельный набор реле, которые, в свою очередь, перенастраивали систему так же, как это делали коммутационные панели.

В последнем случае одни и те же реле выполняют как арифметические, так и управляющие функции.Похоже, что это дает небольшое преимущество перед механическими калькуляторами, поскольку кажется, что арифметика и управление — это два разных вида деятельности. Но на самом деле эти два понятия тесно связаны, и для чего-то большего, чем простая арифметика, требуются оба. Разработчик калькуляторов, использующий реле, может использовать свои способности для выполнения обеих задач, что позволяет создать машину с общими возможностями аналитической машины Бэббиджа, но с гораздо более простой общей конструкцией.

Электромеханическое или электрическое реле »Примечания по электронике

Электромеханическое реле — это электрический переключатель, который обычно приводится в действие с помощью электромагнетизма для приведения в действие механического переключающего механизма.


Технология реле включает:
Основы реле Герконовое реле Характеристики герконового реле Цепи реле Твердотельное реле


Электрическое реле — это электрический выключатель с электромагнитным управлением — электромеханический выключатель. Относительно небольшой ток используется для создания магнитного поля в катушке внутри магнитного сердечника, и он используется для управления переключателем, который может управлять гораздо большим током.

Таким образом, электромеханическое реле или электрическое реле может использовать небольшой ток для переключения гораздо большего тока и обеспечения электрической изоляции обеих цепей друг от друга.

Электрические реле бывают разных размеров и могут быть разных типов с использованием немного разных технологий, хотя все они используют одну и ту же базовую концепцию.

Хотя в некоторых отношениях электромеханические реле могут рассматриваться как использующие старую технологию, а твердотельные реле / ​​твердотельные переключатели могут считаться более эффективным средством переключения электрического тока.

Тем не менее, электромеханические реле обладают некоторыми уникальными свойствами, которые делают их идеальными для многих приложений, где другие типы могут быть не такими эффективными.Тем не менее, твердотельные переключатели, твердотельные реле или электронные переключатели широко используются и используются во многих областях, где электромеханические реле ранее использовались в качестве электрических переключателей.

Обозначение цепи реле

Обозначения схем электромеханических реле могут несколько отличаться — как и большинство обозначений схем. В наиболее распространенном формате катушка реле представлена ​​в виде коробки, а контакты расположены рядом, как показано ниже.

Обозначение цепи реле
Обратите внимание, что на этом символе показаны как нормально разомкнутые, так и нормально замкнутые контакты.Если один или несколько наборов контактов не используются, они часто не отображаются.

В других схемах, особенно новых, которые могут быть немного старше, катушка реле может отображаться как настоящая катушка. Хотя это не соответствует последним стандартам обозначений схем реле, тем не менее, это может быть замечено в некоторых случаях и хорошо описывает внутреннюю часть реле.

Условное обозначение цепи реле
Катушка реле в более старом стиле.

Возможны дополнительные комплекты контактов электрического переключателя.Точно так же, как на переключателе может быть несколько полюсов, то же самое можно сделать и с реле. Можно использовать несколько наборов переключающих контактов для переключения нескольких цепей.

Условное обозначение цепи реле
Катушка реле в более старом стиле.

Основы реле переключателя

Реле — это разновидность электрического переключателя, который приводится в действие электромагнитом, который переключает переключение при подаче тока на катушку.

Эти реле могут управляться схемами переключателя, где переключатель не может выдерживать высокий ток электрического реле, или они могут управляться электронными цепями и т. Д.В любом случае они предоставляют очень простое и привлекательное решение для электрического переключения.

Основная концепция работы переключателя электрического реле.

Реле состоит из нескольких основных частей, которые образуют реле.

