Электромагнитное реле. Электромагнитное реле это

Электромагнитное реле - Легкое дело

Электромагнитное реле

Устройство, обозначение и параметры реле

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

Устройство реле достаточно просто. Его основой является катушка. состоящая из большого количества витков изолированного провода. Внутрь катушки устанавливается стержень из мягкого железа. В результате получается электромагнит. Также в конструкции реле присутствует якорь .Он закреплён на пружинящем контакте. Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

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

Устройство реле.

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

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

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

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

Как работает реле?

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

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

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

Нормально разомкнутые контакты

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

Нормально замкнутые контакты

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

Переключающиеся контакты

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

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

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

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

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

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

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

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

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

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

Потребляемая мощность реле.

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

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

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

Как проверить реле?

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

Номинальное напряжение (V, постоянное)

Сопротивление обмотки (Ω ±10%)

Номинальный ток (mA)

http://go-radio.ru

legkoe-delo.ru

Электромагнитное реле - устройство и принцип действия

 

Управляемые процессы коммутации являются основой автоматики и кибернетики. Электромагнитные реле были первыми устройствами, которые выполняли коммутацию в электрических цепях. И, несмотря на несколько десятилетий своего существования и появление полупроводниковых коммутаторов они продолжают использоваться в различных устройствах.

Наиболее весомыми преимуществами реле являются свойства металлических контактов. Их сопротивление минимально по сравнению с полупроводниковыми коммутаторами и не имеет какой-либо связи с тем, какой ток по ним течёт – постоянный или переменный. Кроме выше упомянутого замкнутые контакты способны к значительно большим токовым перегрузкам, нежели полупроводники. Реле также работоспособны при радиационном облучении, электростатике. И, конечно же, важнейшим преимуществом является полная развязка управляющей и коммутируемой цепей реализуемая самим реле, без каких либо вспомогательных элементов.

Функционирование электромагнитного реле обусловлено необходимостью создания магнитного поля для воздействия на контакты. Обычно для этого применяется электромагнит, к которому притягивается металлический рычаг, называемый якорем. Якорь имеет связь с контактами. Поэтому притяжение якоря к электромагниту вызывает перемещение контактов. В зависимости от конструкции число контактов может быть различным.

Для контактов существует два определения, которые обусловлены их состоянием при отсутствии тока в катушке электромагнита:

• нормально замкнутые;
• нормально разомкнутые.

На изображении принципа действия реле левый и средний контакты являются нормально замкнутыми, а средний и правый нормально разомкнутыми. В целом такой контакт называют переключающим.

О герконах

Кроме электромагнитного реле с механическим управлением контактами существует и другая конструкция. В ней используется катушка без металлического сердечника. Внутри неё помещен специальный элемент геркон. Его контакты при внешнем магнитном поле приобретают свойства полюсов магнита противоположных знаков. Такое поле создаёт катушка с током. В результате они притягиваются друг к другу, и замыкают цепь.

Использование герконов делает возможным значительно увеличить скорость срабатывания. Содержащая большое число витков, катушка с сердечником имеет значительную индуктивность. Поэтому ток в ней нарастает тем медленнее, чем больше индуктивность. На скорость срабатывания оказывает влияние и масса якоря. В конструкции с герконами нет сердечника, что существенно уменьшает индуктивность. Нет в них и якоря.

Но герконы чувствительны к внешним магнитным полям. Поэтому для их надёжной работы необходим экран. Не рекомендуется использование этих контактов для отключения мощностей, при которых возможно искрение и подгорание. В таких случаях может потребоваться зачистка или разделение слипшихся контактов. А получить доступ к ним невозможно из-за герметичной стеклянной колбы – корпуса.

Технические особенности электромагнитных реле

В технической литературе встречаются определения для реле в зависимости от того, в какой цепи задействована его катушка:

• если она включена в цепи управления, то реле именуется первичным;
• при соединении с выводами обмотки трансформатора – вторичным;
• при соединении с контактами иного реле – промежуточным.

