Электромагнитное реле это: Все об электромагнитных реле

Все об электромагнитных реле

Электромагнитное реле — реле, которое реагирует на величину электрического тока посредством притяжения ферромагнитного якоря или сердечника при прохождении тока через его обмотку.

Реле имеет ограниченный ресурс это связано в первую очередь из-за принципа его работы: электромеханическое реле функционирует за счет работы магнитного поля и замыкания механических контактов. Механические контакты изнашиваются, катушка сгорает, отсюда и возникает необходимость его ремонта. Чаще всего ремонт заключается в чистке контактов или решении проблем с катушкой.

Конструкция и типовые проблемы

Прежде чем перейти к вопросам ремонта, давайте пройдемся по составным частям электромагнитного реле. Реле само по себе сравнивает величины управляющего воздействия, после чего происходит передача сигнала в управляемые цепи.

В нашем случае на катушку подаётся электрический ток. Якорь притягивается к сердечнику катушки за счет магнитного усилия созданного магнитным потоком.

Реле срабатывает в том случае если подано достаточное напряжение и ток. При срабатывании электромагнита замыкаются контакты. Контактов может быть несколько групп, а также пары нормально-замкнутых и нормально-разомкнутых контактов.

На фото изображено реле МКУ-48, в нижней части которого расположена катушка, подсоединенная проводами к клеммам. В верхней части вы видите набор токопроводящих пластин в составе контактной группы.

Катушка наматывается на каркасе, в ней располагают магнитопровод. Крепится катушка на нем разными методами, например за счет медной пластины, фасонной пластинки, шайб медных и изоляционных.

Конструкций реле может быть великое множество, но основные ответственные узлы одни и те же:

1. Катушка.

2. Контактные группы.

Их взаимное расположение, траектория движения, их количество может существенно отличаться.

Проблема 1 — контакты

Пожалуй, на первом месте в проблеме функционирования всех коммутационных аппаратов является нагар или износ контактов. Для повышения долговечности и снижения контактного сопротивление они могут быть покрыты дорогими металлами, типа серебра, золото или платины.

Но ресурсы всех механических частей ограничены числом срабатываний. Кроме ударной нагрузки, которая возникает при их замыкании, контакты разрушаются от искр и дуг, которые непременно образуются при включении хоть сколько-нибудь мощных электроцепей, особенно если в их составе есть индуктивность или емкость.

Наверняка вы замечали, что когда вы включаете зарядное от смартфона или ноутбука в розетку проскакивает сноп искр, так вот это и есть процесс заряда входной ёмкости. От таких вспышек на контактах образуется нагар.

Если в розетке, благодаря её конструкции он не так страшен – ведь вы, вставляя и вынимая вилку, счищаете малую часть сажи, то в реле нагар накапливается, рано или поздно сопротивление контактов возрастает, они начинают сильнее греться, отсюда получается еще больше нагара.

Следующий этап, это либо выгорание контактных пластин или деталей корпуса реле (автомата, пускателя…), либо, в лучшем случае, ток просто перестанет протекать через реле.

В таком случае нужно восстановить контакты. В простейших случаях нужно почистить их ластиком. Вообще контакты чистят спиртом зубной щеткой, или ватной палочкой, или бумажкой смоченной в спирте, если расстояние между контактами маленькое, а после высыхания шлифуют замшей. После этого стоит усилить прижим контактов, если он ослабился и если есть возможность регулировки.

Но, если они обгорели достаточно сильно, а на замену поставить нечего, можно чистить их стеклянной бумагой или мелкой наждачкой. Только долговечность такого ремонта зависит от остаточного состояния контактов.

Здесь нужно счистить нагар и выровнять контактную площадку, при этом не оставить царапин и не снять слой металла. При этом плоскости контактов должны при их замыкании максимально друг к другу прилегать. От площади соприкосновения зависит переходное сопротивление и нагрев контактов при прохождении тока. 

Проблема 2 – катушка

Магнитный поток, который возникает вокруг катушки, захватывает окружающие пространство и механизмы реле, происходит движение якоря и срабатывание контактов. Этого не произойдет, если катушка сгорела. Давайте рассмотрим частые проблемы с электромагнитной системой реле.

1. Обрыв провода обмотки в месте соединения (пайки) с клеммой. Возникает из-за вибраций, повышенном значении тока в катушке, коррозии и окисления.

2. Межвитковое замыкание. При такой неисправности характерен повышенный нагрев катушки, плохая подтяжка якоря и прижим контактов, повышенный гул (следствие возросшего тока), вибрации корпуса.

3. Обрыв провода в самой катушке.

Симптомы

Мы рассмотрели основные причины поломки реле. Их не так уж и много. Однако симптомов этих неисправностей больше. Чтобы правильно поставить диагноз и решить проблему нужно понять их причину. Давайте теперь поговорим о том, как они проявляются на практике.

Почему реле громко гудит

Межвитковое замыкание это локальное повреждение изоляции обмоточного провода катушки и прохождение тока напрямую через какую-то часть витков. Т. е. ток течет не по длине витка, а в точке, от одной массы проводника, к другой. Ток в таком случае может возрастать.

Тогда реле работает не в номинальном режиме, магнитный поток может отклоняться от необходимой величины в большую и меньшую сторону, это вызывает нестабильность положения якоря, вибрации в магнитопроводе, шихтованном железе. Особо заметен этот дефект на реле переменного тока, которые всегда слегка гудят, то при подобной проблеме они начинают сильно вибрировать, а их гул усиливается в разы.

Внешне проявляться это может как потемнения на отдельных участках катушки. Дальнейшая работа реле с таким дефектом приведет к тому, что в месте межвиткового замыкания будет происходить усиленный нагрев, со временем катушка перестанет функционировать, вариантов развития ситуации два:

1. Хороший – в катушке перегорит часть витков, и цепь будет разорвана, от образовавшейся гари ток перестанет протекать. Тогда магнитопровод и шасси катушки останутся целыми. В таком случае достаточно найти такую же катушку и произвести её замену. Для этого реле разбирается не полностью, а только в тех местах, где это необходимо, например в РВП катушка снимается с шасси и заменяется без каких – либо проблем.

2. Плохой вариант – реле нагревается и от высокой температуры происходит возгорание обмоток и изоляторов, в результате чего повреждается магнитопровод. Если он подвижный, как на фото выше, то дальнейшая его работа может быть нарушена или невозможна вообще, тогда кроме катушки нужно найти и магнитопровод, в таком случае проще поменять реле полностью, а сгоревшее оставить на запчасти, если контактные группы в нем уцелели.

Кроме самого реле это может повлечь за собой и дальнейшие проблемы в виде пожара. Поэтому если реле начало сильно гудеть – не откладывайте его осмотр на потом.

Катушку можно перемотать, обмоточные данные могут быть указаны на этикетке, которая опоясывает катушку. На фото ниже вы видите, какая может быть указана информация:

• Марка провода;
• Диаметр провода;
• Число витков;
• Рабочее напряжение;
• Частота.

Теперь нужно удалить этикетку и посмотреть: может повреждение таится на поверхности? Тогда вы можете смотать немного провода, устранить проблему (заизолировать и спаять) и домотать обратно. Если на поверхности не видно дефектов, тогда нужно срезать или сматывать всю обмотку искать неисправность. Если она существенная – перематывать новым проводом.

Если такая этикетка сгорела, или повреждена нужно попробовать установить реле на обмоточный станок и размотать его вручную сосчитав число витков.

Трещит реле

Реле может трещать при плохом прижиме контактов, у такой проблемы есть три причины:

1. Износ контактов.

2. Разрегулировка прижимной пластины.

3. Недостаточный ток катушки.

У первых двух проблем больше механическое происхождение. Если контакты износились, они могут искрить и трещать. Тогда их нужно заменить. Если заменить нечем, можно попробовать их отшлифовать и выровнять.

Нужно добиться чтобы площадь соприкосновения была не меньше чем 2/3 от общей площади, чтобы это проверить, берут копировальную бумагу и прикладывают к обычной бумаге, после чего делают отпечаток контакта.

Натяжение (упругость пластин на которых расположены контакты) проверяют динамометром (в теории), на практике же, просто отгибают контакт и смотрят как он вернулся назад, если отгибался он слабо, и возвращался вяло – значит нужна регулировка. Если отгибался туго, а возвращался со щелчком – значит всё хорошо.

Если ток катушки малый реле тоже будет трещать. Дело в том, что тогда магнитное поле получается слабым и прижимная сила на контактах тоже. Ток катушки может быть малым из-за просадок напряжения, а также из-за проблем с проводкой. Возможно, где-то есть потери на соединениях, осмотрите все соединения и клеммы.

Реле залипает

Вы отключили цепь, а реле осталось в активном положении, при этом так происходит через раз, т.е. проблема не имеет устойчивого характера:

Причин может быть три:

1. Плохой контакт.

2. Влияние окружающей среды

3. Механическая неисправность.

4. Проблемы в проводке.

Плохое состояние контактов, как я уже неоднократно сказал, – причина нагрева, так вот нагрев может стать причиной залипания контактов. Контакты разогреваются до такой степени, что поверхность металла слипается.

Проверьте чистоту корпуса реле, и что внутри него, может быть, там поселилась какая-то живность, или его чем-то залили. Вполне вероятно природное происхождение проблемы, тип гнезда пауков в электрощите или чего-то подобного.

Если корпус реле в чем-то липком, то проверьте, нет ли этого вещества внутри, может быть это и есть причина залипания контактов. Ну и последний «природный» вариант – может оно замерзло?

Проверьте напряжение на контактах реле, возможно просто где-то есть утечка, и реле остается под напряжением и его контакты не разъединяются.

Реле не срабатывает

Обмотка катушки выполняется тонким медным эмалированным проводом. Толщина провода может быть в районе 0.07 мм и выше. От толщины провода и длины обмотки зависит мощность включения реле и ток необходимый для замыкания контактов.

Для подключения реле к другим устройствам на его нижней части (часто, но не обязательно на нижней) расположены клеммы или другие виды контактов. Простейшая проблема – это когда один из концов катушки отпаивается от этой клеммы.

В таком случае достаточно просто припаять конец катушки. Будьте аккуратны, когда будете зачищать провод от эмали, вы можете переломить его, и он в скором времени отвалится.

Возможно реле не срабатывает, потому что катушка оборвана. Обрыв может быть на поверхности, а может быть и в середине, тогда порядок действий такой же, как и в случае с межвитковыми:

1. Вытащить катушку.

2. Снять с неё оболочку.

3. Проверить обрыв на поверхности, если нет размотать поискать внутри.

4. Спаять место обрыва и заизолировать.

5. Собрать катушку.

Проверка реле

Быструю проверку реле можно выполнить прозвонкой или мультиметром. Для этого прозвоните контакты катушки, цепь должна быть замкнутой, если прозвонка не сработала – значит, катушка не в обрыве.

Следующий шаг проверить нормально-замкнутые контакты, когда на реле нет напряжения, они должны быть замкнуты, сопротивление стремиться к нулю, а прозвонка должна сработать. Подайте напряжение на обмотку и проверьте также нормально-разомкнутую пару. Она должна сомкнуться.

Более точную проверку можно провести мегомметром. Нужно прозвонить сопротивление между независимыми группами контактов, оно должно быть большим, конкретно, сколько написано в технических характеристиках коммутационного прибора, вообще от 1 МОм и выше. Также проверить сопротивление между катушкой и магнитопроводом, якорем. Оно тоже должно быть большим. В противном случае реле не будет функционировать правильно.

Ранее ЭлектроВести писали, что оператор системы распределения «ДТЭК Киевские электросети» (Киев) оснастил современными системами телемеханизации 287 трансформаторных и распределительных подстанций.

По материалам: electrik.info.

Электромагнитное реле.

В качестве источника энергии для усиления сигналов чувствительного элемента используют электрические системы. В системах электроавтоматики большое распространение получили электрические реле. Они срабатывают от сравнительно слабого сигнала, но включают при этом электрическую лень, по которой проходит значительный ток. Это промежуточное звено между цепью слабого тока и цепью значительно большей мощности. При действии на реле электрического сигнала чувствительного элемента системы автоматики приводятся в действие одна или несколько управляемых электрических цепей.

Реле — это устройства, включающие, выключающие или переключающие электрические цепи при помощи электрического тока. В аппаратуре автоматического управления наибольшее распространение имеют электромагнитные реле. По родутока, используемого для приведения реле в действие, их делят на реле постоянного и переменного тока, а по принципу действия — на нейтральные и поляризованные.

Нейтральное реле срабатывает при любом направлении тока, проходящего через обмотку электромагнита, а поляризованное *— только при определенном направлении тока.

Электромагнитное нейтральное реле включает электромагнит, состоящий из катушки, на которую намотан изолированный провод, с помещенным внутри сердечником из мягкой стали (рис. 1). С одной стороны он прикреплен к неподвижной части магнитопровода, а с другой оканчивается полюсным наконечником, который немного выступает из катушки. На ярмо подвижно закреплен якорь, который с помощью возвратной пружины удерживается на некотором расстоянии от полюсного наконечника. На якоре укреплена тонкая упругая пластинка с контактом. Это подвижный контакт реле. Против него на некотором расстоянии находится неподвижный контакт, расположенный на упругой тонкой пластинке. При пропускании тока по обмотке сердечник намагничивается и притягивает якорь. Реле срабатывает, контакты при этом замыкаются. При отключении обмотки от источника тока сердечник размагничивается, якорь под действием пружины возвращается в прежнее положение и контакты размыкаются. Электромагнитные реле могут иметь размыкающие и переключающие контакты.

Электромагнитное поляризованное реле обладает высокой чувствительностью и большей скоростью срабатывания, чем нейтральное реле. Основные части поляризованного реле — две катушки, намотанные изолированным проводом, постоянный магнит, неподвижная часть магнитопровода и якорь.

Рис. 1. Устройство электромагнитного нейтрального реле:

1 — магнитопровод; 2 — сердечник; 3 — катушка; 4 — корпус катушки; 5 и 6 — неподвижный и подвижный контакты; 7 — пружина.

Якорь свободно перемещается внутри неподвижной части магнитопровода так, что может замыкать или левый или правый неподвижные контакты, укрепленные на регулировочных винтах. Для переброски якоря из одного крайнего положения в другое обмотку реле надо подключить к источнику постоянного тока. При протекании по обмотке тока на якорь действует дополнительная магнитная сила, образованная током. Направление действия этой силы определяется направлением тока в обмотке.

Положение якоря поляризованного реле после отключения катушки от источника тока зависит от положения регулировочных винтов, на которых расположены неподвижные контакты, а также наличия или отсутствия пружин, удерживающих якорь в среднем положении.

Магнитоуправляемые контакты (герконы) надежнее, чем обычные электромагнитные реле. Магнитоуправляемый контакт представляет собой устройство, одна или две контактные пластины которого (всего их две или три) изготовлены из ферромагнитного материала. Пластины расположены в параллельных плоскостях и герметически впаяны в стеклянную колбу с инертным газом. Срабатывание (замыкание и размыкание) контактов происходит под воздействием внешнего магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом или электромагнитом. Рабочие поверхности контактных пластин покрыты слоем золота, серебра или их сплавов.

Герконы отличаются высокой надежностью, большим числом срабатываний, малым сопротивлением контактов. Основные недостатки — незначительная мощность контактов и слабая перегрузочная способность.

На базе герконов конструируют путевые переключатели с постоянными магнитами на подвижных частях механизмов. В доильной установке АДМ-8 и доильном аппарате почетвертного доения их используют при учете молока. Реле на магнитоуправляемых контактах используют для коммутации цепей логической автоматики и для связи полупроводниковых приборов с аппаратами, где протекает ток значительной силы.

Программные реле времени, управляющие работой автоматической системы по заданной программе, представляют собой реле времени с несколькими независимыми выдержками.

Выдержки времени до 5 с можно получать посредством несложных схемных решений, которые позволяют замедлить нарастание или спадание токов в обмотках электромагнитных реле постоянного тока (рис. 2). Для этого параллельно обмотке реле можно включить резистор, полупроводниковый диод, конденсатор или использовать короткозамкнутый виток. Шунтирование обмотки реле резистором или диодом позволяет после отключения напряжения поддерживать протекание тока по обмотке в прежнем направлении за счет ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотке.

Для создания выдержек времени в широком диапазоне (от сотых долей секунды до десятков минут) применяют электронные реле времени или моторные. В моторных реле времени выдержка создается часовым механизмом или синхронным электродвигателем.

Шаговые искатели — электромагнитные импульсные переключатели, передвигающие контактные щетки при каждом импульсе с одного неподвижного контакта (ламели) на другой. Переключение может происходить в начале импульса — искатели прямого действия и после окончания импульса — искатели обратного действия.

Применяемые в схемах искатели ШИ-11, ШИ-17 (прямого действия) и ШИ-25, ШИ-50 (обратного действия) имеют в каждом контактном ряду соответственно по 11, 17, 25 и 50 рабочих ламелей. Допустимое значение тока, разрываемого контактами, составляет 0,2А, потребляемая электромагнитами мощность 60 … 79 Вт, время срабатывания 0,007 … 0,01 с, а отпускания — 0,04 … 0,007 с.

Рис. 2 Схемы выдержек времени электромагнитных реле.

а — c резистором; б — с диодом; в — с конденсатором

В последнее время в системах автоматики при управлении быстро протекающими процессами, требующими большой точности момента срабатывания или большой частоты срабатывания, применяют бесконтактные электрические реле. В связи с отсутствием в них подвижных деталей такие реле практически безынерционны и обеспечивают любую частоту срабатываний в единицу времени. Могут применяться различные усилители постоянного или переменного тока для управления при помощи слабых электрических сигналов.

Системы автоматического управления и элементы автоматики.

Реле — ООО «ПРОМЭНЕРГО-НН»

Реле— электрическое или электронное устройство (ключ), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или не электрических входных воздействий.

Обычно под этим термином подразумевается электромагнитное реле — электромеханическое устройство, замыкающее и/или размыкающее механические электрические контакты при подаче в обмотку реле электрического тока, порождающего магнитное поле, которое вызывает перемещения ферромагнитного якоря реле, связанного механически с контактами и последующее перемещение контактов коммутирует внешнюю электрическую цепь.

Реле-прерыватель указателей поворота и аварийной сигнализации автомобиля (ВАЗ-2109)

Часто, реле также называют самые различные устройства, замыкающие или размыкающие контакты при изменении некоторой, не обязательно электрической величины. Это, например, устройства, чувствительные к температуре (тепловые реле), освещённости (фотореле), уровню звукового давления (акустические реле) и др. Также, часто реле называют различные таймеры, например, таймер указателя поворота автомобиля, таймеры включения/выключения различных приборов и устройств, например, бытовых приборов (реле времени).