  • Рама: Для удержания компонентов на месте требуется механическая рама. Эта рама обычно достаточно прочная, поэтому она может надежно удерживать дополнительные элементы электромеханического реле без относительного перемещения.
  • Катушка: Необходима катушка, намотанная на железный сердечник для увеличения магнитного притяжения.Катушка с проволокой создает электромагнитное поле при включении тока и притягивает якорь.
  • Якорь: Это подвижная часть реле. Этот элемент реле размыкает и замыкает контакты и имеет ферромагнитный металл, который притягивается электромагнитом. Узел имеет прикрепленную пружину, которая возвращает якорь в исходное положение.
  • Контакты: Контакты приводятся в действие движением якоря.Некоторые электрические переключающие контакты могут замкнуть цепь при срабатывании реле, тогда как другие могут разомкнуть цепь. Они известны как нормально открытые и нормально закрытые.

Конструкция реле включает несколько аспектов. Это ключевой элемент конструкции, позволяющий получить необходимый магнитный поток для достаточно быстрого притяжения якоря без чрезмерного потребления тока. Также необходимо убедиться, что реле может быстро размыкаться после снятия тока питания.Магнитное удержание в материалах должно быть низким.

Когда через катушку течет ток, создается электромагнитное поле. Поле притягивает железный якорь, другой конец которого сближает контакты, замыкая цепь. При отключении тока контакты снова размыкаются, отключая цепь.

При выборе электромеханических реле будет видно, что контакты электрического переключателя бывают разных форматов. Как и обычные электрические переключатели, электромеханические реле определяются с точки зрения разрывов, полюсов и бросков, которые имеет устройство.

  • Перерыв: Хотя некоторые термины, применяемые к электромеханическим реле, также применимы к электрическим переключателям малой мощности, этот термин более применим к коммутации более высокой мощности. Это количество отдельных мест или контактов, где переключатель используется для размыкания или замыкания одной электрической цепи.

    Все реле либо одинарные, либо двойные. Одиночный разрыв, контакт SB разрывает электрическую цепь только в одном месте. Затем, как видно из названия, двойной разрыв, контакт DB разрывает цепь в двух местах.

    Одинарные размыкающие контакты обычно используются при переключении устройств малой мощности, возможно, электронных схем или электрических коммутационных устройств малой мощности. Контакты с двойным разрывом используются для электрического переключения устройств большой мощности. Если один из контактов заедает, то другой, скорее всего, все равно переключится и разомкнет цепь.

  • Полюс: Число полюсов электрического переключателя — это количество различных наборов переключающих контактов, которые он имеет.Однополюсный переключатель может переключать только одну цепь, тогда как двухполюсный переключатель может переключать две разные изолированные цепи одновременно. Однополюсный переключатель часто обозначается буквами SP, а двухполюсный — DP. Реле могут иметь один, два или более полюса.
  • Бросок: Количество бросков электрического переключателя — это количество доступных положений. Для электромеханического реле обычно есть только один или два хода. Одинарное реле замыкает и разрывает цепь, тогда как двойное реле действует как переключающее, маршрутизирующее соединение от одной конечной точки к другой.Одиночный и двойной бросок часто обозначают буквами ST и DT.

Например, в спецификации электрического реле может указываться однополюсный, однополюсный: SPST, или одно может быть описано как двухполюсное, одинарное: DPST и т. Д. Эти термины определяют количество наборов переключающих контактов и то, являются ли они открытыми / close или с функцией переключения.

Контакты электромеханического реле

Для обеспечения надежного обслуживания и увеличения срока службы реле.На контактах используются различные материалы, чтобы обеспечить их правильную работу по назначению.

Одна из проблем, возникающих с контактами, заключается в том, что происходит точечная коррозия — обычно материал имеет тенденцию накапливаться в центре одного контакта, в то время как происходит потеря материала из другого, где возникает «ямка». Это одна из основных причин выхода из строя контактов, особенно при возникновении искр.

В разных реле используются разные типы материалов для переключающих контактов в зависимости от области применения и требуемых характеристик.Есть много готовых изделий, которые можно использовать, некоторые из наиболее широко используемых перечислены ниже с их атрибутами.