Для любых контактов существуют номинальные и максимальны величины напряжения и тока. Электромагнитная часть характеризуется величинами срабатывания и отпускания якоря, как по току, так и по напряжению. Ток и напряжение срабатывания всегда больше тока и напряжения отпускания. Частное от деления соответствующей величины срабатывания на соответствующую величину отпускания называется «коэффициент возврата реле».

В технической литературе также используются специальные наименования для отдельных элементов. Катушка именуется воспринимающим, якорь с пружинами – промежуточным, контакты – исполнительным элементом. Существует такая конструкция реле, в которой промежуточный элемент помещён в поле постоянного магнита в разрыве замкнутого магнитопровода. Это реле называется поляризованным.

В нём появляется возможность перемещать промежуточный элемент в зависимости от направления тока в катушке, то есть реагировать на полярность напряжения на её выводах. При отсутствии этого напряжения якорь располагается посередине между крайними точками своего перемещения.

Такая конструкция расширяет возможности реле и позволяет использовать его не только для систем управления. Например, поляризованным реле, можно выпрямлять переменный ток низкой частоты. При работе на постоянном токе можно получать такие коммутационные комбинации, которые невозможно получить никакими иными компонентами.

Электромагнитное реле прочно занимают свою нишу среди прочих элементов автоматики и кибернетики. И скорее всего это продлится ещё долго.

podvi.ru

Принцип действия и устройство электромагнитных реле

Электромагнитные реле, благодаря простому принципу действия и высокой надежности, получили самое широкое применение в системах автоматики и в схемах защиты электроустановок.

Электромагнитные реле делятся на реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Нейтральные реле одинаково реагируют на постоянный ток обоих направлений, протекающий по его обмотке,	Рис. 57 а. Принцип действия реле
а поляризованные реле реагируют на полярность управляющего сигнала.

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	Рис. 57 б. Схема реле
несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие парные неподвижные контакты.

В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче напряжения электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения 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, более того в управляемой цепи величина тока может быть намного больше, чем в управляющей. То есть, реле по сути выполняют роль усилителя тока, напряжения и мощности в электрической цепи.

Реле переменного тока срабатывают при подаче на их обмотки тока определенной частоты, то есть основным источником энергии является сеть переменного тока. Конструкция реле переменного тока напоминает конструкцию реле постоянного тока, только сердечник и якорь изготавливаются из листов электротехнической стали, чтобы уменьшить потери на гистерезис и вихревые токи.

Справка: вихревые токи, токи Фуко (в честь французского физика Фуко) — вихревые индукционные токи, возникающие в массивных проводниках при изменении пронизывающего их магнитного потока.

Впервые вихревые токи были обнаружены французским учёным Д.Ф Араго (1786—1853) в 1824 г. в медном диске, расположенном на оси под вращающейся магнитной стрелкой. За счёт вихревых токов диск приходил во вращение. Это явление, названное явлением Араго, было объяснено несколько лет спустя M. Фарадеем с позиций открытого им закона электромагнитной индукции: вращаемое магнитное поле наводит в медном диске токи (вихревые), которые взаимодействуют с магнитной стрелкой. Вихревые токи были подробно исследованы французским физиком Фуко (1819—1868 г. г.) и названы его именем. Он открыл явление нагревания металлических тел, вращаемых в магнитном поле, вихревыми токами.

Токи Фуко возникают под воздействием переменного электромагнитного поля и по физической природе ничем не отличаются от индукционных токов, возникающих в линейных проводах. Они вихревые, то есть, замкнуты в кольца.

Электрическое сопротивление массивного проводника мало, поэтому токи Фуко достигают очень большой силы. В соответствии с правилом Ленца они выбирают внутри проводника такое направление и путь, чтобы противиться причине, вызывающей их. Поэтому движущиеся в сильном магнитном поле хорошие проводники испытывают сильное торможение, обусловленное взаимодействием токов Фуко с магнитным полем. Это свойство используется для демпфирования подвижных частей гальванометров, сейсмографов и др.

