Содержание

Промежуточное реле: назначение, принцип действия, устройство

В этой статье читатели сайта сам электрик могут узнать, какое назначение, принцип действия и устройство промежуточного реле. Очень часто данный аппарат используется в схемах, однако далеко не каждый имеет представление о том, как он работает и для чего применяется. Итак, рассмотрим более подробно каждый вопрос.

Назначение

В системах автоматики и управления широко применяются промежуточные реле (см. фото ниже). Эти аппараты коммутируют управляющие сигналы, управляют мощными устройствами, разделяют управляющие цепи от силовых и выполняют не мене важную роль, чем силовые реле.

Свое название промежуточное реле получили из-за положения в схемах автоматики и управления. Они находятся между источником задания и исполнительным устройством, таким как контактор, поэтому становится понятно, почему так назвали реле.

Получить дополнительную информацию о назначении и разновидностях изделий вы можете, просмотрев данное видео:

Описание ассортимента

Устройство

Данные аппараты бывают всевозможных типов и размеров. От миниатюрных реле на два контакта, до нескольких десятков в реле-повторителе. Во всех их конструктивный принцип одинаков. Устройство промежуточного реле представлено электромагнитной катушкой управления, магнитопроводом, пружинным механизмом и группой контактов. Подробно узнать о конструкции аппарата вы можете, просмотрев картинку ниже:

Промышленность выпускает широкий спектр устройств на разнообразное управляющее напряжение от 5 вольт и до 220. Они могут быть рассчитаны на переменное «АС» напряжение и постоянное «DC».

Внешне они ни чем, практически, не отличаются. Разница только в конструкции магнитопровода. Для переменного тока он набран из группы пластин, а постоянного тока цельный. Это сделано для уменьшения потерь на нагрев в магнитопроводе при прохождении переменного тока.

Что касается технических характеристик устройств, для каждого типа они разные. К примеру, для серии RE они будут иметь вид:

Для промышленных целей, изготавливаются колодки для промежуточных реле с установкой на DIN рейку. Реле и колодки для них также выпускаются с широким спектром видов разъемов. Это сделано для удобства эксплуатации в пределах одного устройства, когда присутствуют модели разного напряжения, и по невнимательности не произошла замена одного типа на другой.

Принцип работы

Не менее важно знать, как работает промежуточное реле. Принцип действия следующий: при подаче напряжения на управляющую катушку, магнитный поток, появившийся в сердечнике, втягивает механизм контактов. Последние в свою очередь меняют положение, и переключаются, при этом размыкая или замыкая контакты.

Более подробно узнать о принципе работы вы можете, просмотрев данное видео:

Как работает РЭК 73/3

Область применения

Промежуточные реле применяются в схемах управления для коммутации силовых цепей от источника с малым током. Также они нужны для сборки схемы удержания контактов, повторения сигнала и вывода на индикаторы, дублирование на выносные пульты управления, и т. д.

Очень часто данные аппараты используют в противоаварийных системах, промышленном оборудовании, устройстве релейной защиты и на электроэнергетических объектах.

Для примера возьмем схему управления асинхронным двигателем, с контролем наличия фазы. Данная схема собрана на промежуточных реле типа 1РН, 2РН, 3РН, 1РП, 2РП, а также с повторением на световые индикаторы о состоянии фаз. Кстати, сразу же обратите внимание на условное обозначение данного элемента на схеме.

Вот и все, что хотелось рассказать вам об устройстве, принципе действия и назначении промежуточного реле. Как вы видите, в схемах управления данный аппарат выполняет важную функцию, поэтому часто применяется на производстве.

Будет полезно прочитать:

Релейные элементы систем автоматики – Энциклопедия по машиностроению XXL



из “Справочник конструктора ”

В системах автоматики реле выполняют функции управления и защиты цепей. Функции управления заключаются в возможности осуществлять с помощью реле определенную последовательность в работе отдельных частей системы управления. Функции защиты заключаются в том, что реле реагирует на превышение (или уменьшение) показателей работы устройства установленного значения (например, на превышение тока или уменьшение напряжения и т. д.). [c.896]
Существует классификация и по другим признакам [13]. [c.897]
В современных системах автоматики наиболее широко используются электрические реле, в которых скачкообразное изменение сигнала на выходе соответствует замыканию или размыканию выходной электрической цепи. [c.897]
Наиболее широко используются электромеханические реле. Особенностью конструкции электромеханических реле является наличие подвижной системы, которая вызывает замыкание или размыкание выходных контактов при воздействии входного сигнала. [c.897]
К электромеханическим реле относятся электромагнитные, тепловые и другие реле. [c.897]
Принцип работы электромагнитных реле. На рис. 6.2.16 изображена схема электромагнитного реле постоянного тока с поворотных якорем. [c.897]
Нормальным принято считать состояние реле при обесточенной обмотке 6. [c.897]
В этом состоянии якорь 2 под действием возвратной пружины 1 занимает верхнее положение. [c.897]
При этом средний контакт 3, связанный с якорем реле, замкнут с контактом 4. Контакты 3-4 называют нормально замкнутыми или размыкающими. Контакт 8 в этом состоянии разомкнут с контактом 5, контакты 5-8 называются нормально разомкнутыми или замыкающими. [c.897]
ВЫХОДНОЙ цепи ток исчезнет (выходной сигнал /вь1х1 = 0). Этот этап работы называется срабатыванием. [c.898]
При снятии напряжения ток и электромагнитная сила исчезают и под действием возвратной пружины 1 якорь вернется в исходное положение. Контакты 3-4 снова замкнутся, контакты 8-5 разомкнутся. Этот этап работы реле называется отпусканием. [c.898]
Контакты реле закрепляют обычно на плоских пружинах. Это обеспечивает упругое соударением контактов при срабатывании и необходимое контактное давление. [c.898]
Покажем некоторые основные виды статических характеристик реле. На рис. 6.2.17 приведена статическая характеристика двухпозиционного реле. [c.898]
При достижении входным током значения срабатывания / р ток в выходной цепи /вых при замыкании контактов скачкообразно изменяется от /вых min до /вых max- Дальнейшее увеличение входного тока не изменяет значения выходного тока. [c.898]
что ток отпускания меньше тока срабатывания. [c.898]
Для статических характеристик большинства реле характерно наличие гис-терезисной релейной петли. Наличие такой петли позволяет избежать ложных срабатываний.
[c.898]
Электромеханические реле переменного тока. По принципу действия и устройству эти реле аналогичны электромагнитным реле постоянного тока. Несмотря на переменный характер тока, направление электромагнитной силы, действующей на якорь, не меняется [ э (/вх ] обеспечивая этим перемещение якоря и срабатывание реле. Тем самым реле постоянного тока в отдельных случаях могут использоваться в цепях переменного тока. [c.899]
Однако, поскольку си 1а тока изменяется по синусоиде, сила притяжения меняется от максимального значения до нуля, что может вызвать вибрацию якоря реле. Для ее устранения чаще всего на сердечнике специальным образом располагают дополнительный короткозамкнутый виток. В результате возникает небольшой дополнительный магнитный поток, который складывается с основным потоком, создает результирующий магнитный поток, всегда отличный от нуля. [c.899]
На электрических схемах катушка реле К1, замыкающий К 1. 1 и размыкающий К 1.2 контакты изображаются, как показано на рис. 6.2.18. [c.899]
Регулирование времени срабатывания и отпускания реле. Иногда на практике бывает необходимо для решения технической задачи изменить время срабатывания или отпускания реле. Увеличить или уменьшить и можно схемными и конструктивными способами. [c.899]

Вернуться к основной статье

Двухпозиционные датчики-реле | Фенкойлы, фанкойлы

Одинарные датчики-реле давления (рис. 1) регулируют одно давление. Существуют датчики — реле низкого давления (дифферен­циал направлен в сторону повыше­ния относительно уставки) и датчи­ки-реле высокого давления (диффе­
ренциал направлен в сторону пони­ження относительно уставки).

В датчике-реле низкого давления контролируемое давление рн подает­ся в сильфонную коробку и воздей­ствует снаружи на сильфон, кото­рый является чувствительным эле­ментом. При изменении давления днище сильфона перемещается.

Вме­сте с ним перемещается шток, тол­катель которого передает движение на горизонтальное плечо поворотно­го углового рычага, сверху на ры­чаг давит пружина настройки сраба­тывания. Вертикальное плечо пово­ротного рычага воздействует на кон­тактный переключатель (направле­ние усилия вправо—влево). Спе-

РИС. I. Одинарный датчик-реле даалёния:

А — общий вид; 1 — сильфониая коробка;

2 — шкала настройки; 3 — нереходнаи панель; 4 — винт настройки; 5 — ввод проводов;

Б, в — принципиальная схема датчика-реле соответственно низкого и высокого давления; / — сильфониая коробка; 2 — сильфон;

3 — шток с толкателем; 4 — поворотный рычаг; 5 — коромысло; 6 — пружина диф­ференциала; 7 — винт настройки дифферен­циала; 8 — гайка улла дифференциала; 9 — шкчла дифференциала; Ю — шкала наст­ройки срабатывания; 11 — винт настройки срабатывания; 12 — гайка настройки сраба­тывания; 13 — устройство для повышения устойчивости механизма к удирио-внбрацион — ним воздействиям; 14 контактное устрой­ство; 15 — пружина настройки срабатывания

Циальное устройство в переключате­ле обеспечивает резкое замыкание — размыкание контактов соответствен­но направлению воздействия.

Левый конец горизонтального плеча поворотного рычага входит в вилку коромысла, которое растя­гивает пружину дифференциала.

В узле настройки срабатывания и узле настройки дифференциала начальный натяг пружин зависит от положения гаек, регулируемых вин­том. Значения уставок соответствуют положениям указателей на шкалах настройки срабатывания и диффе­ренциала. С помощью стабилизи­рующего устройства повышается устойчивость механизма к ударно — вибрационным нагрузкам. Выходной сигнал передается во внешнюю цепь по электрическим проводам.

Принцип действия датчика-реле высокого давления отличается от принципа действия датчика-реле низкого давления только работой уз­ла настройки дифференциала: ко­ромысло и пружина дифференциала создают дополнительное’ усилие на поворотном рычаге при его повороте против часовой стрелки. Обычно эти датчики-реле изготовляют без узла настройки дифференциала (винт на­стройки, Гайка и шкала дифферен­циала отсутствуют, а пружина диф­ференциала установлена с мини­мальным натягом).

Долговечность приборов опреде­ляется конструкцией контактного пе­реключателя. Основное требова­ние — обеспечение резкого размы­кания и замыкания контактов. Чем быстрее оно происходит, тем меньше износ контактов от искры или дуги. Поэтому контактное устройство снабжено специальным приспособле­нием для резкого срабатывания.

Сдвоенные датчики-реле давления предназначены для ре­гулирования двух давлений, для чего имеется два чувствительных элемен­та и два механизма движения (рис. 2).

Низкое давление р„ подается в сильфонную коробку блока низкого давления; его устройство и принцип действия аналогичны устройству и принципу действия блока, представ­ленного на рис. 1,6. Высокое дав­ление ри подаетси в сильфонную коробку блока высокого давления; в нем отсутствует узел настройки диф­ференциала.