  • Серебро: Во многих отношениях серебро является одним из лучших материалов общего назначения для контактов реле с высоким уровнем проводимости. Однако он подвержен процессу сульфидирования, который, очевидно, зависит от атмосферы, в которой работает реле — он намного выше в городских районах. В результате этого процесса на поверхности образуется тонкая пленка с пониженной проводимостью, хотя более сильное контактное воздействие при замыкании контактов реле может прорваться через это.Пленка также может вызывать напряжение интерфейса в несколько десятых вольта, что может повлиять на производительность для некоторых приложений
  • Никель-серебро: Этот тип контакта был разработан для уменьшения эффекта точечной коррозии. Серебряный контакт легирован никелем, чтобы придать ему мелкозернистую структуру, и в результате перенос материала происходит более равномерно по всей поверхности контакта, что продлевает срок службы.
  • Оксид кадмия серебра: Контакты, изготовленные из оксида серебра и кадмия, не могут сравниться с очень высокой проводимостью мелких серебряных контактов, но они действительно обеспечивают повышенное сопротивление переносу материала и потери контакта в результате искрения.Это означает, что эти контакты обычно служат дольше, чем контакты из серебра при тех же условиях.
  • Золото: Высокая проводимость и отсутствие окисления означают, что золото идеально подходит для многих применений переключения. Он используется только для коммутации слабых токов, так как не отличается особой надежностью. Обычно для снижения затрат используется оклейка золотом, и в результате низкого уровня сульфидирования контакты остаются в хорошем состоянии в течение длительных периодов времени.Одна проблема с реле заключается в том, что, если они не используются какое-то время, в то время как контактное сопротивление может увеличиваться — этого не происходит с золотом.
  • Вольфрам: Вольфрам используется в реле, предназначенных для высоковольтных устройств. Обладая высокой температурой плавления, превышающей 3380 ° C, он обладает превосходной стойкостью к дуговой эрозии, необходимой для этого типа переключения.
  • Ртуть: Ртуть используется в герконовом реле особого типа, которое называется герконовым реле с ртутным контактом.Он имеет хорошую электропроводность, а так как это жидкость, то не возникает точечной коррозии, вызванной переносом материала между контактами. После размыкания контактов переключателя ртуть возвращается в резервуар ртути, необходимый для этого типа реле, и новая ртуть используется для следующего переключения. Это действие сводит на нет эффект переноса материала во время переключения.

Хотя используется много различных типов материалов и сплавов, это наиболее часто используемые материалы и отделки контактов.

Ограничение пускового тока для повышения надежности

Одна из ключевых проблем, с которой сталкиваются электрические коммутационные системы: электромеханические реле, а также твердотельные переключатели, — это пусковой ток.

Существует множество примеров того, насколько велики могут быть уровни пускового тока. Простая бытовая электрическая лампочка накаливания хорошо иллюстрирует это. В холодном состоянии нить накала имеет низкое сопротивление, и только когда лампа нагревается, ее сопротивление уменьшается.Обычно пусковой ток при включении может в десять-пятнадцать раз превышать ток в установившемся режиме. Хотя в настоящее время обычно используются твердотельные лампы, этот пример хорошо иллюстрирует суть дела.

Кроме того, индуктивные нагрузки, такие как двигатели и трансформаторы, которые часто переключаются с помощью электромеханических реле, имеют очень высокий пусковой ток. Часто пусковой ток может легко в десять раз превышать ток в установившемся режиме, поэтому контакты должны быть рассчитаны соответствующим образом.

Во многих областях делается поправка на пусковой ток.Используется коэффициент, на который умножается установившийся ток, чтобы получить номинал контакта. Таблица типичных коэффициентов умножения приведена ниже.

Общие умножители, используемые для компенсации пускового тока на реле
Коммутируемая нагрузка Множитель
Люминесцентные лампы (переменного тока) 10
Лампы накаливания 6
Двигатели 6
Резистивные нагреватели 1
Трансформаторы 20

Поэтому, используя приведенную ниже таблицу, если люминесцентные лампы должны быть включены и они обычно потребляют 1 А, тогда контакты реле должны быть рассчитаны на 20 А.