Тепловое действие токов Фуко используется в индукционных печах — в катушку, питаемую высокочастотным генератором большой мощности, помещают проводящее тело, в нем возникают вихревые токи, разогревающие его до плавления.

Во многих случаях токи Фуко могут быть нежелательными. Для борьбы с ними принимаются специальные меры: с целью предотвращения потерь энергии на нагревание сердечников трансформаторов, эти сердечники набирают из тонких пластин, разделённых изолирующими прослойками. Появление ферритов сделало возможным изготовление этих проводников сплошными.

Феррит (лат. ferrum — железо), фазовая составляющая сплавов железа, представляющая собой твёрдый раствор углерода и легирующих элементов.

Достоинства и недостатки электромагнитных реле

Электромагнитное реле обладает рядом преимуществ, отсутствующих у полупроводниковых конкурентов:

• способность коммутации нагрузок мощностью до 4 кВт при объеме реле менее 10 см3;

• устойчивость к импульсным перенапряжениям и разрушающим помехам, появляющимся при разрядах молний и в результате коммутационных процессов в высоковольтной электротехнике;

• исключительная электрическая изоляция между управляющей цепью (катушкой) и контактной группой;

• малое падение напряжения на замкнутых контактах, и, как следствие, малое выделение тепла: при коммутации тока 10 А малогабаритное реле суммарно рассеивает на катушке и контактах менее 0,5 Вт;

• низкая цена электромагнитных реле по сравнению с полупроводниковыми ключами.

Недостатки реле: малая скорость работы, ограниченный (хотя и очень большой) электрический и механический ресурс, создание радиопомех при замыкании и размыкании контактов.

Рис. 58. Условные обозначения реле в схемах

1 – обмотка реле (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.

Схема включения

Принципиальная схема включения вторичного реле максимального тока прямого действия приведена на рис. 59. Обмотка реле 1, подключенная к вторичной обмотке трансформатора тока 5, обтекается вторичным током и отделена от высокого напряжения и токоведущих частей.

При увеличении тока в реле до тока срабатывания якорь 2 преодолевает усилие пружины 6, втягивается и ударяет бойком 3 по защелке 4, удерживающей механизм привода выключателя во включенном положении. Защелка, поворачиваясь, освобождает механизм привода выключателя, который отключается под действием пружины 7. После отключения выключателя прохождение тока в обмотке реле прекращается и сердечник с бойком и защелка возвращаются в исходное положение.

Рис. 59. Принципиальная схема включения реле

Таким образом реле при срабатывании производит непосредственное отключение выключателя путем механического воздействия на его привод, развивая при этом значительное усилие порядка 4,9—9,8 Н и более. Для создания такого усилия реле потребляет от трансформаторов тока большую мощность.

studfiles.net

Реле Википедия

Электромагнитное реле

Реле́ (фр. relais) — элемент автоматических устройств, который при воздействии на него внешних физических явлений скачкообразно принимает конечное число значений выходной величины.[1]

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

По виду физических величин, на которые реагируют реле, они делятся на: электрические, механические, тепловые, оптические, магнитные, акустические. Часто реле, которые должны реагировать на неэлектрические величины, выполняют с помощью датчиков, соединенных с электрическими релейными элементами.[2]

Реле называют различные таймеры, например таймер указателя поворота автомобиля, таймеры включения/выключения различных приборов и устройств, например бытовых приборов (реле времени).

История[ | код]

Некоторые историки науки утверждают, что реле впервые было разработано и построено русским ученым П. Л. Шиллингом в 1830—1832 гг. Это реле составляло основную часть вызывного устройства в разработанном им телеграфе[3].

Другие историки[4][5][6][7] отдают первенство известному американскому физику Дж. Генри (его именем названа единица индуктивности — генри), который сконструировал контактное реле в 1835 году при попытках усовершенствовать изобретённый им в 1831 г. телеграфный аппарат. В 1837 году устройство получило применение в телеграфии. Фактически первое реле было изобретено американцем Джозефом Генри в 1831 г. и основывалось на электромагнитном принципе действия. Следует отметить, что первое реле Дж. Генри было не коммутационным.