Существует класс электронных твердотельных полупроводниковых приборов, называемых оптореле(твердотельное реле), эти приборы в данной статье не рассматриваются.

Устройство электромагнитного реле

Принцип действия реле

Основные части электромагнитного реле: электромагнит, якорь и переключатель. Электромагнит представляет собой электрический провод, намотанный на катушку с сердечником из магнитного материала. Якорь — пластина из магнитного материала, через толкатель управляющая контактами.

Историческая справка 

Первое реле было изобретено американцем Джозефом Генрив 1831 г. и базировалось на электромагнитном принципе действия. Следует отметить, что реле Дж. Генри было не коммутационным. Слово реле возникло от английского relay, что означало смену уставших почтовых лошадей на станциях или передачу эстафеты (relay) уставшим спортсменом. Как самостоятельное устройство реле впервые упомянуто в патенте на телеграфСамюэля Морзе.

Классификация реле 

• По начальному состоянию контактов выделяются реле с:

• По типу управляющего сигнала выделяются реле:
  • Постоянного тока;
    • Нейтральные реле: полярность управляющего сигнала не имеет значения, регистрируется только факт его присутствия/отсутствия. Пример: реле типа НМШ;
    • Поляризованные реле: чувствительны к полярности управляющего сигнала, переключаются при её смене. Пример: реле типа КШ;
    • Комбинированные реле: реагируют как на наличие/отсутствие управляющего сигнала, так и на его полярность. Пример: реле типа КМШ;

  • Переменного тока.

• По допустимой нагрузке на контакты.
• По времени срабатывания.

• По типу исполнения

• По контролируемой величине

Обозначение на схемах 

На схемах реле обозначается следующим образом:

1 — обмотка реле (A1, A2 — управляющая цепь), 2 — контакт замыкающий, 3 — контакт размыкающий, 4 — контакт замыкающий с замедлителем при срабатывании, 5 — контакт замыкающий с замедлителем при возврате, 6 — контакт импульсный замыкающий, 7 — контакт замыкающий без самовозврата, 8 — контакт размыкающий без самовозврата, 9 — контакт размыкающий с замедлителем при срабатывании, 10 — контакт размыкающий с замедлителем при возврате, 11 — общий контакт, 11-12 — нормально замкнутые контакты, 11-14 — нормально разомкнутые контакты.

На некоторых схемах ещё можно встретить обозначения по ГОСТ 7624-55

Особенности работы 

Работа электромагнитных реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Детали реле монтируются на основании и закрываются крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие парные неподвижные контакты.

В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче управляющего сигнала электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения управляющего напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение. В некоторые модели, могут быть встроены электронные элементы. Это резистор, подключенный к обмотке катушки для более чёткого срабатывания реле, или (и) конденсатор, параллельный контактам для снижения искрения и помех.

Управляемая цепь электрически никак не связана с управляющей (такая ситуация часто обозначается в электротехнике как сухой контакт). Более того в управляемой цепи величина тока может быть намного больше чем в управляющей. Источником управляющего сигнала могут быть: слаботочные электрические схемы (например дистанционного управления), различные датчики (света, давления, температуры и т. п.), и другие приборы которые на выходе имеют минимальные значения тока и напряжения. Таким образом, реле по сути выполняют роль дискретного усилителя тока, напряжения и мощности в электрической цепи. Это свойство реле, кстати, имело широкое применение в самых первых дискретных (цифровых )вычислительных машинах. Впоследствии реле в цифровой вычислительной технике были заменены сначала лампами, потом транзисторами и микросхемами — работающими в ключевом (переключательном) режиме. В настоящее время имеются попытки возродить релейные вычислительные машины с использованием нанотехнологий.

В настоящее время в электронике и электротехнике реле используют в основном для управления большими токами. В цепях с небольшими токами для управления чаще всего применяютсятранзисторыилитиристоры.

При работе со сверхбольшими токами (десятки-сотни ампер; например, при очистке металла методомэлектролиза) для исключения возможности пробоя контакты управляемой цепи исполняются с большой контактной площадью и погружаются в масло (так называемая «масляная ячейка»).

Реле до сих пор очень широко применяются в бытовой электротехнике, в особенности для автоматического включения и выключения электродвигателей (пускозащитные реле), а также в электрических схемах автомобилей. Например, пускозащитное реле обязательно имеется в бытовомхолодильнике, а также в стиральных машинах. В этих устройствах реле намного надёжнее электроники, так как оно устойчиво к броску тока при запуске электродвигателя и, особенно, к сильному броску напряжения при его отключении.

Оформление покупки, оплата, доставка

Оформить заказ Вы можете следующими способами:

• По телефонам: 8 (831) 299-90-62, 8 (831) 299-90-63, 8 (831) 272-54-74, 8 (831) 438-01-23
• По общей электронной почте: promenergo-nn@yandex. ru
• или написав одному из менеджеров по продажам:
  • Екатерина, [email protected]
  • Светлана, [email protected]
  • Павел, [email protected]

В течение рабочего дня с Вами свяжется менеджер для уточнения деталей и завершения оформления заказа.

Оплата производится по выставленному счету. подробнее об оплате

Доставка в пределах Нижнего Новгорода и области осуществляется собственным транспортом. Условия бесплатной доставки оговариваются индивидуально. Доставка в другие регионы осуществляется транспортной компанией. подробнее о доставке

Самовывоз в Нижнем Новгороде со склада по адресу: Нижний Новгород, ул. Родионова, д. 173. как проехать

Мы готовы ответить на любые ваши вопросы в рабочее время (ПН — ЧТ • 09:00 — 17:00; ПТ • 09:00 — 16:00)

Электромагнитное реле. Определение, устройство и назначение

Реле, это устройства, автоматически коммутирующие электрические цепи по сигналу извне.

Наряду с выключателями и переключателями, приводимыми в действие усилием руки, в радиоэлектронной технике широко применяют электромагнитные реле (от французского слова relais).

Электромагнитное реле, это коммутирующее устройство, работа которого основана на воздействии магнитного поля неподвижной обмотки на подвижный ферромагнитный элемент.

Рис.1 Устройство реле.

Как говорит само название, электромагнитное реле состоит из электромагнита и одной или нескольких контактных, групп.

Условное графическое обозначение реле

Символы этих обязательных элементов конструкции реле и образуют его условное графическое обозначение (см. рис. 2). Электромагнит (вернее, его обмотку) изображают на схемах в виде прямоугольника с присоединененными к нему линиями электрической связи, символизирующими выводы; условное графическое обозначение контактов располагают напротив одной из узких сторон символа обмотки и соединяют с ним линией механической связи. Буквенный код реле — буква К.

Выводы обмотки допускается изображать с одной стороны (рис. 2, К2), а символы контактов — в разных частях схемы (рядом с условным графическим обозначением коммутируемых элементов). В этом случае принадлежность контактов тому или иному реле указывают в позиционном обозначении, присоединяя (через точку) к номеру реле (по схеме) условный номер контактной группы (К 2.1, К2.2, К2.3).

Внутри условного графического обозначения обмотки стандарт допускает указывать ее параметры (рис. 2, КЗ) или конструктивные особенности (две наклонные линии в символе обмотки реле К4 означают, что она состоит из двух обмоток).

Поляризованные реле (они «чувствительны» к направлению тока в обмотке) выделяют на схемах латинской буквой Р, вписываемой в дополнительное графическое поле условного графического обозначения (рис. 2, КБ). Точки возле одного из выводов обмотки и одного из контактов такого реле расшифровывают следующим образом: контакт, отмеченный точкой, замыкается при подаче напряжения, положительный полюс которого приложен к выделенному таким же образом выводу обмотки. Если необходимо показать, что контакты поляризованного реле остаются замкнутыми и после снятия управляющего напряжения, поступают так же, как и в случае с кнопочными переключателями на символе замыкающего (или размыкающего) контакта изображают небольшой кружок.

Кроме рассмотренных выше, существуют реле, в которых магнитное поле, создаваемое управляющим током обмотки, воздействует непосредственно на чувствительные к нему (магнитоуправляемые) контакты, заключенные в герметичный корпус (отсюда и название геркон — ГЕРметизированный КОНтакт). Чтобы отличить геркон от контактов других коммутационных изделий, в его условном графическом обозначения иногда вводят символ герметичного корпуса — окружность. Принадлежность к конкретному реле указывают в позиционном обозначении (рис. 2, К6.1), Еслй же геркон не является частью реле, а управляется постоянным магнитом, его обозначают кодом автоматического выключателя — буквами SF (рис. 2, SF1).

Реле используют не только для коммутации электрических цепей, но и для усиления электрических сигналов.

Первым примером усиления электрических сигналов является использование Сэмюэлом Морзе электромагнитного реле, изобретенного Джозефом Генри в 1835 году, для усиления слабых телеграфных сигналов. Именно реле сделало возможным открытие первой междугородной телеграфной линии от Балтимора до Вашингтона в 1844 году. Как видно из рис. 1, слабый входной сигнал используется для управления электромагнитом, который притягивает якорь и замыкает электрические контакты; эти контакты включают мощный выходной сигнал, который передается на следующий участок линии. Точки и тире мощного выходного сигнала, таким образом, точно повторяют слабый входной сигнал. Реле до сих пор широко используются в силовых (мощных) переключающих системах, но, как правило, вытесняются электронными устройствами.

как работает и для чего нужно, принцип действия

Во многих электрических цепях стоят переключатели. Но есть такие, которые срабатывают от звука шагов или движения. За такие действия обычно отвечает электромагнитное реле. Рассмотрим, из чего состоит деталь, как она работает и где применяется.

Промежуточное релеИсточник msevm.com

Что такое реле

Электромагнитное реле – это устройство для коммутации, которое может соединить или разорвать электрическую цепь, когда входящие параметры тока скачкообразно меняются. Проще можно сказать, что реле работает, как обыкновенный переключатель, которым можно включить или выключить свет в комнате. Но вместо руки, нажимающей на рычаг, оно срабатывает на электромагнитный импульс.

Правда сигнал на действие не всегда может иметь электрическую природу. Но за работу таких систем отвечают другие виды реле:

• В фотореле срабатывание происходит на вспышку света.
• Звуковое замыкается на громкий хлопок или стук.
• В реле времени разрыв цепи или ее соединение произойдет после точно отсчитанного временного промежутка.
• Температурное сработает после того, как термодатчик отметит заданные параметры.

Настоящее значение слова «реле» имеет интересные исторические корни. Так обозначалась смена почтовых лошадей во Франции. Позднее так стали называть передачу эстафетной палочки в спортивных состязаниях. А вот авторство изобретения спорно.

Первый телеграфный аппаратИсточник ic.pics.livejournal.com

Одни приписывают открытие русскому ученому Шиллингу. Другие доказывают, что прародителем выступает Джордж Генри, родом из Америки. Доподлинно лишь известно одно. Первым устройством, использовавшим электромагнитный принцип, стал телеграф, который в 1937 года запатентовал Самуэль Морзе.

Преимущества электромагнитного реле перед полупроводниковыми собратьями:

• Способность коммутировать электросети до 4 кВт мощностью, сохраняя незначительные размеры.
• Стойкость к помехам, а также перенапряжению, которое выступает обычным явлением в высоковольтном оборудовании.
• Изоляция электромагнитного реле имеет высокую надежность, что создает дополнительную безопасность.
• Выделения тепла при работе устройства незначительные.

Но релейные электромагнитные механизмы плохо справляются с индуктивными нагрузками, когда происходит коммутация высоковольтных токов. А при срабатывании контактов нередко создаются электромагнитные помехи. К тому же у реле крайне ограничен электромеханический функционал и малая скорость действия.

Электромагнитное реле времениИсточник zemit.com.ua

Последнее зависит от того, что ток в подобном реле из-за особенностей конструкции не может повышаться или пропадать мгновенно. На это ему нужно некоторое время.

Реле давления воды для насоса: конструкция прибора, принцип работы и как настроить

Из чего состоит и как работает

Устройство реле не отличается сложностью. Конструктивно – это катушка, которая выполняет втягивающие функции. Основой выступает материал, который не имеет магнитных свойств. На него наматывают медный провод. У последнего всегда есть изоляция. Она может состоять из тканевых или синтетических материалов, но чаще всего провод заливают диэлектрическим лаком.

Внутрь катушки индуктивности помещают контактные пластины и стальной якорь. Он подвижен, но закреплен в одном положении с помощью пружины. Это и есть переключатель, который будет срабатывать от электромагнитного импульса.

Рассмотрим, как работает реле:

• На катушку подается ток, и она становиться электромагнитом.
• Якорь притягивается и замыкает контакты.
• Когда подача тока прекращается, пружина возвращает подвижную перемычку в первоначальное положение.

Устройство реле на магнитном импульсеИсточник ds04.infourok.ru

Подобное переключающее устройство включается в электрическую цепь управляемого объекта и служит для его регулировки. К тому же реле также используется, как усилитель сигнала. И для замыкания мощной цепи достаточно задействовать лишь малое количество электричества.

Классификация электромагнитных реле ведется по следующим признакам:

• область применения;
• мощность управления;
• время реакции;
• характер напряжения.

Поскольку у реле, работающего от переменного тока есть существенный недостаток (сильная вибрация сердечника), больше внимание уделяется разработкам конструкций, действующим на постоянном токе. А в устройстве используются разные типы реле – нейтральное и поляризированное. Последнее больше реагирует на полярность напряжения и это отражается в положении сердечника.

В нейтральном типе срабатывание устройства происходит независимо от полярности. Следует отметить, что для электромагнитного реле на постоянном токе придется монтировать отдельный блок питания. Это несколько увеличивает стоимость изделия.

В этом видео объясняется принцип действия электромагнитного реле:

Что такое магнитный пускатель + схемы его установки

Области применения

Самое широкое распространение электромагнитные реле получили на подстанциях по производству электрической энергии. С помощью них обеспечивается безаварийная работа всего оборудования. При этом релейная защита рассчитана на коммутацию при очень большом напряжении – до нескольких сотен тысяч вольт.

А в основном областей применения у реле три:

• сигнализация;
• защита;
• управление.

Причем принцип работы реле в любой из областей остается неизменным. А ценятся они за быструю реакцию на изменение входных параметров у подключаемых линий. Также за долговечность при работе в условиях высокой напряженности и стойкость к электрическим помехам.

За эти качества они участвуют в резервировании линий электропередач. Релейная защита мгновенно отключает поврежденные участки при обрыве проводов или замыкании их на землю. Следует сказать, что надежнее узла на сегодняшнее время просто не существует.

Ни одна конвейерная линия на любом производстве не обходится без электромагнитного реле. Потому что высокие паразитные потенциалы делают, практически, невозможным использование полупроводников. Поскольку последние страдают от статического напряжения.

Ленточный конвейер в аэропортуИсточник upload.wikimedia.org

Электромагнитные реле участвуют в дистанционном управлении нагрузкой. Ими в обязательном порядке комплектуются такие устройства, как пускатели и контакторы. Релейные блоки нашли широкое применение в конденсаторных установках. Последние нужны электродвигателям с очень высокой мощностью, для их плавного пуска.

Электромагнитные реле, кроме участия в создании первого телеграфа, успели еще раз исторически отличиться. Они применялись в первых электронно-вычислительных машинах. Помогали выполнять простейшие логические операции. Конечно же, они отличались очень большой медлительностью. Но, как ни странно, по надежности сильно превосходили следующее поколение комплексов для вычисления на лампах.

Реле, использующее электромагнитные принципы, можно увидеть на каждом шагу и в быту. Оно есть в холодильниках, стиральных машинах и других видах бытовой техники.

О том, для чего нужно реле расскажут следующие видеоматериалы:

Подключение дифавтомата: определение, принцип работы, схема подключения

Коротко о главном

Задумываясь о хорошей и надежной защите электрической цепи, следует обратить внимание на электромагнитные реле. Они стойко выдерживают перенапряжение в сети и не реагируют на помехи. Способны обеспечить надежную коммутацию на линиях с большой мощностью. И при этом сохранить свои маленькие габариты.

У них простейший принцип действия, основанный на создании магнитного поля в контуре. Последнее и отвечает за разрыв линии в случае опасности или за соединение при управлении и регулировке объекта. А выбирая между переменным и постоянным током для работы устройства, лучше остановиться на последнем. Если выбрать первый, то придется искать способы нейтрализации сильной вибрации сердечника в индукционной катушке.

Что такое электромагнитное реле?

Электромагнитное реле — это тип электрического переключателя, управляемого электромагнитом. Электромагнитное реле используется в различных приложениях, включая сигнализацию и датчики, переключение сигналов, а также обнаружение и контроль неисправностей в электрических распределительных линиях. Электромагнитное реле было изобретено в 1835 году, и с тех пор его прямая функция практически не изменилась. Потребители ежедневно взаимодействуют с электромагнитным реле в самых разных формах: от временных офисных светильников до контрольных кнопок и других устройств контроля качества.

Сердечник электромагнитного реле, естественно, представляет собой электромагнит, образованный намоткой катушки вокруг железного сердечника. Когда на катушку подается напряжение, пропуская через нее ток, сердечник, в свою очередь, намагничивается, притягивая вращающуюся железную арматуру. Когда якорь поворачивается, он управляет одним или несколькими наборами контактов, что влияет на цепь. Когда магнитный заряд теряется, якорь и контакты освобождаются. Размагничивание может вызвать скачок напряжения на катушке, повреждая другие компоненты устройства при выключении. Поэтому электромагнитное реле обычно использует диод для ограничения потока заряда, причем катод подключен к самому положительному концу катушки.

Контакты на электромагнитном реле могут иметь три формы. Нормально разомкнутые контакты соединяют цепь, когда устройство активировано, и отсоединяют его, когда устройство не активно, как выключатель света. Нормально замкнутые контакты отключают цепь, когда реле намагничивается, и переключение включает один из каждого типа контакта. Конфигурация контактов зависит от предполагаемого применения устройства.

Электромагнитное реле способно управлять выходом более высокой мощности, чем вход, и его часто используют в качестве буфера для изоляции цепей с различными энергетическими потенциалами в результате. Когда слабый ток подается на электромагнит, приводящий в действие переключатель, устройство способно пропускать через него более высокий ток. Это выгодно в некоторых приложениях, таких как аварийные сигналы отключения и другие защитные устройства, потому что более безопасный низкий ток может использоваться для активации приложения, требующего больше энергии.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Электромагнитное реле это

Электромагнитное реле: устройство, виды, маркировка, подключение и регулировка

Преобразование электрических сигналов в соответствующую физическую величину — движение, сила, звук и т. д., осуществляется с помощью приводов. Классифицировать привод следует как преобразователь, поскольку это устройство изменяет один тип физической величины в другой.