При повышении рв дно сильфона и установленный в нем толкатель поднимаются, преодолевая усилие пружины настройки срабатывания. Горизонтальное плечо поворотного углового рычага блока высокого давления поворачивается против ча­совой стрелки, его вертикальное пле­чо соприкасается с вертикальным плечом поворотного рычага низкого давления и перемещает его влево. Основная контактная пара размы­кается.

РИС. 2. Сдвоенный датчик-реле давления:

А — общий вид; 1.2 — сильфонные коробки блокои соответственно высокого и низкого давлении; ,3 — в под нронидон; 4 — шкала на­стройки дифференциала; 5. 6 — шкалы на­стройки срабатывания соответственно низко­го и высокого давления; б — принципиальная схема; 13 — прижим­ная пружина; остальные познцнн соответ­ствуют позициям на рис. I, б. о

Блок высокого давления имеет винт настройки срабатывания и шка­лу с указателем.

Датчики-реле разности давлений используют для позиционного регу­лирования разности двух давлений. Они защищают компрессор от недо­пустимого уменьшения давления масла по сравнению с давлением хладагента (в картере компрессора).

В сильфонной коробке (рис. 3) установлены друг над другом два одинаковых сильфона. Днища их спаяны. Под действием разности контролируемых давлений (больше­го — в нижнем сильфоне, мень-

РИС. 3. Датчик-реле разности давлений:

А — общий вид; / — сильфониая коробка;

2 — шкала; 3 — переходная панель; 4 ■— винт настройки; 5 — ввод проводов;

Б — принципиальная схема; / — сильфониая коробка; 2 — сильфон большего давления;

3 — сильфон меньшего давления; 4 — шток с толкателем; 5 — поворотный рычаг; 6 — коромысло; 7 — пружина дифференциала; 8 — пружина настройки срабатывания; 9 — трубка для подачи низкого давления

Шего — в верхнем) на спаян­ные днища сильфоны поднимаются. Вместе с ними перемещается шток с толкателем, воздействующим на поворотный угловой рычаг. Анало­гично тому, как в датчике-реле низ­кого давления, рычаг действует на контактный переключатель.

В датчиках-реле разности давле­ний настройка дифференциала не предусмотрена, поэтому соответ­ствующий винт настройки находится внутри корпуса прибора. Этим вин­том пользуются при настройке при­бора на заводе-изготовителе.

Ранее выпускались и в большом количестве находятся в эксплуата­ции датчики-реле разности давлений, в которых сильфоны большего и меньшего давлений расположены по разные стороны механизма движе­ния. Оба сильфона воздействуют на один шток, который перемещается под действием разности контроли­руемых давлений.

Датчики-реле температуры пред­назначены для позиционного регули­рования температуры. Их исполь­зуют для двухпозиционного регули­рования температуры охлаждаемого объекта (подачей сигналов на вклю­чение — выключение компрессора или электромагнитного вентиля), а также для защиты компрессора, обычно большой холодопроизводи — тельности, от недопустимого повы­шения температуры нагнетания или температуры масла, или для защиты испарителя от недопустимого пони­жения температуры хладоносителя.

В холодильной технике приме­няют манометрические и электрон­ные датчики-реле температуры.

В манометрических дат­чика х-р еле температуры (рис. 4) в качестве чувствительного элемента (преобразователя) служит манометрическая термосистема, представляющая собой замкнутый объем (включает сильфонную ко­робку, термобаллон и капиллярную трубку), заполненный веществом, давление которого зависит от темпе­ратуры. При изменении контроли­руемой температуры, восприни­маемой термобаллоном, изменяется давление наполнителя термосисте­мы, действующее на внешнюю по­верхность сильфона в сильфонной коробке и далее на механизм дви­жения и контактное устройство.

РИС. 4. Манометрические датчнки-реле тем­пературы:

О — с дистанционной термосистемой; б — с местной термосистемой; / — термобаллон; 2 — капиллярная трубка; 3 — сильфом — пая. коробка; 4 — шкалы настройки; 5 — винты настройки; 6 — ввод проводов

Термобаллон может присоеди — пяться к сильфонной коробке через капиллярную трубку (дистанцион­ная термосистема) или непосред­ственно (местная термосистема). При дистанционной термосистеме температуру можно регулировать на

Некотором расстоянии от места уста­новки прибора.

Датчики-реле температуры бы­вают со шкалой и бесшкальные. Последние обычно имеют постоян­ный нерегулируемый дифференциал, узел настройки дифференциала у них отсутствует.

Узел настройки срабатывания есть у датчиков-реле температуры всех типов.

Принципиальная схема дистан­ционных датчиков-реле температуры такая же, как одинарных датчиков — реле давления, только в первых на наружную поверхность сильфона действует давление наполнителя тер­мосистемы, а во вторых — контро­лируемое давление.

РИС. 5. Общий вид (а) и принципиаль­ная схема (б) электронного датчика-реле температуры

В электронных датчиках — реле температуры (рис. 5) в

Качество преобразователя исполь­зуют стандартный термопреобразо­ватель сопротивления, электриче­ское сопротивление которого зави­сит от температуры. Сигнал с тер­мопреобразователя сопротивления подается в электронный преобразо­ватель ЭП, принцип действия которо­го основан на мостовом методе из­мерения температуры.

В измерительный мост входят че­тыре резистора: RT — термопреоб­разователь сопротивления, R:i — за — датчик, Rі, R-i — балластные. При условии RrR3—R[R2 измерительный мост находится в равновесном со­стоянии, т. е. независимо от питаю­щего напряжения U напряжение на выходе моста £/м равно нулю. При изменении сопротивления резистора Rv равновесие нарушается, на выхо­де моста появляется напряжение разбаланса, знак которого зависит от направления рассогласования.

Напряжение разбаланса посту­пает на вход усилителя Ус. При усло­вии превышения порога срабатыва­ния усилителя с его выхода подает­ся сигнал на обмотку электромаг­нитного реле 03 р, что приводит к срабатыванию era контактов Къ р. При отклонении сопротивления рези­стора RT в обратную сторону и сни­жении разбаланса моста напряже­ние с обмотки электромагнитного реле снимается.

Из условия равновесия моста видно, что при изменении положения задатчика резистора R3 изменяется равновесное сопротивление резисто­ра RT, т. е. уставка прибора.

Пороги чувствительности усили­теля при прямом и обратном из­менениях сигнала не совпадают. Имеется некоторый минимальный дифференциал, определяемый сопро­тивлением введенного в цепь регу­лируемого резистора Ra.

Питание схемы осуществляется от сети или от источника постоян­ного тока через встроенные преобра­зователи, которые обеспечивают по­дачу постоянного напряжения в не­сколько вольт на измерительный

Мост и другие элементы схемы.

Электронные датчики-реле темпе­ратуры по сравнению с манометри­ческими имеют возможность на­стройки на меньший дифференциал, что повышает точность регулирова­ния. Расстояние между прибором и чувствительным элементом может быть существенно увеличено.

Posted in К холодильной технике

Электромеханическое реле: принцип работы, конструкция, основы

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 автоматические устройства, 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 представляет собой 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, управляющая реле, требует небольшого 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:

  • Электромагнитное реле
  • Вспомогательное реле
  • Миниатюрное реле
  • Силовое реле
  • 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

Основными компонентами электромеханического реле являются:

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 для приведения в действие якоря и контактов. 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-двойной 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, например, с 3-, 4- и 5-контактными 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, режущие станки, конвейеры
  • Заводы: Химические заводы, трансформаторные подстанции, электростанции
  • Научное оборудование: Лаборатории
  • Торговые автоматы и развлекательное оборудование
  • Коммуникационное и измерительное оборудование
  • Устройства открытого типа: Копировальные аппараты
  • Автоэлектрика
  • Панели управления и автоматизации

Преимущества электромеханических реле

Электромеханические реле имеют много преимуществ в схемах управления. Вот 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 электромеханических реле

есть недостатки.Вот 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 электромеханических реле:

Перекрытие

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.

Контактный износ

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 разряд происходит легко.

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.

Гудение

Шум из-за механической вибрации, вызванной полюсами переменного тока или волновыми приводами выпрямителя с недостаточным сглаживанием.

Замачивание

Устранение разницы из-за эффекта магнитной истории путем подачи тока насыщения на рабочую катушку во время измерения напряжения (или тока), которое должно срабатывать и должно отпускаться, или во время тестирования.

Продолжить чтение

типов реле – какое из них следует использовать?

Реле – это переключатель с электрическим приводом, реле размыкается при размыкании двух контактов и включается при соприкосновении двух контактов.Они предназначены для управления низкими напряжениями, такими как 3,3 В, как ESP32, ESP8266 и т. Д., Или 5 В, как ваш Arduino, для изменения состояния электрической цепи из одного состояния в другое.

Они часто используются для изоляции цепей низкого напряжения от цепей высокого напряжения для управления устройствами высокого напряжения.

Если вам интересно, как это сделать с помощью Arduino, и узнать больше о реле, вы можете ознакомиться с нашим руководством по Arduino по управлению высоковольтными устройствами с помощью релейных модулей.

Но с тысячами реле на рынке, которые совместимы с разными платформами для разных целей, существует очень много разных типов реле. Так как же выбрать реле для своего проекта?

Не беспокойтесь, так как после этого руководства вы узнаете о:

  • Различные типы реле
    • Как они работают
    • Преимущества и недостатки
  • Реле со специальными функциями

И выберите реле, которое лучше всего подходит для вашего проекта! Без лишних слов, давайте сразу перейдем к реле первого типа

.

В зависимости от принципа действия и конструктивных особенностей реле в основном подразделяются на различные типы:

  • Электромеханическое реле
  • Твердотельное реле
  • Герконовое реле

Есть еще различные другие типы реле, но их использование либо ограничено, либо слишком дорого, либо не широко доступно, и поэтому мы не собираемся чтобы включить их в это руководство.

Без лишних слов, давайте посмотрим на 3 наиболее распространенных реле, используемых в настоящее время, первое из которых:

Реле электромеханическое

Эти реле состоят из электрических, механических и магнитных компонентов. Они сделаны с катушкой, которая индуцирует магнитное поле под напряжением. Это магнитное поле притягивает якорь (подвижный контакт), который замыкает или размыкает контакты.

Когда катушка обесточена, катушка теряет свое магнитное поле, а затем пружина втягивает якорь в его нормальное положение, которое затем снова размыкает или замыкает контакты.

Вот пример работы электромеханического реле для питания двигателя:

Электромеханические реле

предназначены для работы с источником переменного или постоянного тока в зависимости от области применения. Реле переменного и постоянного тока работают по тому же принципу, что и электромагнитная индукция, но их структура может отличаться по конструкции катушки. Катушка постоянного тока оснащена свободным диодом для обесточивания, в то время как в реле переменного тока используются многослойные сердечники для предотвращения потерь тока.

Электромеханические реле делятся на 2 типа:

  • Блокирующее
    • Блокировочное реле имеет одну или две катушки, которые могут оставаться в последнем положении при отключении тока.Даже после того, как входное напряжение прерывается, это реле сохраняет свое состояние установки или сброса до тех пор, пока не получит следующий инвертирующий вход. Его также называют ретранслятором.
    • Они полезны в приложениях, где требуется низкое энергопотребление, поскольку им не требуется ток для поддержания своего положения.
  • Без фиксации
    • С другой стороны, без фиксации есть пружина или магнит, который поддерживает свое начальное состояние NC (нормально замкнутый), когда ток не течет, и поддерживает свое состояние только во время срабатывания.Когда через катушку протекает ток, контакт размыкается.