Слово "реле" возникло от французского relay, — процедура смены уставших почтовых лошадей на станциях или передача эстафеты в спортивных эстафетных состязаниях.

Как самостоятельное устройство реле впервые упомянуто в патенте на телеграф Самюэля Морзе.

Релейные элементы[ | код]

Релейный элемент — минимальная совокупность деталей и связей между ними, имеющая релейную характеристику, т.е. скачкообразно изменяющая при поступлении фиксированных воздействий на вход воздействие на выходах, переходя от одного фиксированного воздействия к другому.[2] У релейных многопозиционных элементов воспринимающие или исполнительные органы могут находится более чем в двух состояниях. Примером такого устройства может служить шаговый искатель.[8]

По виду физических явлений, используемых для действия релейных элементов, они делятся на электрические и механические.[2]

Электрический[ | код]

Чаще всего под термином "реле" подразумевается электрический релейный элемент — релейный элемент, действие которого основано на явлениях, вызванных протеканием электрического тока, изменением электрического поля или явлениями, связанными с электрической проводимостью.[9] В рамках системы стандартизации термин "электрическое реле" используется исключительно для реле, выполняющего только одну операцию преобразования между его входными и выходными цепями.[10]

Классификация[ | код]

По виду физических явлений, используемых для действия[2]:

• электромагнитные
• магнитоэлектрические;
• ферродинамические;
• индукционные реле;
  • с вращающимся полем;
  • с бегущим полем;
• ферромагнитные;
• магнитострикционные;
• электростатические;
• электронные;
• ионные;
• полупроводниковые (твердотельные);
• сегнетоэлектрические;
• пьезоэлектрические;
• фотоэлектрические
  • эмиссионные;
  • резистивные;
• резонансные;
• тепловые:

По виду физических величин, на которые реагируют[2]:

• ток;
• напряжение;
• мощность
  • активная;
  • реактивная;
  • активно-реактивная;
  • частота;
• сопротивление
  • активное;
  • реактивное;
  • активно-реактивное;
  • направленное;
• фаза
  • сдвиг фаз;
  • последовательность фаз.

По назначению делятся на:[9]

ru-wiki.ru

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ - это... Что такое ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ?

 ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ - релейный элемент в виде катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником, якорь которого под действием управляющего электрического сигнала, притягиваясь, замыкает (или размыкает) соединенные с ним электрические контакты.

Большой Энциклопедический словарь. 2000.

• ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
• ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Смотреть что такое "ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ" в других словарях:

• электромагнитное реле — Электромеханическое реле, работа которого основана на воздействии магнитного поля неподвижной обмотки на подвижный ферромагнитный элемент [ГОСТ 16022 83] EN electromagnetic relay electromechanical relay in which the designed response is produced… …   Справочник технического переводчика

• Электромагнитное реле — 21. Электромагнитное реле D. Electromagnetisches Relais E. Electromagnetic relay F. Relais électromagnétique Электромеханическое реле, работа которого основана на воздействии магнитного поля неподвижной обмотки на подвижный ферромагнитный элемент …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• электромагнитное реле — релейный элемент в виде катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником, якорь которого под действием управляющего электрического сигнала, притягиваясь, замыкает (или размыкает) соединённые с ним электрические контакты. * * * ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ… …   Энциклопедический словарь

• электромагнитное реле — elektromagnetinė relė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electromagnetic relay vok. elektromagnetisches Relais, n rus. электромагнитное реле, n pranc. relais électromagnétique, m …   Automatikos terminų žodynas

• электромагнитное реле — elektromagnetinė relė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Jungiklis, kurio kontaktų atidarymą ir uždarymą valdo elektromagnetinis elementas. atitikmenys: angl. electromagnetic relay vok. elektromagnetisches Relais, n rus.… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• электромагнитное реле — elektromagnetinė relė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electromagnetic relay vok. elektromagnetisches Relais, n rus. электромагнитное реле, n pranc. relais électromagnétique, m …   Fizikos terminų žodynas

• электромагнитное реле — Реле, действие которого основано на взаимодействии между ферромагнитным якорем и магнитным полем обмотки, обтекаемой током …   Политехнический терминологический толковый словарь

• Электромагнитное реле — English: Electromagnetic relay Электромеханическое реле, работа которого основана на воздействии магнитного поля неподвижной обмотки на подвижный ферромагнитный элемент (по ГОСТ 16022 83 ст сэв 3563 82) Источник: Термины и определения в… …   Строительный словарь

• электромагнитное реле максимального тока — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN magnetic overload relay …   Справочник технического переводчика

• электромагнитное реле или расцепитель перегрузки — 2.4.32 электромагнитное реле или расцепитель перегрузки : Реле или расцепитель перегрузки, срабатывание которых зависит от усилия, создаваемого током главной цепи в катушке электромагнита. Примечание У реле или расцепителей выдержка времени… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

dic.academic.ru

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.

kalxoz.ru

Электромагнитное реле: термины и первое устройство

Электромагнитное реле – устройство для коммутации электрических цепей, где магнит является подвижной частью, а проволочная обмотка покоится.

Термины и определения

Студенты Смитсоновского института первым электромагнитным реле называют устройство, изобретённое Джозефом Генри для демонстрации студентам на лекциях. Суть его напоминала телеграф: при нажатии кнопки сигнал шёл через провод длиной в милю, свёрнутый бухтой, управляя притяжением электромагнита. В результате последний удерживал либо опускал груз массой свыше 300 кг.

Что касается русскоязычных источников, заслуги создания реле (без описания принципа действия) приписываются Шиллингу. 21 октября 1832 года в питерской квартире он демонстрирует воплощённую в жизнь идею Ампера об индикации алфавита посредством мультипликаторов – измерительных приборов постоянного тока с поворотной рамой. В телеграфе применялся электромагнитный взвод часового механизма звонка, относившийся к разряду изобретений в области реле.

Схема устройства

Странные толкования возникают там, где отсутствуют педантичность, точность, правильность в терминах. Авторы убедились лично, что в англоязычном домене под реле понимаются любые ключевые устройства, управляемые электрическим током. Что в корне неверно. Согласно определению Шиллинг и описанное изобретение Джозефа Генри допускается классифицировать, как реле, а вдобавок:

1. Ориентирующаяся по магнитному полю Земли рамка Ампера (1820-1821 год) является магнитоэлектрическим реле, указывающим наличие в цепи тока по пространственной ориентации.
2. Провод Араго (1820 год), притягивающий металлические опилки считается индикатором-реле наличия тока в цепи.
3. Стрелка Эрстеда (1820 год), ориентирующаяся в пространстве по магнитному полю прямого проводника, является электромагнитным реле, первым из продемонстрированных научной общественности.
4. Мультипликатор Швейггера (1820 год) является многопозиционным электромагнитным поляризационным реле, показывающим наличие тока в цепи.
5. Наблюдаемое в 1802 году Джованни Романьози действие проводника с током на ферромагнитный материал является первым из изобретённых электромагнитных реле.
6. Сигналы индейцев соседнему племени вполне допустимо назвать костро-дымовым реле, первым из известных человечеству.

Несложно привести массу примеров, к примеру, магнит Стерджена, опускающий и поднимающий груз на расстоянии от источника, первый практичный электростатический телеграф 1816 года, доказывая золотое правило: «Пределов маразму спорящих сторон не существует».

Из приведённых примеров легко понять, что термин из англоязычных словарей неточный, расплывчатый. Согласно тому толкованию в реле превращаются дверной звонок, люстра освещения, электродрель, электрическая дуга и прочее. Понятно, что вещи не соответствуют сути рассматриваемого предмета.

Под реле понимается устройство, созданное человеком для собственных нужд, разрывающее и замыкающее электрическую цепь под управлением вариантов воздействующих факторов.

Теперь перечисленные выше предметы обихода не подходят под определение реле, как новинки 1831 и 1832 года от Генри и Шиллинга, описанные выше. Назовём их телеграфом, электромагнитом, мультипликатором, будильником, красивым фортепиано, но никак не будут они по сути своей реле. К тому же, в этом случае прерогатива внедрения магнитоэлектрических реле однозначно принадлежит Амперу, который сумел ориентировать рамку в магнитном поле Земли, подавая в контур ток. Да и Эрстед делал нечто похожее… Примечательно, что некоторые типы датчиков согласно этому определению можно отнести к реле, например, транзисторные ключи. И это опять же верно, потому за твердотельной электроникой будущее.

Итак, устранив из определения одну неопределённость (тавтология не должна остаться незамеченной), следует дополнить и некоторые другие термины. Сейчас речь идёт об эпитетах, потому что не каждый может объяснить, почему это вдруг «реле» Ампера называется магнитоэлектрическим, а Генри – электромагнитным. По скромному мнению авторов – хотя об этом нигде прямо не говорится – дело обстоит следующим образом:

1. В электромагнитном реле якорь (подвижная часть установки) является ферромагнитным сплавом. У Генри это подвесная площадка, заставленная гирями.
2. В магнитоэлектрическом реле якорем служит обмотка. Понятно, что Ампер не сумел бы повернуть расплавленное металлическое ядро Земного шара.

Первое магнитоэлектрическое реле

Для иллюстрации первого в мире реле удобно пользоваться экспериментальной установкой Берта Сойера (Bert Sawyer), показанной на скрине (канал Ютуб: youtube.com/channel/UC—RNJLpsykDpbZDeotK3xw). Это малоизвестный в России коромысельный двигатель Джозефа Генри, датированный июлем 1831 года (American Journal of Science 20: 342). Прибор представляет собой сдвоенное магнитоэлектрическое самовозвратное реле. Суть конструкции:

1. Двигатель смонтирован на станине из плотной древесины в виде прямоугольника.
2. Стоящие по бокам цилиндры имитируют популярные во времена Генри гальванические элементы из цинковых и медных кружков. Разумеется, у Берта Сойера там стоят преобразователи переменного напряжения питания сети промышленной частоты в постоянный ток.
3. Поверх плоских контактных площадок элементов питания стоят чаши-колпачки. На первом скрине пустые, установку ещё не готовили к работе. Позднее сюда наливается вода из-под крана, являющаяся неплохим проводником. В 30-е годы XIX века использовали и ртуть, как в устройствах Майкла Фарадея.
4. Края элементов питания по центру соединяет стальная балка, покоящаяся на двух опорах. Это неподвижная часть реле.
5. Коромысло перекинуто через ось на двух А-образных опорах, находящуюся ровно по центру.
6. По каждому плечу коромысла намотан электромагнит из лакированной медной проволоки, питающийся контактами, находящимися с противоположной стороны.
7. Вдоль края станины (подставки) расположен электрический ключ в виде длинного отреза латунного стержня, поворачивающегося вокруг оси, находящейся на конце.

После подготовки чаш и замыкания ключа коромысло начинает склоняться поочерёдно на стороны (см. второй скрин) вокруг оси. Частота колебания невелика и находится в районе 2 Гц. Происходящего хватает, чтобы заявить, что налицо первое в мире магнитоэлектрическое реле (магнит неподвижен). Контакты поочерёдно замыкают и размыкают собственную цепь питания обмоток обоих плеч.

Заслуга Генри — учёный показал возможность прерывания пути движения электрического тока. Прежде ртуть (возможно, и воду) использовали часто. Это проделал Майкл Фарадей осенью 1821 года, создав первый электрический двигатель. Его опыт (после доклада, услышанного 11 сентября 1821 года) повторил в декабре Ампер. О чем доложил (Академии) 7 января 1822 года. Называются и прочие примеры использования жидких контактов, начало использованию которых положил сэр Хампфри Дэви в начале 1800-х годов, открыв электролиз. Первым, обнаружившим проводимость, считают великого Алессандро Вольту, повторившего опыты Луиджи Гальвани.