Другая проблема возникает при разрыве цепи. Обратная ЭДС, создаваемая индуктивной нагрузкой, может легко привести к искрообразованию, которое может быстро разрушить контакты реле.

Такие методы, как установка ограничителей броска тока на нагрузку, которые часто представляют собой резисторы с отрицательным температурным коэффициентом, могут помочь ограничить пусковой ток, а ограничители переходных процессов могут помочь ограничить обратную ЭДС.

Ресурс реле

Одной из ключевых проблем, связанных с электромеханическими реле, является срок службы контактов.В отличие от твердотельных реле и электронных переключателей, механические контакты изнашиваются при переключении и имеют ограниченный срок службы.

Возможны две цифры срока службы электромеханического реле:

  • Ожидаемый электрический срок службы: Ожидаемый электрический срок службы — это количество переключений, которые выполняются, когда переключение, то есть контакты, обеспечивают требуемый уровень проводимости. Это очень зависит от приложения, так как пусковой ток и обратная дуга, создаваемая обратной ЭДС и т. Д.Ожидаемый электрический срок службы многих силовых реле составляет, возможно, 100 000 срабатываний, хотя, как уже упоминалось, это очень зависит от нагрузки, которую они переключают.
  • Механический срок службы: Ожидаемый механический срок службы зависит от механических аспектов реле. Это количество механических переключений, которые могут быть выполнены независимо от электрических характеристик. Часто ожидаемый механический срок службы реле составляет около 10 000 000 срабатываний, а то и больше.

Истечение срока службы контактов обычно наступает, когда контакты прилипают или свариваются, или когда искрение и т. Д. Вызывало контактный ожог и перенос материала, что не позволяет достичь достаточного контактного сопротивления. Условия для этого будут зависеть от реле и его применения. Их характеристики обычно определяются в таблице данных реле.

Коаксиальное реле
См. Точки ввода коаксиального кабеля

Преимущества и недостатки реле

Как и у любой технологии, у использования электромеханических реле есть свои преимущества и недостатки.При проектировании схемы необходимо взвесить плюсы и минусы, чтобы выбрать правильную технологию для данной схемы.

Преимущества

  • Обеспечивает физическую изоляцию между цепями.
  • Обычно выдерживает высокое напряжение.
  • Может выдерживать кратковременные перегрузки, часто без вредных воздействий или с небольшими побочными эффектами — переходные процессы часто могут непоправимо повредить твердотельные реле / ​​электронные переключатели.

Недостатки

  • Механическая природа реле означает, что оно работает медленнее по сравнению с полупроводниковыми переключателями.
  • Имеет ограниченный срок службы из-за механической природы реле. Твердотельные переключатели, как правило, имеют более высокий уровень надежности при условии, что они не подвержены переходным процессам, выходящим за пределы их номинальных значений.
  • Страдает от дребезга контактов, когда контакты начинают соприкасаться, а затем физического отскока, создавая и прерывая контакт и вызывая дугу в большей или меньшей степени.

Иногда еще одним вариантом, который можно рассмотреть, когда требуется электрическая изоляция между двумя цепями, может быть оптоизолятор.Эти оптоизоляторы часто включаются в твердотельные переключатели, часто также называемые твердотельными реле, благодаря чему достигается высокий уровень изоляции. Использование оптоизоляторов в твердотельных переключателях / твердотельных реле обеспечивает полную изоляцию между входной и выходной цепями.

Электромеханические реле используются в качестве электрических переключателей в течение очень многих лет, и эта технология хорошо зарекомендовала себя. Эти электромеханические или электрические реле могут выдерживать некоторые злоупотребления, и они обычно относительно устойчивы к скачкам или скачкам переходного напряжения.В этом отношении они лучше, чем твердотельные переключатели / твердотельные реле, и хотя они изнашиваются быстрее, особенно при переключении индуктивных нагрузок, они должны выдерживать скачки включения в своих нагрузках.