Электромеханические реле затем классифицируются по типу переключения в зависимости от количества клемм:

  • Одиночный бросок (ST)
    • например. SPST (Single Pole Single Throw) – простейшее реле, которое работает как кнопка. Реле нормально разомкнуто, и при протекании тока реле замыкается.
  • Двойной бросок (DT)
    • например.SPDT (Single Pole Double Throw) – имеет одну общую клемму и 2 контакта, которые отлично подходят для выбора между двумя вариантами.

Преимущества и недостатки электромеханического реле

Преимущества

  • Способен выдерживать большие пусковые токи
  • Высокая надежность механической конструкции, нечувствительность к внешней электромагнитной среде
  • Дешевый и экономичный
  • Способен выдерживать высокое напряжение и большую токовую нагрузку

Недостатки

  • Электромеханические реле работают медленнее, чем другие типы реле, от 5 до 15 мс
  • Корпус большего размера, не подходит для небольших проектов
  • Электромеханические реле обычно имеют более короткий срок службы, чем другие типы реле, из-за механического износа

Твердотельные реле

Также известные как SSR, твердотельные реле представляют собой схему с различными электронными компонентами, которая выполняет ту же функцию, что и предыдущее электромеханическое реле. Они используют твердотельные компоненты для выполнения операции переключения без каких-либо движущихся частей.

SSR включается или выключается, когда на его управляющие клеммы подается небольшое внешнее напряжение. Они используют полупроводниковые устройства для переключения проводимости и отключения высоковольтных нагрузок.

Типичный SSR состоит из драйвера светодиода и светочувствительного полевого МОП-транзистора. Когда ток протекает, он загорается светодиодом, где, когда светочувствительный MOSFET обнаруживает его, он запускает затвор TRIAC (триод для переменного тока) или SCR (кремниевый управляемый выпрямитель), который переключает нагрузку, и цепь высокого напряжения будет включенный.

Преимущества и недостатки твердотельного реле

Преимущества

  • Быстрая скорость переключения, время переключения зависит от времени, необходимого для включения и выключения светодиода – приблизительно 1 мс и 0,5 мс. Например, используемый нами серийный SSR G3MC202p составляет ½ цикла источника питания нагрузки +1 мс.
  • Совершенно бесшумная работа, почти без шума
  • Отсутствие физических контактов означает отсутствие искр, позволяет использовать его во взрывоопасных средах.
  • Увеличенный срок службы, даже если он будет активирован много раз, без движущихся частей и контактов, углерод не будет накапливаться.
  • Компактный, тонкопрофильный SSR моноблочной конструкции с цельной выводной рамкой включает в себя печатную плату, клеммы и радиатор, который намного меньше механических реле и может объединять больше каналов.
  • Не подвержен физическому удару

Недостатки

  • Контактное сопротивление относительно велико, обычно выше 100 Ом, что приводит к выделению большего количества тепла, поэтому его необходимо использовать с вентилятором.
  • Высокая стоимость

Герконовые реле Реле

Геркон состоит из переключателя с магнитными полосками (также известного как геркон), запечатанного в стеклянной трубке, заполненной инертным газом (для защиты от коррозии), который перемещается под действием внешнего магнитного поля или индуцированного поля от его соленоида. Магнитное поле, приложенное к катушке, наматывается на трубку, которая заставляет язычок двигаться, так что переключение может происходить без необходимости в арматуре для их перемещения.

Как вы можете видеть выше, осевое магнитное поле не создается, когда на катушку не подается напряжение, где язычок будет отключен из-за жесткости.Когда на катушку подается напряжение, создается поперечное магнитное поле, и язычок намагничивается. Один контакт поворачивает полюс N, а другой – полюс S, где они будут подключены.

Обратите внимание, что при использовании герконового реле с индуктивной нагрузкой (например, с нагрузкой, исходящей от двигателя), вам необходимо добавить схему защиты между реле и нагрузкой.

Преимущества и недостатки герконового реле

Преимущества

  • Низкое энергопотребление, небольшой размер
  • Поскольку он герметичен инертным газом, он очень мало зависит от факторов окружающей среды, таких как температура и влажность, что позволяет ему хорошо адаптироваться к окружающей среде
  • Скорость переключения высокая, примерно в 10 раз выше, чем у электромеханическое реле

Недостатки

  • Низкое напряжение нагрузки и слабый ток
  • Восприимчивость к индуктивным нагрузкам

Реле специальных функций

Помимо упомянутых типов реле, здесь, в Seeed, мы также предлагаем несколько других типов реле со специальными функциями, которые, я думаю, вам понравятся:

Реле Heelight

Хотите управлять реле с помощью звуковых команд? Это реле Heelight делает именно это!

Heelight Relay уникально разработан для управления реле с помощью цифровых звуковых команд на расстоянии около 10 метров. Он построен на основе Heelight Core (https://longan-labs.cc/heelight-core/), интеллектуального звукового датчика, который может распознавать до 500+ цифровых звуковых команд.

Теперь вы можете включать и выключать лампы, вентиляторы, соленоиды и другие мелкие бытовые приборы, которые работают от сети переменного или постоянного тока напряжением до 220 В, воспроизводя звук с помощью смартфона, компьютера или любого аудиоплеера. Реле Heelight интегрировано с микроконтроллером STM32 Arm Cortex, предварительно запрограммированным для цифрового распознавания звука во время производства этого модуля, поэтому не требует дополнительного программирования для обработки цифровых звуковых команд.

Модуль можно настроить так, чтобы он реагировал на цифровую звуковую команду с помощью двух встроенных кнопок мгновенного действия.

Адаптивное беспроводное реле для кодеков

Хотите управлять высоковольтными устройствами по беспроводной сети? Обратите внимание на это беспроводное реле! ‘

Это беспроводное реле представляет собой адаптивный к кодеку радиоприемник с одноканальным реле. Это помогает легко развернуть беспроводное управление переменным током для электроприборов. Особенности:

  • Максимум 30 кодеков различий, неограниченное количество контроллеров или передатчиков каждого кодека
  • Адаптация самого популярного радиочастотного пульта дистанционного управления, за исключением подвижного кода

Благодаря беспроводной функции они идеально подходят для ваших проектов, таких как домашняя автоматизация, безопасность, промышленное управление и т. Д. многое другое!


Сводка

Теперь, когда вы узнали, как работает каждый тип реле, его преимущества и недостатки, теперь вы знаете, какое реле использовать в своих проектах? Получите реле прямо сейчас!

Все еще не знаете, какое реле подходит для вашего проекта?

Не беспокойтесь, поскольку мы обобщили существующие релейные модули Seeed, все они совместимы с Arduino и Raspberry Pi, чтобы предложить нашим пользователям общее руководство.

В настоящее время у нас есть 11 релейных модулей, доступных на Seeed Bazaar, 5 – электромеханические реле, 5 – твердотельные реле, 1 – герконовое реле.

В этом руководстве представлено сравнение всех наших реле, чтобы помочь вам выбрать реле, соответствующее потребностям вашего проекта. Это очень полезное руководство для тех, кто хочет использовать реле с Arduino и Raspberry Pi. Ознакомьтесь с новым руководством здесь.

Продолжить чтение

Что такое реле и как оно работает?

Реле – это электромеханическое переключающее устройство, наиболее широко используемое в автомобильной и телекоммуникационной отраслях.Их можно найти в автомобилях, стиральных машинах, медицинском оборудовании, самолетах и ​​т. Д. Мы видим, что реле используются в системах управления и системах энергоснабжения для защиты системы или цепи нагрузки от неожиданного повреждения.

По определению, реле – это устройства с электрическим управлением, которые могут электрически размыкать или замыкать контакты. Его можно использовать для включения или выключения (включения или отключения) цепей, или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом, или цепями большой мощности, которыми можно управлять с помощью сигналов низкой мощности.

Защитное реле – это устройство, которое обнаруживает неисправность (любое ненормальное состояние в энергосистеме известно как неисправность) и инициирует срабатывание автоматического выключателя для изоляции неисправного элемента от остальной части исправной энергосистемы.

Реле

полезны, когда необходимо управлять большим током или напряжением с помощью сигнала малой мощности. Они бывают разных функций и типов. Обычно он состоит из электромагнитов, которые управляют цепями электромеханически, чтобы включить или отключить цепь нагрузки.

Терминология реле

Применение электрического реле можно понять, используя приведенные ниже части. Состоит из

Полюс – Несколько изолированных цепей, которые может переключать реле

Бросок – Количество закрытых контактов на полюс

Контактная форма – Количество контактов и контактный механизм

Нормально разомкнутый – В этом положении контакты замыкают цепь (замыкаются) при срабатывании реле.

Нормально замкнутый – Здесь контакты размыкаются (размыкаются) при срабатывании реле.

Переключающий контакт – Может управлять двумя цепями. Одна клемма – это нормально открытый и нормально закрытый контакт с общей клеммой.

Номинальная мощность контактов или номинальная мощность: Определяет мощность, с которой реле может переключать устройство, подключенное в качестве нагрузки. При использовании реле для переключения постоянного и переменного тока следует учитывать номинальные характеристики реле.Например, реле, работающее от 12 В постоянного тока и номинального тока 10 А, может переключаться на величину менее или равную 10 А.

Напряжение : Источник напряжения, подаваемого на катушку

Ток : величина тока, протекающего в реле при подаче номинального напряжения

Строительство

Конструкция реле состоит из различных механических частей, которые расположены внутри внешнего корпуса. Механические части реле имеют электромагнит, подвижный якорь, контакты и пружину.

Из вышеприведенной схемы реле имеет две цепи, а именно цепь управления и цепь нагрузки , которые физически изолированы. Схема управления имеет электромагнит, фиксированные контакты переключателя, а цепь нагрузки имеет подвижные контакты переключателя, подвижный якорь, пружину и нагрузку (лампу), которая должна приводиться в действие.

Самая важная часть реле – это электромагнит. Это сердечник из мягкого железа, намотанный катушкой. Изначально он не обладает магнитными свойствами.Но он может приобретать свойства магнита при приложении напряжения к обмотке катушки. Потому что, когда напряжение подается на металл, обмотанный медной проволокой, он может действовать как магнит.

Подвижный якорь может замыкать или размыкать контакты. Пружина может удерживать контакты разъединенными до тех пор, пока на электромагнит не будет подано напряжение.

Он имеет нормально закрытые, нормально открытые клеммы и общую клемму. Когда катушка не находится под напряжением, нормально закрытый вывод соединяется с общим выводом или с якорем, а нормально открытый вывод остается свободным.

Как работает реле?

Принцип работы реле заключается в том, что когда на электромагнитную катушку подается напряжение, оно намагничивает железный сердечник и генерирует магнитное поле, которое притягивает к нему якорь. При этом контакт замыкается (замыкает цепь нагрузки) или размыкается в случае, если это нормально закрытое реле (в зависимости от конструкции).