Итак, идея автоматического размыкания и замыкания контактов (без участия человека) принадлежит Джозефу Генри. Теперь легко доказать, что это было первое реле. Мысли создать новый двигатель и телеграф витали в голове изобретателя с 1827 года. Генри в ежегодном отчёте для Смитсоновского института за 1857 год свидетельствует, что знает о трёх видах телеграфа (см. скрин):

1. Электростатический (предложенный в середине XVIII века – см. Импульсные реле).
2. Гальванический, приложил руку и Генри.
3. Электромагнитный – где сигнал тревоги в приёмник поступает в виде вращающейся стрелки либо сигнала звонка.

В означенной бумаге Генри свидетельствует, что (до ноября 1832 года) разработал метод управления слабым сигналом большими мощностями на значительном расстоянии: электромагнит питается через реле от местного источника. По словам учёного, это работа, в отличие от предыдущих изысканий не опубликована в журнале Silliman`s Journal либо прочей прессе. Выходит, Джозеф Генри является изобретателем концепции электромагнитных (и магнитоэлектрических) реле. Учёный реализовал задумки и на практике на базе школьной лаборатории, признавая собственные опыты мало известными общественности и плохо задокументированными, Джозеф Генри говорит:

1. До меня известны электрические магниты, никто не пытался ими управлять с дальней дистанции.
2. Я первый сумел управлять большой силы магнитом на расстоянии. Потребовалось существенно изменить конструкции существующих на то время изделий. К примеру, применялось параллельное включение множества обмоток для увеличения тока.
3. Первым сумел намагнитить кусок мягкой стали на расстоянии и привлёк внимание общественности к тому, что передача подобного влияния на дальние дистанции допустима к использованию в телеграфах.
4. Первым заставил зазвонить колокольчик с дальней дистанции.
5. Мои неопубликованные наработки помогли мистеру Гейлу адаптировать телеграф Морзе для работы на дальних расстояниях.

Дословная речь из дела Морзе против О`Райли приведена на скрине: в начале апреля 1837 года Джозеф Генри пребывал в Европе, где встретился с профессором Витстоном и профессором Бачем (Bache). Учёные мужи обсудили идеи телеграфа, где оказалось, что ими созданы две идеи реализации одинаковой концепции реле в сфере связи на дальние дистанции:

1. Витстон объяснил, что хочет сделать поворотное реле для дистанционного управления цепью, размыкающее и замыкающее контакты местного источника питания. Что позволит резко снизить требования к передатчику. Вновь сконструированное реле относилось к классу электромагнитных и брало принцип действия от мультипликатора.
2. Тогда Генри сообщил, что уже много лет обдумывает иную конструкцию, аналогичную по действию. В его видении контакты должен замыкать и размыкать движущийся поступательно якорь электромагнита. Этот принцип сегодня используется подавляющим большинством электрических автоматов защиты.

Таким образом, названных выше людей считают наиболее вероятными изобретателями электромагнитного реле. Магнитоэлектрическое совершенно точно изготовлено профессором Генри, как сказано выше по тексту. Что касается соотечественника, к великому сожалению, его мнение остаётся неизвестным по причине отсутствия исторических документов на официальных российских сайтах.

vashtehnik.ru

---

• 
  Термометр как устроен
• 
  Устройство импульсное зажигающее изу
• 
  Польза и вред электростатики
• 
  Правило правой руки и правило буравчика
• 
  Соединение треугольником электродвигателя
• 
  Какую вольтамперную характеристику должен иметь источник питания для рдс
• 
  Устройство и принцип работы узо
• 
  Трп тепловое реле расшифровка
• 
  Как направлены магнитные линии внутри магнита снаружи магнита
• 
  Как измерить освещенность без люксметра
• 
  Стажировка электротехнического персонала