Содержание

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

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

Наиболее широкое применение в схемах автоматики и системах защиты электроустановок получили электромагнитные реле, благодаря своей высокой надежности и простоте принципа действия. Электромагнитные реле подразделяются на реле переменного и постоянного тока. Последние, в свою очередь, подразделяются на поляризованные (реагируют на полярность управляющего сигнала) и нейтральные (в одинаковой степени реагируют на протекающий по его обмотке постоянный ток любой полярности).

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

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

У электромагнитного реле имеется ряд преимуществ, недоступных полупроводниковым конкурентам:

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

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

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

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

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

виды, принцип работы, устройство реле

Реле – одно из наиболее распространенных устройств, применяемых для автоматизации процессов в электротехнике. По факту, это автоматический выключатель, который соединяет или разъединяет электроцепи при достижении установленных значений или под внешним воздействием. Реле применяются в промышленности для автоматизации технологических процессов, в бытовой технике, которая есть в каждом доме, например в холодильниках и стиральных машинках, для защиты сети от слишком высоких или слишком низких параметров тока. Выбор нужного устройства упрощает классификация реле по различным признакам.

Содержание статьи

Общее описание конструкции

Понятие «реле» объединяет целое семейство устройств разной конструкции. Но в общем случае реле состоит из трех основных функциональных элементов:

  • Воспринимающий. Это первичный элемент, который воспринимает контролируемую величину и преобразует ее в другую физическую величину.
  • Промежуточный. Сравнивает полученное значение с заданным параметром. Если это значение выше или ниже заданного параметра, то на исполнительный элемент передается первичное воздействие.
  • Исполнительный. Этот элемент передает воздействие в цепи, управляемые реле. В результате такого воздействия может произойти: размыкание или соединение управляемой цепи, переключение параметров тока.

Исполнение и принцип действия первичного элемента зависят от того, какое назначение имеет реле и на какую физическую величину (сила тока, напряжение, свет, тепло и т.п.) оно настроено.

Основные характеристики реле

Независимо от вида и принципа действия реле, выделяют несколько параметров, на которые обращают внимание при выборе этого прибора:

  • Время срабатывания – промежуток времени между поступлением управляющего сигнала и воздействием на управляемые цепи.
  • Коммутируемая мощность – допустимая мощность электроцепи или электроустановки, которой будет управлять реле.
  • Уставка – обычно это регулируемый параметр, который определяет величину поступающего параметра (тока, напряжения, частоты, давления, температуры), при которой происходит срабатывание реле.

Виды реле: контактные и бесконтактные

По устройству исполнительного компонента реле делят на контактные и бесконтактные.

Контактные

Воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов. Их размыкание или замыкание полностью разъединяет или замыкает электроцепь. Для изготовления контактов используются: медь, серебро, вольфрам. Количество контактов – до 10 штук. Четырех- и пятиконтактные реле используются в электрических схемах автомобилей для включения и переключения цепей.

Бесконтактные

Такие реле воздействуют на управляемую цепь способом изменения электрических параметров выходных электроцепей – емкости, сопротивления, индуктивности, величины тока или напряжения.

Классификация реле по способу включения

Первичные

Эти устройства включаются непосредственно в цепь элемента, для защиты которого они предназначены. Их преимущества – не требуются измерительные трансформаторы, источники оперативного тока, контрольные кабели.

Вторичные

Подключаются в цепь с использованием вторичных трансформаторов. Это наиболее распространенный вид реле. Их преимущества – изоляция от высокого напряжения, возможность расположить устройство в месте, удобном для обслуживания. Вторичные реле выпускаются стандартными. Они рассчитаны на ток 5 (1) А и напряжение 100 В и могут устанавливаться в любые электроцепи, независимо от их тока и напряжения.

Виды реле по назначению

По назначению эти устройства бывают трех типов – управления, защиты, сигнализации.

Реле управления

Эти реле являются первичными. Монтируются непосредственно в электроцепь. Их роль – включение и выключение отдельных элементов схемы. Могут использоваться самостоятельно или в качестве комплектующих низковольтных комплектных устройств – ящиков, панелей, шкафов.

Реле защиты

Выполняют функции включения, отключения и защиты устройств, имеющих термические контакты – электродвигателей, вентиляторов. При превышении температуры термические контакты размыкаются. Оборудование может восстановить работу только после остывания термоконтактов до установленной температуры.

Сигнализации

Такие реле устанавливают в охранных системах автотранспорта, предприятий, придомовых территорий. Служат для формирования сигнала при достижении установленной величины параметра, который находится под контролем (ток, напряжение, частота, давление, температура, акустические параметры и другие).

Разновидности электромеханических реле

Наиболее распространенный вид электрических реле – электромеханические. К ним относятся: электромагнитные, индукционные, электротепловые устройства.

Электромагнитные

Один из видов электрических реле электромагнитное. В конструкции этого устройства имеются: обмотка со стальным сердечником, группа подвижных контактов, замыкающих и размыкающих управляемую электроцепь. Рассмотрим принцип их действия:

  • На катушку сердечника подается управляющий ток.
  • В сердечнике под воздействием электрического тока создается магнитное поле, притягивающее контактную группу.
  • В зависимости от типа реле, контакты замыкают или размыкают электрическую цепь.

Разновидность электромагнитных реле – поляризованные, которые отличаются от нейтральных способностью реагировать на полярность управляющего сигнала. Размыкание или замыкание контактов зависит от полярности подключения электромагнита. Обладают более высокой чувствительностью, по сравнению с нейтральными реле. Такие устройства могут использоваться только в цепях постоянного тока.

Электротепловые (термические)

Тепловые реле представляют собой комплекс биметаллических пластин, для изготовления которых используются металлы с разным коэффициентом расширения при нагреве. Такие реле могут использоваться в качестве защитных устройств: при превышении температуры, установленной регулятором, контакты разъединяются, и поступление тока на потребителя прекращается.

Обычно тепловые реле используются в бытовых одно- и трехфазных сетях при подключении электрических двигателей. При увеличении нагрузки на двигатель выше установленной величины происходит нагрев биметаллического реле, которое при достижении определенной температуры размыкает электрическую цепь. Двигатель прекращает работу. После остывания биметаллических пластин цепь замыкается и двигатель возобновляет работу. Термические устройства могут оснащаться колесиком, с помощью которого регулируется температура отключения двигателя, и кнопкой принудительного запуска.

Существует разновидность термических реле, в которых биметаллические пластины заменены легкоплавящимся сплавом. Они срабатывают практически мгновенно – при достижении определенной температуры металл расплавляется и цепь размыкается. Принцип действия таких устройств похож на принцип действия предохранителей. После срабатывания такое реле, установленное непосредственно на оборудовании в качестве последней защиты от перегорания, подлежит замене.

Индукционные

Принцип действия этих устройств основан на взаимодействии между переменными магнитными потоками и токами, которые формируют переменные магнитные потоки. Индукционные приборы рассчитаны только на использование в цепях переменного тока. Существуют три типа индукционных реле – с рамкой, диском, цилиндрическим ротором («стаканом»). Эти устройства широко востребованы в системах релейной защиты и автоматики.