Когда напряжение снимается, пружина отталкивает контакты, разрывая цепь нагрузки.

Мы видим пример релейной схемы.Здесь реле включает лампу переменного тока, а переключатель запускает реле при закрытии якоря.

В приведенной выше схеме реле 5 В питается от батареи 5 В. Переключатель ВКЛ / ВЫКЛ предназначен для переключения реле. В исходном состоянии переключатель разомкнут, ток через катушку не течет, поэтому нормально разомкнутый контакт разомкнут.

Когда переключатель замкнут, ток начинает течь через катушку, и в катушке создается магнитное поле, которое притягивает подвижный якорь, который замыкает нормально замкнутый вывод.Следовательно, лампа включается. Итак, мы можем управлять цепью большой мощности через сигнал низкой мощности с помощью реле.

Классификация

Релейный переключатель классифицируется по количеству полюсов и ходов, включая SPST, SPDT, DPST, DPDT и т. Д.

СПСТ

Реле

SPST (Single Pole Single Throw) имеют две клеммы, которые можно подключать или отключать, и еще две для катушки. Итак, всего четыре терминала.Он может управлять только одной цепью за раз, ее открытием или закрытием.

SPDT

Переключатель SPDT

В реле этого типа (однополюсное двойное реле) общая клемма подключается к любой из двух других клемм и еще к двум клеммам катушки. Он может управлять только одной цепью за раз из-за своего однополюсного соединения, но у него есть два положения выброса для проведения. Когда одна цепь разомкнута, другая остается замкнутой, и наоборот.

ДПСТ

Переключатель DPST

Реле этого типа (двухполюсное, одноходовое) имеет шесть клемм.Это эквивалентно двум реле SPST, управляемым одной катушкой. Двойной полюс может управлять двумя полностью изолированными цепями. Одиночный бросок имеет только одну позицию.

Таким образом, реле DPST может переключать две цепи одновременно, обеспечивая либо замыкание, либо размыкание.

DPDT

DPDT-переключатель

Это реле (двухполюсное двойное реле) имеет восемь клемм. У них есть две переключающие клеммы, что эквивалентно двум реле SPDT, управляемым одной катушкой.Двойной полюс и двойной бросок означают, что он может управлять двумя цепями и может проводить в двух отдельных положениях соответственно.

Типы реле

По принципу конструкции и функции существуют различные типы реле, относящиеся к категории

.
  1. Электромеханическое реле (ЭМР)

Если необходимо управлять несколькими цепями с помощью одного пускового импульса, то электромеханические реле – лучший выбор. Электромеханические реле имеют переключающие контакты и используют электромагнитную силу для механического размыкания и замыкания контактов для включения / выключения.Преимущество состоит в том, что для коммутации тока требуется меньшее сопротивление и не требуется радиатор. Кроме того, они менее подвержены поражению электрическим током и безотказны. Единственный недостаток ЭМИ – быстрый износ.

  1. Твердотельное реле (SSR)

Преимущество твердотельных реле перед электромеханическими реле в том, что они не имеют механических движущихся частей. Вместо этого они состоят из полупроводников и электронных компонентов, таких как оптопары.Твердотельные реле включают / выключают сигналы, токи или напряжения в электронном виде за счет работы этих электронных схем. Твердотельное реле или реле MOSFET работает по принципу простого переключателя. Когда питание подается на одну клемму, а управляющий сигнал проходит через другую клемму, нагрузка, подключенная к цепи реле, будет быстро включаться и выключаться с помощью полевого МОП-транзистора . Затем ток будет заблокирован, когда реле находится в выключенном состоянии, и пропускает ток при срабатывании управляющего сигнала.

SSR используются для коммутации как переменного, так и постоянного тока. Реле постоянного тока работают с использованием одного MOSFET-транзистора, который допускает более высокий ток, а реле переменного тока используют два MOSFET-транзистора для управления током в обоих направлениях (положительный полупериод и отрицательный полупериод).

  1. Микропроцессор / цифровое реле

Использует реле микропроцессорного типа для переключения. Электрические неисправности обнаруживаются с помощью алгоритмов тестирования программного обеспечения, диагностической связи и т. Д.Микропроцессор обнаруживает перенапряжение и ток, частоту, замыкания на землю, потерю мощности возбуждения и т. Д.

Как проверить реле?

Шаг 1:

Сверьтесь с даташитом. Это лучший способ проверить контакты реле и их соединения. В техническом описании будут указаны номинальные значения тока и напряжения, которые помогут использовать реле без повреждений. Детали реле находятся на самом корпусе.

Шаг 2:

Проверить реле физически.Современные переключатели оснащены светодиодами. Когда реле находится в активном состоянии, светодиод светится и издает щелчок.

Шаг 3:

Используйте цифровой мультиметр для проверки реле (DMM). Как мы знаем, он состоит из двух контактных клемм: нормально замкнутого (NC) и нормально разомкнутого (NO).

В обесточенном состоянии проверьте сопротивление между клеммами NO, оно должно быть бесконечным (практически в мегаомах). И сопротивление между клеммами NC должно быть нулевым.

Теперь подайте необходимое напряжение для включения реле. Проверьте нормально замкнутые контакты, они покажут бесконечное сопротивление в цифровом мультиметре (DMM) и нулевое сопротивление между нормально разомкнутыми контактами.

Что следует учитывать:

  • Жизнь
  • Надежность
  • Резервирование / Резервное копирование
  • Простота в работе
  • Потребляемая мощность (от аккумулятора)
  • Стоимость
  • Калибровка / обслуживание
  • Скорость и точность
  • Гибкость
  • Входы тока / напряжения

Применение реле

Вот некоторые из важных приложений реле, которые используются в автоматизации, энергетике, интеллектуальных сетях, телекоммуникациях и электроэнергетике.

  • Реле используется для включения / выключения
  • Возможность переключения нескольких цепей
  • Катушечные реле используются для защиты цепей
  • Управляет цепью большой мощности с помощью сигнала низкой мощности
  • Для бытовой техники, такой как холодильники, стиральные машины
  • Для формовочного оборудования, упаковочного оборудования, торговых автоматов
  • Используются в управлении двигателем и освещением
  • Используется в аэрокосмической, оборонной и автомобильной промышленности
  • Применяется в регуляторах светофоров, регуляторах температуры, обогревателях
  • Когда напряжение питания отличается от номинального, набор реле регистрирует изменения напряжения и управляет цепью нагрузки с помощью автоматических выключателей .
  • В полупроводниковых реле
  • используются силовые полупроводниковые устройства, такие как транзисторы и тиристоры, для переключения токов до 100 ампер.
  • Предотвращение ненаправленной максимальной токовой защиты и направленное регулирование замыканий на землю.

Заключение

Короче говоря, электронные реле перегрузки являются важными компонентами защиты от перегрузок по току и чувствительных к току приложений, таких как перегрузки двигателя, высокие пусковые токи и проблемы с остановившимся двигателем. Кроме того, они полезны для контроля электрических параметров, таких как температура, линейные токи, коэффициент мощности и остаточные токи.

Кроме реле общего назначения, реле HVAC (для переключения вентиляторов), реле задержки времени (для управления фонариком, управления самозапуском в двигателях мотоциклов и автомобилей, автоматического регулирования времени и т. Д.), Реле контроля уровня жидкости имеют цепь определения сопротивления, которая определяет уровень конденсации в танке.

8 основных принципов работы реле для обнаружения неисправностей

Обнаружение неисправностей

Как правило, при возникновении неисправностей (коротких замыканий) токи увеличиваются по величине, а напряжения снижаются.Помимо этих изменений величин величин переменного тока, другие изменения могут происходить в одном или нескольких из следующих параметров: фазовые углы векторов тока и напряжения, гармонические составляющие, активная и реактивная мощность, частота энергосистемы и так далее.

8 наиболее важных принципов работы реле при обнаружении неисправностей (на фото: испытание реле временной защиты электростанции Yandi; кредит: aptuspower.com.au) Принципы работы реле

могут быть основаны на обнаружении этих изменений и идентификации изменений с возможностью того, что неисправность может существовать внутри назначенной ей зоны защиты.

Мы разделим принципы работы реле на категории в зависимости от того, на какие из этих входных величин реагирует конкретное реле.

  1. Обнаружение уровня
  2. Сравнение величин
  3. Дифференциальное сравнение
  4. Сравнение фазового угла
  5. Измерение расстояния
  6. Пилотное реле
  7. Содержание гармоник
  8. Определение частоты

1. Обнаружение уровня

все принципы работы реле.Как указано выше, величины тока короткого замыкания почти всегда больше, чем токи нормальной нагрузки, существующие в энергосистеме. Рассмотрим двигатель, подключенный к энергосистеме 4 кВ, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 – Максимальная токовая защита двигателя

Ток полной нагрузки для двигателя составляет 245 A . С учетом возможности аварийной перегрузки 25% , ток 1,25 × 245 = 306 A или ниже должен соответствовать нормальному режиму работы. Любой ток выше установленного уровня (выбранный выше 306 А с учетом запаса прочности в данном примере) может означать, что в зоне защиты двигателя существует неисправность или какое-либо другое ненормальное состояние.

Реле должно быть спроектировано для срабатывания и отключения автоматического выключателя для всех токов, превышающих уставку , или, при желании, реле может быть подключено для подачи сигнала тревоги, чтобы оператор мог вмешаться и отключить автоматический выключатель вручную. или предпримите другие соответствующие действия.

Уровень, выше которого работает реле, известен как уставка срабатывания реле. Для всех токов выше срабатывания реле срабатывает, а для токов, меньших, чем значение срабатывания, реле не выполняет никаких действий.Конечно, можно настроить реле так, чтобы оно работало для значений, меньших, чем значение срабатывания, и не предпринимать никаких действий для значений выше срабатывания.

Реле минимального напряжения является примером такого реле.

Рисунок 2 – Характеристика реле детектора уровня

Рабочие характеристики реле максимального тока могут быть представлены в виде графика зависимости времени работы реле от тока в реле . Лучше всего нормализовать ток как отношение фактического тока к уставке срабатывания.

Время срабатывания для (нормированных) токов меньше 1,0 бесконечно, в то время как для значений больше 1,0 реле срабатывает. Фактическое время работы будет зависеть от конструкции реле. Идеальное реле детектора уровня должно иметь характеристику, показанную сплошной линией на рисунке 2.

На практике характеристика реле имеет менее резкий переход, как показано пунктирной линией.

Вернуться к содержанию ↑


2. Сравнение величин

Этот принцип работы основан на сравнении одной или нескольких рабочих величин друг с другом .Например, реле баланса тока может сравнивать ток в одной цепи с током в другой цепи, которые должны иметь равные или пропорциональные величины при нормальных условиях эксплуатации.

Рисунок 3 – Реле сравнения величин для двух параллельных линий передачи

Реле будет срабатывать, когда деление тока в двух цепях изменяется в пределах заданного допуска. На рисунке 3 показаны две идентичные параллельные линии, подключенные к одной и той же шине на обоих концах.

Можно использовать реле сравнения величин, которое сравнивает величины двух линейных токов I A и I B .Если | I A | больше чем | I B | + ∈ (где ∈ – подходящий допуск), а линия B не разомкнута, реле сообщит о неисправности на линии A и отключит ее .

Аналогичная логика будет использоваться для отключения линии B, если ее ток превышает ток в линии A, когда последняя не разомкнута. Другой пример, в котором может использоваться это реле, – это когда обмотки машины имеют две идентичные параллельные субобмотки на каждую фазу.

Вернуться к содержанию ↑


3.Дифференциальное сравнение

Дифференциальное сравнение – один из наиболее чувствительных и эффективных методов защиты от ошибок . Концепция дифференциального сравнения довольно проста, и ее лучше всего понять, обратившись к обмотке генератора, показанной на рисунке 4.

Рисунок 4 – Принцип дифференциального сравнения, применяемый к обмотке генератора

Поскольку обмотка электрически непрерывна, ток поступает на один конец I 1 , должен равняться току, выходящему на другом конце I 2 .Можно использовать реле сравнения амплитуд, описанное выше, для проверки наличия короткого замыкания в защищаемой обмотке.

Когда между двумя концами возникает короткое замыкание, два тока больше не равны . В качестве альтернативы можно составить алгебраическую сумму двух токов, входящих в защищенную обмотку, то есть (I 1 – I 2 ), и использовать реле датчика уровня для обнаружения наличия неисправности .

В любом случае защита называется дифференциальной защитой.В общем, принцип дифференциальной защиты способен обнаруживать очень небольшие токи короткого замыкания. Его единственный недостаток состоит в том, что для него требуются токи от концов зоны защиты, что ограничивает его применение в силовых устройствах, таких как трансформаторы, генераторы, двигатели, шины, конденсаторы и реакторы.

Вернуться к содержанию ↑


4. Сравнение фазового угла

Этот тип реле сравнивает относительный фазовый угол между двумя величинами переменного тока .Сравнение фазового угла обычно используется для определения направления тока относительно эталонной величины.

Например, нормальный поток мощности в заданном направлении приведет к тому, что фазовый угол между напряжением и током будет изменяться вокруг своего угла коэффициента мощности, скажем, приблизительно ± 30 ° . Когда мощность течет в обратном направлении, этот угол станет ( 180 ° ± 30 ° ).

Аналогично, для короткого замыкания в прямом или обратном направлении, фазовый угол тока по отношению к напряжению будет −φ и (180◦ – φ) , соответственно, где φ – угол импеданса цепь неисправности, близкая к 90 ° для сетей электропередачи.

Эти отношения объяснены для двух линий передачи на рисунке 5.

Рисунок 5 – Сравнение фазового угла для повреждения на линии передачи

Эта разница в фазовых отношениях, созданная повреждением, используется путем создания реле, которые реагируют на разность фазового угла. между двумя входными величинами, такими как напряжение повреждения и ток повреждения в данном примере.

Вернуться к содержанию ↑


5. Измерение расстояния

Как уже говорилось выше, наиболее положительный и надежный тип защиты сравнивает ток, входящий в цепь, с током, выходящим из нее.На линиях передачи и фидерах длина, напряжение и конфигурация линии могут сделать этот принцип неэкономичным.

Вместо того, чтобы сравнивать ток локальной сети с током на дальнем конце, реле сравнивает локальный ток с локальным напряжением. По сути, это измерение импеданса линии, если смотреть со стороны клеммы реле.

Реле импеданса основано на том факте , что длина линии (то есть ее расстояние) для данного диаметра проводника и расстояния определяет его полное сопротивление .

Вернуться к содержанию ↑


6. Пилотная ретрансляция

Некоторые принципы ретрансляции основаны на информации, полученной ретранслятором из удаленного места. Информация обычно – хотя и не всегда – в форме статуса контакта (открыт или закрыт) . Информация пересылается по каналу связи с использованием линий электропередачи, микроволн или телефонных цепей.

Вернуться к содержанию ↑


7. Содержание гармоник

Токи и напряжения в энергосистеме обычно имеют синусоидальную форму волны основной частоты энергосистемы.Однако есть отклонения от чистой синусоиды, такие как напряжения и токи третьей гармоники, создаваемые генераторами, которые присутствуют во время нормальной работы системы.

Другие гармоники возникают в ненормальных условиях системы, например, нечетные гармоники, связанные с насыщением трансформатора, или переходные составляющие, вызванные включением трансформаторов.

Эти ненормальные условия могут быть обнаружены путем измерения содержания гармоник через фильтры в электромеханических или твердотельных реле или путем вычисления в цифровых реле . Как только определено, что существует ненормальное состояние, можно принять решение, требуется ли какое-либо управляющее действие.

Вернуться к содержанию ↑


8. Измерение частоты

Нормальная работа энергосистемы составляет 50 или 60 Гц, в зависимости от страны . Любое отклонение от этих значений указывает на то, что проблема существует или неизбежна. Частоту можно измерить с помощью схем фильтрации, подсчета пересечений сигналов через ноль за единицу времени или с помощью специальных методов дискретизации и цифровых компьютеров.

Частотно-чувствительные реле могут использоваться для выполнения корректирующих действий, которые вернут частоту системы в норму.

Различные входные величины, описанные выше, на которых основано обнаружение неисправности, могут использоваться по отдельности или в любой комбинации, для расчета мощности, коэффициента мощности, направленности, импеданса и т. Д. И, в свою очередь, могут использоваться в качестве реле. – Действующие количества. Некоторые реле также предназначены для реагирования на механические устройства, такие как датчики уровня жидкости, датчики давления или температуры и т. Д.

Реле могут быть сконструированы из электромеханических элементов, таких как соленоиды, шарнирные якоря, индукционные диски, твердотельные элементы, такие как диоды, кремниевые выпрямители (SCR), транзисторы, магнитные или операционные усилители или цифровые компьютеры, использующие аналогово-аналоговое преобразование. -цифровые преобразователи и микропроцессоры.

Можно увидеть, что, поскольку электромеханические реле были разработаны на ранних этапах разработки систем защиты, описание всех характеристик реле часто приводится в терминах электромеханических реле.Конструкция реле по сути не меняет концепцию защиты, хотя с каждым типом связаны преимущества и недостатки.

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Power System Relaying. Авторы: Стэнли Х. Горовиц, инженер-консультант на пенсии, American Electric Power) и Арун Г. Фадке, заслуженный профессор-исследователь университета (приобретите печатную копию в Amazon)

Различные типы реле, их функции и работа

Из-за высокой эффективности реле доступно несколько типов, предлагающих различные эффекты для приложений.Эти реле работают либо электромеханически, либо электронно.

В этой статье вы познакомитесь с популярными типами реле, используемыми во многих приложениях, схемами, функциями и принципом их работы.

Подробнее: Что нужно знать о реле

Типы реле

Существуют различные типы реле, включая электромагнитные реле, реле с фиксацией, электронные реле, реле без фиксации, многомерные реле и тепловые реле, которые классифицируются в зависимости от функции, типа применения, конфигурации или конструктивных особенностей и т. Д.Ниже приведены различные типы реле, которые подходят для различных применений:

Твердотельные реле (SSR)

В твердотельных реле используются такие компоненты, как BJT, тиристоры, IGBT, MOSFET и TRIAC. Эти компоненты выполняют операции переключения. По сравнению с электромеханическими реле мощность, получаемая в твердотельных реле, намного выше, потому что мощность, необходимая для управления цепью, намного ниже. Эти реле могут работать как от переменного, так и от постоянного тока.

Твердотельные реле имеют высокую скорость переключения, так как отсутствуют механические контакты.В твердотельном реле есть датчик, который также является электронным устройством. Этот датчик помогает включать или выключать питание нагрузки после ответа на управляющий сигнал.

Эти реле, которые обозначаются аббревиатурой SSR, подразделяются на различные типы, но к основным типам относятся SSR с оптической связью и SSR с трансформаторной связью. ТТР с трансформаторной связью позволяет подавать небольшой постоянный ток на первичную обмотку трансформатора через преобразователь постоянного тока в переменный.

Подробнее: Принцип работы шлифовального станка

Этот ток затем преобразуется в переменный ток для работы твердотельного устройства и запуска цепи. Уровень изоляции между входом и выходом зависит от конструкции трансформатора.

Твердотельные реле (ТТР)

В ТТР с фотосвязью для операции переключения используется светочувствительный полупроводниковый прибор. Управляющий сигнал подается на светодиод, чтобы перевести светочувствительное устройство в режим проводимости. Это делается путем обнаружения света, излучаемого светодиодом.

Изоляция в этих типах твердотельных реле относительно высока по сравнению с трансформаторным SSR.Это из-за принципа фотодетектирования.

Твердотельные реле (SSR)

Твердотельные реле имеют более высокую скорость переключения по сравнению с электромеханическими реле. У него более высокий срок службы, поскольку в нем нет движущихся частей и они, как правило, создают очень мало шума.

Реле фиксации:

Реле с фиксацией сохраняют свое состояние после срабатывания. Вот почему их также называют импульсными реле, запорными реле или запорными реле. Он используется в большинстве приложений для ограничения энергопотребления и рассеивания.

Типы реле

с защелкой состоят из внутренних магнитов, поэтому при подаче тока на катушку внутренний магнит удерживает положение контакта. При этом система не требует энергии для поддержания своего положения. Вот почему после срабатывания ему удается сохранить последнее положение контакта, даже если ток снят с катушки.

Таким образом, эти типы реле позволяют значительно сэкономить энергию.

Как и другие реле, реле с фиксацией может быть выполнено с одной или двумя катушками, которые отвечают за положение якоря в реле.Как показано на рисунке выше, фиксирующее реле не имеет положения по умолчанию. В катушках одного типа положение якоря определяется направлением тока в катушке.

В случае катушек двух типов положение якоря зависит от протекающего через катушку тока. Эти реле сохраняют свое положение после срабатывания, но их положение контролируется системой.

Подробнее: Понимание системы трения и рекуперативного торможения

Герконовые реле:

Так же, как и электромеханические реле, герконовые реле также работают с механическим срабатыванием физических контактов для размыкания или замыкания цепи. Однако герконовые реле имеют небольшую массу и гораздо меньшие контакты по сравнению с электромеханическими типами.

Геркон ранен, так как действует как якорь. Это стеклянная трубка или капсула, заполненная инертным газом, содержащаяся в двух перекрывающихся язычках или ферромагнитных лезвиях, которые герметично закрыты.

Его перекрывающиеся концы – это контакты, которые позволяют подключать к ним входные и выходные клеммы. Когда на катушки подается питание, создается магнитное поле, заставляющее язычки стягиваться вместе.Их контакты образуют замкнутый путь через реле.

Трости разделяются тяговым усилием прикрепленной к ним пружины. это происходит во время обесточивания катушки.

Сравнение скорости переключения между герконовым и электромеханическим типами реле. Герконовые реле в 10 раз быстрее своих аналогов из-за их менее массивной, другой рабочей среды и меньших контактов. Но электрическая дуга пострадает от этого из-за меньшего размера контактов.

В случае переключения дуга перескакивает через контакты, что приводит к плавлению контактной поверхности на небольшом участке. Кроме того, это приводит к объединению контактов, если оба контакта все еще замкнуты.