Поскольку твердотельные реле и переключатели теперь присутствуют на рынке и предлагают высокий уровень надежности, необходимо тщательно рассмотреть варианты электромеханических реле и твердотельных реле. В некоторых случаях старые реле заменяются твердотельными реле, но в других случаях электромеханические реле могут предложить лучший вариант..

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты». . .

Электромеханическое реле: определение, принцип действия, конструкция

За последние два десятилетия мир стал свидетелем усиления конкуренции.Это развитие побудило дизайнеров внедрять инновации в продукты. Один из способов, используемых этими дизайнерами для внедрения инноваций, — это автоматизация работы продуктов. Прилагая эти усилия, эти разработчики либо выбирают устройства автоматизации, которые уже доступны на рынке, либо проектируют новые такие устройства для автоматизации операций, выполняемых продуктами. Многие из этих автоматических устройств зависят от подключения и отключения электрических цепей путем включения и выключения для управления операциями.Большая часть этого вида автоматизации, включающая включение и отключение электрических цепей, осуществляется с помощью электромеханических реле. Следовательно, действительно важно знать, что такое реле, как оно работает и области применения.

Начнем с его определения.

Что такое электромеханическое реле?

Электромеханическое реле — это дистанционно управляемый переключатель, который размыкает и замыкает свои контакты в результате входного сигнала, подаваемого на его катушку.Он может переключать несколько цепей по отдельности, одновременно или последовательно.

Электромеханическое реле используется как интерфейс между цепью управления и нагрузкой. Для включения реле требуется относительно небольшое количество энергии, но реле может управлять тем, что потребляет гораздо больше энергии.

Катушка, которая управляет реле, требует низкого напряжения для переключения контактов. Выходные контакты реле могут быть подключены к нагрузкам большой мощности, таким как контакторы, устройства защиты и т. Д.

Другие определения электромеханического реле на рынке автоматизации:

  • Реле электромагнитное
  • Вспомогательное реле
  • Миниатюрное реле
  • Реле мощности
  • Съемное реле
  • Электрическое реле
  • Управляющее реле

Электромеханическое реле может использоваться для многих целей. Основные цели:

  • Коммутация больших электрических нагрузок с помощью цепи управления низкого напряжения.
  • Снижение более высокого напряжения до уровня управляющего напряжения.
  • Гальваническая развязка цепи нагрузки и цепи управления.
  • Преобразование одного входа в несколько выходов.

Конструкция электромеханического реле

Основные компоненты электромеханического реле:

Арматура

Якорь реле — это подвижная часть магнитной системы, которая замыкает и размыкает магнитную цепь и действует через привод или подвижные контакты реле.

Контакты

Контакты перемещаются магнитной системой для переключения цепи нагрузки. Контакты несут основную энергию.

Соединительные штифты

Штыри соединяют контактную систему с нагрузкой или релейными гнездами.

Катушка

Катушка реле создает магнитное поле, приводящее в действие якорь и контакты. Может поставляться с переменным или постоянным током.

Печатная плата

Печатная плата реле состоит из схемы защиты и индикатора состояния.

Как работает электромеханическое реле?

Электромеханическое реле работает по принципу электромагнита. Электрический ток в катушке создает магнитный поток через ферромагнитный сердечник. Возникающая сила действует на якорь, который переводит контакты в рабочее положение из положения холостого хода с помощью механической трансмиссии. Якорь возвращается в состояние холостого хода за счет так называемого обесточивания катушки.

Реле

имеет простой принцип работы.Вы можете посмотреть видео ниже для лучшего понимания.

Выходные контакты электромеханических реле

Электромеханическое реле имеет механические контакты, которые выполнены в виде нормально разомкнутых, нормально замкнутых или переключающих контактов.