Привод обычно активируется или управляется командным сигналом низкого напряжения. Классифицируется дополнительно как двоичное или непрерывное устройство исходя из числа стабильных состояний. Так, электромагнитное реле является двоичным приводом, учитывая два имеющихся стабильных состояния: включено — отключено.

В представленной статье подробно разобраны принципы работы электромагнитного реле и сфера использования приборов.

Основы исполнения привода

Термин «реле» является характерным для устройств, которыми обеспечивается электрическое соединение между двумя и более точками посредством управляющего сигнала.

Наиболее распространенным и широко используемым типом электромагнитного реле (ЭМР) является электромеханическая конструкция.

Так выглядит одна конструкция из многочисленного ряда изделий, именуемых как электромагнитные реле. Здесь показан закрытый вариант механизма с помощью крышки из прозрачного оргстекла

Схема фундаментального контроля над любым оборудованием всегда предусматривает возможность включения и отключения. Самый простой способ выполнить эти действия — использовать переключатели блокировки подачи питания.

Переключатели ручного действия могут использоваться для управления, но имеют недостатки. Явный их недостаток – установка состояний «включено» или «отключено» физическим путем, то есть вручную.

Устройства ручного переключения, как правило, крупногабаритные, замедленного действия, способные коммутировать небольшие токи.

Ручной механизм переключения – «дальний родственник» электромагнитных реле. Обеспечивает тем же функционалом – коммутацией рабочих линий, но управляется исключительно вручную

Между тем электромагнитные реле представлены в основном переключателями с электрическим управлением. Приборы имеют разные формы, габариты и разделяются по уровню номинальных мощностей. Возможности их применения обширны.

Такие приборы, оснащенные одной или несколькими парами контактов, могут входить в единую конструкцию более крупных силовых исполнительных механизмов — контакторов, что используются для коммутации сетевого напряжения или высоковольтных устройств.

Основополагающие принципы работы ЭМР

Традиционно реле электромагнитного типа используются в составе электрических (электронных) схем управления коммутацией. При этом устанавливаются они либо непосредственно на печатных платах, либо в свободном положении.

Общее строение прибора

Токи нагрузки используемых изделий обычно измеряются от долей ампера до 20 А и более. Релейные цепи широко распространены в электронной практике.

Приборы самой разной конфигурации, рассчитанные под инсталляцию на монтажных электронных платах либо непосредственно в виде отдельно устанавливаемого устройства

Конструкция электромагнитного реле преобразует магнитный поток, создаваемый приложенным напряжением переменного/постоянного тока, в механическое усилие. Благодаря полученному механическому усилию, выполняется управление контактной группой.

Наиболее распространенной конструкцией является форма изделия, включающая следующие компоненты:

• возбуждающую катушку;
• стальной сердечник;
• опорное шасси;
• контактную группу.

Стальной сердечник имеет фиксированную часть, называемую коромысло, и подвижную подпружиненную деталь, именуемую якорем.

По сути, якорь дополняет цепь магнитного поля, закрывая воздушный зазор между неподвижной электрической катушкой и подвижной арматурой.

Детальный расклад конструкции: 1 – пружина отжимающая; 2 – сердечник металлический; 3 – якорь; 4 – контакт нормально закрытый; 5 – контакт нормально открытый; 6 – общий контакт; 7 – катушка медного провода; 8 – коромысло

Арматура движется на шарнирах или поворачивается свободно под действием генерируемого магнитного поля. При этом замыкаются электрические контакты, прикрепленные к арматуре.

Как правило, расположенная между коромыслом и якорем пружина (пружины) обратного хода возвращает контакты в исходное положение, когда катушка реле находится в обесточенном состоянии.

Действие релейной электромагнитной системы

Простая классическая конструкция ЭМР имеет две совокупности электропроводящих контактов.

Исходя из этого, реализуются два состояния контактной группы:

1. Нормально разомкнутый контакт.
2. Нормально замкнутый контакт.

Соответственно пара контактов классифицируется нормально открытыми (NO) или, будучи в ином состоянии, нормально закрытыми (NC).

Для реле с нормально разомкнутым положением контактов, состояние «замкнуто» достигается, только когда ток возбуждения проходит через индуктивную катушку.

Один из двух возможных вариантов установки контактной группы по умолчанию. Здесь в обесточенном состоянии катушки «по умолчанию» установлено нормально закрытое (замкнутое) положение

В другом варианте — нормально закрытое положение контактов остается постоянным, когда ток возбуждения отсутствует в контуре катушки. То есть контакты переключателя возвращаются в их нормальное замкнутое положение.

Поэтому термины «нормально открытый» и «нормально закрытый» следует относить к состоянию электрических контактов, когда катушка реле обесточена, то есть напряжение питания реле отключено.

Электрические контактные группы реле

Релейные контакты представлены обычно электропроводящими металлическими элементами, которые соприкасаются друг с другом, замыкают цепь, действуя аналогично простому выключателю.

Когда контакты разомкнуты, сопротивление между нормально открытыми контактами измеряется высоким значением в мегаомах. Так создается условие разомкнутой цепи, когда прохождение тока в контуре катушки исключается.

Контактная группа любого электромеханического коммутатора в разомкнутом режиме имеет сопротивление в несколько сотен мегаом. Величина этого сопротивления может несколько отличаться у разных моделей

Если же контакты замкнуты, контактное сопротивление теоретически должно равняться нулю — результат короткого замыкания.

Однако подобное состояние отмечается не всегда. Контактная группа каждого отдельного реле обладает определенным контактным сопротивлением в состоянии «замкнуто». Такое сопротивление называется устойчивым.

Особенности прохождения токов нагрузки

Для практики установки нового электромагнитного реле, контактное сопротивление включения отмечается малой величиной, обычно менее 0,2 Ом.

Объясняется это просто: новые наконечники остаются пока что чистыми, но со временем сопротивление наконечника неизбежно будет увеличиваться.

Например, для контактов под током 10 А, падение напряжения составит 0,2х10 = 2 вольта (закон Ома). Отсюда получается — если подводимое на контактную группу напряжение питания составляет 12 вольт, тогда напряжение для нагрузки составит 10 вольт (12-2).

Когда контактные металлические наконечники изнашиваются, будучи не защищенными должным образом от высоких индуктивных или емкостных нагрузок, становится неизбежным появление повреждений от эффекта электрической дуги.

Электрическая дуга на одном из контактов электромеханического прибора коммутации. Это одна из причин повреждения контактной группы при отсутствии надлежащих мер

Электрическая дуга — искрообразование на контактах — приводит к возрастанию контактного сопротивления наконечников и как следствие к физическим повреждениям.

Если продолжать использовать реле в таком состоянии, контактные наконечники могут полностью утратить физическое свойство контакта.

Но есть более серьезный фактор, когда в результате повреждения дугой контакты в конечном итоге свариваются, создавая условия короткого замыкания.

В таких ситуациях не исключается риск повреждения цепи, которую контролирует ЭМР.

Так, если сопротивление контакта увеличилось от влияния электрической дуги на 1 Ом, падение напряжения на контактах для одного и того же тока нагрузки увеличивается до 1×10=10 вольт постоянного тока.

Здесь величина падения напряжения на контактах может быть неприемлема для схемы нагрузки, особенно при работе с напряжениями питания 12-24 В.

Тип материала контактов реле

С целью уменьшения влияния электрической дуги и высоких сопротивлений, контактные наконечники современных электромеханических реле изготавливают или покрывают различными сплавами на основе серебра.

Таким способом удается существенно продлить срок службы контактной группы.

Наконечники контактных пластин электромеханических приборов коммутации. Здесь представлены варианты наконечников, покрытых серебром. Покрытие подобного рода снижает фактор повреждений

На практике отмечается использование следующих материалов, коими обрабатываются наконечники контактных групп электромагнитных (электромеханических) реле:

• Ag — серебро;
• AgCu — серебро-медь;
• AgCdO — серебро-оксид кадмия;
• AgW — серебро-вольфрам;
• AgNi — серебро-никель;
• AgPd — серебро-палладий.

Увеличение срока службы наконечников контактных групп реле за счет уменьшения количества формирований электрической дуги, достигается путем подключения резистивно-конденсаторных фильтров, называемых также RC-демпферы.

Эти электронные цепочки включают параллельно с контактными группами электромеханических реле. Пик напряжения, который отмечается в момент открытия контактов, при таком решении видится безопасно коротким.

Применением RC-демпферов удается подавлять электрическую дугу, что образуется на контактных наконечниках.

Типичное исполнение контактов ЭМР

Помимо классических нормально открытых (NO) и нормально закрытых (NC) контактов, механика релейной коммутации также предполагает классификацию с учетом действия.

Особенности исполнения соединительных элементов

Конструкции реле электромагнитного типа в этом варианте допускают наличие одного или нескольких отдельных контактов переключателя.

Таким выглядит прибор, технологически сконфигурированный под исполнение SPST – однополюсный и однонаправленный. Существуют также другие варианты исполнения

Исполнение контактов характеризуется следующим набором аббревиатуры:

• SPST (Single Pole Single Throw) – однополюсный однонаправленный;
• SPDT (Single Pole Double Throw) – однополюсный двунаправленный;
• DPST (Double Pole Single Throw) – двухполюсный однонаправленный;
• DPDT (Double Pole Double Throw) – двухполюсный двунаправленный.

Каждый такой соединительный элемент обозначается, как «полюс». Любые из них могут подключаться или сбрасываться, одновременно активируя катушку реле.

Тонкости применения приборов

При всей простоте конструкции коммутаторов электромагнитного действия, существуют некоторые тонкости практики использования этих приборов.

Так, специалисты категорически не рекомендуют подключать в параллель все контакты реле, чтобы таким способом коммутировать цепь нагрузки с высоким током.

Например, подключать нагрузку на 10 А путем параллельного соединения двух контактов, каждый из которых рассчитан на ток 5 А.

Эти тонкости монтажа обусловлены тем, что контакты механических реле никогда не замыкаются и не размыкаются в единый момент времени.

В результате один из контактов в любом случае будет перегружен. И даже с учетом кратковременной перегрузки, преждевременный отказ прибора в таком подключении неизбежен.

Неправильная эксплуатация, а также подключение реле вне установленных правил монтажа, обычно заканчивается вот таким исходом. Внутри выгорело практически все содержимое

Электромагнитные изделия допустимо использовать в составе электрических или электронных схем с низким энергопотреблением как переключатели относительно высоких токов и напряжений.

Однако категорически не рекомендуется пропускать разные напряжения нагрузки через соседние контакты одного прибора.

Например, коммутировать напряжение переменного тока 220 В и постоянного тока 24 В. Всегда следует применять отдельные изделия для каждого из вариантов в целях обеспечения безопасности.

Приемы защиты от обратного напряжения

Значимой деталью любого электромеханического реле является катушка. Эта деталь относится к разряду нагрузки с высокой индуктивностью, поскольку имеет проводную намотку.

Любая намотанная проводом катушка обладает некоторым импедансом, состоящим из индуктивности L и сопротивления R, образуя, таким образом, последовательную цепь LR.

По мере протекания тока через катушку, создается внешнее магнитное поле. Когда течение тока в катушке прекращается в режиме «отключено», увеличивается магнитный поток (теория трансформации) и возникает высокое обратное напряжение ЭДС (электродвижущей силы).

Это индуцированное значение обратного напряжения может в несколько раз превосходить по величине коммутационное напряжение.

Соответственно, появляется риск повреждения любых полупроводниковых компонентов, размещенных рядом с реле. Например, биполярный или полевой транзистор, используемый для подачи напряжения на катушку реле.

Схемные варианты, благодаря которым обеспечивается защита полупроводниковых элементов управления – транзисторов биполярных и полевых, микросхем, микроконтроллеров

Одним из способов предотвращения повреждения транзистора или любого переключающего полупроводникового устройства, включая микроконтроллеры, является вариант подключения обратно смещенного диода в цепь катушки реле.

Когда ток, протекающий через катушку сразу после отключения, генерирует индуцированную обратную ЭДС, это обратное напряжение открывает обратно смещенный диод.

Через полупроводник накопленная энергия рассеивается, чем предотвращается повреждение управляющего полупроводника – транзистора, тиристора, микроконтроллера.

Часто включаемый в цепь катушки полупроводник называют также:

• диод-маховик;
• шунтирующий диод;
• обращенный диод.

Однако большой разницы между элементами нет. Все они выполняют одну функцию. Помимо использования диодов с обратным смещением, для защиты полупроводниковых компонентов применяются и другие устройства.

Те же цепочки RC-демпферов, металло-оксидные варисторы (MOV), стабилитроны.

Маркировка электромагнитных релейных приборов

Технические обозначения, несущие частичную информацию о приборах, обычно указываются непосредственно на шасси электромагнитного коммутационного прибора.

Выглядит такое обозначение в виде сокращенной аббревиатуры и числового набора.

Каждое электромеханическое устройство коммутации традиционно маркируется. На корпусе или на шасси наносится примерно такой набор символов и цифр, указывающий определенные параметры

Пример корпусной маркировки электромеханических реле:

РЭС32 РФ4.500.335-01

Эта запись расшифровывается так: реле электромагнитное слаботочное, 32 серии, соответствующее исполнению по паспорту РФ4.500.335-01.

Однако подобные обозначения редкость. Чаще встречаются сокращенные варианты без явного указания ГОСТ:

РЭС32 335-01

Также не шасси (на корпусе) прибора отмечается дата изготовления и номер партии. Подробные сведения содержатся в техническом паспорте на изделие. Паспортом комплектуется каждый прибор или партия.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоролик популярно рассказывает о том, как действует электромеханическая электроника коммутации. Наглядно отмечаются тонкости конструкций, особенности подключений и прочие детали:

Электромеханические реле уже довольно долгое время применяются в качестве электронных компонентов. Однако этот тип коммутационных приборов можно считать морально устаревшим. На смену механическим устройствам все чаще приходят более современные приборы – чисто электронные. Один из таких примеров – твердотельные реле.

Появились вопросы, нашли недочеты или есть интересные факты по теме стать которыми вы можете поделиться с посетителями нашего сайте? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии, задавайте вопросы, делитесь опытом в блоке для связи под статьей.

sovet-ingenera.com

4. Определение, назначение, принцип работы и устройство электромагнитного реле.

102

Под реле понимают такой элек­трический аппарат, в котором при плавном изменении управляющей (входной) величины происходит скачко­образное изменение управляемой (выходной) величины. Из двух величин хотя бы одна должна быть электриче­ской.

По области применения реле можно разделить на реле для схем автоматики, для управления и защиты электропривода и для защиты энергосистем.

По принципу действия реле делятся на электромаг­нитные, поляризованные, индукционные, магнитоэлект­рические, полупроводниковые и другие.

В зависимости от входного параметра реле можно разделить на реле тока, напряжения, мощности, часто­ты и других величин. Следует отметить, что реле может реагировать не только на значение величины, но и на разность значений (дифференциальные), на изменение знака или на скорость изменения входной величины. Иногда реле, имеющие только одну входную величину, должно воздействовать на несколько независимых цепей. В этом случае реле воздействует на другое промежуточ­ное реле, которое имеет необходимое число управляе­мых цепей. Промежуточное реле используется и тогда, когда мощность, которой может управлять основное реле, недостаточна.

По принципу воздействия на управляемую цепь реле делятся на контактные и бесконтактные. Первые воздействуют на выходной параметр путем замыкания или размыкания контактов в управляемой цепи; во-вторых, при срабатывании реле резко меняется сопротивление, включенное в управляемую цепь. Разомкнутому состоянию контактной системы со­ответствует большое сопротивление в управляемой цепи бесконтактного реле. Это состояние бесконтактного реле носит название закрытого состояния. Замкну­тому состоянию контактного исполнительного ор­гана соответствует малое сопротивление между выход­ными зажимами бесконтактного реле. При этом говорят об открытом состоянии бесконтактного реле.

Помимо указанных признаков, реле различаются спо­собом включения. Первичные реле включаются в контролируемую цепь непосредственно, а вторичные — через измерительные трансформаторы.

Значение величины срабатывания Хср – значение воздействующей величины, при котором реле включается (якорь притягивается).

Значение величины отпуска Хотп – значение воздействующей величины, при котором реле выключается (якорь отпадает).

Коэффициент возврата kВ – отношение величины отпуска к величине срабатывания:

kВ=Хотп/Хср1.

Рис.1. Характеристика «вход — выход» реле.

Реле для энергосистем.

В схемах защиты энергосистем, крупных и ответственных установок (мощных двигателей, транс­форматоров) широко применяются реле серии ЭТ. Эскиз одного из таких реле представлен на рис.2

Магнитопровод 1 шихтуется из листов электротехнической ста­ли. Обмотка реле 2 разбита на две части и позволяет соединять секции параллельно и последовательно. Якорь 3 выполнен из тон­кого листа электротехнической стали и имеет Z-образную форму. При повороте якоря происходит увеличение потока и насыщение якоря даже при токах, близких к току трогания. Это ограничивает момент, развиваемый реле в конце хода якоря.

Применение поворотной системы и легконасыщающегося якоря позволяет приблизить тяговый момент к противодействующему и получить высокий коэффициент возврата (0,85). Подвижный кон­такт 5 мостикового типа шарнирно укреплен на рычаге, связанном с валом. Это дает возможность контакту самоустанавливаться. Для устранения вибраций контактов служит масляный демпфер, связан­ный с валом реле. Противодействующая сила создается спиральной пружиной 4. Начальная деформация пружины меняется рычагом 6. Начальное и конечное положения якоря определяются специальны­ми упорами. Грубое регулирование тока срабатывания производится за счет изменения схемы соединения обмоток, а плавное — изменением на­чального натяжения пружины. При переходе с последовательного соединения на параллельное ток срабатывания увеличивается в 2 раза. В 2 раза ток срабатывания можно поднять за счет уве­личения натяга пружины. Таким образом, реле позволяет регули­ровать ток срабатывания в пределах 1—4. Реле выпускаются на ми­нимальные токи срабатывания от 0,05 до 200 А.

Время срабатывания при kЗ2составляет 0,02 с.

Реле серии ЭТ имеют малое собственное потребление, порядка 0,1 В*А, высокий коэффициент возврата (до 0,85), малое время срабатывания (0,02 с) и высокую точность работы ±5%.

К недостаткам реле следует отнести малую мощность контакт­ной системы, необходимость тщательной регулировки реле во избе­жание вибрации контактов. Мощность контактов на размыкание составляет всего 50 Вт постоянного тока при напряжении 220 В.