Подробнее: Что нужно знать об генераторе переменного тока

Если это произойдет, размагничивания силы винтовой пружины может быть недостаточно для их разделения. Что ж, этой проблемы можно избежать, поместив ряд импедансов, таких как резистор или феррит, между реле и емкостью системы.Это помогает снизить пусковые токи, тем самым избегая дугового разряда в реле. Реле герконового типа используются во многих коммутационных устройствах из-за их небольшого размера и высокой скорости.

Поляризованное реле:

Как указано в названии, поляризованные реле очень чувствительны к направлению тока, которым они возбуждаются. Это электромагнитное реле постоянного тока, снабженное дополнительным источником постоянного магнитного поля для перемещения якоря в реле.

В поляризованных реле магнитные цепи состоят из постоянных магнитов, электромагнитов и якоря.Вместо силы пружины эти типы реле используют магнитную силу для притяжения или отталкивания якоря. Этот якорь представляет собой постоянный магнит, расположенный между полюсными поверхностями, образованными электромагнитом.

Ток, протекающий через электромагнит, позволяет создать магнитный поток. Якорь меняет свое положение, когда сила электромагнита превышает силу постоянного магнита.

Когда ток прерывается, электромагнитная сила уменьшается до меньшего значения постоянного магнита.При этом якорь возвращается в нормальное положение.

: этот постоянный магнит создает магнитный поток Φm, который проходит через якорь двух частей; Φ1 и Φ2. Поток Φ1 предназначен для прохождения через левый рабочий зазор магнита, в то время как Φ2 проходит через правый рабочий зазор магнита.

посмотрите видео, чтобы узнать, как работают поляризованные реле:

Даже если в катушке нет тока, эти два магнитных потока якоря останутся либо слева, либо справа от нейтрального положения. Это потому, что магнитная система нестабильна. Однако при подаче тока на катушки реле дополнительный рабочий магнитный поток Φ проходит через рабочий зазор магнита. Эти взаимодействия магнитного поля вызывают силовое воздействие на якорь, которое зависит от величины тока, начального положения якоря, полярности тока, величины рабочего зазора и мощности магнита. За счет сочетания этих параметров якорь реле переходит в новое стабильное состояние.Таким образом замыкается правый контакт и срабатывает реле.

Поляризованные реле бывают разных типов в зависимости от конфигурации магнитной цепи. Наиболее распространены дифференциальные и мостовые поляризованные реле. В дифференциальной магнитной системе на якорь действует разница двух потоков постоянного магнита. тогда как в мостовых магнитных типах поле создается катушками, разделенными на два потока с противоположными знаками в области рабочего зазора. Однако магнитный поток постоянного магнита не делится на два потока.

Подробнее: Понимание двигателя стартера двигателя

Дифференциальные реле:

Реле дифференциального типа начинают работать, когда разность фаз двух или более одинаковых электрических величин превышает заданное значение. Реле дифференциального тока срабатывают, когда система сравнивает величину и разность фаз токов, входящих и выходящих из защищаемой системы.

, если система работает в нормальных рабочих условиях, входящие и выходящие токи равны по величине и фазе.Это приводит к неактивному реле. Но если в системе происходит сбой, токи перестают быть равными по величине и фазе.

Эти типы реле сконструированы таким образом, что разница между входящим и выходящим током протекает через рабочую катушку реле. они позволяют подавать питание на катушку реле только при возникновении неисправности из-за разницы в величине тока. Таким образом, срабатывает реле и размыкает автоматический выключатель, так что в цепи может быть отключение.

На рисунке ниже показан принцип работы дифференциальных реле, когда два трансформатора тока подключены к каждой стороне силового трансформатора. Например, один ТТ на первичной стороне, а другой на вторичной стороне силового трансформатора. Затем реле сравнивает токи с обеих сторон и, если есть какой-либо дисбаланс, оно срабатывает. Дифференциальные реле могут быть токовыми дифференциальными реле, дифференциальными реле баланса напряжений и дифференциальными реле со смещением.

Подробнее: Что нужно знать о автомобильных датчиках

Реле защиты от перегрузки:

Типы реле

защиты от перегрузки специально разработаны для обеспечения максимальной токовой защиты электродвигателей и цепей.Эти реле перегрузки бывают разных типов, например, с фиксированной биметаллической лентой, с электронным или сменным биметаллическим нагревателем и т. Д.

Каждый раз, когда электродвигатель перегружен, ему потребуются реле этих типов для защиты системы от перегрузки по току. По этой причине необходимо использовать оборудование для измерения перегрузки, такое как тепловое реле. Это тепловое реле содержит катушку, которая нагревает биметаллическую ленту или припой, которая затем плавится.

Расплавленная биметаллическая полоса освобождает пружину для управления вспомогательными контактами, включенными последовательно с катушкой. Эта катушка обесточивается из-за превышения тока в нагрузке из-за перегрузки.

Температуру обмотки двигателя можно рассчитать с помощью тепловой модели якоря двигателя, электронного реле защиты от перегрузки путем измерения тока двигателя. Таким образом, обеспечивается точная защита двигателя.

Реле защиты от перегрузки

Подробнее: Понимание автомобильной тормозной системы

Реле с обратнозависимой выдержкой времени (IDMT Relays):

Реле с обратнозависимой выдержкой времени с независимой выдержкой времени – это типы реле, которые предлагают токовые характеристики с независимой выдержкой времени для тока повреждения при более высоком значении.А также обратнозависимая время-токовая характеристика тока короткого замыкания при более низком значении.

Эти реле IDMT широко используются для защиты распределительных линий и помогают устанавливать ограничения для текущих и временных настроек. В этих типах реле их время срабатывания приблизительно обратно пропорционально току короткого замыкания вблизи значения срабатывания. Они становятся постоянными немного выше значения срабатывания реле. Этого можно достичь, используя сердечник магнита, который насыщается током, немного превышающим ток срабатывания.

Значение срабатывания в этой системе – это точка, в которой срабатывающая величина или ток короткого замыкания инициируют срабатывание реле. Это известно как начальная стоимость. Эти типы реле называются так из-за их характера, что, когда срабатывающая величина достигает своего бесконечного значения, время не приближается к нулю.

При более низком значении тока короткого замыкания будут предложены характеристики с обратнозависимой выдержкой времени, тогда как при более высоких значениях будут получены характеристики с независимой выдержкой времени. Его рабочее время станет постоянным от определенного значения до тех пор, пока срабатывающая величина не станет бесконечной.

реле Бухгольца:

Реле Бухгольца – это газовые или управляемые реле. Они широко используются для обнаружения зарождающихся неисправностей или внутренних неисправностей, которые изначально незначительны, но со временем могут вызвать серьезные неисправности. Эти реле в основном используются для защиты трансформатора и устанавливаются в камере между баком трансформатора и расширителем.

Эти типы реле используются только для масляных реле, которые специально используются для систем передачи и распределения энергии.На рисунке ниже показана работа реле Бухгольца.

В работе этого реле, когда в трансформаторе медленно развивается неисправность,

уровень масла падает из-за скопления газа. Из-за этого наклон полого поплавка и ртутные контакты замыкаются. Эти ртутные контакты замыкают цепь аварийной сигнализации, которая позволяет оператору узнать, что с трансформатором что-то не так.

Если неисправность трансформатора серьезная, давление внутри резервуара внезапно увеличилось из-за быстрого снижения уровня масла.То есть масло устремляется к проводнику, что приводит к отклонению нижнего бокового откидного клапана.

Когда это происходит, контакты ртутного переключателя замыкаются, тем самым активируя цепь отключения. Таким образом, трансформатор отключается от источника питания.

В заключение, мы объяснили различные и наиболее часто используемые типы реле в этой статье. Также были объяснены функции и работа этих реле.

Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, то прокомментируйте ваши любимые типы реле в нашем разделе комментариев.И, пожалуйста, не забудьте поделиться с другими студентами, это может быть полезно. Спасибо!

Работа реле, типы, символы и характеристики

Реле необходимы для систем автоматизации и управления нагрузками. Кроме того, реле – лучший способ гальванической развязки между частями цепи с высоким и низким напряжением. Существуют сотни различных типов реле. Давайте сначала узнаем, как работает реле.

Базовая работа реле

Контакты

Прежде чем перейти к различным типам реле, я сначала объясню, что и как работает основное реле.Каждое реле имеет внутри две механические части.

Первый – это контакт (ы) реле. Контакты работают аналогично контактам простого переключателя или кнопки. Вы должны рассматривать контакты как пару металлов, как показано на следующей схеме:

Контактный номер и NC

Два терминала работают как переключатель. Когда контакты находятся «в контакте», ток течет от клеммы 1 к клемме 2. Есть два типа контактов: нормально разомкнутые и нормально замкнутые.

NO обозначает нормально открытый контакт, а NC обозначает нормально закрытый контакт. Нормально разомкнутый контакт – это контакт, подобный показанному на предыдущем рисунке. Когда контакт неподвижен, через него не течет ток (потому что это ОТКРЫТЫЙ контур).

С другой стороны, нормально замкнутый контакт позволяет току течь, когда контакт неподвижен. Ниже показаны оба этих контакта:

Вы можете заметить, что нормально замкнутый контакт перевернут по сравнению с нормально разомкнутым контактом.Это сделано специально. Таким образом, оба контакта (NO и NC) изменят состояние, если к левому металлическому направлению будет приложена сила с ВВЕРХ на ВНИЗ.

Следующая анимация показывает, как замыкающий контакт работает при включении лампочки:

Что касается контактов NC, то он работает прямо противоположно контактам NO. Посмотрите следующую анимацию:

Комбинация контактов

Реле может иметь комбинацию вышеуказанных контактов. Посмотрите на следующую иллюстрацию

В этом случае есть третий терминал, называемый «ОБЩИЙ».НО и НЗ контакты относятся к ОБЩЕЙ клемме. Между NC и NO контакта нет контакта в любое время!

На следующей анимации показано, как работает эта пара:

А кто определяет НОРМАЛЬНОЕ состояние?

Хорошо, у нас есть НОРМАЛЬНО открытый и НОРМАЛЬНО замкнутый контакт. Но какое состояние считается НОРМАЛЬНЫМ? Подойдя на шаг ближе к срабатыванию реле, находим пружину.

Эта пружина определяет НОРМАЛЬНОЕ положение ОБЩИХ контактов.Если вы видите 3 приведенных выше анимации, вы заметите, что один раз сила F применяется к ОБЩЕМУ терминалу, а в другой раз сила не применяется. Что ж, на самом деле это неправильно.

Действительно, существует другая сила, которая тянет контакт к ВВЕРХ, и эта сила применяется ВСЕГДА. Эта сила исходит от пружины. Посмотрите следующее изображение:

Теперь вы можете видеть, кто все время тянет ОБЩИЙ терминал ВВЕРХ. Таким образом, пружина определяет, что является НОРМАЛЬНЫМ состоянием, и, таким образом, определяет, какой контакт является НОРМАЛЬНО ОТКРЫТЫМ, а какой – НОРМАЛЬНО ЗАКРЫТЫМ.

Другими словами, НОРМАЛЬНОЕ состояние определяется как состояние, при котором к ОБЩЕМУ выводу НЕ прикладывается никакой другой силы, кроме той, что исходит от пружины.

Последняя часть – КТО двигает общий контакт реле?

Это последняя часть работы реле. Устройство, которое заставляет терминал двигаться, на самом деле является электромагнитом! Катушка размещается прямо под контактом.

Когда через эту катушку проходит ток, создается магнетизм. Этот магнетизм может преодолевать силу пружины и притягивать контакт к себе, тем самым изменяя его положение! И из-за того, что контакт обычно представляет собой небольшой кусок металла, который не может тянуть электромагнит, к общему контакту присоединяется другой кусок металла.

Этот кусок металла называется «Арматура». Ниже приводится (наконец) полная иллюстрация основного реле:

Теперь представьте, что кто-то хочет управлять нагрузкой 220 Вольт 1 кВт с помощью команды, поступающей от батареи 5 Вольт. Для этого приложения следует использовать реле нагрузки.

На катушку реле подается напряжение 5 вольт. Контакты этого реле (NO) будут подключены последовательно с питанием нагрузки.

Таким образом, нагрузка сработает только при срабатывании реле.Наш друг ниже заведет электрическую духовку голыми руками !!!

Заглянем внутрь реле

Я использовал реле восьмеричного типа. Эти реле легко открываются (винтами или зажимами), и они достаточно большие, чтобы иметь хороший обзор. Итак, вот реле разомкнуто:

Вы можете четко видеть общий контакт, нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты, а также электромагнитную катушку и возвратную пружину. Якорь – это толстый металл, на котором закреплены общие контакты.

Типы реле

Существует так много различных типов реле, что мне было бы буквально невозможно добавить их в эту статью.

Поэтому я разделю типы реле на следующие категории:

1. Включение / выключение режима
2. Катушка
3. Контакты

Категория 1. Включение / выключение операции

Реле нормальные

В этой категории есть два основных типа реле. Первый тип – это обычное реле включения / выключения.Это реле меняет состояние, пока электромагнит активирован, и возвращается в состояние релаксации, когда электромагнит больше не приводится в действие.

Это наиболее распространенный тип реле, широко используемый в автоматизации.

Переключающие реле

Реле этого типа работает как триггер. Когда катушка срабатывает один раз, реле изменит состояние и останется в этом состоянии, даже если катушка больше не сработает.

Он снова изменит состояние только при следующем импульсе, который приведёт в действие катушку. Это очень удобно в современном домашнем освещении.

Имея это реле вместо переключателя, вы можете включать и выключать свет одной кнопкой. Вы нажимаете кнопку один раз, и свет включается. При следующем нажатии кнопки свет выключается.

Блокировочные реле

Реле этого типа работает точно так же, как триггер R-S. У него две разные катушки вместо одной. Когда срабатывает первая катушка, реле переходит в положение SET и остается там, независимо от того, остается ли эта катушка включенной.Он изменит состояние (в положение СБРОС) только в том случае, если сработает другая катушка.

Этот тип реле широко используется в приложениях, где состояние реле необходимо сохранять как есть, даже после сбоя питания или перезапуска.

Реле защитные

Я разделю этот тип реле на два подтипа. Первый подтип – это реле защиты от утечки тока, а второй тип – реле защиты от перегрузки.

а. Реле защиты от утечки тока

Эти реле знают почти все. На самом деле у них нет электромагнитной катушки. Вместо этого они все время остаются вооруженными. Два электромагнита размещены друг напротив друга. Между ними – арматура. Этот якорь намагничивается от обоих электромагнитов.

Первый электромагнит включен последовательно с фазой, а другой – последовательно с нейтралью. Если ток, протекающий через оба электромагнита, одинаков, то якорь сохраняется в равновесии.

Но если ток, протекающий через второй электромагнит, меньше, чем ток, протекающий через первый электромагнит, то якорь тянется к первому электромагниту, который имеет большую магнитную силу! И как это могло случиться? Легко, если какое-то количество тока течет на землю установки.

Эти реле могут (и ДОЛЖНЫ) быть найдены в любой домашней электроустановке сразу после главного выключателя. Посмотрите на следующую иллюстрацию:

Лампочка включается, потому что магнитная мощность обеих катушек одинакова. Теперь посмотрим, что произойдет, если «каким-то образом» ток на нейтрали будет меньше тока на фазе.

Магнитная мощность электромагнитов не равна, поэтому реле отключит питание и наш друг будет спасен.Из соображений безопасности, если это произойдет, реле можно будет восстановить только механически, если кто-то снова потянет рычаг реле вверх:

г. Реле защиты от перегрузки

Очень распространенные реле в двигателях, а также во всех электрических установках. Эти реле не генерируют электромагнитную катушку для перемещения якоря. Вместо этого у них есть биметаллическая полоса, внутри которой течет ток.

Материал и толщина этой полосы тщательно подбираются, чтобы она могла нагреваться (и, таким образом, сгибаться) выше заданного значения тока.

Когда биметаллическая полоса изгибается, реле отключает подачу питания. В целях безопасности реле можно восстановить только механически, сдвинув рычаг вручную.

Это основная идея рисунка реле защиты от перегрузки ниже

.

Если одна линия перегружена, биметаллическая полоса перегревается и, следовательно, изгибается, нарушая таким образом контакт. показано на рисунке ниже

Следует также отметить, что существует еще один вид реле защиты от перегрузки, называемый «электромагнитное реле».Он работает точно так же, как реле защиты от перегрузки, но имеет внутри еще один электромагнит.

Если на этот электромагнит подается питание, то реле будет вынуждено разорвать соединение, как если бы оно было перегрето. Эта функция позволяет проверить наличие неисправностей и остановить двигатель, чтобы избежать других проблем, даже если сам двигатель не перегрет.

Реле температуры

Эти реле работают аналогично реле защиты от перегрузки, указанным выше. Основное отличие состоит в том, что биметаллическая полоса нагревается не током, протекающим внутри ленты, а внешним фактором.

Этим фактором может быть окружающий воздух, температура воды, температура холодильника с другой жидкостью и т. Д. Вы можете знать эти реле под другим названием… термостаты, широко используемые в системах отопления.

Еще одно отличие от реле защиты состоит в том, что реле температуры обычно не нуждаются во внешнем механическом движении для восстановления своего состояния. Процесс происходит автоматически в зависимости от температуры биметаллической полосы.

Герконовое реле

Герконовое реле можно представить себе как реле без электромагнита.Якорь герконового реле приводится в действие от любого другого внешнего магнитного поля. Герконовые реле можно найти в системах контроля дверей.

Постоянный магнит прикреплен к двери, а герконовое реле находится прямо над магнитом. Если дверь открывается, состояние геркона меняется. Другое распространенное применение герконовых реле – измерители скорости велосипедов.

Постоянный магнит прикреплен к колесу велосипеда, а герконовое реле закреплено на «вилке» велосипеда.Каждый раз, когда колесо вращается и магнит проходит перед герконовым реле, он посылает импульс на микроконтроллер.

Другие реле

Существует много других типов реле, таких как таймеры и функциональные реле, но они используют какие-то схемы для выполнения различных действий. Я не буду вдаваться в эти категории, поскольку эта статья интересует только те реле, которые не используют никаких других схем, а только механические варианты.

Категория 2. Срабатывание катушки

Другой тип категоризации реле – катушка.В этой категории я разделяю реле в соответствии с тем, как на их катушку подается питание для приведения в действие якоря. Итак, имеем:

Реле постоянного / переменного тока

Катушка может работать как от переменного, так и от постоянного напряжения.

Реле нейтрали

У этих реле самая обычная катушка. Якорь срабатывает, когда через катушку проходит ток, независимо от полярности.

Реле смещения

Это разновидность реле нейтрали. Эти реле имеют точно такую ​​же катушку, что и реле нейтрали, но они несут на якоре постоянный магнит.Поляризация магнитного поля катушки зависит от полярности питания.

Следовательно, якорь приводится в действие только в том случае, если полярность магнитного поля катушек противоположна полярности магнитного поля постоянного магнита. Таким образом, реле срабатывает только в том случае, если катушка правильно смещена.

Реле поляризованные

Реле этого типа работают точно так же, как реле смещения. Единственное отличие состоит в том, что эти реле не имеют постоянного магнита, вместо этого они имеют диод, подключенный последовательно к катушке.Если диод правильно смещен, на катушку будет подано питание, и сработает якорь.

Разница, которая отличает эти два типа реле, заключается в том, что реле с смещением позволяют току проходить через катушку, даже если реле имеет обратное смещение! Очень важно, если кто-то хочет соединить катушки двух или более реле последовательно.

Твердотельные реле (SSR)

Это современный тип реле. Эти реле не имеют катушки или какой-либо другой движущейся части, поэтому их называют твердотельными.Они используются для быстрого переключения (до нескольких сотен Гц) и для управления нагрузками во взрывоопасных или суровых условиях.

Срок службы у них значительно больше, чем у обычных реле, поскольку их контакты не подвержены коррозии из-за влажности, пыли или других причин. Собственно контактов у них нет! Вместо этого для имитации контактов используется полевой транзистор или симистор. Главный минус – цена…

Категория 3. Контакты

Третья и последняя категория – это контакты реле.

Реле различаются по 3 основным характеристикам:

1. Максимальное напряжение: эта характеристика определяется зазором, который существует между контактами, а также сплавом, из которого сделан контакт. Чем больше зазор, тем выше напряжение, которое может отключить реле.

2. Максимальный ток: эта характеристика определяется толщиной контактов, а также сплавом, из которого они изготовлены. Чем толще контакты, тем выше ток, с которым может справиться реле.

3. Частота коммутации: эта характеристика определяется механической конструкцией реле. Чем легче конструкция, тем быстрее происходит переключение.

4. Количество контактов:… Просто количество контактов.

Что касается номера контактов, то реле (как и переключатели) имеют какую-то кодировку. Общая кодовая форма такова:

xPyT

Буква «P» означает «ПОЛЮСА». «X» – это количество «ПОЛЮСОВ» реле.Таким образом, если реле имеет 1 контактную пару (ПОЛЮС), код будет SP, как для однополюсного. Для двух контактных пар это будет DP, как для двухполюсного. Над 2 контактными парами x обозначает количество полюсов, например, для 3 полюсов это будет 3P и т. Д. И т. Д.

Буква «T» означает «БРОСКА», а «y» – количество «БРОСОВ». ‘Y’ может быть одинарным или двойным. Single Throw (ST) означает, что имеется только один нормально разомкнутый или нормально замкнутый контакт. Двойной бросок (DT) означает, что реле имеет пары контактов NO / NC.

Обозначения реле

Количество символов реле не ограничено.Каждый производитель может сделать свой собственный символ для конкретного реле, которое имеет разные внутренние соединения и характеристики, выполняя определенную задачу. Проиллюстрирую самые основные типы реле:

Характеристики реле

Реле характеризуют следующие характеристики:

Напряжение катушки: это напряжение, при котором катушка может приводить в действие якорь. Это значение должно также указывать, является ли ток переменным или постоянным током

.

Ток катушки: это значение указывает ток, который катушка будет потреблять, когда на нее подается питание с указанным напряжением катушки.Очень важная характеристика, которую следует учитывать при разработке драйвера реле. Ток, который проходит через драйвер, должен быть достаточным для приведения в действие якоря.

Напряжение выключения: Эта характеристика показывает минимальное напряжение, при котором якорь притягивается электромагнитом. Если напряжение упадет ниже этого значения, пружина преодолеет магнитную силу, и реле изменит состояние.

Количество / тип контактов: Это SPST? ДПСТ? DPDT? Или что?

Мощность контактов: эта характеристика указывает максимальную мощность, с которой могут справиться контакты.Некоторые производители будут использовать напряжение и амперы, другие – напряжение и киловатты, а третьи укажут все три значения.

Рабочая температура: Температура, при которой реле может работать без проблем

Частота коммутации: максимальная частота отключения

Пакет: И последнее, но не менее важное – это пакет. Некоторые корпуса (например, восьмеричный тип) поставляются с соответствующим основанием, в то время как некоторые другие непосредственно припаяны / подключены к печатной плате / электрическому шкафу.

Если вам понравилась эта статья, то подпишитесь на наш канал YouTube с видеоуроками по ПЛК и SCADA.

Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.

Читать дальше:

Реле

, типы, работа реле, принцип работы реле, работа реле

РЕЛЕ

Электрооборудование выходит из строя из-за обрыва цепи или короткого замыкания.Чтобы избежать этого, нам нужно постоянно измерять электрические величины, такие как напряжение, ток, используя чувствительное устройство, известное как реле.

Реле представляет собой механизм для замыкания или размыкания соединений в электрической цепи. Этот механизм может быть электромагнитным, тепловым или электронным.

Таким образом, реле может управляться одной цепью для переключения на другую цепь. Таким образом, обеспечивается полная гальваническая развязка между цепью управления и цепями управления.

Когда происходит короткое замыкание, ток через реле будет больше, чем его номинальное значение или установленное значение, тогда рабочая сила больше, чем сдерживающая сила, тогда сработает реле, инициирует действие автоматического выключателя для изоляции повреждения.

Реле состоит из трех основных элементов

  1. Исполнительный элемент, называемый пусковой катушкой
  2. Связь для передачи срабатывания / деактивации входа на выход.
  3. Выходные элементы или контакты.

На рис. Показана конструкция электромагнитного реле общего назначения. Он содержит ядро ​​в окружении. Путем навивки проволоки сердечник закреплен на металлическом каркасе. Подвижная часть реле называется якорем. Когда на катушку подается напряжение, ток, протекающий через нее, создает магнитное поле в сердечнике. Другими словами, сердечник действует как электромагнит и притягивает металлический якорь. Когда якорь притягивается к сердечнику, магнитный путь идет от сердечника через якорь, через раму и обратно к сердечнику.При снятии напряжения пружина, прикрепленная к якорю, возвращает якорь в исходное положение. В этом положении есть небольшой воздушный зазор. Следовательно, для втягивания якоря требуется больше энергии, чем для удержания его в притянутом положении.

Контакты и клеммы реле смонтированы на изолированной плате. Когда ток не течет через катушку реле, контактный рычаг касается верхнего контакта, когда катушка присоединяется к потоку тока, якорь вместе с узлом контактного рычага перемещается вниз, так что контактный рычаг касается нижнего контакта.

Реле

можно классифицировать по-разному в зависимости от их функции, входа, выхода, применения и рабочих характеристик.

1. Классификация реле по функциям : – По функциям реле классифицируются как –

  1. Моностабильное реле: – реле, контакты которого возвращаются в исходное положение после выключения возбуждения. они бывают также нейтральными, поляризованными и переменными напряжениями.
  2. Бистабильное реле: – Реле, контакты которого остаются в заряженном состоянии после снятия возбуждения.Контакты переключаются на другое положение возникающим током противоположного направления. Есть еще поляризованные и остаточные типы.

2. Реле, классифицируемые по выходам: – Реле классифицируются следующим образом в зависимости от выхода.

  1. Низковольтная нагрузка постоянного тока
  2. Среднее напряжение, мощность, постоянная нагрузка
  3. Высокая мощность нагрузки постоянного тока
  4. Низкая мощность нагрузки переменного тока
  5. Нагрузка переменного тока средней мощности
  6. Нагрузка переменного тока высокой мощности
  7. Реле специализированное

3.Реле классифицируются по входу: – По входу реле классифицируются как:

  1. Постоянный ток
  2. Переменный ток

4. Реле, классифицируемое в соответствии с применением: – Реле классифицируются следующим образом на основе применения:

  1. Коммерческий
  2. Промышленное
  3. Военный
  4. Связь
  5. Железные дороги

5. Реле классифицируются по характеристикам: – Реле классифицируются по тому, что они могут и должны делать, всего

  1. Общего назначения
  2. Специального назначения
  3. Определенная цель

Реле, являющееся электромеханическим устройством, не реагирует мгновенно.Рабочие характеристики реле представляют собой серию событий как при включении, так и при отключении питания. Условия, относящиеся к работе реле: –

.
  1. Время срабатывания : – Это интервал между замыканием возникающей цепи и моментом первого размыкания или замыкания размыкающего контакта.
  2. Время срабатывания : – это временной интервал между возникающими цепями моностабильного реле после выключения и моментом первого размыкания замыкающего контакта или первого замыкания размыкающего контакта.
  3. Время дребезга : – Интервал времени между первым и окончательным замыканием или размыканием контакта реле.
  4. Время обратного срабатывания : – это временной интервал между замыканием возникающей цепи и моментом первого размыкания замыкающего постоянного или первого замыкания размыкающего контакта.
  5. Рабочий цикл : – Это отношение ширины импульса (по времени) к времени цикла с повторяющимся включением питания
  6. Время цикла : – Сумма продолжительности включения и временного интервала периодически включенного реле

Четкое понимание следующих терминов помогает понять спецификации различных типов реле.

Термины, связанные с функцией реле

  1. Нейтральное положение : – Для моностабильного реле, положение в обесточенном состоянии для бистабильного реле, положение, заявленное производителем.
  2. Функциональное положение : – для моностабильного реле это состояние под напряжением, а для бистабильного реле это положение, обратное положению выключено.
  3. Bounce : – Одно или несколько временных размыканий или замыканий контактов реле во время операции переключения.
  4. Термины, относящиеся к включению реле: –
  5. Возбуждение : – Электрическая циркуляция магнитной цепи посредством тока возбуждения через обмотку реле.
  6. Номинальное значение (напряжение, ток, сопротивление и т. Д.) : – Это значение соответствует спецификации, для которой было разработано реле.

Электромагнитные реле изготавливаются самых разных размеров, форм и типов для удовлетворения различных требований.Основной принцип работы остается таким же, как обсуждалось ранее.

Обычно используются реле

  1. Реле фиксации – они используются в цепях перегрузки и сигнализации. Реле находится под напряжением или обесточено, оно находится в этом положении, как показано на рис.

Они похожи на реле с заслонкой, о которых говорилось ранее, но им не нужен постоянный ток через катушку, чтобы удерживать их в открытом или закрытом положении. Достаточно короткого импульса достаточной амплитуды, чтобы замкнуть реле.

Имеет две катушки на конце с механической трещоткой для фиксации. Небольшой импульс тока, подаваемый на катушку, заставляет якорь втягиваться и оставаться зафиксированным. При подаче на катушку 2 короткого импульса якорь возвращается в нормальное положение.

  1. Реле с храповым механизмом – это опять же реле типа «трещотка», которому не требуется постоянный ток через катушку, чтобы оставаться в рабочем состоянии. Работает как реле с защелкой. Вместо того, чтобы удерживать якорь, как в блокирующем реле.Каждый импульс тока, проходящий через катушку реле, заставляет звездочку и узел банки перемещаться на одно положение. Изолированные кулачки на обоих концах распределительного вала сделаны из бакелита и удерживают контакты в разомкнутом или замкнутом состоянии.
  2. Поворотное ступенчатое реле – представляет собой комбинацию храпового реле и поворотного переключателя и используется для подключения одной или нескольких входных цепей к выходной цепи, выбранной из значительной группы цепей. Его реакция на импульсы тока Внутренняя рябь. Роторные шаговые реле состоят из трех частей.
  1. Привод
  2. Базовая сборка
  3. Стеклоочиститель в сборе

Эти ступенчатые переключатели приводятся в действие защелкой и храповым механизмом, как показано на рис. делая один шаг для каждого импульса тока, подаваемого на переключаемую собачку катушки, подключенную к якорю реле. Это заставляет рычаг стеклоочистителя переходить от одного контакта к другому. при подаче напряжения на обмотку реле. Стеклоочиститель можно установить на любой из двадцати четырех контактов стеклоочистителя.

Реле имеет два рычага стеклоочистителя, установленных на одном валу. Они расположены друг напротив друга. Так что при прохождении одним из рычагов весь набор контактов. Второй рычаг стеклоочистителя начинает проходить по контактам. На валу также установлено храповое колесо. На храповике зубцов вдвое больше, чем контактов.

Стержень реле и якорь используются вместе с собачками для перемещения храпового колеса.

Когда на катушку реле подается напряжение, якорь притягивается к сердечнику якоря.Это заставляет собачку на противоположном конце вращать храповик и сдвигать рычаги стеклоочистителя на одно положение. Удерживающая защелка предотвращает движение храпового колеса в обратном направлении, когда катушка реле обесточена. Пружина возвращает якорь в исходное положение.

Шаговый переключатель обычно имеет несколько групп контактов с парой рычагов стеклоочистителя. Некоторые поворотные шаговые переключатели имеют до шестнадцати групп. Они широко используются в системах управления станками, конвейерных системах, испытательном оборудовании и коммутации связи.

  1. Поляризованное реле – В обычном реле на его работу не влияет направление тока. Якорь движется независимо от направления тока в катушках. Однако поляризованные реле чувствительны к полярности приложенного напряжения. Замыкание контактов, которое они обеспечивают, зависит от полярности приложенного напряжения.

У них есть магнитный поток в дополнение к потоку, обеспечиваемому катушкой реле.Этот фиксированный поток создается постоянным магнитом. Он обеспечивает достаточное начальное усилие и, следовательно, требуется небольшое дополнительное усилие. Это небольшое притяжение может быть получено из магнитного потока, создаваемого небольшим током в катушке. Это реле требует меньше энергии. Он очень чувствителен и работает очень быстро.

В зависимости от полюсов и ходов реле классифицируются как

  • Однополюсный, одинарный (DPST)
  • Однополюсный, двусторонний (SPDT)
  • Двухполюсный односторонний (DPST)
  • Двухполюсный двухходовой (DPDT)

Каждое реле имеет входной контактный зажим и выходной контактный зажим.Входная клемма называется полюсом, а выходная клемма реле называется выбросом. Контакт выходной клеммы фиксирован, и, как правило, к нему не прикреплены движущиеся части. Контакт входной клеммы также называется общим контактом (C). Подвижный штифт может быть присоединен к общим или входным клеммам.

NC (Нормально замкнутый) – Нормально замкнутый – это состояние переключения контакта, которое означает, что если реле обесточено, контакт находится в замкнутом состоянии. Другими словами, контакт NC замкнут, когда размагничивается только катушка реле.После срабатывания контактный контакт NC перейдет в открытое состояние и снова превратится в NC после обесточивания.

NO (нормально разомкнутый) – Когда обмотка реле размагничена или реле обесточено, контактный штырь находится в разомкнутом состоянии.

C или COM означает общий контакт реле.

B-M = Разрыв перед соединением

Также читается

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.