Другие виды электрических реле

Твердотельные

Эти электронные устройства компактны и долговечны, благодаря отсутствию трущихся механических частей. Работу механики здесь выполняют полупроводниковые элементы – биполярные и МОП-транзисторы, тиристоры, симисторы. По сравнению с твердотельными, они имеют следующие преимущества:

  • Низкий уровень шума при работе.
  • Очень высокая наработка на отказ, которая в 100 раз и более превышает ресурс электромагнитных устройств.
  • Быстродействие, составляющее доли миллисекунд, у электромагнитных 50 мс – 1с.
  • Электропотребление ниже на 95 %.

Однако твердотельные реле имеют не только достоинства, но и недостатки. Одним из них является слабая устойчивость к импульсным перенапряжениям, которые электромагнитным реле практически не страшны. При использовании твердотельных реле необходимо предусмотреть схемотехническое решение, которое ограничивает эти импульсы. Есть и еще минусы – нагрев при работе, наличие токов утечки, приводящих к наличию напряжения на фазном проводе даже при отключенном реле.

Твердотельные реле применяют в системах регулирования температуры, в которых в качестве нагревателей используются ТЭНы, в промышленной автоматике, телеметрии, механизмах оборудования, используемого в металлургической и химической индустрии, в медоборудовании, военной электронике.

Герконовые

Реле этого типа представляют собой герконовую катушку. Это баллон, заполненный инертным газом, или внутри которого создан вакуум. Внутри баллона располагают соединительные элементы из пермаллоя – прецизионного сплава (сплава с точно заданным химическим составом), включающего железо и никель. Эти соединительные элементы имеют вид проволоки с контактами. Их покрывают серебряным или золотым напылением. Геркон размещают в середине электрического магнита или в пределах действия его поля. При подаче тока на обмотку электромагнита образуется магнитный поток, который запирает контакты. Герконовые реле могут выполнять функции: замыкающие, переключающие, размыкающие. Преимущества этих устройств – компактные габариты, доступная цена, отсутствие трущихся частей, что продлевает срок службы. Тот факт, что контактная группа располагается в инертном газе или вакууме и надежно защищена от влаги, повышает надежность реле.

При использовании герконовых реле следует избегать:

  • близкого присутствия источника ультразвука, который будет негативно влиять на работоспособность;
  • воздействия постороннего магнитного поля;
  • механических повреждений.

Колба изготавливается обычно из стекла, поэтому ее нужно всячески оберегать от механических воздействий. При разбитой колбе контактная группа срабатывать не будет. Герконовые реле можно использовать только в системах, в которых параметры электропитания находятся в пределах, установленных в технической документации. При подаче слишком высоких токов произойдет размыкание контактов. Нарушения в работе герконовых реле наблюдаются и в случаях подачи тока слишком низкой частоты.

Фотоэлектронные (фотореле)

Основой фотоэлектронного реле является полупроводниковый элемент – фоторезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения освещенности. Фотореле – прибор, широко применяемый коммунальными службами. Он надежен в работе и обеспечивает существенную экономию электроэнергии и безопасность на улицах. При повышении освещенности все осветительное оборудование отключается, а при наступлении темноты – включается. Большинство таких приборов оснащено регулятором порога срабатывания и механическим выключателем.

Виды реле по типу поступающего параметра

По этому параметру разделяют реле: тока, мощности, частоты, напряжения, давления, акустических величин, количества газа. Устройства могут быть максимальными и минимальными. Реле, которые срабатывают при превышении заданной величины, называют «максимальными», а при ее падении ниже заданного уровня – «минимальными».

Реле тока

Реле тока реагируют на резкие перепады тока и при необходимости отключают отдельную нагрузку или всю систему электроснабжения. Величина максимального тока, при которой необходимо отключить потребителей, устанавливается регулятором.

Реле напряжения

Реле напряжения реагируют на величину напряжения и включаются через трансформаторы напряжения. Используются для контроля фаз напряжения в электросетях и защиты электроприборов. Основой такого реле является контроллер быстрого реагирования, отслеживающий отклонения напряжения за установленные пределы. Общепринятый стандарт срабатывания таких реле – ниже 170 В и выше 250 В.

Реле частоты

Служат для контроля частоты переменного тока, которая должна быть равна 50 или 60 Гц в одно- и трехфазных сетях. Обычно имеют фиксированные задержки срабатывания. Пороги размыкания цепи, которая находится под контролем, можно регулировать. Режим работы этого устройства может предусматривать наличие «памяти» аварии.

Реле мощности

Устройство, ограничивающее мощность, действует аналогично ограничителю тока нагрузки. При превышении установленного порога мощности происходит отключение потребителя. Реле ограничения мощности часто оснащаются функцией автоматического повторного включения. То есть, после снижения нагрузки работа оборудования возобновляется автоматически.

Реле давления

Реле давления – важнейший прибор, используемый в насосном оборудовании для контроля перепадов давления воды, масла, нефти, воздуха. Различают два основных типа таких приборов – электромеханические и электронные.

Электромеханические реле имеют в конструкции особый элемент, реагирующий на изменение давления в системе, – гибкую мембрану, которая изгибается под напором жидкости (воздуха) в системе. Она соединяется с двумя пружинами, одна из которых настраивается на минимально допустимый напор, а вторая – на разницу между верхней и нижней границами давления в системе. При снижении давления в системе ниже минимального порога реле включает насосное оборудование, при превышении верхнего порога – отключает. Это простые и надежные устройства, но не очень удобные в эксплуатации. Оператору приходится регулярно проверять настройки и при необходимости их корректировать.

Электронные устройства имеют более сложную конструкцию. Пределы можно устанавливать очень точно и при эксплуатации контролировать их не требуется. Электронные приборы чувствительны к гидроударам, поэтому их оснащают небольшими гидробаками (объем – примерно 400 мл). Электронное реле давления устанавливается между насосным оборудованием и первой точкой водоразбора.

Реле акустические

Акустические реле реагируют на изменение акустических величин – частоты звуковой волны, ее давления или акустических характеристик материалов – коэффициентов поглощения и отражения. Принцип действия может быть механическим или электрическим. В акустических приборах механического действия предусмотрена мембрана, которая прогибается под давлением звуковых волн, и при достижении определенной величины давления происходит замыкание контакта. В состав электрических акустических приборов входят: воспринимающий орган (микрофон, фильтр), усилитель, выходное электрическое реле.

Устройства, срабатывающие на любой шум, часто используются совместно с системой освещения. Они реагируют на любой возникающий шум в помещении и дают сигнал на включение света. Обычно их устанавливают в коридорах и на лестничных площадках. Также акустические реле широко используются в охранных системах, «интеллектуальных» игрушках.

Газовые реле

Эти приборы применяются для обеспечения газовой защиты. Они представляют собой металлический корпус, врезанный в маслопровод. Реле в нормальном состоянии заполнено маслом, а его контакты находятся в разомкнутом состоянии. При повышении содержания газов они заполняют верхнюю часть реле с одновременным вытеснением масла. Поплавок, имеющийся в конструкции, с понижением уровня масла опускается, поворачивается вокруг своей оси и вызывает замыкание контактов в сигнальной цепи. Сформированный сигнал предупреждает о высокой загазованности среды.

Промежуточные реле

«Промежуточным» называют реле, которое играет в цепи не главную, а вспомогательную роль. Рассчитано на установку в автоматических схемах и цепях управления. Его функции – увеличение числа контактов основного реле, когда необходимо замкнуть или разомкнуть несколько цепей, замкнуть одну и одновременно разомкнуть другую цепь, выполнить другие задачи. Они используются в схемах усиления и преобразования электрических сигналов, запоминания информации и программирования, распределения электрической энергии с управлением работой отдельных элементов, сопряжения элементов радиоэлектронной аппаратуры с разными принципами действия.

Часто функции промежуточных выполняют электромагнитные реле, в которых в зависимости от конструкции и области применения имеются контакты следующих типов:

  • Нормально разомкнутые (замыкающие). При отсутствии электропитания находятся в разомкнутом состоянии. При подаче напряжения происходит их замыкание.
  • Нормально замкнутые (размыкающие). В нормальном состоянии такие контакты находятся в замкнутом состоянии, а при поступлении электропитания контакты размыкаются.
  • Перекидные. В таких реле при отсутствии напряжения имеется средний контакт, замкнутый с одним из неподвижных контактов. При подаче тока средний контакт разрывает связь с первым неподвижным контактом и замыкается со вторым неподвижным контактом.

Обозначение реле на схеме

Обозначение реле на принципиальной схеме

На электрических схемах реле обозначается прямоугольником, от наибольших сторон которого показаны выводы питания. Функциональное назначение реле указывается на схеме буквами:

  • KA – тока;
  • KV – напряжения;
  • KB – блокировки;
  • KBS – блокировки от многократного включения;
  • KH – указательное;
  • KL – промежуточное;
  • KQ – фиксации положения выключателя;
  • KSV – контроля цепи напряжения;
  • KSP – контроля давления;
  • KSH – контроля напора;
  • KSL – контроля уровня жидкости;
  • KSR – скорости;
  • KSQ – состава вещества;
  • KW – мощности;
  • KZ – сопротивления.

Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме


Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


Реле управления и защиты

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

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

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

Реле могут иметь несколько размыкающих и замыкающих контактов.

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

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

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

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

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

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

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

Технические данные контактов реле РМ-3000 следующие:

Раствор контактов, мм:

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

размыкающих............................... ................................5,5-7,5

Провал, мм......................................................................2-3

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

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

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

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

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

Технические данные контактов реле Р-3150 следующие:

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

Провал, мм......................................................................2-3

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

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

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

Технические данные контактов реле Р-3100 У, следующие:

Раствор контактов, мм:

замыкающих.................................................................5-8

размыкающих...............................................................5-8

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

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

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

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

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

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

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

Технические данные контактов следующие:

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

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

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

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

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

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

Рис. 79. Реле РЭВ-800

Реле отличаются друг от друга выдержкой времени и числом контактов.

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 80. Схема блокировочного механизма панели с РП

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

?тСЯ последовательно в цЄ0Ь обмотки якоря двигателя компрессора.

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

Рис. 81. Тепловое реле ТРТП

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

2. Из каких основных частей состоит электромагнитное реле?

3. Как действует электромагнитное реле?

4. Каким образом изменяют уставку реле?

5. Благодаря чему в реле создается выдержка времени9

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

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

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

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

10. Для чего предназначено нулевое реле?

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

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

13. Для чего служит реле резервного пуска РРП?

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

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

17 ттпср

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

17. В чем заключается уход за реле?

18. На что обращают особое внимание при осмотре реле?

⇐Групповые контакторы | Электропоезда метрополитена | Выключатели⇒

Реле что это такое (простыми словами) релейное устройство

Лада 2110 ツɐʞdиҺツ (БЫВШАЯ) ›


Бортжурнал ›
Принцип действия и назначение работы Реле.

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

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

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

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

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


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

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


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

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

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

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

Схему применения различны:

Удачи всем!

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

Вот таких типоразмеров может быть это устройство

История создания

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

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

Первое реле Дж. Генри

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

Первое реле Морзе

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

Устройство и принцип работы реле

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

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

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

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

Простейшая схема устройства электромагнитного соленоида

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

В видеоролике ниже разъясняется принцип действия электромагнитного КУ:

Основные характеристики КУ

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

  • чувствительность – срабатывание от подаваемого на обмотку тока определенной силы, достаточной для включения устройства;
  • сопротивление обмотки электромагнита;
  • напряжение (ток) срабатывания – минимально допустимое значение, достаточное для переключения контактов;
  • напряжение (ток) отпускания – значение параметра, при котором происходит отключение КУ;
  • время притягивания и отпускания якоря;
  • частота срабатывания с рабочей нагрузкой на контактах.

Классификация и для чего нужно реле

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

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

Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:

По сфере применения:

  • управление электрическими и электронными системами;
  • защита систем;
  • автоматизация систем.

По принципу действия:

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

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

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

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

  • контактные;
  • бесконтактные.

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

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

Основные виды реле и их назначение

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

Электромагнитные реле

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

Принцип работы электромагнитного соленоида

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

Реле переменного тока

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

Промежуточное реле 220 В

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

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

  1. подача тока на первое коммутационное устройство;
  2. от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.

С каждым годом реле становятся эффективней и компактней

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

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

Реле постоянного тока

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

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

Четырехконтактное автомобильное реле

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

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

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме прибора

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

Обозначение реле на схеме

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

Основные обозначения

ИзображениеОписание
Схематически обмотка соленоида выглядит как прямоугольник, от наибольших сторон которого отходят выводы питания электромагнита – А и А1. Также на схеме это коммутационное устройство может обозначаться буквой К.
Контакты КУ на схеме изображаются точно так же как и контакты переключателей.
Поляризованное реле на схеме изображается в виде прямоугольника с жирной точкой на одном из выводов контакта. Буквенное обозначение P внутри прямоугольника также говорит о полярности устройства.
Иногда внутри прямоугольника указывают параметры или конструктивные особенности. Так, например, две наклонные линии могут обозначать, что в устройстве имеется 2 обмотки.

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

Ведущие производители реле

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

Продукция компании имеет сертификаты ISO 9001 и ISO 14001.

АО НПК «Северная заря» (Россия)Основная продукция российского производителя – якорные электромагнитные коммутационные устройства для специального и индустриального использования, а также слаботочные реле времени с контактными и бесконтактными выходами.
Omron (Япония)Японская компания производит высоконадежные радиоэлектронные компоненты, среди которых:
  • твердотельные и электромеханические реле;
  • низковольтные КУ;
  • кнопочные переключатели;
  • устройства контроля и управления цепи.
COSMO
Electronics (Тайвань)
Корпорация производит радиотехнические компоненты, среди которых можно выделить релейные компоненты, которые с 1994 года получили сертификат по стандарту ISO 9002.

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

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

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

Где приобрести реле и их стоимость

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

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

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

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

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

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

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

Интересное видео о работе реле смотрите ниже:

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

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

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

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

Реле по способу воздействия

По способу воздействия исполнительного элемента реле на управляемую величину различают:

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

Реле по способу включения воспринимающего элемента

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

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

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

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

Реле защиты

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

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

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

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

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

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

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

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

Ещё одно видео о работе электромагнитного реле:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Чувствительность реле

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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


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


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

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

Определение реле таково:

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

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

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

Как работает реле?

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

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

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

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

Чтобы представить все это, посмотрим на рисунок:

Устройство и вид электромагнитного реле

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

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

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

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

Обозначения на корпусе реле

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

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

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

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

Типы реле

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

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

Также в зависимости от принципа действия различают:

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

Применение реле

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

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

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

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

Блок реле тока

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

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

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

Электромагнитное реле

Устройство, обозначение и параметры реле

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

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

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

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

Устройство реле.

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

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

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

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

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

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

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

Нормально разомкнутые контакты

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

Нормально замкнутые контакты

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

Переключающиеся контакты

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

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

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

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

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

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

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

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

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

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

Потребляемая мощность реле.

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

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

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

Как проверить реле?

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

Номинальное напряжение (V, постоянное)Сопротивление обмотки (Ω ±10%)Номинальный ток (mA)Потребляемая мощность (mW)
325120360
57072
610060
922540
1240030
24160015
4864007,5

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

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

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

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

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

устройство, типы, зачем нужно, описание работы

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

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

Что такое реле

Определение реле таково:

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

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

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

Как работает реле?

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

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

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

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

Чтобы представить все это, посмотрим на рисунок:

Устройство и вид электромагнитного реле

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

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

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

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

Обозначения на корпусе реле

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

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

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

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

Типы реле

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

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

Также в зависимости от принципа действия различают:

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

Применение реле

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

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

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

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

Блок реле тока

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

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

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

Принцип работы и характеристики токового реле РТ-40

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

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

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

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

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

Устройство реле РТ40

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип работы электромеханического реле РТ40

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

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

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

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

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

Характеристики реле РТ40

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

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

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

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

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

Другие типы реле РТ-40

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

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

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

Самое популярное


Реле защиты и управления | Электротехника и электрооборудование

Страница 23 из 39

Реле — это аппарат, служащий для автоматического замыкания или размыкания вспомогательных электрических цепей (например, цепей управления контакторами) при изменении какого-либо параметра главной силовой цепи; импульс, под воздействием которого происходит приведение в действие контактной системы реле, может быть электрическим и неэлектрическим.
По назначению реле разделяют на две основные группы: реле защиты и реле управления (автоматики).
Реле защиты служат для защиты электрических установок при нарушении нормального режима работы (прежде всего при коротких замыканиях и перегрузках) отключением поврежденного участка.  Реле управления предназначаются для управления переходными процессами, поддержания установившейся величины тока в цепи или напряжения, а также для введения в действие отдельных элементов, входящих в цепь управления.
Реле различают по принципу действия, по конструктивному устройству и по назначению. Могут быть реле переменного и постоянного тока. В случае необходимости реле постоянного тока применяют и в цепях переменного тока; для этого последовательно с реле включается полупроводниковый вентиль (выпрямитель).
В конструкциях реле используют главным образом электромагнитный принцип. Однако имеются и другого рода реле: пневматические, тепловые, электронные и др. Для получения в работе реле выдержки времени применяются также механические устройства типа часовых механизмов и др.
Реле выполняются с контактами замыкающими и размыкающими. Так как эти контакты включают вспомогательные цепи, контактная часть реле состоит из маломощных элементов, рассчитанных на малые токи; вместе с тем конструкция подвижной системы и контактов обеспечивает высокую точность и быстроту действия аппарата. С более мощными контактами выпускают специальные типы реле, называемые промежуточными. Действие реле может быть мгновенным и с выдержкой времени. Собственное время автоматического действия реле мгновенного действия составляет 0,01—0,05 с. Выдержка времени может быть различной: от долей секунды до минуты и больше.
Из выпускаемого большого количества типов реле здесь рассматриваются только некоторые, получившие применение для управления и защиты электроприводов.
Максимальные реле, или реле максимального тока, имеют широкое применение в качестве реле защиты. Принцип действия электромагнитного реле максимального тока можно проследить по рис. 12.15, на котором схематически представлено устройство токового реле с вращающимся якорем. Это реле имеет замыкающие контакты. Такие реле выпускают под маркой ЭТ-520. Выпускают также реле указанной серии аналогичной конструкции с размыкающими контактами (типа ЭТ-522).
Реле состоит из электромагнита 1, якорь которого Ζ-образной формы 3 вращается на оси, несущей на себе подвижные контакты в виде мостика 5. Вращение оси задерживается пружинкой 4. Обмотки электромагнита реле 2 могут включаться ими непосредственно в силовую сеть или (при большой силе тока) через трансформатор тока. Если ток, протекающий через обмотки реле, превысит заданную величину, якорь, притягиваясь к сердечнику электромагнита, поворачивается на оси, преодолевая сопротивление пружины, и замыкает при этом контакты реле (подвижные контакты 5 прижимаются к неподвижным контактам 6). Величина тока, при которой реле действует (срабатывает), регулируется натяжением пружины 4 посредством перестановки рычажка — указателя 7 по шкале уставок тока срабатывания (или тока трогания) реле 8. После исчезновения тока в обмотках реле или уменьшения его до величины уставки тока трогания пружина 4 возвращает якорь и подвижные контакты в исходное положение.
Имеются конструкции токовых реле с качающимся якорем и с якорем прямолинейного хода (якорь втягивается в катушку электромагнита).
На рис. 12.16 схематически представлено реле максимального тока с прямолинейным ходом якоря с размыкающими контактами серии Р-4000. Такие реле широко применяют для защиты от перегрузки электродвигателей, в частности, в крановых установках.

Рис. 12.15. Электромагнитное токовое реле серии ЭТ-520

Реле имеет две катушки 1 электромагнита; которые включаются — каждая отдельно в две фазы силовой цепи электродвигателя. Катушки установлены на латунных трубах 2, внутри которых находится якорь (стальной) электромагнита 3 с штоком 4. Якорь опирается на втулку из немагнитного материала 5, положение которой (выше или ниже) регулируется винтом 6 с головкой 7. При превышении в катушках реле определенной величины тока якорь втягивается в катушку, поднимаясь кверху, при этом его шток упирается в коромысло 8, поворачивает его около неподвижной оси, разрывая при этом контакты реле 9 и 10, к которым подводится цепь управления пускателя электродвигателя. После отключения силовой цепи и исчезновения тока в катушках реле якорь под влиянием собственного веса опускается в исходное положение. Ток срабатывания реле регулируется винтом 6 вращением его головки 7: чем ниже будет опущена втулка 5, а с нею и якорь <3, тем больше становится величина тока, который требуется для втягивания якоря. Уставка тока срабатывания при регулировании реле видна на шкале 11.Она принимается обычно равной от 200 до 250% номинального тока электродвигателя.
Описанные выше реле имеют мгновенное действие. Существуют также максимальные электромагнитные и неэлектромагнитные реле, работающие с выдержкой времени, обратно зависимой от величины тока перегрузки. К ним относится и описанное выше тепловое реле, встроенное в магнитный пускатель.

Рис. 12.16. Электромагнитное реле максимального тока серии Р-4000
Промежуточные реле и реле времени, имеющие самое широкое распространение в электрических схемах управления приводами, применяют при необходимости обеспечить последовательность работы элементов механизмов или для одновременного воздействия на ряд независимых электрических цепей. Принцип действия промежуточного реле аналогичен действию любого электромагнитного реле мгновенного действия. При подаче питания на катушку реле якорь притягивает к ярму и перемещает контакты мостикового типа. Промежуточное реле может подавать одновременно импульс на несколько самостоятельных цепей управления и потому выполняется с большим числом контактов.

Контакты промежуточного реле выполняют более мощными, чем контакты первичного реле; это делают с целью включения мощных электромагнитов и выключателей подачей импульса от первичного (главного) реле через посредство промежуточного, обмотка которого включается в сеть контактами первичного реле.
На рис. 12.17 представлено промежуточное реле типа ЭП-41 с четырьмя замыкающими и двумя размыкающими контактами. При подаче напряжения на катушку электромагнита 3 якорь 1 притягивается к сердечнику 2; связанный с ним шток 7 передвигается вверх и производит с помощью закрепленных на нем контактных мостиков замыкание контактов 4 и размыкание контактов 5. После исчезновения тока в катушке реле якорь со штоком и подвижными контактными мостиками вращается в исходное положение под действием пружины 6 и собственного веса.
Реле типа ЭП-41 выпускают с различными сочетаниями числа замыкающих и размыкающих контактов общим их количеством не больше шести.
Реле времени служат для обеспечения работы схем автоматического управления с соблюдением требуемой последовательности и продолжительности включения и отключения аппаратов. Они срабатывают не мгновенно, а по истечении некоторого времени после воздействия импульса. Время от момента подачи импульса на воспринимающую систему до срабатывания контактов называется выдержкой времени реле.  Контакты реле времени бывают замыкающими и размыкающими. Принцип их действия различен. Конструируются реле времени как электромагнитные, маятниковые электромагнитные с часовым механизмом, пневматические и др.
Электромагнитные реле времени серии РЭ100 и РЭ180 выпускают для работы на постоянном токе. По конструкции они представляют собой токовое реле с качающимся якорем. Выдержка времени в этих реле — от 0,25 до 1,5 с — достигается при их отключении. 

Рис. 12.17. Промежуточное реле типа ЭП-41
Рис. 12.18. Схема устройства маятникового реле времени типа РЭ-218

Получается она за счет того, что якорь некоторое время удерживается в притянутом к сердечнику электромагнита состоянии после отключения тока (вследствие явлений самоиндукции и замедленного исчезновения магнитного потока в сердечнике особой конструкции).
Реле времени постоянного тока в отдельных случаях применяют при автоматизированном управлении электроприводами строительных машин (в частности, башенных кранов), с асинхронными электродвигателями. В этом случае в цепь управления, как уже отмечалось, включают полупроводниковые — селеновые и другие выпрямители (для питания обмоток реле выпрямительным током).
Маятниковое электромагнитное реле времени с часовым механизмом выпускают для работы в цепях как постоянного, так и переменного тока (рис. 12.18). Маятниковые реле типа РЭ-218 дают выдержку времени от 0,25 до 9 с. Величина ее регулируется перестановкой грузика на маятнике и с помощью упорного винта 1 (сокращение длины хода рычага 2 уменьшает выдержку времени).
При необходимости получения больших выдержек времени применяют неэлектрические реле: пневматические и двигательные. Пневматические реле времени дают выдержку времени от 0,4 с до 8 мин, а двигательные (имеющие в своем составе микроэлектродвигатель) — до 20 мин.
В тех случаях, когда необходимо получать выдержки времени от долей секунды до нескольких десятков секунд, пользуются электронными реле времени. Схема включения одного из них приведена на рис. 12.19. Выдержка времени такого реле определяется временем разряда конденсатора С на сопротивление Rc.  

Рис. 12.19. Схема включения электронного реле времени
Рис. 12.20. Схема включения фотоэлектронного реле

При отсутствии сигнала о начале действия реле (контакт К замкнут) конденсатор С заряжен; отрицательный потенциал на сетке триода, регулируемый положением движка на реостате R, имеет такую величину, при которой анод ный ток триода равен нулю (лампа заперта) и, следовательно, обмотки электромагнитного промежуточного реле РП, включенного в анодную цепь триода, не обтекаются током.
При получении сигнала (размыканием контакта К) конденсатор С начинает разряжаться на сопротивление Rc\ напряжение на его обкладках постепенно снижается и соответственно уменьшается величина отрицательного потенциала на сетке триода —лампа отпирается. Возникает постепенно возрастающий анодный ток, проходящий через обмотку реле РП. По достижении этим током некоторой определенной величины реле РП срабатывает (замыкает или размыкает свои контакты). Интервал времени между размыканием контакта К и срабатыванием реле составляет выдержку времени электронного реле. Выдержка времени прямо пропорциональна емкости конденсатора С и величине сопротивления Rc.
В приборах автоматики и автоматизированном электроприводе применяют также фотоэлектронные реле. Примером такого реле может служить устройство, схема включения которого приведена на рис. 12.20. В схему входят: фотоэлемент, электронная лампа-триод, сопротивление R, электромагнитное реле РП, обмотка которого включена в анодную цепь триода, и два источника постоянного тока (аккумуляторные батареи). Фотоэлектронное реле этого типа может использоваться в качестве фотопутевого выключателя (в тех случаях, когда по той или иной причине механический путевой выключатель непригоден).
Луч света, освещающий фотоэлемент, пересекается движущейся частью управляемого механизма. Когда фотоэлемент освещен, по левой части схемы (см. рис. 12.20) течет фототок IФ, показанный на схеме стрелкой. Он создает в сопротивлении 7? падение напряжения, равное 7ф7?, в результате на сетке триода поддерживается отрицательный потенциал такой величины, что лампа заперта, анодный ток (в правой части схемы) отсутствует, обмотка реле РП не обтекается током. Как только луч света, освещающий фотокатод, пересекается движущимся предметом (частью механизма), фототок 7ф прекращается, с ним вмёсте исчезает и падение напряжения в сопротивлении R, отрицательный потенциал на сетке триода резко уменьшается (лампа отперта), анодный ток, возникающий в правой части схемы, обтекает обмотку реле РП, которое, срабатывая (замыкая свои контакты), посылает импульс в цепь управления механизмом. Механизм останавливается. Вместо фотоэлемента в подобных схемах могут применяться фотосопротивления, резко снижающие свое сопротивление под воздействием луча света.

Что такое реле? - ES Components

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

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

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

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

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

Источник: Википедия

Что такое релейный переключатель | Работа, работа и тестирование реле

Что такое реле?

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

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

Каждое электромеханическое реле состоит из

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

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

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

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

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

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

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

Рабочее

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

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

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

Типы контактов реле

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

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

Poles and Throws

Реле могут переключать одну или несколько цепей. Каждый переключатель в реле называется полюсом. Количество цепей, подключаемых реле, указано в виде бросков.

В зависимости от полюсов и ходов реле подразделяются на

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

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

Однополюсное двухходовое реле

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

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

Двухполюсное одинарное реле

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

Двухполюсный, двойной ход

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

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

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

Применение реле

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

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

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

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

Реле - принцип работы, конструкция, типы, применение

Типы реле

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

Классификация реле

Вспомогательные или миниатюрные реле

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

Реле блокировки с

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

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

Реле таймера с

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

Контакторы Контакторы

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

Контактор

Реле для станков

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

Реле перегрузки

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

Подробнее: Реле перегрузки - Принцип работы, типы, подключение

Реле утечки на землю

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

Помимо вышеуказанных классификаций, реле также классифицируются по типу рабочего напряжения, подаваемого на катушку, как реле постоянного и переменного тока, классифицируются в зависимости от конструкции как герметичные, шарнирные, плунжерные реле и т. Д.

Что такое реле? Как работает реле и различные типы реле

Реле можно найти повсюду, от небольшого контроллера светофоров до сложной высоковольтной распределительной станции. В общем, реле такие же, как и любой другой переключатель, который может либо включать, либо разрывать соединение, то есть может либо соединять две точки, либо отключать их, поэтому реле обычно используются для включения или выключения электронной нагрузки. Но это очень обобщенное утверждение, существует множество типов реле , и каждое реле ведет себя по-разному в зависимости от его применения, одним из наиболее часто используемых реле является электромеханическое реле , и, следовательно, мы сосредоточимся на нем больше. эта статья.Несмотря на различия в конструкции, основной принцип работы реле одинаков, поэтому давайте подробнее обсудим основные принципы работы реле и более подробно рассмотрим его конструкцию

.

Что такое реле?

Реле - это электромеханическое устройство, которое можно использовать для включения или отключения электрического соединения. Он состоит из гибкой движущейся механической части, которой можно управлять электронно с помощью электромагнита, в основном, реле похоже на механический переключатель, но вы можете управлять им с помощью электронного сигнала, а не вручную включать или выключать.Опять же, принцип работы реле подходит только для электромеханического реле.

Существует множество типов реле , и каждое реле имеет свое собственное применение, стандарт, и обычно используемое реле состоит из электромагнитов, которые обычно используются в качестве переключателя. Словарь говорит, что реле означает акт передачи чего-либо от одного объекта к другому , то же значение может быть применено к этому устройству, потому что сигнал, полученный с одной стороны устройства, управляет операцией переключения на другой стороне.Таким образом, реле - это переключатель, который управляет цепями (размыканием и замыканием) электромеханически. Основная операция этого устройства заключается в включении или выключении контакта с помощью сигнала без участия человека. Он в основном используется для управления цепью высокой мощности с использованием сигнала низкой мощности. Как правило, сигнал постоянного тока используется для управления цепью, которая управляется высоким напряжением, например, управление бытовой техникой переменного тока с помощью сигналов постоянного тока от микроконтроллеров.

Конструкция реле и его работа:

На следующем рисунке показано, как реле выглядит внутри и как оно может быть сконструировано,

На кожухе размещен сердечник с намотанными на него медными обмотками (образующими катушку).Подвижный якорь состоит из подпружиненной опоры или конструкции, подобной стойке, соединенной с одним концом, и металлического контакта, соединенного с другой стороной, все эти устройства размещены над сердечником так, что, когда катушка находится под напряжением, она притягивает якорь. Подвижный якорь обычно рассматривается как общий вывод, который должен быть подключен к внешней схеме. Реле также имеет два контакта, а именно: , , нормально замкнутый и нормально разомкнутый (NC и NO), , , нормально замкнутый штифт, подключен к якорю или общей клемме, тогда как нормально разомкнутый штифт остается свободным (когда катушка не находится под напряжением. ).Когда катушка находится под напряжением, якорь перемещается и подключается к нормально разомкнутому контакту до тех пор, пока не будет протекать ток через катушку. Когда он обесточен, он возвращается в исходное положение.

Общая схема реле показана на рисунке ниже

Что внутри реле - Разборка

Электромеханическое реле в основном сконструировано с использованием нескольких механических частей, таких как электромагнит, подвижный якорь, контакты, ярмо и пружина / рама / стойка, эти части показаны на внутренних изображениях реле ниже.Все они логически организованы и образуют реле.

Здесь мы объяснили внутренние механические части реле :

Электромагнит: Электромагнит играет важную роль в работе реле . Это металл, не обладающий магнитными свойствами, но его можно превратить в магнит с помощью электрического сигнала. Мы знаем, что когда ток проходит по проводнику, он приобретает свойства магнита.Таким образом, когда металл намотан медной проволокой и приводится в действие достаточным источником питания, этот металл может действовать как магнит и притягивать металлы в пределах своего диапазона.

Подвижный якорь: Подвижный якорь - это простая металлическая деталь, которая балансируется на шарнире или стойке. Это помогает установить или разорвать соединение с подключенными к нему контактами.

Контакты: Это проводники, которые существуют внутри устройства и подключены к клеммам.

Ярмо: Это небольшая металлическая деталь, закрепленная на сердечнике, чтобы притягивать и удерживать якорь, когда катушка находится под напряжением.

Пружина (опция): Некоторым реле не нужна пружина, но если она используется, она подключается к одному концу якоря, чтобы обеспечить его легкое и свободное движение. Вместо пружины можно использовать металлическую подставку.

Принцип работы реле

Теперь давайте разберемся, как реле работает в нормально замкнутом и нормально разомкнутом состоянии.

Реле в НОРМАЛЬНО ЗАКРЫТОМ состоянии:

Когда на сердечник не подается напряжение, он не может генерировать магнитное поле и не действует как магнит. Следовательно, он не может притягивать подвижную арматуру. Таким образом, само исходное положение - это якорь, подключенный в нормально закрытом положении (NC).

Реле в НОРМАЛЬНО ОТКРЫТОМ состоянии:

Когда на сердечник подается достаточное напряжение, он начинает создавать вокруг него магнитное поле и действует как магнит.Поскольку подвижный якорь находится в пределах своего диапазона, он притягивается к магнитному полю, создаваемому сердечником, поэтому положение якоря изменяется. Теперь он подключен к нормально разомкнутому контакту реле, и внешняя цепь, подключенная к нему, работает по-другому.

Примечание: Функциональность внешней цепи зависит от подключения к контактам реле.

Итак, наконец, мы можем сказать, что когда катушка находится под напряжением, якорь притягивается, и можно увидеть действие переключения, если катушка обесточена, она теряет свои магнитные свойства, и якорь возвращается в исходное положение.

Вы можете проверить работу реле в реальном времени на в приведенной ниже анимации:

Различные типы реле:

Помимо электромагнитного реле, существует множество других типов реле , которые работают по другим принципам. Его классификация выглядит следующим образом:

Типы реле по принципу действия

Когда два разных материала соединяются вместе, они образуют биметаллическую полосу.Когда эта полоса находится под напряжением, она имеет тенденцию изгибаться, это свойство используется таким образом, что природа изгиба обеспечивает соединение с контактами.

С помощью нескольких механических частей и на основе свойств электромагнита соединение выполняется с контактами.

Вместо механических частей, таких как электротермические и электромеханические реле, используются полупроводниковые устройства. Таким образом, скорость переключения устройства можно сделать проще и быстрее. Основными преимуществами этого реле являются его больший срок службы и более быстрое переключение по сравнению с другими реле.

Это комбинация электромеханических и твердотельных реле.

Типы реле в зависимости от полярности:

Они похожи на электромеханические реле, но в них есть как постоянный магнит, так и электромагнит, движение якоря зависит от полярности входного сигнала, подаваемого на катушку. Используется в приложениях телеграфии.

Катушка в этих реле не имеет полярности, и ее работа остается неизменной даже при изменении полярности входного сигнала.

Комбинации ударов и бросков:

Выключатели

также можно классифицировать по количеству комбинаций полюсов и переключателей. Полюс можно рассматривать как входную клемму и подвижную часть, подключенную к ней, тогда как бросок можно рассматривать как выходную клемму. Его классификация выглядит следующим образом:

Однополюсное, одноходовое реле (SPST):

Он состоит только из одного шеста и одного броска.Обычно путь либо закрыт, либо открыт (остается нетронутым для любого терминала). Нажимная кнопка - лучший пример этого типа. Когда мы нажимаем кнопку, контакт находится в закрытом положении, а при отпускании контакт находится в открытом положении, что можно понять из изображения ниже.

Однополюсное двухходовое реле (SPDT):

Этот тип переключателей состоит только из одного полюса, но имеет два положения. Таким образом, контакт всегда устанавливается на любой из выводов.В качестве примера можно рассмотреть ползунковый переключатель. Ползунок всегда подключен к любому из контактов, т.е. замкнутый путь всегда существует, если оба контакта подключены к цепи.

Двухполюсное, одноходовое реле (DPST):

Имеет две шесты и бросок. Его контакты либо разомкнуты, либо замкнуты, что делается одновременно. Тумблер работает на этом свойстве. Когда переключатель переводится из одного положения в другое, оба контакта перемещаются одновременно.

Двухполюсное, двухходовое реле (DPDT):

Этот тип переключателей имеет два полюса, но отдельный полюс имеет два положения. Таким образом, это называется двойным ходом, и действие переключения выполняется одинаково и одновременно для обоих полюсов. Переключатель на стандартном триммере имеет DPDT, потому что, когда мы заряжаем триммер и когда переключатель на триммере находится в состоянии ВКЛ, он автоматически прекращает зарядку, что означает, что переключатели в цепи зарядки внутренне разомкнуты.

Применение реле:

Применение реле безгранично, его основная функция - управление цепью высокого напряжения (цепь 230 В переменного тока) с помощью источника питания низкого напряжения (напряжение постоянного тока).

  • Реле используются не только в больших электрических цепях, но и в компьютерных цепях для выполнения в них арифметических и математических операций.
  • Используется для управления переключателями электродвигателя.Чтобы включить электродвигатель, нам потребуется питание 230 В переменного тока, но в некоторых случаях / приложениях может возникнуть ситуация, когда двигатель будет включен с напряжением питания постоянного тока. В этих случаях можно использовать реле.
  • Автоматические стабилизаторы - одно из применений, в которых используется реле. Когда напряжение питания отличается от номинального, набор реле определяет колебания напряжения и управляет цепью нагрузки с помощью автоматических выключателей.
  • Используется для выбора цепи, если в системе существует более одной цепи.
  • Используется в телевизорах. Внутренняя схема старого телевизора с кинескопом работает с напряжением постоянного тока, но кинескопу требуется очень высокое напряжение переменного тока, чтобы включить кинескоп от источника постоянного тока, мы можем использовать реле.
  • Используется в контроллерах светофоров, регуляторах температуры.

Электромеханическое реле - История электромеханического реле


Электромеханическое реле, которое использовалось как конструктивная часть некоторых ранних калькуляторов и компьютеров (см. Компьютеры Цузе, Эйкена и Стибица), было изобретено в 1835 году блестящим американским ученым Джозефом Генри (1797–1878), известным главным образом как изобретатель электромагнитное явление самоиндукции и взаимной индуктивности (см. соседнюю фотографию электромагнита Генри 1831 года).Генри интересовался только наукой об электричестве, а реле было лабораторным трюком для развлечения студентов.

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

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

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

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

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

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

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

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

Реле и исполнительные механизмы - OpenLabPro.com

Реле и исполнительные механизмы являются важными аппаратными частями встроенной системы. В то время как исполнительный механизм действует как устройство, которое помогает вызывать необходимые механические движения, реле в основном работает как переключатель. Реле используются вместо переключателей из-за ряда их преимуществ перед механическими переключателями, которые будут обсуждаться здесь в этой главе. В этой главе вы узнаете больше о исполнительных механизмах и реле.

Приводы

Как упоминалось выше, приводы - это устройства, которые вызывают необходимые механические движения в физическом процессе на заводе.Привод состоит из двух отдельных модулей: усилителя сигнала и преобразователя. В то время как усилитель преобразует управляющий сигнал малой мощности в сигнал высокой мощности, преобразователь преобразует этот усиленный сигнал в требуемую форму энергии.

Поскольку функция исполнительного механизма аналогична самому преобразователю, исполнительные механизмы классифицируются как преобразователи. Как и преобразователь, исполнительные механизмы преобразуют электрический сигнал в соответствующую физическую величину, такую ​​как движение, сила, звук и т. Д.Приводы обычно управляются командным сигналом низкого напряжения.

span { цвет фона: # cb2d46! важно; } .fusion-content-box-1 .fusion-content-box-hover .link-area-box-hover .heading .icon> span { цвет границы: # cb2d46! важно; }]]> Этот курс охватывает все, что вам нужно для начала работы со встроенными системами, от самого простого управления вводом-выводом до расширенного интерфейса SD-карты.

Подробнее о курсе

В зависимости от количества стабильных состояний, которыми обладает выход исполнительного механизма, исполнительные механизмы классифицируются как двоичные или непрерывные устройства.
Реле считается двоичным исполнительным механизмом, так как оно имеет два стабильных состояния. Реле либо находятся под напряжением и фиксируются, либо обесточиваются и не фиксируются. Между тем, двигатель считается исполнительным механизмом непрерывного действия, поскольку он совершает полный оборот. Помимо реле, наиболее распространенными типами устройств вывода являются освещение, двигатели и громкоговорители.

Реле

Переключатели - это очень часто используемые устройства, но у них есть несколько недостатков по сравнению с другими аналогичными устройствами, доступными на рынке.Один из главных недостатков - сравнительно большие размеры. Еще один главный недостаток - эти переключатели нужно включать и выключать вручную. Чтобы преодолеть эти недостатки переключателей, используются реле. Реле - это те устройства, которые можно включать / выключать путем подачи низкого напряжения на клеммы реле.

Реле обычно используются в системах автоматического управления, поскольку они могут управлять оборудованием с помощью электрических сигналов. По режиму работы реле можно разделить на нормально разомкнутые и нормально замкнутые.В нормально разомкнутых реле контакты подключаются, когда управляющие клеммы находятся под напряжением, в то время как в нормально замкнутых реле контакты подключаются к источнику питания, когда исполнительные клеммы реле не подключены. Есть реле с большой токовой нагрузкой, их называют контакторами.

Существуют однополюсные однополюсные реле (SPST), двухполюсные одинарные реле (DPST), однополюсные двухходовые (SPDT) и двухполюсные двухходовые (DPDT) реле, как в случае механических переключателей.

Электромеханические реле

Реле имеет электрические и механические компоненты и поэтому может рассматриваться как электромеханическое устройство. такое устройство состоит из трех контактных выводов, известных как общий (COM), нормально закрытый (NC) и нормально открытый (NO). Для управления электрической цепью реле замыкают и размыкают эти контакты. Электромеханическое реле состоит из трех клемм: общего (COM), нормально замкнутого (NC) и нормально разомкнутого (NO) контактов.Они могут либо открываться, либо закрываться, когда реле работает.

Электромеханические реле могут работать как от источников переменного, так и от постоянного тока. Несмотря на то, что есть несколько различий в конструктивных аспектах, реле переменного и постоянного тока работают по принципу электромагнитной индукции. Одно из основных отличий состоит в том, что реле переменного тока имеют специальную схему схемы для обеспечения непрерывного магнитного поля, как в реле переменного тока, размагничивание катушки происходит каждый раз, когда она достигает текущего нулевого положения.

Большинство электромеханических реле бывают индукционного или притягивающего типа. Основным принципом работы реле притягиваемого типа является электромагнитное притяжение. Якорь притягивается к электромагниту, и эта электромагнитная сила прямо пропорциональна квадрату магнитного потока или квадрату тока в воздушном зазоре. Реле притягиваемого типа далее подразделяются на тип с шарнирным якорем, плунжерный тип, уравновешенный тип, тип с подвижной катушкой и герконовый тип.

Как следует из самого названия, электромеханические реле индукционного типа работают по принципу электромагнитной индукции и могут работать только с источниками переменного тока. Сила, необходимая для работы, которая иначе называется силой срабатывания, создается при взаимодействии двух переменных магнитных потоков. Эти типы реле снова подразделяются на реле с заштрихованными полюсами, индукционные чашки и реле ватт-часов.

Твердотельные реле

Твердотельные реле появились как ответ на несколько недостатков электромеханических реле.Ограничения электромеханических реле включают ограниченный срок службы контактов и высокие затраты на изготовление. Кроме того, он переключается очень медленно, и когда дело доходит до более мощных реле контакторов, эти ограничения становятся более очевидными. Твердотельные реле используют TRIAC или транзисторный выход для переключения контролируемой мощности, заменяя механические контакты.

Внутри реле находится светодиодный источник света, который оптически подключен к выходному устройству. При подаче питания постоянного тока низкого напряжения реле включается.Выходное устройство (SCR, TRIAC или транзистор) оптически связано со светодиодным источником света внутри реле.

В отличие от электромеханических реле, твердотельные реле не имеют движущихся частей, что упрощает и ускоряет их включение и выключение. Кроме того, в твердотельных устройствах никогда не возникает таких проблем, как искрение между контактами и контактная коррозия.

Выходным устройством (SCR или TRIAC) в твердотельных реле является тиристор. Собственный гистерезис этого тиристора поддерживает непрерывность цепи, даже если светодиод обесточен.И это будет продолжаться до тех пор, пока ток не упадет ниже порогового значения, которое называется удерживающим током. Это позволит избежать разрыва цепи в середине пика синусоидальной волны.

Поделитесь любовью, поделитесь этим

Как работают реле - инженерное мышление

Изучите основы реле, чтобы понять основные части, различные типы, а также принцип их работы.

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть руководство YouTube.

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

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

Для получения дополнительной информации щелкните ЗДЕСЬ

Что такое реле и почему мы их используем?

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

Реле

Реле используются там, где необходимо управлять цепью, используя маломощный сигнал, или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом. Реле обеспечивают полную гальваническую развязку между управляющими и управляемыми цепями.

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

Основные части реле

В реле есть две основные цепи. Первичная и вторичная стороны.

Первичный и вторичный

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

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

Объяснение первичной и вторичной обмоток

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

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

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

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

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

Якорь

Как работает электромеханическое реле

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

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

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

Принцип работы твердотельных реле (SSR)

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

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

SSR

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

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

Фототранзистор

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

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

Типы реле

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

Нормально разомкнутые реле

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

нормально разомкнутые реле

нормально замкнутые реле

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

Нормально замкнутый простой пример

Блокировочное реле

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

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

Блокировочное реле

Когда кнопка вызова нажата, она замыкает цепь и питает электромагнит, это подтягивает поршень и замыкает цепь, чтобы включить лампу. Также на контроллер лифта отправляется сигнал, чтобы лифт опускался.Кнопка отпускается, это отключает питание исходной цепи, но, поскольку поршень не подпружинен, он остается на месте, а лампа остается включенной.

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

Реле с фиксацией, таким образом, имеют преимущество наличия позиционной «памяти». После активации они останутся в своем последнем положении без необходимости в дальнейшем вводе или токе.

Двухполюсные или однополюсные

Реле могут иметь одно- или двухполюсные. Термин «полюс» относится к количеству контактов, переключаемых при включении реле. Это позволяет запитать более одной вторичной цепи от одной первичной цепи.

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

Двухполюсные реле

Двух- или одинарные реле

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

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

Double Throw

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

Двухполюсное реле двойного направления

Двухполюсное реле двойного направления или DPDT используется для управления 2 состояниями в 2 отдельных цепях.

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

Double Pole Double Throw

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

Глушители (диоды маховика)

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

Ограничительный диод

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