Аналогичную конструкцию имеют реле напряжения серии ЭН. Отличие этих реле от реле серии ЭТ заключается в том, что об­мотки выполнены с большими числами витков и сопротивлениями и рассчитаны на подключение к источнику напряжения. Потребляе­мая мощность при этом возрастает до 1 В*А. Все остальные пара­метры такие же, как у реле серии ЭТ. Реле серии ЭН могут ра­ботать и как максимальные, реагируя на повышение напряжения выше напряжения уставки, и как минимальные, реагируя на пони­жение напряжения ниже напряжения уставки.

Как известно в электромагнитах переменного тока ток в обмотке сильно зависит от положения якоря. В клапанных элек­тромагнитах ток в притянутом состоянии в десятки раз меньше, чем при отпущенном якоре. Это затрудняет создание максимальных реле напряжения на базе клапанной системы, так как при напря­жениях, близких к напряжению срабатывания, через обмотку про­текает большой ток, выделяется мощность, в сотни раз превышаю­щая мощность в обмотке при притянутом якоре. Приходится сильно увеличивать габариты катушки, чтобы рассеивать большую мощ­ность, выделяемую при отпущенном якоре. Большим преимуществом реле серии ЭН является относительно небольшое изменение маг­нитной проводимости, в результате чего ток в обмотках мало ме­няется при повороте якоря. Это дает возможность иметь малые га­бариты обмоток.

Реле тока и напряжения для управления электроприводом. В схемах управления и защиты применяется реле постоянного тока серии РЭВ-300 с высоким коэффициентом возврата. Реле этой се­рии выпускаются и как реле напряжения и как реле тока в зави­симости от обмоточных данных. На рис.3 изображено токовое реле. Магнитопровод 1 имеет U-обдазную форму и выполнен из прутка круглого сечения. Плос­кий якорь 2 вращается на призме, что обеспечивает высокую меха­ническую износостойкость реле. Обмотка 3 выполняется из меди в соответствии с номинальным током реле. Регулирование силы пружины 5 осуществляется гайкой 6. Якорь 2 связан с подвижным контактом 5 с помощью изоляционной пластины 7. Реле имеет два неподвижных контакта 9 и 10. Подвижный контакт 8 соединяется с зажимом 11 с помощью гибкой связи 12. Реле выполняется в ви­де единого блока, который с помощью шпилек 4 может устанавли­ваться на металлических рейках сборной панели.

Высокий коэффи­циент возврата достигается благодаря тому, что конечный зазор может быть достаточно большим (до 5*10-3), а ход якоря может составлять доли миллиметра. В реле тока уставка тока срабатыва­ния регулируется в пределах 30—65% номинального значения путем изменения начального усилия сжатия пружины 5.

В реле напряжения уставка срабатывания меняется в пределах 30—50% Uн. При увеличении сжатия пружины растет напряжение трогания Uтр, увеличивается время трогания согласно уравнению

где Lp — индуктивность и Rр — сопротивление цепи обмотки реле.

С увеличением напряжения трогания Uтр изменяется коэффи­циент возврата реле.

Для увеличения быстродействия реле напряжения рекомендует­ся брать реле на низкое номинальное напряжение (24 или 48 В) и последовательно включать добавочный резистор из константана. Следует отметить, что включение добавочного резистора, если он выполнен из константана, уменьшает зависимость напряжения срабатывания от температуры.

Коэффициент возврата регулируется путем изменения конечно­го зазора. Для реле рис.3 регулировка конечного зазора к и хода якоря осуществляется с помощью неподвижных контактов 10 и 9. При подъеме контакта 10 зазор к увеличивается. При опу­скании контакта 9 уменьшается ход якоря. Минимальное значение раствора контактов 2 равно 1,5 мм.

Реле защиты схем электропривода. На рис.4 представ­лена упрощенная схема защиты двигателя постоянного тока от ко­ротких замыканий. При повреждении якоря двигателя Я срабаты­вает максимальное мгновенное реле РМ и размыкает свои контак­ты РМ в цепи катушки линейного контактора Л. Якорь последнего отпадает. При этом обесточивается цепь якоря двигателя. Так как ток в якоре стал равным нулю, происходит отпускание реле РМ, контакты его замыкаются и цепь катушки контактора подготавли­вается к следующему включению.

При отключении контактора его блок-контактБКЛ размыкает­ся, поэтому при замыкании контактов РМ контактор Л не включит­ся вновь. Характерным для схем является возврат реле РМ в исход­ное положение при токе в обмотке, равном нулю. Поэтому к реле максимальной токовой защиты двигателя не предъявляются требо­вания вы- сокого коэффициента возврата.

Рис.4. Схема включения реле максимального тока.

В целом ряде схем управление производится не с помощью кнопки, а с помощью командоконтроллера КК (рис.4). В этом случае после обесточивания якорной цепи двигателя реле РМ от­пустит свой якорь, и контакты этого реле подадут напряжение на катушку линейного контактора. Произойдет повторное включение на короткое замыкание. При этом последует новое отключение и т. д. В результате повреждений двигатель будет многократно включать­ся в сеть.

Для устранения этого недостатка реле снабжаются специальным устройством, предотвращающим возврат реле в исходное со­стояние после прекращения тока в катушке. Такие реле называют­ся реле без самовозврата, их принцип действия рассмот­рен ниже. Возврат реле в исходное положение после срабатывания возможен либо вручную, либо с помощью специального электромаг­нита (дистанционный возврат). Основными требованиями, предъявляемыми к реле, являются быстрое срабатывание, широкая регулировка тока срабатывания, вибро- и ударостойкость.

Реле могут быть использованы, и для защиты от перегрузки. В этом случае выдержка времени, независимая от тока перегрузки, создается отдельным реле времени. Такая защита является несо­вершенной, так как долговечность оборудования зависит не только от величины тока перегрузки, но и от длительности его протека­ния. Более совершенной является тепловая защита.

На рис.5 показано реле серии РЭВ, предназначенное для работы в схемах электропривода переменного тока. Эти реле используются для защиты от токов короткого замыкания, от пере­грузок (в совокупности с реле времени). В реле используется про­стейшая клапанная система. Для повышения механической износостойкости используется призматическая опора якоря. Реле может иметь и параллельную обмотку. В этом случае оно используется как реле напряжения для защиты от исчезновения питания. Эти же реле могут использоваться как промежуточное реле. Поскольку реле работает на переменном токе, магнитопровод шихтуется из элек­тротехнической стали. Токовые реле в исходном положении работа­ют с разомкнутой магнитной системой. Поэтому короткозамкнутый виток не устанавливается на полюсе. Реле напряжения работают, как правило, при исчезновении питания. Поэтому в исходном положении якорь притянут и находится в таком положении в течение нормальной работы схемы.

Для устранения вибрации якоря на по­люсный наконечник устанавливается короткозамкнутый виток. Ка­тушки токовых реле выполняются на номинальные токи от 2,5 до 600 А. Регулирование тока при данной катушке производится за счет изменения натяжения пружины в весьма широких пределах.

Реле напряжения допускают регулировку срабатывания в пре­делах 70—85% номинального напряжения. Коэффициент возврата лежит в пределах 0,2—0,4, так что реле напряжения защищают фактически от потери напряжения. Реле имеют контактную систе­му с замыкающим и размыкающим контактами. Реле выпускаются с самовозвратом и без самовозврата с руч­ным приводом защелки.

Защелка не уравновешена: левая часть тяжелее, чем правая. При притяжении якоря под действием сил тяжести защелка 1 по­ворачивается против часовой стрелки и запирает якорь 2 в притя­нутом положении. Для возврата якоря необходимо нажать на риф­леную головку защелки.

Отличие электромагнита постоянного тока от электромагнита переменного тока, назначение и принцип работы короткозамкнутого витка.

Магнитная система электромагнитов постоянного и переменного тока различная. У электромагнита постоянного тока относительно небольшой зазор , а сам магнитопровод может быть выполнен из сплошного цельного куска электротехнической стали.

У магнитов переменного тока система шихтованная, набранная из тонких листов электротехнической стали.

Так как через катушку протекает переменный ток, то и магнитный поток Ф изменяет свое направление и в какие то моменты времени становится равным нулю. В этом случае противодействующая пружина будет отрывать якорь от полюсного наконечника и возникнет дребезг якоря. Для устранения этого явления используются либо многофазовые электромагниты, либо короткозамкнутое кольцо, которое устанавливается на расщепленной части полюсного наконечника. Так как у катушек переменного тока определяющим является индуктивное сопротивление, а оно зависит от индуктивности, то в первоначальный момент , когда рабочий зазор  максимален и индуктивность минимальна, ток якоря максимален, то есть имеется бросок тока через катушку. При минимальном зазоре, когда якорь соприкоснется с полюсным наконечником, индуктивность возрастет и ток возрастет.

В электромагнитах переменного тока магнитное сопротивление зависит не только от ,l, S сердечника, но и от потерь в стали и наличия короткозамкнутых обмоток, расположенных на сердечнике.

Катушка электромагнита постоянного тока выполняется достаточно высокой и тонкой, для улучшения условий охлаждения (потери мощности на постоянном токе только на чисто активном сопротивлении проводника).

Катушка электромагнита переменного тока выполняется более низкой, т.к. кроме потерь мощности в активном и индуктивном сопротивлении катушки имеются потери мощности на перемагничивание сердечника.

Как известно в электромагнитах переменного тока ток в обмотке сильно зависит от положения якоря. В клапанных элек­тромагнитах ток в притянутом состоянии в десятки раз меньше, чем при отпущенном якоре. Это затрудняет создание максимальных реле напряжения на базе клапанной системы, так как при напря­жениях, близких к напряжению срабатывания, через обмотку про­текает большой ток, выделяется мощность, в сотни раз превышаю­щая мощность в обмотке при притянутом якоре. Приходится сильно увеличивать габариты катушки, чтобы рассеивать большую мощ­ность, выделяемую при отпущенном якоре. Большим преимуществом реле серии ЭН является относительно небольшое изменение маг­нитной проводимости, в результате чего ток в обмотках мало ме­няется при повороте якоря. Это дает возможность иметь малые га­бариты обмоток.

Если отрывное усилие электромагнита будет РОТР, то дважды за период в точке А (рис. 6, в) якорь электромагнита будет от­падать, а в точке В — снова притягиваться, т. е. будет вибрировать с двойной частотой. Вибрация приводит к износу магнитной сис­темы и сопровождается гудением.

­

Рис.6. Кривая изменения силы притяжения электромагнита

переменного тока без короткозамкнутого витка.

Для устранения вибрации электромагни­ты переменного тока снабжаются короткозамкнутыми витками (рис.7,а) из проводниковых материалов (медь, латунь), охватывающими часть полюса электромагнита (70 — 80%).

Принцип работы витка заключается в следующем. Общий поток электро­магнита Ф разветвляется на поток Ф1, который проходит по не охваченной витком части полюса, и на поток Ф2, который проходит через часть, охва­тываемую короткозамкнутым витком. При этом в витке индуцируется ЭДС еК.З, и возникает ток iК.З., сдвинутый по отношению к еК.З. на угол

Рис.7. Принцип работы короткозамкнутого витка

в электромагнитных системах переменного тока.

и опре­деляемый весьма незначительной индуктивностью витка. Для упрощения принимаем = 0. ТокiК.З , возбуждает магнитный поток ФК.З., который охватывает короткозамкнутый виток и вместе с частью основного потока образует поток Ф2, проходящий через часть полюса, охваченную витком, и сдвинутый во вре­мени по отношению к потоку Ф1 на угол (рис.7,б и в).

Сила притяжения электромагнита Р складывается из двух пульсирующих, но сдвинутых во времени сил Р± и Р2 (рис.7, г). Благодаря сдвигу их во времени общая сила Р пульсирует много меньше и минимальное значение ее остается выше РОТР, чем и исключается вибрация якоря.

Герконовое и поляризованное реле, устройство и принцип работы.

Наименее надёжным узлом электромагнитных реле является контактная система. Электрическая дуга или искра, образующиеся при размыкании и замыкании контактов,

приводят к их быстрому разрушению. Этому также способ­ствуют окислительные процессы и покрытие контактных поверхностей слоем пыли, влаги, грязи. Существенным не­достатком электромагнитных реле является и наличие трущихся механических деталей, износ которых также сказывается на их работоспособности. Попытки разместить контакты и электромагнитный механизм в герметизирован­ном объеме с инертным газом не приводят к положительным результатам из-за больших технологических конструктивных трудностей, а также из-за того, что контакты при этом не защищаются от воздействия

продуктов износа и старения изоляционных материалов. Другим не­достатком электромагнитных реле является их инерцион­ность, обусловленная значительной массой подвижных де­талей. Для получения необходимого быстродействия при­ходится применять специальные схемы форсировки, что приводит к снижению надежности и росту потребляемой мощности.

Перечисленные недостатки электромагнитных реле привели к созданию реле с герметичными контактами (герконами).

Простейшее герконовое реле с замыкающим контактом изображено на рис. 8, а. Контактные сердечники (КС) I и 2 изготавливаются из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью (пермаллоя) и вварива­ются в стеклянный герметичный баллон 3. Баллон запол­нен инертным газом — чистым азотом или азотом с не­большой (около 3 %) добавкой водорода. Давление газа внутри баллона составляет (0,4—0,6) • 105 Па. Инертная среда предотвращает окисление КС. Баллон устанавлива­ется в обмотке управления 4. При подаче тока в обмотку возникает магнитный поток Ф, который проходит по КС 1 и 2 через рабочий зазор  между ними и замыкается по воздуху вокруг обмотки 4. Упрощенная картина магнитно­го поля показана на рис.9. Поток Ф при прохождении через рабочий зазор создает тяговую электромагнитную силу РЭ, которая, преодолевая упругость КС, соединяет их между собой. Для улучшения контактирования поверхно­сти касания покрываются тонким слоем (2—50 мкм) золо­та, родия, палладия, рения, серебра и др.

При отключении обмотки магнитный поток и электро­магнитная сила спадают и под действием сил упругости КС размыкаются. Таким образом, в герконовых реле отсутствуют детали, подверженные трению (места крепления якоря в электромагнитных реле).

В связи с тем что контакты в герконе управляются маг­нитным полем, герконы называют магнитоуправляемыми контактами.

На основе герконов могут быть созданы также реле с размыкающими и переключающими контактами. В гер­коне с переключающим контактом (рис.10, а) неподвиж­ные КС 1, 3 и подвижный 2 размещены в баллоне 4. При появлении сильного магнитного поля КС 2 притягивается к КС 1 и размыкается с КС 3. Один из КС переключающего геркона (например 2) может быть выполнен из не магнитного материала (рис.10, б). Герконовое реле (рис.10, в) имеет два подвижных КС 1,2, два неподвижных КС 5,6 и две обмотки управления 7,8. При согласном включении обмоток замыкаются КС 1 и 2. При встречном включении обмоток КС 1 замыкается с КС 5, а КС 2 с КС 6. При отсутствии тока в обмотках все КС разомкнуты. Гер­коновое реле (рис.10, г) имеет переключающий контакт 3 сферической формы. При согласном включении обмоток 7 и 8 контакт 3 притягивается к КС 1 и КС 2 и замыкает их. После отключения обмоток 7 и 8 и при согласном вклю­чении обмоток 9 и 10 контакт 3 замыкает КС 5 и КС 6. Так как КС герконов выполняют функции возвратной пружины, им придаются определенные упругие свойства. Упругость КС обусловливает возможность их вибрации («дребезга») после удара, который сопутствует срабаты­ванию. Одним из способов устранения влияния вибраций является исполь­зование жидкометаллических контактов. В переключаю­щем герконе (рис.11, а) внутри подвижного КС 1 име­ется капиллярный канал, по которому из нижней части баллона 4 поднимается ртуть5.

Ртуть смачивает поверх­ности касания КС 1 с КС 2 или КС 3. В момент удара контактов при срабатывании возникает их вибрация. Из-за ртутной пленки на контактной поверхности КС 1 вибрация не приводит к разрыву цепи. В кон­струкции на рис.11,б между КС 2, КС 3 и ртутью 5 находится ферромагнитная изоляционная жидкость 6. При возникновении магнитного поля ферромагнит­ная жидкость 6 перемещается вниз, в положение, при котором поток будет наибольшим. Ртуть вытесняется вверх и замыкает КС 2 и КС 3. Следует отметить, что жидкометаллический контакт позволяет уменьшить переходное сопротивление и значительно уве­личить коммутируемый ток. На­личие ртути удлиняет процесс разрыва контактов, что уве­личивает время отключения реле.

Управление герконом можно осуществлять и с помощью постоянного магнита. Если постоянный магнит установлен вблизи геркона, его магнитный поток замыкается через КС, которые в результате этого находятся в замкнутом состоянии. Использование постоянного магнита совместно с управляющей катушкой позволяет создать герконовое реле с размыкающим контактом.

Конструкция герконового реле, показанная на рис.12, а, имеет разомкнутую магнитную цепь. По этой при­чине большая доля МДС катушки расходуется на прове­дение магнитного потока по воздуху. Кроме того, такая конструкция подвержена воздействию внешних магнитных полей, создаваемых расположенными рядом электротехни­ческими устройствами. Конструкция (рис.12, а) может и сама явиться источником электромагнитных помех для этих устройств. Для устранения этого недостатка магнит­ная система герконового реле заключается в кожух (эк­ран) из магнитомягкого материала (рис.12, б, в). При этом увеличивается магнитная проводимость и снижа­ется МДС срабатывания. С целью увеличения эффектив­ности экрана паразитный зазоре (рис.12,6) стараются уменьшить либо увеличить его площадь (рис.12, в). Ре­гулирование значений МДС срабатывания и отпускания в условиях серийного производства может производиться за счет либо изменения зазора е (рис.12,6), либо изме­нения положения магнитного шунта (рис.12, г), либо i осевого

смещения геркона в обмотке. Герконы могут быть установлены как внутри (рис.13, а), так и снаружи управляющей обмотки (рис.13,6).

Условия работы герконов в многоцепевых герконовых реле характеризуются следующими особенностями. Во-пер­вых, даже герконы одного типа и из одной партии имеют технологический разброс по МДС срабатывания и МДС отпускания.

Рис.12. Конструктивные выполнения герконовых реле.

Во-вторых, из-за неравномерности магнитного поля первым срабатывает геркон, находящийся в области с большей напряженностью поля. В-третьих, срабатывание одного геркона приводит к магнитному шунтированию других, в результате МДС срабатывания второго геркона после срабатывания первого увеличивается. В этом отно­шении конструкция с внешним расположением герконов (рис.13,б) предпочтительнее, чем с внутренним, так как обеспечивает меньшее взаимное влияние соседних герконов. Число герконов в одном реле может достигать 12 и более. По перечисленным причинам разные контакты многоцепевых герконовых реле замыкаются и размыкаются неодновременно, что является Рис.13. Многоцепевые герконовые реле.

их недостатком по сравне­нию с электромагнитными реле обычного типа.

Герконовые реле разнообразны по конструкции и на­значению. На рис.14 показан принцип действия герконового реле тока. В реле контроля большого тока ис­пользуется компоновка, по­казанная на рис.14. Кон­тролируемый ток I проходит по шине 1. Магнитное поле этого тока замыкается вокруг шины и по КС геркона 2. Ток срабатывания геркона может регулироваться за счет изменения угла и рас­стояниях между шиной и герконом.

Наименьший ток срабатывания имеет место при = 90°. При=0 геркон не срабатывает при любом значении тока, так как магнит­ный поток в направлении продольной оси КС равен нулю.

Если кроме основного поля управления (МДС Fy) соз­дать дополнительное поляризующее магнитное поле за счет специальной обмотки (МДС Fn) или постоянного маг­нита, то герконовое реле становится поляри­зованным. Если

то под действием МДС Fn кон­такты геркона замкнутся. Для размыкания контактов МДС обмотки управления Fy должна быть меньше Fn и иметь об­ратный знак. Если продолжать увеличивать Fy, то при оп­ределенном ее значении произойдет повторное замыкание контактов геркона. В общем случае можно написать

где МДС поляризации Fn может быть положительной (совпадать по знаку с Fy) или отрицательной. В послед­нем случае

Для отпускания геркона имеем

Поляризованные реле имеют значительно большую чувствительность по сравнению с неполяризованными. Мощность срабатывания их в 10-50 раз меньше, чем у неполяризованных реле. Поляризованные реле имеют высокую термическую стойкость и допускают продолжительное протекание тока до 20-30-кратного по отношению к току срабатывания. Вследствие малого хода якоря, легкости подвижной системы, малых постоянных времени катушек время срабатывания поляризованных реле может быть 2-3 мс. Разрывная способность контактов достигает 10-30 Вт. Поляризованные реле допускают большую частоту срабатывания и имеют высокую механическую и коммутационную износостойкость. Приме­няются они как реле защиты, автоматики и связи, реже — как реле управления электроприводами.

Реле могут выполняться с последовательной, параллельной или мостиковой магнитной цепью, с поляризацией от постоянного магнита или электромагнита.

В отличие от неполяризованных реле, у которых якорь может находиться только в двух положениях притянутом отпущенном), поляризованные реле могут выполняться с якорем, занимающим как два, так и три положения.

На рис.15 изображено поляризованное реле типа ТРМ, применяемое в схемах телеграфии и в устройствах автоматики. Реле состоит из двух сердечников с катушками 7, двух П-образных постоянных магнитов 6, якоря 5, контактной системы — неподвижных 3 и подвижных. 2 контактов, основания 9, штепсельного разъема 10 и чехла 8.

Магнитная цепь реле построена по дифференциальной схеме и имеет нейтральную регулировку. Якорь укреплен на оси, вращающейся во втулках, запрессованных в корпусе. Контактная система (2 и 3) состоит из двух неподвижных стоек с микро­метрическими контактными винтами 4, позволяющими производить регулировку зазоров между контактами, и подвижных контактов, прикрепленных к двум плоским пружинам 1.

Вполяризованных реле контакты приводятся в дей­ствие поляризованным электромагнитом, в котором на якорь действуют два потока: поляризующий, создавае­мый постоянным магнитом, и поток, создаваемый ка­тушкой, по которой проходит управляющий ток.

Отличительной особенностью поляризованного элек­тромагнита является изменение направления силы, дей­ствующей на якорь, при изменении направления тока в катушке. На рис.16, а показана поляризованная система, получившая большое применение благодаря своей чув­ствительности и быстродействию. На том же рисунке да­на примерная картина потоков в системе. Потоки постоянного магнита в зазорах 1 и 2 равны.

Рис.16. Поляризованное реле.

Следует отметить, что сила на­жатия подвижного контакта на неподвижный опреде­ляется разностью зазоров 1 и 2. Чем ближе зазор 1 к зазору 2, тем меньше сила, действующая на контакты.

Поляризованные реле могут иметь различное испол­нение контактной системы (рис.17). В первом испол­нении контакты регулируются так, как показано на рис.17, а. При подаче тока в направлении срабаты­вания размыкается левый и замыкается правый контак­ты. При отключении тока снова замыкается левый кон­такт (однопозиционная настройка с преобладанием). В случае, изображенном на рис.17,б система имеет двухпозиционную настройку. Положение контактов за­висит от полярности предыдущего импульса тока.

Если якорь укреплен на плоской пружине, как это по­казано на рис. 17, в, то он находится в нейтральном положении. В зависимости от полярности тока замыкает­ся левый или правый контакт. После отключения тока якорь возвращается в нейтральное положение.

Рис.17. Исполнения контактной системы поляризованного реле.

Ускорение и замедление срабатывания и отпускания

электромагнита постоянного тока.

Полное время сра­батывания состоит из времени трогания и времени движения:

tср=tтр+tдв

В большинстве случаев основную часть времени сра­батывания составляет вре­мя трогания. Поэтому при ускорении и замедлении сра­батывания воздействуют прежде всего на tтр.

Допустим, что ток тро­гания не изменяется (неиз­менна сила противодейству­ющей пружины). Рассмот­рим влияние активного со­противления цепи при неиз­менной величине индуктив­ности и питающего напряжения. После включения элек­тромагнита ток в обмотке изменится. Ско­рость нарастания тока равна:

и при t=0

Таким образом, скорость нарастания тока в момент включения не зависит от активного сопротивления цепи и определяется только питающим напряжением и индук­тивностью цепи. Изменение тока во времени для двух значений активного сопротивления цепи показано на рис.18. Поскольку R1>R2, Iy1R2, то T1 tтр2 несмотря на то, что T1

studfiles.net

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!

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:

zaochnik.ru

Электромагнитное реле

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

Электромагнит

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

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

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

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

Направление линий магнитного поля определяется правилом буравчика

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

В результате этого получили нечто иное, как соленоид. Если на концы такого соленоида подать электрический ток, то он будет обладать магнитными свойствами! Правильнее было бы его назвать электромагнит. Смотрите, сколько силовых  линий образуется в соленоиде, при подаче на его концы электрического тока!

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

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

Возьмем простое электромагнитное  реле

Давайте же посмотрим, что на нем написано:

TDM ELECTRIC – видимо производитель. РЭК 78/3 – название реле. Дальше идет самое интересное. Мы видим какие то полоски и цифры.  Контакты с 1 по 9  – это и есть  коммутационные контакты реле, 10 и 11 – это катушка реле.

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

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

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

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

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

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

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

Как работает электромагнитное реле

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

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

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

Как проверить реле

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

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

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

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

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

На схемах электромагнитные реле обозначаются вот так:

Также контакты обозначают уже просто цифрами. В данном случае:

11 – это общий контакт

11-12 – это нормально замкнутые контакты

11-14 – нормально разомкнутые контакты

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

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

Без подачи напряжения:

После подачи напряжения:

Плюсы и минусы реле

Плюсы реле

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

Минусы реле

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

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

www.ruselectronic.com

Электромагнитное реле и его разновидности

Главная » Электромонтаж » КИПиА » Электромагнитное реле и его разновидности

Реле – это элемент автоматического устройства, который при воздействии на его вход внешних явлений скачкообразно примет значение выходной величины. Наиболее популярным видом считается электромагнитное реле.

Электромагнитное реле способно реагировать на изменение каких-либо определенных параметров замыканием или размыканием своих контактов. Контакты реле способны включаться в цепь, которая позволяет осуществлять контроль или управление аппаратами, включенными в электрическую цепь. Реле могут работать под воздействием следующих факторов:

1. Электрического тока.
2. Световой энергии.
3. Давления жидкости.
4. Уровня жидкости.

По способу присоединения электромагнитные реле могут быть первичные, вторичные или промежуточные.

• Первичные будут включаться в цепь управления.
• Вторичные подключаются через измерительные трансформаторы тока.
• Промежуточные способны осуществлять свою работу от исполнительных органов другого реле и предназначаются для усиления и размножения сигнала.

Параметры реле

К основным параметрам электромагнитного реле можно отнести:

• Номинальные данные. К ним можно отнести: ток, напряжение или другие величины.
• Величина срабатывания. Это значение параметра, при котором будет происходить автоматическое действие реле.
• Установка реле – это значение величины срабатывания, на которую будет отрегулировано определенное реле.

Электромагнитные реле может характеризоваться следующими параметрами:

• Напряжением втягивания.
• Напряжением отпадения.
• Коэффициентом возврата реле.

Электромагнитные реле по времени срабатывания могут быть: безынерционные, быстродействующие, нормальные, замедленные и реле времени, у которых время срабатывания tср> 1 секунды. При необходимости врем срабатывания можно регулировать. Читайте также про релейную защиту трансформатора.

Составляющие электромагнитного реле

Обычно реле может состоять из:

1. Воспринимающего. Этот элемент будет реагировать на входной параметр и преобразовывать его физическую величину.
2. Промежуточного. Позволяет сравнивать величину с эталоном. Когда заданное значение будет достигнуто информация будет передаваться к исполнительному элементу. Промежуточными составляющими контактных реле будут считаться противодействующими пружинами и успокоителями. Успокоители необходимы для того, чтобы успокоить колебания подвижных частей.
3. Исполнительного. Этот элемент будет устанавливаться на управляемую цепь.

Теперь пришло время рассмотреть устройство электрического реле, которое будет работать по электромагнитному принципу. Реле МКУ-48 будет состоять из:

• Якоря с подвижной частью.
• Сердечника, который является неподвижным.
• Катушки реле.
• Размыкающих контактов.
• Пружины.

Слаботочные электромагнитные реле ранее применяли только в автоматике. Сейчас они активно применяются в автоматике. Это объясняется тем, что количество контактов достаточно большое и это позволяет уменьшить количество реле в определенной схеме. Кроме этого, подобные реле способны применять слаботочные токи и это позволяет осуществлять работу с датчиками, которые не рассчитаны на высокие токи.

Реле типа РПН

Реле типа РПН постоянного тока – это электромагнитное реле, которое состоит из одной катушки и имеет плоский сердечник. Оно предназначается для коммутации электрических цепей в разнообразных схемах стационарных устройств. Ток срабатывания этих реле считается достаточно маленьким. Он может составлять несколько десятков миллиампер. Пакет контактных групп будет состоять из набора контактов. Внешние провода будут подключаться к концам хвостов и пружин с помощью пайки. Для цепей переменного тока могут выпускаться реле РПП аналогичного устройства.

Реле МКУ-48

Реле МКУ-48 – это многоконтактное реле. Конструктивно эти устройства могут выпускаться в кожухе или без него. Подключение реле может осуществляться в кожухе или без него. Контактные группы реле могут осуществляться с разнообразными комбинациями контактов. Рабочий ток реле достаточно мал. Для некоторых устройств он может составлять 0,0045 А. Потребляемая мощность будет > или = 5 Вт. У нас вы также можете прочесть про релейный стабилизатор.

Поляризованное реле

Поляризованное реле представляет собою электромагнитное реле, у которого направление перемещения якоря будет зависеть от направления намагниченности тока. В отличии от электромагнитного реле поляризованное будет иметь два направления перемещения якоря.

Основными деталями поляризованного реле могут являться:

1. Намагниченная катушка.
2. Сердечник.
3. Магнитный поток и постоянный магнит.
4. Якорь.

Магнитный поток будет проходить через стальной передвижной якорь и разветвляться на два потока. На конце якоря будет располагаться средний контакт, замыкающийся, в зависимости от полярности управляющего сигнала.

Если отсутствует управляющий сигнал и потоки ФЭ, на якорь в нейтральном положении, действуют слева и справа одинаковые силы притяжения.

Теперь вы точно знаете, какие существуют электромагнитные реле. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

Читайте также: принцип работы реле времени.

vse-elektrichestvo.ru

Электромагнитное реле.

Главная страница. Разное.

В качестве источника энергии для усиления сигналов чувствительного элемента используют электрические системы. В системах электроавтоматики большое распространение получили электрические реле. Они срабатывают от сравнительно слабого сигнала, но включают при этом электрическую лень, по которой проходит значительный ток. Это промежуточное звено между цепью слабого тока и цепью значительно большей мощности. При действии на реле электрического сигнала чувствительного элемента системы автоматики приводятся в действие одна или несколько управляемых электрических цепей. Реле — это устройства, включающие, выключающие или переключающие электрические цепи при помощи электрического тока. В аппаратуре автоматического управления наибольшее распространение имеют электромагнитные реле. По родутока, используемого для приведения реле в действие, их делят на реле постоянного и переменного тока, а по принципу действия — на нейтральные и поляризованные. Нейтральное реле срабатывает при любом направлении тока, проходящего через обмотку электромагнита, а поляризованное *— только при определенном направлении тока. Электромагнитное нейтральное реле включает электромагнит, состоящий из катушки, на которую намотан изолированный провод, с помещенным внутри сердечником из мягкой стали (рис. 1). С одной стороны он прикреплен к неподвижной части магнитопровода, а с другой оканчивается полюсным наконечником, который немного выступает из катушки. На ярмо подвижно закреплен якорь, который с помощью возвратной пружины удерживается на некотором расстоянии от полюсного наконечника. На якоре укреплена тонкая упругая пластинка с контактом. Это подвижный контакт реле. Против него на некотором расстоянии находится неподвижный контакт, расположенный на упругой тонкой пластинке. При пропускании тока по обмотке сердечник намагничивается и притягивает якорь. Реле срабатывает, контакты при этом замыкаются. При отключении обмотки от источника тока сердечник размагничивается, якорь под действием пружины возвращается в прежнее положение и контакты размыкаются. Электромагнитные реле могут иметь размыкающие и переключающие контакты. Электромагнитное поляризованное реле обладает высокой чувствительностью и большей скоростью срабатывания, чем нейтральное реле. Основные части поляризованного реле — две катушки, намотанные изолированным проводом, постоянный магнит, неподвижная часть магнитопровода и якорь. Рис. 1. Устройство электромагнитного нейтрального реле: 1 — магнитопровод; 2 — сердечник; 3 — катушка; 4 — корпус катушки; 5 и 6 — неподвижный и подвижный контакты; 7 — пружина. Якорь свободно перемещается внутри неподвижной части магнитопровода так, что может замыкать или левый или правый неподвижные контакты, укрепленные на регулировочных винтах. Для переброски якоря из одного крайнего положения в другое обмотку реле надо подключить к источнику постоянного тока. При протекании по обмотке тока на якорь действует дополнительная магнитная сила, образованная током. Направление действия этой силы определяется направлением тока в обмотке. Положение якоря поляризованного реле после отключения катушки от источника тока зависит от положения регулировочных винтов, на которых расположены неподвижные контакты, а также наличия или отсутствия пружин, удерживающих якорь в среднем положении. Магнитоуправляемые контакты (герконы) надежнее, чем обычные электромагнитные реле. Магнитоуправляемый контакт представляет собой устройство, одна или две контактные пластины которого (всего их две или три) изготовлены из ферромагнитного материала. Пластины расположены в параллельных плоскостях и герметически впаяны в стеклянную колбу с инертным газом. Срабатывание (замыкание и размыкание) контактов происходит под воздействием внешнего магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом или электромагнитом. Рабочие поверхности контактных пластин покрыты слоем золота, серебра или их сплавов. Герконы отличаются высокой надежностью, большим числом срабатываний, малым сопротивлением контактов. Основные недостатки — незначительная мощность контактов и слабая перегрузочная способность. На базе герконов конструируют путевые переключатели с постоянными магнитами на подвижных частях механизмов. В доильной установке АДМ-8 и доильном аппарате почетвертного доения их используют при учете молока. Реле на магнитоуправляемых контактах используют для коммутации цепей логической автоматики и для связи полупроводниковых приборов с аппаратами, где протекает ток значительной силы. Программные реле времени, управляющие работой автоматической системы по заданной программе, представляют собой реле времени с несколькими независимыми выдержками. Выдержки времени до 5 с можно получать посредством несложных схемных решений, которые позволяют замедлить нарастание или спадание токов в обмотках электромагнитных реле постоянного тока (рис. 2). Для этого параллельно обмотке реле можно включить резистор, полупроводниковый диод, конденсатор или использовать короткозамкнутый виток. Шунтирование обмотки реле резистором или диодом позволяет после отключения напряжения поддерживать протекание тока по обмотке в прежнем направлении за счет ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотке. Для создания выдержек времени в широком диапазоне (от сотых долей секунды до десятков минут) применяют электронные реле времени или моторные. В моторных реле времени выдержка создается часовым механизмом или синхронным электродвигателем. Шаговые искатели — электромагнитные импульсные переключатели, передвигающие контактные щетки при каждом импульсе с одного неподвижного контакта (ламели) на другой. Переключение может происходить в начале импульса — искатели прямого действия и после окончания импульса — искатели обратного действия. Применяемые в схемах искатели ШИ-11, ШИ-17 (прямого действия) и ШИ-25, ШИ-50 (обратного действия) имеют в каждом контактном ряду соответственно по 11, 17, 25 и 50 рабочих ламелей. Допустимое значение тока, разрываемого контактами, составляет 0,2А, потребляемая электромагнитами мощность 60 . .. 79 Вт, время срабатывания 0,007 … 0,01 с, а отпускания — 0,04 … 0,007 с. Рис. 2 Схемы выдержек времени электромагнитных реле. а — c резистором; б — с диодом; в — с конденсатором В последнее время в системах автоматики при управлении быстро протекающими процессами, требующими большой точности момента срабатывания или большой частоты срабатывания, применяют бесконтактные электрические реле. В связи с отсутствием в них подвижных деталей такие реле практически безынерционны и обеспечивают любую частоту срабатываний в единицу времени. Могут применяться различные усилители постоянного или переменного тока для управления при помощи слабых электрических сигналов.

kalxoz. ru

Что такое электромагнитное реле?

Электромагнитное реле представляет собой электронное устройство управления. Он имеет систему управления (также называемую входным контуром) и управляемую систему (также называемую выходным контуром). Обычно используется в схемах автоматического управления. На самом деле это своего рода «автоматический переключатель», который использует меньший ток и меньший ток для управления большим током и более высоким напряжением. Следовательно, он играет роль автоматической регулировки, защитной защиты и схемы преобразования в цепи.

Каталог

Ⅰ История развития

В 18 веке ученые считали, что электричество и магнетизм — это два физических явления, не связанных друг с другом. После того, как датский физик Эрстед в 1820 году открыл магнитный эффект электрического тока, английский физик Фарадей в 1831 году открыл электромагнитную индукцию. Эти открытия подтвердили, что электрическая и магнитная энергии могут преобразовываться друг в друга, что заложило основу для рождения более поздних электрических двигатели и генераторы. Благодаря этим изобретениям человечество вступило в век электричества. В 1830-х годах американский физик Джозеф Генри использовал электромагнитную индукцию для изобретения реле, когда изучал управление цепями. Самым ранним реле является электромагнитное реле, которое использует явление генерации и исчезновения магнитной силы электромагнита при включении и выключении питания для управления размыканием и замыканием другой цепи с высоким напряжением и большим током. Его внешний вид заставляет работать схему дистанционного управления и защиты.Реле — великое изобретение в истории человеческой науки и техники. Это не только основа электротехники, но и важная основа электронной техники и технологии микроэлектроники.

Ⅱ Основной эффект

Реле представляет собой элемент автоматического переключения с функцией изоляции, который широко используется в дистанционном управлении, телеметрии, связи, автоматическом управлении, мехатронике и силовом электронном оборудовании и является одним из наиболее важных элементов управления.

электромагнитное реле

Реле обычно имеют индукционный механизм (входная часть), который может отражать определенные входные переменные (такие как ток, напряжение, мощность, импеданс, частота, температура, давление, скорость, свет и т. д.) . Он имеет исполнительный механизм (выходная часть), который может осуществлять управление «включение» и «выключение» управляемой цепи. Между входной частью и выходной частью реле имеется также промежуточный механизм (приводная часть) для связи и развязки входа, функциональной обработки и привода выходной части.

В качестве управляющего элемента реле имеет следующие функции:

1) Расширение диапазона управления : Например, когда управляющий сигнал многоконтактного реле достигает определенного значения, вы можете переключать, разрыв и одновременное подключение нескольких цепей в соответствии с различными формами контактных групп.

2) Усиление : Например, чувствительные реле, промежуточные реле и т. д. могут управлять большой силовой цепью с очень малой управляющей величиной.

3) Интегрированный сигнал : Например, когда несколько сигналов управления подаются на многообмоточные реле в заданной форме, они будут относительно интегрированы для достижения заданного эффекта управления.

4) Автоматика, дистанционное управление и контроль : Например, реле автоматического устройства и других электроприборов может образовывать цепь программного управления для реализации автоматической работы.

Ⅲ Принцип и характеристики

Электромагнитное реле — это переключатель, в котором используется электромагнит для управления включением и выключением рабочей цепи.

конструкция электромагнитного реле

(1) Структура: основными компонентами электромагнитного реле являются электромагнит A, якорь B, пружина C, подвижный контакт D, статический контакт E. (как показано на рисунке)

(2) Рабочую цепь можно разделить на две части: низковольтную цепь управления и высоковольтную рабочую цепь. В низковольтную цепь управления входят катушка электромагнитного реле (электромагнит А), низковольтный источник питания Е1, переключатель С; высоковольтная рабочая цепь включает в себя высоковольтный источник питания Е2, электродвигатель М, электромагнитные контактные части Д и Е реле.

(3) Принцип работы — замкнуть переключатель S в низковольтной цепи управления, ток проходит через катушку электромагнита А для создания магнитного поля, тем самым создавая гравитационную силу на якоре В, заставляя двигаться и статические контакты D и E соприкасаются, рабочая цепь замкнута, двигатель работает; При выключении низковольтного выключателя S ток в катушке исчезает, якорь Б под действием пружины С размыкает подвижный и статический контакты Д и Е, рабочая цепь отключается, и двигатель перестает работать.

Пока к обоим концам катушки приложено определенное напряжение, в катушке будет протекать определенный ток, вызывающий электромагнитные эффекты. Под действием электромагнитной силы якорь преодолеет тяговое усилие возвратной пружины и притянется к сердечнику, тем самым приводя в движение якорь. Затем подвижный контакт и статический контакт (нормально разомкнутый контакт) стягиваются. Когда катушка отключена, электромагнитное притяжение также исчезнет, ​​и якорь вернется в исходное положение под действием силы реакции пружины, освобождая подвижный контакт и первоначальный статический контакт (нормально замкнутый контакт), чтобы достичь назначение проводки и отключения в цепи.«Нормально разомкнутые» и «нормально замкнутые» контакты реле можно различать следующим образом: статический контакт, находящийся в выключенном состоянии, когда на катушку реле не подается питание, называется «нормально разомкнутым контактом»; статический контакт, находящийся во включенном состоянии, называется «нормально замкнутым контактом».

Ⅳ Технические параметры

Номинальное рабочее напряжение

Относится к напряжению, требуемому катушкой, когда реле работает нормально. В зависимости от модели реле это может быть напряжение переменного или постоянного тока.

Сопротивление постоянному току

Относится к сопротивлению постоянного тока катушки реле, которое можно измерить мультиметром.

Ток втягивания

Относится к минимальному току, который реле может произвести втягивающим действием. При нормальном использовании заданный ток должен быть немного больше, чем ток втягивания, чтобы реле могло работать стабильно. Что касается рабочего напряжения, подаваемого на катушку, как правило, оно не должно превышать номинальное рабочее напряжение в 1,5 раза, в противном случае будет генерироваться больший ток и катушка сгорит.

Ток отключения

Относится к максимальному току, который генерирует реле для отключения действия. Когда ток в состоянии втягивания реле уменьшится до определенной степени, реле вернется в состояние отключения без питания. Ток в это время намного меньше тока втягивания.

Напряжение и ток контактного переключателя

Относится к напряжению и току, допускаемым реле. Он определяет величину напряжения и тока, которыми может управлять реле, и это значение нельзя превышать во время использования, иначе легко повредить контакты реле.

Символ контакта

Катушка реле обозначается на схеме символом прямоугольного прямоугольника. Если реле имеет две катушки, нарисуйте два параллельных прямоугольных прямоугольника. В то же время отметьте текстовый символ «J» реле в длинном поле или рядом с ним. Есть два способа изобразить контакты реле: один — нарисовать их прямо сбоку длинной коробки, что более интуитивно понятно. Другой заключается в включении каждого контакта в собственную схему управления в соответствии с потребностями подключения цепи.Обычно один и тот же текстовый символ маркируется рядом с контактом и катушкой одного и того же реле, а группа контактов пронумерована , чтобы показать разницу. Существует три основных типа контактов реле:

1. Два контакта катушки подвижного типа (H-типа) размыкаются, когда на катушку не подается питание, и два контакта замыкаются после подачи питания.

2. Два контакта катушки с подвижным прерывателем (D-типа) замкнуты, когда на катушку не подается питание, и два контакта размыкаются после включения питания.

3. Тип преобразования (тип Z), тип контактной группы. Всего у такой контактной группы три контакта, то есть средний — это подвижный контакт, а верхний и нижний — статические контакты. Когда на катушку не подается питание, подвижный контакт и один из статических контактов разомкнуты, а другой замкнут. После того, как на катушку подается питание, подвижный контакт перемещается, переводя оригинал в открытое состояние, а закрытый — в разомкнутое. Такие контактные группы называются переключающими контактами.

Ⅴ Область применения

Электромагнитное реле является важным компонентом электрических звонков, телефонов и устройств автоматического управления. Суть его в переключателе, управляемом электромагнитом. Он играет роль, аналогичную переключателю в цепи: (1) используйте низкое напряжение и слабый ток для управления высоким напряжением, сильным током; (2) реализовать дистанционное управление и автоматическое управление. Электромагнитные реле широко используются в автоматическом управлении (например, холодильники, автомобили, лифты, станки в цепи управления) и в области связи.

Другие типы реле

Тепловое герконовое реле

Тепловое герконовое реле представляет собой термовыключатель нового типа, в котором используются термомагнитные материалы для определения и контроля температуры. Он состоит из термочувствительного магнитного кольца, постоянного магнитного кольца, сухой герконовой трубки, теплопроводящего монтажного листа, пластиковой подложки и некоторых других аксессуаров. Тепловое герконовое реле не использует возбуждение катушки, но магнитная сила, создаваемая кольцом постоянного магнита, приводит в действие переключатель.Может ли постоянное магнитное кольцо придавать магнитную силу язычковой трубке, определяется характеристиками контроля температуры термочувствительного магнитного кольца.

Твердотельное реле (ТТР)

Твердотельное реле представляет собой четырехконтактное устройство с двумя входными клеммами и двумя другими выходными клеммами. В середине используется изолирующее устройство для обеспечения электрической изоляции между входом и выходом.

Твердотельные реле

Твердотельные реле (ТТР) можно разделить на типы переменного и постоянного тока в зависимости от типа источника питания нагрузки.По типу переключателя его можно разделить на нормально открытый и нормально закрытый. По типу изоляции его можно разделить на гибридный тип, трансформаторный тип изоляции и тип фотоэлектрической изоляции, причем тип фотоэлектрической изоляции является наиболее распространенным.

Твердотельное реле является ответвлением продукта реле. Это сделано с использованием полупроводниковых устройств вместо традиционных катушек. Не нужно полагаться на движение механических частей для управления размыканием и замыканием переключателя, что эффективно повышает надежность и срок службы.Поскольку катушка больше не используется, она не столкнется с такими проблемами, как электромагнитные помехи и контактные «искры», а также значительно улучшена безопасность. Твердотельные реле имеют меньшую мощность и больше подходят для продуктов высокого класса, отвечающих национальным требованиям по энергосбережению и защите окружающей среды.

Электромагнитное реле – Принципы работы и технологии испытаний

Реле – это переключающее устройство, которое может работать с электронным или механическим управлением.Электромеханические реле широко используются в управлении станками, промышленных сборочных линиях и коммерческом оборудовании. Их легко приобрести в компаниях-производителях реле.

Одна из основных причин, по которой реле так популярны, заключается в том, что они могут управлять большим объемом выходного сигнала. И все мы знаем, что выходная мощность электронного устройства намного выше, чем получаемая электрическая мощность.

Внедрение реле важно в двух заданных ситуациях —

• Когда важно иметь маломощный сигнал, управляющий цепью
• При наличии нескольких цепей, предназначенных для управления одним и тем же сигналом.

Электромагнитные реле, очевидно, являются самыми ранними реле, используемыми с 1830-х годов. Лучшее свойство электромагнитного реле по сравнению с другими типами реле заключается в том, что они потребляют меньше энергии.

Теперь давайте перейдем к теме и разберемся со структурой электромагнитного реле-

Электромагнитное реле состоит из электромагнита, якоря, пружины, подвижного контакта и неподвижного контакта.

Реле способно работать с большой мощностью, необходимой для прямого управления нагрузкой, но разница заключается в напряжении.

Обычно электромагнитное реле имеет две цепи, а именно низковольтную цепь управления и высоковольтную рабочую цепь.

Низковольтная цепь управления имеет катушку электромагнитного реле, низковольтный источник питания, а также выключатель.

При этом высоковольтная рабочая цепь состоит из высоковольтного источника питания, двигателя и других контактов электромагнитного реле.

Принцип работы — электромагнитные реле

Рабочий механизм электромагнитных реле прост для понимания. Электромагнитное реле работает в основном по принципу электромагнитной индукции, что также означает, что, когда электрический ток проходит по проводнику, проводник ведет себя как магнит.

Итак, когда вы включаете питание в низковольтной цепи управления, ток проходит через катушку электромагнита, и катушка активируется системой питания. Таким образом, создается магнитное поле.

При этом якорь создает силу всасывания для соединения подвижного контакта и неподвижного контакта.

Цепь питания двигателя включается, и он начинает работать.

Процесс отключения —

При отключении питания в низковольтной цепи управления ток в катушке исчезнет, ​​якорь под действием пружины разъединит подвижный контакт и неподвижный контакт.

Следовательно, рабочая цепь отключена, и двигатель перестает работать.

Вышеупомянутый процесс представлял собой включение и выключение электромагнитных реле.Однако состояния «включено» и «выключено» зависят от электромагнитов, управляющих состоянием рабочих цепей.

Обычно, когда напряжение генерируется на обоих концах катушки, катушка заполняется током и создает электромагнитный эффект.

Эффект электромагнита притягивает якорь к железному сердечнику против натяжения пружины, чтобы притянуть подвижный контакт якоря к неподвижному контакту NO (нормально разомкнутому).

В процессе выключения притяжение электромагнита исчезает.Далее якорь возвращается в исходное положение под действием пружины, отделяющей подвижный контакт от неподвижного (нормально замкнутого контакта или НЗ).

Действия по вытягиванию и разъединению проводятся для контроля одновременного размыкания и замыкания цепи.

А как понять включено состояние или нет?

Можно было разобрать по состоянию стационарного контакта.

Когда катушка отключена от питания, то неподвижный контакт находится в состоянии «включено», а катушка подключена к питанию, если стационарный контакт находится в состоянии «выключено».

Электромагнитные реле являются старейшим типом реле, используемым на рынке. Даже после множества дополнений на рынке роль электромагнитных реле остается неизменной.

Однако на рынке также появляются новейшие электромагнитные реле. Для этого вы можете связаться с производителем реле в Индии, чтобы узнать о последних разработках.

Ознакомьтесь с ассортиментом нашей продукции здесь:

Как проверить электромагнитное реле?

Производители реле в Индии являются экспертами в тестировании ЭМИ.Как только вы поймете характеристики и принципы работы электромагнитного реле, стоит ознакомиться с процессом тестирования электромагнитного реле. Как только вы узнаете о процедуре тестирования, вы сможете узнать, находится ли реле в хорошем состоянии или есть какие-либо проблемы.

Выполните проверку качества, выполнив следующие действия:

1. Проверка сопротивления катушки –

   Сопротивление катушки наиболее важно, поскольку оно важно для рабочего напряжения и рабочего тока. Таким образом, эти два параметра можно рассчитать по сопротивлению катушки реле, которое можно проверить с помощью мультиметра.

2. Проверка контактного сопротивления –

   Аналогичным образом можно проверить контактное сопротивление, то есть сопротивление нормально замкнутого контакта и подвижного контакта.

   Как проверить – Для измерения переключите мультиметр в режим сопротивления. Режим сопротивления, который вы здесь получаете, ДОЛЖЕН быть равен нулю.

   • Сопротивление равно нулю, считается идеальным.
   • Сопротивление нестабильно или превышает значение, это означает, что контакт находится в состоянии плохого контакта.
   • Сопротивление нормально разомкнутого контакта и подвижного контакта кажется бесконечным, состояние должно обычно рассматриваться как сцепление контактов.

   Таким образом, конечные пользователи могут различать, какой из контактов является нормально замкнутым, а какой нормально разомкнутым, и находится ли реле в хорошем состоянии или нет. Метод одинаков как для новых, так и для бывших в употреблении реле.

3. Проверка пускового напряжения и пускового тока  

   Это можно сделать, подключив регулируемый источник питания, одновременно подав набор напряжений на реле.

   Далее подключите амперметр в цепь питания для контроля.

   Медленно повышайте напряжение и, услышав звук срабатывания реле, отметьте напряжение и ток срабатывания.

   Повторение процесса несколько раз дает точный ответ.

4. Проверка напряжения и тока отпускания

   Вот несколько лучших способов проведения тестов. Этот процесс аналогичен процессу тестирования напряжения втягивания и тока втягивания.

   Итак, когда реле втянуто, медленно уменьшайте напряжение питания.

   Когда снова услышите звук срабатывания реле, запишите значения напряжения и тока.

   Обычно напряжение отпускания реле составляет 10-50% от напряжения срабатывания.

   Если напряжение срабатывания слишком низкое, это негативно повлияет на работу реле. Реле не сможет работать нормально. В результате будет снижена стабильность схемы, и надежность работы может быть подвержена риску.

   Во многих случаях вам потребуется использовать электромагнитное реле или заменить реле.Для точного суждения и правильного мнения вам необходимо связаться с Integra Engineering, одним из лучших производителей реле в Индии.

Силовое реле

Точно так же вам может понадобиться силовое реле. Силовое реле — это переключатель, который использует электромагнитную катушку для включения и выключения цепи.

Силовое реле содержит якорь, пружину и контакты.

Как известный производитель силовых реле, мы гарантируем качество силовых реле, которые могут работать при низком напряжении, а также могут проводить более высокое напряжение.Заказчики Integra Engineering имеют различные производственные потребности. Как надежный производитель силовых реле, мы тщательно проверяем нашу продукцию на соответствие различным промышленным ограничениям, прежде чем поставлять ее нашим клиентам. Мы тщательно проверяем наши продукты на предмет их длительного срока службы и отличной производительности.

Кроме того, Integra Engineering является ведущим поставщиком реле для систем управления железнодорожным транспортом. Индийские железные дороги доверили нам внедрение высококачественных электромагнитных реле в 1987 году.Чтобы предоставить безопасные решения для Индийских железных дорог, мы обеспечиваем пыленепроницаемость производственных мощностей и соблюдение универсальных стандартов качества. Наш опыт в сочетании с высокой долговечностью нашей продукции делает нас предпочтительным выбором для наших клиентов.

Мы предлагаем экономичные и не требующие особого ухода реле, а также широкий ассортимент электрических реле на выбор для наших клиентов. Кроме того, инженеры Integra Engineering проводят строгий контроль качества.

Работа электромагнитного реле | Типы электромагнитных реле

Электромагнитное реле

Электромагнитные реле — это те реле, которые приводятся в действие электромагнитным действием.Современные реле электрической защиты в основном основаны на микропроцессоре, но все же электромагнитное реле занимает свое место. Замена всех электромагнитных реле на статические реле на базе микропроцессора займет гораздо больше времени. Поэтому, прежде чем подробно рассмотреть систему релейной защиты, мы должны рассмотреть различные типы электромагнитных реле .

Электромагнитное реле Рабочее

Практически все релейные устройства основаны на одном или нескольких из следующих типов электромагнитных реле .

1. Измерение величины,
2. Сравнение,
3. Измерение отношения.

Принцип работы электромагнитного реле основан на некоторых основных принципах. В зависимости от принципа работы их можно разделить на следующие типов электромагнитных реле .

1. Реле с притянутым якорем,
2. Реле с индукционным диском,
3. Реле с индукционной чашкой,
4. Реле с балансирной балкой,
5. Реле с подвижной катушкой,
6. Реле с поляризованным подвижным магнитом.

Реле якорного типа

Реле якорного типа является наиболее простым как по конструкции, так и по принципу действия. Эти типы электромагнитных реле могут использоваться как реле величины или реле отношения. Эти реле используются в качестве вспомогательного реле, реле контроля, реле максимального тока, минимального тока, реле максимального напряжения, реле минимального напряжения и реле измерения импеданса.

Шарнирно-якорная и плунжерная конструкции чаще всего используются для этих типов электромагнитных реле .Среди двух конструктивных решений чаще используется шарнирный тип арматуры.

Мы знаем, что сила, действующая на якорь, прямо пропорциональна квадрату магнитного потока в воздушном зазоре. Если пренебречь эффектом насыщения, уравнение для силы, действующей на якорь, может быть выражено следующим образом:

Где F — результирующая сила, K’ — постоянная величина, I — среднеквадратичное значение тока катушки якоря, а K’ — сила тока. сдерживающая сила.
Таким образом, пороговое условие для срабатывания реле будет достигнуто, когда KI ² = K’.
Если мы внимательно посмотрим на приведенное выше уравнение, то поймем, что работа реле зависит от констант K’ и K для определенного значения тока катушки.
Из вышеприведенного объяснения и уравнения можно сделать вывод, что на работу реле влияют

1. Амперы – витки, развиваемые рабочей катушкой реле,
2. Размер воздушного зазора между сердечником реле и якорем,
3. Сдерживающая сила на якоре.

Конструкция реле притянутого типа

Это реле представляет собой простую электромагнитную катушку и шарнирный плунжер. Всякий раз, когда на катушку подается напряжение, поршень притягивается к сердечнику катушки. Некоторые НО-НЗ (нормально разомкнутые и нормально замкнутые) контакты устроены таким образом с этим плунжером, что НО-контакты замыкаются, а НЗ-контакты становятся разомкнутыми в конце движения плунжера. Обычно реле якорного типа , реле , работает от постоянного тока. Контакты устроены так, что после срабатывания реле контакты не могут вернуться в исходное положение даже после обесточивания якоря.После срабатывания реле эти типов электромагнитных реле сбрасываются вручную. Реле якоря притяжения
по своей конструкции и принципу работы не уступает мгновенного действия .

Индукционное дисковое реле

Индукционное дисковое реле в основном состоит из одного вращающегося диска.

Индукционное реле дискового типа Работа

Каждое индукционное реле дискового типа работает по одному и тому же хорошо известному принципу Феррари. Этот принцип гласит, что крутящий момент создается двумя потоками со смещением фаз, который пропорционален произведению их величины и смещения фаз между ними. Математически это можно выразить как-

Реле индукционного типа основано на том же принципе, что и амперметр или вольтметр, ваттметр или ваттметр. В индукционном реле отклоняющий момент создается вихревыми токами в алюминиевом или медном диске потоком электромагнита переменного тока.Здесь алюминиевый (или медный) диск помещен между полюсами магнита переменного тока, который создает переменный поток φ, отстающий от I на небольшой угол. Поскольку этот поток связан с диском, в диске должна быть ЭДС индукции E ₂ , отстающая от потока φ на 90 ^o . Поскольку диск является чисто резистивным, индуцированный ток в диске I ₂ будет находиться в фазе с E ₂ . Поскольку угол между φ и I ₂ равен 90 ^o , чистый крутящий момент, создаваемый в этом случае, равен нулю. Как,

Чтобы получить крутящий момент в индукционном реле дискового типа, необходимо создать вращающееся поле.

Метод экранирования полюсов для создания крутящего момента в индукционном дисковом реле

В этом методе половина полюса окружена медным кольцом, как показано на рисунке. Пусть φ ₁ — поток незаштрихованной части полюса. Фактически общий поток делится на две равные части, когда полюс разделен на две части щелью.

Поскольку одна часть полюса затенена медным кольцом, в затеняющем кольце будет индуцироваться ток, который создаст другой поток φ ₂ ‘ в заштрихованном полюсе.Таким образом, результирующий поток заштрихованного полюса будет векторной суммой φ ₁ и φ ₂ . Скажем, это φ ₂ , а угол между φ ₁ и φ ₂ равен θ. Эти два потока будут создавать результирующий крутящий момент,

Для индукционных дисковых реле в основном доступны три типа формы вращающегося диска. Они имеют спиралевидную, круглую и вазообразную формы, как показано на рисунке. Спиральная форма предназначена для компенсации изменяющегося сдерживающего момента управляющей пружины, которая скручивается, когда диск вращается, чтобы замкнуть свои контакты.В большинстве конструкций диск может вращаться на 280 ^o . Далее, подвижный контакт на диске переключения располагается так, что он встречается с неподвижными контактами на корпусе реле, когда участок диска наибольшего радиуса находится под электромагнитом. Это делается для обеспечения удовлетворительного контактного давления в индукционном реле дискового типа.
Там, где требуется работа на высокой скорости, например, в дифференциальной защите, угловой ход диска значительно ограничен, и, следовательно, круглые или даже лопастные типы могут использоваться в электромагнитных реле индукционного дискового типа.
Некоторое время требуется, чтобы срабатывание индукционного реле дискового типа выполнялось после успешного срабатывания другого реле. Такие реле максимального тока с блокировкой обычно используются для защиты генератора и шин. В этом случае затеняющая полоса заменяется затеняющей катушкой. Два конца этой экранирующей катушки выведены на нормально разомкнутый контакт другого управляющего устройства или реле. Всякий раз, когда последний работает, нормально открытый контакт замыкается и вызывает короткое замыкание катушки экранирования.Только после этого начинает вращаться диск реле максимального тока.
Можно также изменить времятоковые характеристики индукционного реле дискового типа, установив устройство с переменным сопротивлением на экранирующую катушку.
Индукционное дисковое реле с питанием от фильтра обратной последовательности также может использоваться в качестве устройства защиты обратной последовательности для генераторов переменного тока.

Реле индукционного типа

Реле индукционного типа можно рассматривать как другую версию индукционного реле дискового типа.Принцип работы реле обоих типов более-менее одинаков. Реле индукционного типа используются там, где требуется очень высокая скорость работы вместе с поляризационной и/или дифференциальной обмоткой. Обычно доступны четырехполюсные и восьмиполюсные конструкции. Количество полюсов зависит от количества обмоток.
Инерция конструкции чашечного типа намного ниже, чем у конструкции дискового типа. Следовательно, очень высокая скорость работы возможна в реле типа индукционного стакана. Кроме того, система полюсов предназначена для обеспечения максимального крутящего момента на вход кВА.В четырехполюсном устройстве почти все вихревые токи, наведенные в чашке одной парой полюсов, появляются непосредственно под другой парой полюсов, так что крутящий момент / ВА примерно в три раза больше, чем у индукционного диска с С-образным электромагнитом.
Реле индукционного типа подходит для использования в качестве блоков направленного или фазового сравнения. Это связано с тем, что, помимо своей чувствительности, реле с индукционной чашкой имеют постоянный невибрирующий крутящий момент, а их паразитный крутящий момент, вызванный только током или напряжением, невелик.

Направленное или силовое реле индукционного типа

В четырехполюсном реле индукционного типа одна пара полюсов создает поток, пропорциональный напряжению, а другая пара полюсов создает поток, пропорциональный току. Векторная диаграмма приведена ниже. sin(90 ^o − θ) в предположении, что поток, создаваемый катушкой напряжения, будет отставать от ее напряжения на 90°. Конструктивно угол может приближаться к любому значению и уравнению крутящего момента T = K.Получен E.I.cos(φ − θ), где θ – системный угол E – I.
Соответственно, реле индукционного типа может быть рассчитано на создание максимального крутящего момента при системном угле θ = 0 ^o или 30 ^o или 45 ^o или 60 ^o . Первые известны как силовые реле , так как они создают максимальный крутящий момент, когда θ = 0, ^o , а вторые известны как направленные реле — они используются для селективности направления в схемах защиты в условиях неисправности, так как они предназначены для создания максимального крутящего момента. при неисправных условиях.

Реактивное реле или индукционное реле типа Mho

Управляя расположением катушек тока или напряжения и относительным углом сдвига фаз между различными потоками, можно настроить реле индукционного типа для измерения чистого реактивного сопротивления силовой цепи.

Реле симметричного луча

Реле симметричного луча можно назвать вариантом реле якорного типа притяжения, но все же они рассматриваются как разные типы реле, поскольку они используются в разных областях применения.Реле балансного типа
применялись в схемах дифференциальной и дистанционной защиты. Использование этих реле становится абсолютным, поскольку сложные индукционные реле дискового типа и реле индукционного чашечного типа заменяют их.
Принцип работы реле балансира довольно прост. Здесь одна балка поддерживается одним шарниром. Шарнир поддерживает балку где-то посередине балки. На два конца балки действуют соответственно две силы. Направление обеих сил одинаково. Не только направление, в нормальных рабочих условиях крутящий момент, создаваемый силами по отношению к шарниру, также одинаков. Из-за этих двух одинаковых направленных крутящих моментов балка удерживается в горизонтальном положении в нормальном рабочем состоянии. Один из этих крутящих моментов является ограничивающим крутящим моментом, а другой — рабочим крутящим моментом.
Ограничивающий момент может обеспечиваться либо ограничительной катушкой, либо ограничительной пружиной.
Это своего рода реле с притягивающимся якорем. Но реле балансира рассматривается отдельно с точки зрения их применения.При возникновении какой-либо неисправности ток через рабочую катушку пересекает ее значение срабатывания, и, следовательно, МДС рабочей катушки увеличивается и пересекает ее значение срабатывания. Из-за этого увеличенного МДС катушка сильнее притягивает конец балки и, следовательно, увеличивается крутящий момент на соответствующем конце балки. По мере увеличения этого крутящего момента баланс балки нарушается. Из-за этого неуравновешенного крутящего момента конец балки, связанный с рабочим крутящим моментом, перемещается вниз, замыкая контакты реле.
Типовые устройства обоих типов реле балансира показаны ниже:

В настоящее время реле балансира устарели. В прошлом эти реле широко использовались для дифференциальных и импедансных измерений. Использование этих реле заменено более сложными индукционными реле дискового и чашечного типа.
Основными недостатками реле балансира являются плохое соотношение возврат/срабатывание, склонность к смещению фаз между двумя источниками питания и неправильная работа при переходных процессах.

Реле с подвижной катушкой

Реле с подвижной катушкой или поляризованное реле с подвижной катушкой постоянного тока является наиболее чувствительным электромагнитным реле. Из-за высокой чувствительности это реле широко используется для точных и точных измерений дистанционной и дифференциальной защиты. Этот тип реле изначально подходит для системы постоянного тока. Хотя этот тип реле можно использовать и для системы переменного тока, необходимая схема выпрямителя должна быть предусмотрена в трансформаторе тока.
В реле с подвижной катушкой движение катушки может быть вращательным или осевым.Оба они были в значительной степени усовершенствованы различными производителями, но присущие реле с подвижной катушкой ограничения остаются, т. е. подача тока в систему с подвижной катушкой и из нее, которая по причинам чувствительности должна быть спроектирована так, чтобы деликатный.
Среди этих двух типов реле с подвижной катушкой осевое подвижное реле имеет вдвое большую чувствительность, чем реле поворотного типа. Для реле с подвижной катушкой типична чувствительность порядка от 0,2 мВт до 0,5 мВт. Скорость работы зависит от демпфирования, предусмотренного в реле.

Принцип работы и испытания электромагнитного реле

Как работает электромагнитное реле?
Как показано на рисунке ниже, электромагнитное реле состоит из электромагнита, якоря, пружины, подвижного контакта и неподвижного контакта.
Обычно электромагнитное реле имеет две цепи: низковольтную цепь управления и высоковольтную рабочую цепь. Низковольтная цепь управления включает катушку электромагнитного реле, низковольтный источник питания и переключатель.В высоковольтную рабочую цепь входят высоковольтный источник питания, двигатель и контакты электромагнитного реле.
Принцип работы электромагнитных реле не сложен, и они работают в основном по принципу электромагнитной индукции. При включении питания в низковольтной цепи управления ток проходит через катушку электромагнита для создания магнитного поля. Затем якорь создает всасывающую силу для приведения в соприкосновение подвижного и неподвижного контактов.Таким образом, рабочая схема включается, и двигатель начинает работать. При отключении питания в низковольтной цепи управления ток в катушке исчезнет и якорь под действием пружины разъединит подвижный контакт и неподвижный контакт. Рабочая цепь отключается, и двигатель перестает работать.

Вообще говоря, электромагнитное реле использует электромагнит для управления состоянием «включено» или «выключено» рабочей цепи. При подаче напряжения на оба конца катушки катушка будет протекать с током и создавать электромагнитный эффект.Электромагнит будет притягивать якорь к железному сердечнику против напряжения пружины, чтобы притянуть подвижный контакт якоря к неподвижному контакту (нормально разомкнутому контакту или NO). При отключении питания притяжение электромагнита исчезнет, ​​а якорь восстановит свое положение под действием напряжения пружины, чтобы освободить подвижный контакт от неподвижного контакта (нормально замкнутый контакт или NC). Вытягивание и отпускание используются для управления размыканием и замыканием цепи.Нормально разомкнутые и замкнутые контакты соответственно относятся к стационарному контакту, который находится в состоянии «включено», когда катушка отключена от питания, и стационарному контакту, который находится в состоянии «отключен», когда катушка подключена к источнику питания.

Как проверить электромагнитное реле?
Узнав о рабочих характеристиках электромагнитного реле, действительно полезно узнать, как протестировать ЭМИ, таким образом, вы можете выяснить, исправно ли электромагнитное реле, или проверить, нет ли проблем с ЭМИ?

1. Проверка сопротивления катушки
   С помощью мультиметра измерьте сопротивление катушки реле и определите, находится ли катушка в состоянии разомкнутой цепи. Сопротивление катушки реле тесно связано с ее рабочим напряжением и рабочим током. Рабочее напряжение и рабочий ток катушки можно рассчитать по ее сопротивлению.
2. Проверка сопротивления контакта
   Переведите мультиметр в режим сопротивления и используйте его для измерения сопротивления нормально замкнутого контакта и подвижного контакта. Их сопротивление должно быть равно нулю. Если сопротивление нестабильно или превышает значение, это означает, что контакт находится в состоянии плохого контакта.Если сопротивление нормально разомкнутого контакта и подвижного контакта кажется бесконечным, то состояние должно оцениваться как прилипание контактов. Таким образом, пользователи могут различать, какой из контактов является нормально замкнутым, какой нормально разомкнутым, и находится ли реле в хорошем состоянии (особенно для бывшего в употреблении реле).
3. Проверка напряжения срабатывания и тока срабатывания
   Подсоедините источник питания с регулируемой регулировкой к реле и подайте на реле набор напряжений. Также подключите амперметр в цепь питания для контроля.Медленно повышайте напряжение и, услышав звук срабатывания реле, запишите значения напряжения и тока срабатывания. Для точности попробуйте еще раз и рассчитайте его среднее значение.
4. Проверка напряжения и тока отпускания
   Выполните проверку указанными выше способами. Когда реле втянуто, постепенно уменьшайте напряжение питания. Когда снова услышите звук отпускания реле, запишите напряжение и ток. Как правило, напряжение отпускания реле составляет 10-50% от напряжения срабатывания.Если напряжение отпускания слишком низкое (ниже 1/10 напряжения втягивания), он не сможет нормально работать. Это негативно повлияет на стабильность схемы и надежность работы.

электромагнит | инструмент | Британика

электромагнит , устройство, состоящее из сердечника из магнитного материала, окруженного катушкой, через которую проходит электрический ток для намагничивания сердечника. Электромагнит используется везде, где требуются управляемые магниты, например, в устройствах, в которых магнитный поток должен изменяться, реверсироваться или включаться и выключаться.

Технический проект электромагнитов систематизирован с помощью понятия магнитопровода. В магнитной цепи магнитодвижущая сила Ф, или Ф м определяется как ампер-витки катушки, которая генерирует магнитное поле для создания магнитного потока в цепи. Таким образом, если катушка из n витков на метр несет ток ± ампер, поле внутри катушки составляет n ампер на метр, а магнитодвижущая сила, которую она создает, составляет n ампер-витков, где l — длина катушки.Более удобно, что магнитодвижущая сила равна Ni, , где N — общее число витков в катушке. Плотность магнитного потока B эквивалентна в магнитной цепи плотности тока в электрической цепи. В магнитной цепи магнитным эквивалентом тока является общий поток, обозначаемый греческой буквой фи, ϕ , определяемый как ВА, , где А — площадь поперечного сечения магнитной цепи. В электрической цепи электродвижущая сила ( E ) связана с током, i, в цепи соотношением E = Ri, , где R — сопротивление цепи.В магнитопроводе F = rϕ, , где r — сопротивление магнитопровода и эквивалентно сопротивлению в электрической цепи. Сопротивление получается путем деления длины магнитного пути l на магнитную проницаемость, умноженную на площадь поперечного сечения A ; таким образом, r = л/мкА, греческая буква мю, мк, символизирующая проницаемость среды, образующей магнитную цепь. Единицы сопротивления — ампер-витки на Вебера.Эти концепции можно использовать для расчета сопротивления магнитной цепи и, следовательно, тока, необходимого через катушку, чтобы вызвать желаемый поток через эту цепь.

Британская викторина

Электричество: короткие замыкания и постоянные токи

В чем разница между электрическим проводником и изолятором? Кто изобрел аккумулятор? Почувствуйте, как ваши клетки горят, пока вы перезаряжаете свою умственную батарею, отвечая на вопросы этой викторины.

Однако несколько допущений, связанных с этим типом расчета, делают его в лучшем случае лишь приблизительным руководством по проектированию. Воздействие проницаемой среды на магнитное поле можно представить себе как сжатие магнитных силовых линий внутрь себя. И наоборот, силовые линии, проходящие из области с высокой проницаемостью в область с низкой проницаемостью, имеют тенденцию расширяться, и это происходит в воздушном зазоре. Таким образом, плотность потока, которая пропорциональна количеству силовых линий на единицу площади, будет уменьшаться в воздушном зазоре из-за того, что линии выпирают или окаймляются по бокам зазора.Этот эффект будет увеличиваться для более длинных промежутков; грубые поправки могут быть сделаны для учета эффекта интерференции.

Также предполагалось, что магнитное поле полностью ограничено катушкой. На самом деле всегда существует некоторый поток рассеяния, представленный магнитными силовыми линиями вокруг внешней стороны катушки, который не способствует намагничиванию сердечника. Поток рассеяния обычно невелик, если проницаемость магнитного сердечника относительно высока.

На практике проницаемость магнитного материала зависит от плотности потока в нем. Таким образом, расчет может быть выполнен для реального материала только в том случае, если доступна фактическая кривая намагничивания или, что более полезно, график зависимости μ от B, .

Наконец, конструкция предполагает, что магнитопровод не намагничен до насыщения. Если бы это было так, то плотность потока в воздушном зазоре в этой конструкции не могла бы быть увеличена, какой бы ток ни пропускался через катушку.Эти понятия более подробно раскрываются в следующих разделах, посвященных конкретным устройствам.

Соленоид обычно представляет собой длинную катушку, через которую протекает ток, создавая магнитное поле. В более узком смысле это название стало обозначать электромеханическое устройство, которое производит механическое движение при подаче на него электрического тока. В своей простейшей форме он состоит из железного каркаса, охватывающего катушку, и цилиндрического плунжера, движущегося внутри катушки, как показано на рис. 1. Для источника переменного тока потери в железе в сплошном каркасе ограничивают КПД, поэтому используется многослойный каркас. , который состоит из стопки тонких листов железа, нарезанных соответствующей формы и уложенных друг на друга со слоем изолирующего лака между каждым листом.Когда катушка находится под напряжением, плунжер перемещается в катушку за счет магнитного притяжения между ним и рамой, пока не коснется рамы.

Соленоиды переменного тока имеют тенденцию быть более мощными в полностью открытом положении, чем устройства постоянного тока. Это происходит из-за того, что начальный ток, высокий из-за индуктивности катушки, уменьшается за счет воздушного зазора между плунжером и корпусом. По мере закрытия соленоида этот воздушный зазор уменьшается, индуктивность катушки увеличивается, а переменный ток через нее падает. Если соленоид переменного тока заедает в открытом положении, катушка, скорее всего, сгорит.

Когда соленоид полностью открыт, он имеет большой воздушный зазор, и высокое сопротивление этого зазора поддерживает низкий поток в магнитной цепи для данной магнитодвижущей силы, и сила, действующая на плунжер, соответственно мала. Когда поршень закрывается, сопротивление падает, а поток увеличивается, так что сила постепенно увеличивается. Производители соленоидов предоставляют кривые сила-ход, чтобы пользователи могли выбрать правильную единицу измерения для своих целей.Кривая может быть изменена подпружиниванием плунжера, чтобы усилие, создаваемое на протяжении всего хода, соответствовало конкретной механической нагрузке.

Какова роль электромагнитного реле — Zhejiang Great Electrical Co., Ltd

Обычно используемые электромагнитные реле включают реле тока, реле напряжения, промежуточные реле и реле времени. Промежуточное реле фактически является разновидностью реле напряжения, но имеет большое количество контактов с большой емкостью, играющей роль промежуточного усиления.Обычно используемые электромагнитные реле включают реле тока, реле напряжения и промежуточные реле. Внешний вид типичного реле. Структура электромагнитного реле аналогична контактору. Он состоит из неподвижного железного сердечника, подвижного железного сердечника (якоря), катушки, расцепляющей пружины и контактов. Только контакты реле не разделены на главные контакты и вспомогательные контакты. Контактная мощность реле мала, а дугогасительное устройство отсутствует.

  1.Контактное действие электромагнитного реле напряжения связано с напряжением рабочего напряжения катушки. Реле называется реле напряжения. Реле напряжения выполняет роль защиты и контроля напряжения в системе управления электроприводом. Катушка реле напряжения представляет собой катушку напряжения, которая подключена параллельно нагрузке, витков ее много, а провод тонкий. По типу тока катушки реле напряжения можно разделить на реле напряжения переменного тока и реле напряжения постоянного тока.В зависимости от величины напряжения срабатывания его можно разделить на реле перенапряжения и реле пониженного напряжения.

  (1) Реле перенапряжения Реле перенапряжения играет роль защиты от перенапряжения в цепи. Когда катушка реле перенапряжения находится под номинальным напряжением, якорь не вызывает втягивания. Только когда напряжение катушки выше ее номинального напряжения, якорь создает втягивающее действие, поэтому его называют реле перенапряжения. При включении якоря реле перенапряжения нормально замкнутый контакт часто используется для отключения питания защищаемого электроприбора.Поскольку цепи постоянного тока, как правило, не вызывают явления перенапряжения с большими колебаниями, в изделии нет реле перенапряжения постоянного тока. Диапазон регулировки напряжения срабатывания реле максимального напряжения переменного тока составляет U X = (1,05 ～ 1,2) UN, где: U X представляет собой напряжение срабатывания; UN представляет собой номинальное напряжение.

  (2) Реле минимального напряжения Реле минимального напряжения играет роль защиты от пониженного напряжения в цепи. Когда электрооборудование в цепи работает нормально при номинальном напряжении, якорь реле минимального напряжения находится во втянутом состоянии; если напряжение в цепи уменьшается до напряжения отпускания катушки, якорь переходит из втянутого состояния в отпущенное.Реле минимального напряжения часто используют свои нормально разомкнутые контакты для отключения источников питания, которые необходимо защитить. Как правило, диапазон настройки напряжения срабатывания и напряжения срабатывания реле минимального напряжения постоянного тока составляет UX = (0,3 ～ 0,5) UN и UF = (0,07 ～ 0,2) UN; диапазон настройки напряжения срабатывания и напряжения срабатывания реле минимального напряжения переменного тока UX = (0,6 ～ 0,85) UN и UF = (0,1 ～ 0,35) UN соответственно. В приведенных выше формулах U X представляет собой напряжение втягивания; U N представляет собой номинальное напряжение; U F представляет собой напряжение отпускания.

  (3) Выбор реле напряжения и настройка рабочего напряжения При выборе реле напряжения необходимо обращать внимание на тип катушки, а уровень напряжения должен соответствовать цепи управления; кроме того, в зависимости от роли в цепи управления (защита от перенапряжения или защита от пониженного напряжения) для выбора. Для установки рабочего напряжения реле напряжения параллельно к обоим концам катушки подключают вольтметр и регулируют прикладываемое к катушке напряжение с помощью скользящего сопротивления провода.Если вы хотите установить напряжение втягивания, отрегулируйте напряжение до требуемого значения втягивания, затем отключите источник питания (не изменяйте сопротивление ползункового провода), отрегулируйте реактивную пружину, поворачивайте источник питания один раз каждые время, пока источник питания не будет закрыт, якорь просто закроется. Если вы хотите установить напряжение отпускания, в основном измените толщину немагнитной прокладки (если нет фиксированного требования к напряжению втягивания, реакция пружина тоже регулируется). В это время реле должно быть сначала замкнуто, а затем должно быть изменено сопротивление ползункового провода, и напряжение катушки должно быть уменьшено до тех пор, пока напряжение не достигнет требуемого значения, а затем толщина немагнитного проводящего прокладка должна быть отрегулирована (напряжение катушки должно быть отключено для каждой регулировки) до тех пор, пока якорь не откроется при требуемом напряжении отпускания.Действие контакта реле электромагнитного тока или нет зависит от тока в катушке. Реле называется реле тока. Реле тока выполняет роль токовой защиты и контроля в системе управления электроприводом. Катушка токового реле представляет собой токовую катушку, которая включена последовательно с нагрузкой, число витков катушки небольшое, а провод толстый. В зависимости от типа тока катушки реле тока можно разделить на реле переменного тока и реле постоянного тока. В зависимости от величины пускового тока его можно разделить на реле максимального тока и реле минимального тока.

Типы реле и их применение [объяснение]

В настоящее время в бытовых электроприборах и цепях кондиционирования линий используются различные типы реле. Некоторые из них представляют собой реле с фиксацией, герконовые реле, силовые реле, тепловые реле и реле высокого напряжения.

По определению, Электрические Реле — это коммутационное устройство, которое можно использовать для электрического размыкания или замыкания контактов. Это автоматический переключатель, который при возбуждении входным сигналом быстро изменяет выходную цепь.

Входной сигнал может быть теплом, светом, электричеством и магнетизмом. Выходная цепь состоит из контактов для включения нагрузок или исполнительных механизмов. Входная часть (цепь управления) и выходная часть (цепь контактов или цепь нагрузки) изолированы передачей сигнала. Сильный сигнал активирует реле, а слабый сигнал обесточивает реле.

Типы реле

Обычно существует два типа реле, используемых для переключения постоянного и переменного тока: электромеханические и полупроводниковые реле.В этой статье мы увидим дальнейшую классификацию реле по принципу и структуре.

1. Электромеханические реле
   1. Реле электромагнитного притяжения
      1. Реле якоря притяжения
      2. Реле электромагнитного типа
      3. Балансное реле
   2. Реле электромагнитного индукционного типа
      1. Структура с экранированным столбом
      2. Конструкция ваттметра
      3. Конструкция типа индукционного стакана
2. Твердотельные реле

1. Электромеханические реле

Это обычный тип реле.Он использует электромагнит для включения или выключения цепей. Большинство реле используются для защиты системы в отраслях электроэнергетики, которые работают от тока или напряжения. По принципу конструкции реле имеют следующие типы:

1. Реле электромагнитного притяжения
2. Реле электромагнитного индукционного типа

1. Реле электромагнитного притяжения

Электромагнитные реле притяжения могут приводиться в действие как величинами переменного, так и постоянного тока.Он может работать за счет движения куска железа (электромагнита), когда он притягивается магнитным полем, создаваемым катушкой или плунжером, втянутым в соленоид. На основании этого электромагнитного принципа они классифицируются на:

1. Реле якоря притяжения
2. Реле электромагнитного типа
3. Балансное реле

1. Аттракцион Арматура типа

Реле якоря притяжения

Этот тип реле состоит из железной пластины, которая поворачивается, когда ее притягивает к катушке.Здесь буква «М» обозначает электромагнит, а буква «С» — катушку. Якорь уравновешивается противовесом и пружиной на его конце.

Реле притяжения якоря

В нормальных условиях эксплуатации противовес удерживает якорь в вышеуказанном положении, показанном на рисунке, когда ток проходит через катушку. Когда происходит короткое замыкание, ток через катушку значительно возрастает, и якорь притягивается вверх. Контакты на якорной перемычке представляют собой пару неподвижных контактов, прикрепленных к корпусу реле.Это замыкает цепь отключения, которая размыкает автоматический выключатель и отключает неисправную цепь. Минимальный ток, при котором якорь реле замыкает цепь отключения, называется током срабатывания.

2. Реле электромагнитного типа

Реле электромагнитного типа

Он состоит из соленоида (электромагнитной катушки) с полым центральным сердечником и подвижным железным плунжером. Здесь плунжер несет подвижный контакт. Плунжер используется для осевого притяжения в поле соленоида.В нормальных условиях ток через катушку удерживает плунжер под действием силы тяжести или пружины в нужном положении. Когда на магнит подается напряжение, поршень, притянутый к соленоиду, перемещается вверх и вниз через сердечник.

Реле электромагнитного типа

Движение плунжера вверх замыкает цепи. При возникновении неисправности ток через катушку увеличивается (больше, чем ток срабатывания), плунжер притягивается к соленоиду. Здесь движение плунжера вверх замыкает цепь отключения, которая размыкает автоматический выключатель и отключает неисправную цепь.

3. Балансное реле

Реле балансирного типа

Он состоит из железного каркаса, прикрепленного к балансиру. В нормальных условиях эксплуатации ток через катушку реле таков, что пружина удерживает луч в горизонтальном положении.

При возникновении неисправности ток через катушку реле становится больше, чем значение срабатывания, и луч притягивается, замыкая цепь отключения и вызывая размыкание автоматического выключателя для изоляции неисправной цепи.

2. Реле электромагнитного индукционного типа

Реле индукционного типа работают только с переменным током. Он состоит из вращающегося алюминиевого диска или чашки, помещенных в два переменных магнитных поля одинаковой частоты, но смещенных во времени и пространстве. Он работает на движущемся проводнике в виде ротора или диска. Они широко используются в целях релейной защиты.

Электромагнитно-индукционные реле работают по принципу асинхронного двигателя, в котором крутящий момент создается за счет взаимодействия одного из магнитных полей с током, индуцируемым в роторе или диске.

Существует три типа индукционных реле, основанных на конструкции и используемых для получения разности фаз и, следовательно, рабочего момента в индукционных реле. Они:

1. Конструкция с экранированным столбом
2. Конструкция ваттметра
3. Конструкция типа индукционного стакана

1. Структура с экранированным полюсом

Диск изготовлен из алюминия. Одна половина каждого полюса электромагнита окружена медной полосой, называемой затеняющим кольцом.Катушка питается током, протекающим в одинарной катушке, намотанной на магнитную структуру, содержащую воздушный зазор. Диск свободно вращается в воздушном зазоре.

Конструкция с экранированными опорами

Заштрихованная часть полюса создает поток, смещенный в пространстве и времени относительно потока, создаваемого незатененной частью полюса. Эти два переменных потока разрезают диск и создают вихревые токи. Крутящий момент создается взаимодействием каждого потока с вихревым током, создаваемым другим потоком.Результирующий крутящий момент заставляет диск вращаться.

2. Конструкция ваттметра

Тип ваттметра Структура

Эта структура получила свое название из-за того, что она используется в счетчиках ватт-часов. Он состоит из Е-образного электромагнита (верхний) с двумя обмотками; первичная и вторичная катушки, а вторичная катушка соединена с U-образным электромагнитом (нижний). Между двумя электромагнитами находится диск, который может свободно вращаться.Каждый из магнитопроводов создает один из двух необходимых потоков для привода ротора, который также является диском.

Каждый магнит создает переменный поток, который разрезает диск. Для получения сдвига фаз между двумя потоками, создаваемыми верхним и нижним электромагнитами, их обмотка может питаться от двух разных источников.

Если они питаются от одного и того же источника, сопротивление и реактивное сопротивление двух цепей делаются разными, чтобы была достаточная разность фаз.

По первичной обмотке протекает ток реле I. Первичный ток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке, в результате чего в ней циркулирует ток I ₂  . Поток ɸ ₂ , индуцируемый в П-образном (нижнем) магните током во вторичной обмотке Е-образного (верхнего) магнита, будет отставать от потока ɸ ₁  на угол θ. Два потока ɸ ₁  и ɸ ₂  , индуцируемые в верхнем и нижнем магнитах, различающиеся по фазе соответственно на угол θ, будут создавать движущий момент на диске, пропорциональный ɸ ₁ .ɸ ₂  sin θ.

Важной особенностью этого реле является то, что его работой можно управлять, размыкая или замыкая цепь вторичной обмотки. Если эта цепь разомкнута, крутящий момент не будет создаваться, и, таким образом, реле может выйти из строя.

3. Конструкция индукционного стакана

Реле индукционного типа

Реле этого типа работают по тому же принципу, что и асинхронный двигатель. Реле имеет два, четыре или более электромагнитов, питаемых катушками реле.Стационарный железный сердечник помещается между этими электромагнитами для уменьшения воздушного зазора без увеличения инерции. Ротор представляет собой полый металлический цилиндрический стакан, свободно вращающийся в зазоре между электромагнитами и неподвижным железным сердечником

.

Вращающееся поле создается двумя парами катушек, намотанных на четыре полюса. Вращающееся поле индуцирует токи в чашке, заставляя ее вращаться в том же направлении.

Вращение зависит от направления вращения поля и величины приложенного напряжения или тока и фазового угла между ними.Управляющая пружина и стопор обратного хода или замыкание контактов на рычаге прикреплены к шпинделю чашки, чтобы предотвратить непрерывное вращение.

Конструкции с индукционными чашками являются более эффективными генераторами крутящего момента, чем конструкции с экранированными полюсами или счетчиками ватт-часов.

Преимущества электромеханических реле

• Простой, прочный и компактный
• Низкая стоимость
• Высокая рабочая скорость
• Может использоваться как для систем переменного, так и постоянного тока
• Может выдерживать высокое напряжение
• Он обеспечивает физическую изоляцию между нагрузкой и цепью управления в приложениях, где цепь должна быть замкнута или выключена с минимальным падением напряжения или для обеспечения повреждения от тока утечки.

Недостатки электромеханических реле

• Создает шум из-за своих механических частей
• Ограниченный срок службы
• Медленнее из-за механических частей по сравнению с полупроводниковыми реле

Приложения:

Вот некоторые области применения электромеханических реле.

• Используется для защиты различного оборудования переменного и постоянного тока
• Управление двигателем и автомобильные приложения
• Для управления нагрузками большой мощности в промышленных приложениях

2. Твердотельные реле

Твердотельное реле — SSR

Твердотельное реле (ТТР) — это электронное коммутационное устройство, которое включается или выключается, когда на его клеммы управления подается небольшое внешнее напряжение.В нем нет подвижного контакта, как в электромеханических реле. ТТР состоит из полупроводниковых переключающих элементов, таких как диоды, симисторы, транзисторы и тиристоры. Обычно в нем используются симисторы или тиристоры для цепи переменного тока и силовые МОП-транзисторы для цепи постоянного тока. Твердотельные реле современного типа способны выдерживать более высокие уровни напряжения, чем старые реле.

Принцип работы:

При включении переключателя ток поступает во входные цепи, он включает светодиод.Он излучает инфракрасный свет и освещает светочувствительное устройство, которое может быть диодным, симисторным или транзисторным. Здесь светодиод и светочувствительное устройство образуют оптопару или оптоизолятор, который передает электрический сигнал между двумя изолированными цепями с помощью света. Ток диода включает симистор, тиристор, SCR или полевой МОП-транзистор для переключения нагрузки.

Преимущества твердотельных реле

• Более высокие скорости переключения
• Нет физических контактов, которые могут изнашиваться.
• Отсутствие механических частей и, следовательно, бесшумность
• Срок службы больше
• Повышенная устойчивость к вибрации или ударам
• Подходит для высоковольтных приложений

Недостатки твердотельных реле

• Непрочные
• Дороже
• Рассеивать больше тепла
• Они очень чувствительны к импульсным токам и повреждениям при использовании с уровнями сигналов выше их номинального значения

Применение твердотельных реле:

• широко используется для коммутации цепей постоянного и переменного тока.
• Используется в отраслях управления технологическими процессами, линиях связи, коммутации электроэнергии и т. д.
• Их можно использовать в качестве защелки в чайниках, где входной импульс укажет на запуск, и зафиксировать это состояние до тех пор, пока оно не будет прервано
• Используется для управления питанием, например. затемнение света/вентилятора, управление скоростью двигателя, для привода нагревателей для контроля температуры
• Неполяризованные силовые реле используются для приготовления пищи и управления HVAC (в воздуховодах, воздухоочистителях, воздуходувках, станках с ЧПУ и т. д.)
• Высокочастотные реле используются в радиовещании

Заключение

На рынке существуют различные типы реле с необходимым Триггерным напряжением (Включите время, необходимое реле для изменения контакта с НЗ на НР. Кроме того, существуют различные типы реле, основанные на напряжениях катушки, таких как 3 В, 5 В , 6 В и 12 В. Вы можете выбрать необходимое реле исходя из проекта.

В последнее время реле поставляются с оптопарой или полупроводниками, известными как типы реле PhotoMOS, которые превосходят обычную электромеханическую технологию.Преимуществом реле PhotoMOS является более длительный срок службы, стабильное поведение в агрессивных средах, высокая скорость переключения.

Если вы заинтересованы в экономии энергии, то используются блокирующие бистабильные реле . Самое главное, они устраняют подавление катушек и подавление переходных процессов в цепях постоянного тока.

.