1-нормально открытый контакт

Контакт называется замыкающим, нормально разомкнутым или рабочим контактом, если он открыт, когда катушка обесточена. Он закрывается, когда катушка заряжается током.

2-нормально замкнутый контакт

Контакт, размыкающий цепь при срабатывании катушки, называется размыкающим, нормально замкнутым или размыкающим контактом.

3-переключающий контакт

Комбинация нормально закрытого и нормально открытого контакта называется переключающим, переключающим или переключающим контактом. Корни нормально разомкнутого и нормально замкнутого контактов соединены. Таким образом, переключающий контакт имеет три соединения.

Типы контактов электромеханических реле

1-Стандартный контакт

Стандартный контакт состоит из пары контактных таблеток и, в зависимости от материала контакта, преимущественно используется для реле управления и питания.

2-сдвоенный контакт

Двойной контакт имеет две пары контактных таблеток. В результате надежность контактов увеличивается до 100 раз. Он используется в реле сигнализации и управления.

3-контактный контакт перед запуском

Предварительный контакт состоит из контакта, снабженного высокотермостойким контактным материалом, и последующего замыкающего контакта, состоящего из другого контактного материала, обладающего хорошей электропроводностью при номинальной нагрузке. Этот контакт в основном используется для переключения больших пусковых токов.

Контактные формы реле

3-контактные, 4-контактные и 5-контактные реле

Реле

также доступны с различными конфигурациями контактов, такими как 3-, 4- и 5-контактные реле.Принцип действия этих реле показан на рисунке ниже:

Применение электромеханических реле

Электромеханические управляющие реле широко используются в большинстве приложений и устройств, использующих электричество, таких как:

  • Бытовые электроприборы: Холодильники, стиральные машины
  • Промышленное оборудование: Промышленные роботы, отрезные станки, конвейеры
  • Заводы: Химические заводы, трансформаторные подстанции, электростанции
  • Научное оборудование: Лаборатории
  • Торговые автоматы и развлекательное оборудование
  • Коммуникационное и измерительное оборудование
  • Устройства OA: Копировальные аппараты
  • Автоэлектрика
  • Панели управления и автоматики

Преимущества электромеханических реле Реле

имеют много преимуществ в цепях управления.Некоторые из них:

  • Контакты могут переключать переменный или постоянный ток.
  • Небольшие размеры и простая конструкция.
  • Низкая начальная стоимость.
  • Легко монтируется.
  • Очень низкое падение напряжения на контакте, поэтому радиатор не требуется.
  • Высокая устойчивость к скачкам напряжения.
  • Нет тока утечки в закрытом состоянии через открытые контакты.

Недостатки электромеханических реле У реле

есть слабые места. Некоторые из них:

  • Контакты изнашиваются и поэтому имеют ограниченный срок службы в зависимости от нагрузок.
  • Низкая скорость работы.
  • Низкое напряжение изоляции.
  • Изменение характеристик вследствие старения.
  • Короткий срок службы контактов при использовании в приложениях с быстрым переключением или высоких нагрузках.
  • Низкая производительность при переключении больших пусковых токов.

Что вызывает выход из строя электромеханического реле?

Наиболее частые отказы реле:

Обрыв

Неисправность, при которой разряд между противоположными проводниками вызывает короткое замыкание.Это часто происходит с контактами, используемыми со средней и большой мощностью.

Заедание

Сварка, фиксация или приклеивание затрудняют размыкание контактов.

Износ контактов

Износ контактов вызван механическими причинами, например износом при многократной эксплуатации.

Контактная эрозия

Расширение контактов из-за электрических, термических, химических и других причин во время повторяющейся операции.

Активация

Отказ, при котором контактные поверхности загрязняются и легко происходит разряд.

Контактная пленка

Пленки оксидов, сульфидов и других металлов образуются на контактных поверхностях или прикрепляются к ним и вызывают сопротивление границ.

Эффект окантовки

Магнитные характеристики обусловлены формой вокруг непосредственно противоположных магнитных поверхностей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *