Поляризованное реле принцип действия: Поляризованное реле: принцип действия

Содержание

Поляризованное реле: принцип действия

В электрических цепях широко используются различные виды реле. Они производят замыкание и размыкание цепи на различных участках при условии изменений электрических, механических и других величин на входе этих устройств. Все приборы этого типа различаются между собой по сигналу управления. Среди них, часто применяется поляризованное реле, принцип действия которого такой же, как и на электромагнитных выключателях.

Основные виды электромагнитных реле

Главным назначением этих устройств является коммутация при больших токах нагрузки. Иначе говоря, они выполняют функции переключателей, которые посредством слабых токов включают цепи с большими токами. Если такую цепь включать напрямую без реле, то проводка и кнопка просто не выдержит высоких токов и расплавится. Реле принимает на себя большую токовую нагрузку и производит коммутацию с помощью мощных контактов.

Электромагнитные выключатели разделяются на две основные группы:

  1. Нейтральные реле имеют наиболее простую конструкцию. В его состав входит контактная и магнитная система. Каждая контактная группа включает в себя два неподвижных и один общий подвижный контакт. Магнитная система состоит из подвижного якоря, сердечника, обмотки и ярма.
  2. Поляризованное реле состоит из таких же систем. Однако в магнитной системе присутствует два сердечника с обмотками, а также контактная тяга и постоянный магнит.

В отличие от нейтральных, электромагнитные поляризованные устройства способны срабатывать в зависимости от полярности управляющего сигнала. Для изготовления сердечника используется электротехническая листовая сталь, что позволяет значительно увеличить быстроту действия прибора.

Действие поляризованных устройств

При отсутствии тока в обмотках, устройство находится в исходном положении. Однако в нем уже имеется магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом. Происходит замыкание силовых линий на два контура прибора. Первый контур состоит из самого магнита, ярма, левого сердечника, якоря и снова магнита. Другой контур проходит через магнит и ярмо к правому сердечнику и якорю, а затем вновь возвращается в исходную точку.

Между якорем и левым сердечником полностью отсутствует воздушная прослойка. При этом якорь и правый сердечник разделен значительным зазором. Из-за большого сопротивления воздуха значение магнитного потока в правом контуре будет значительно ниже, чем в левом. Поэтому якорь будет притягиваться к левому сердечнику более сильным магнитным потоком.

Таким образом, работает поляризованное реле, принцип действия которого основан на магнитных свойствах. Это позволяет изменять направление тока, подаваемого на обмотку, при прямой и обратной полярности.

Поляризованные реле – это… Что такое Поляризованные реле?

Телеграфное поляризованное реле

Поляризованное электромагнитное реле отличается от нейтрального наличием постоянного магнита. В нем два магнитных потока: рабочий, создаваемый обмотками, по которым протекает ток, и поляризующий, создаваемый постоянным магнитом.

Поляризованное реле состоит из стального сердечника (ярма) с двумя намагничивающими катушками, подвижного стального якоря, имеющего контакты слева и справа, двух подвижных контактов и постоянного магнита. Магнитный поток этого постоянного магнита Ф; проходит через якорь, а затем разветвляется: влево – Ф1 и вправо – Ф2 по ярму. В электромагнитном поляризованном реле имеются два независимых потока: Ф0, создаваемый магнитом, и рабочий (управляющий) поток Ф3, образованный катушкой электромагнита. Величина Ф0 остается постоянной, а Ф3 зависит от значения и направления тока в катушке, а также от величины воздушных зазоров между подвижным якорем и полюсами неподвижного сердечника. Изменением воздушных зазоров слева и справа изменяется сила тяги якоря.

Якорь этого реле может занимать три положения.

  1. Если тока в обмотках электромагнита нет, якорь находится в нейтральном, среднем положении; так как это положение неустойчиво, якорь удерживается в нем специальными пружинами. Если снять пружины, то реле преобразуется в двухпозиционное.
  2. При прохождении постоянного тока данного направления магнитный поток электромагнита Ф в одной части сердечника будет складываться с магнитным потоком постоянного магнита, а другой – вычитаться из него, поэтому якорь притягивается в ту или другую сторону и замыкает соответствующие контакты.
  3. При изменении направления тока магнитные потоки будут складываться в другой части сердечника.

Поляризованные реле обладают высокой чувствительностью, большим коэффициентом усиления и малым временем срабатывания, поэтому их применяют в схемах маломощной автоматики в тех случаях, когда требуется большая чувствительность или быстродействие.

См. также

Ссылки

Герконовое и поляризованное реле, устройство и принцип работы — Мегаобучалка

 

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 d 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 ртуть 5.

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 зазор

е (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 рас­стояния х 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 Fnкон­такты геркона замкнутся. Для размыкания контактов МДС обмотки управления Fyдолжна быть меньше Fnи 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 Fnможет 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.15изображено 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.

В поляризованных 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 d1 и d2 равны.

 

Рис.16. Поляризованное реле.

Следует отметить, что сила на­жатия подвижного контакта на неподвижный опреде­ляется разностью зазоров d1 и d2. Чем ближе зазор d1 к зазору d2, 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.

 

принцип работы, управление и устройство

Электромагнитное реле

Благодаря своей простоте, невысокой цене и относительной надежности электромагнитные реле получили максимальное распространение. Работа данного типа реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Над сердечником установлена подвижная пластина (якорь) с контактом. Напротив контакта установлены соответствующие парные неподвижные контакты.

Схема работы простейшего электромагнитного реле

В начальном положении якорь удерживается пружиной. При подаче управляющего напряжения на катушку якорь притягивается к сердечнику, преодолевая усилие пружины, и замыкает контакты. После отключения напряжения пружину ничто не сдерживает, и она возвращает якорь в исходное положение.

Электромагнитное реле чаще всего используется в схемах защиты электроустановок и в системах автоматики.

Достоинства электромагнитных реле

  • Низкая цена.
  • Способность коммутации (переключения) нагрузок мощностью до 4 кВт при достаточно малых размерах менее 10 см³.
  • Устойчивость к импульсным перенапряжениям.
  • Малое выделение тепла.
  • Максимальная электрическая изоляция.

Недостатки электромагнитных реле

  • Большая задержка с момента поступления управляющего напряжения до контакта.
  • Ограниченный механический ресурс.
  • Создание радиопомех при срабатывании.
  • Громкий щелчок при размыкании, замыкании контактов.
  • Необходимость хоть и редкого, но регулярного технического обслуживания.
  • Большое потребление электрического тока.

На наших объектах мы часто используем реле Finder. Их многие видели и знают.

Так выглядит реле Finder

Электромагнитные реле в системах автоматики

Электромагнитные реле работают, делают цепь замкнутой, только в течение того времени, пока на него подается напряжение. Этот момент является определяющим в управлении электроснабжением потребителей.

Именно поэтому электромагнитное реле не может работать с кнопками, так как кнопка — это не выключатель с фиксацией, который «запоминает» внешнее воздействие (сигнал) человека. Кнопка подает только кратковременный сигнал для включения, выключения. А вот если нажать клавишу выключателя в положение «включено», электрическая цепь будет замкнута до тех пор (и напряжение на реле будет подаваться, соответственно), пока кто-либо не изменит положение выключателя. Поэтому с фиксируемым выключателем электромагнитное реле работает, а с кнопкой — нет.

  • Это раз, так как среди предлагаемой производителями электротехнической продукции и фурнитуры — огромное множество различных коммутирующих устройств, но не все они будут работать с этими реле.

Однако если подключить кнопки к контроллеру, а от контроллера — к реле, то все будет работать нормально. Контроллер будет подавать управляющее, удерживающее напряжение на реле, и цепь будет замкнута до тех пор, пока с кнопки на вход контроллера не поступит следующий, отключающий напряжение сигнал.

Если говорить о реле в общем, в контексте систем управления и автоматизации, то все реле, к примеру, для автоматизации систем освещения в проходных зонах, применяются только с контроллерами. Именно контроллер в данном случае является этим «запоминателем» состояния включения света. Причем в проходной зоне с 3–4-мя входами-выходами, в которой включением света управляют, к примеру, 3–4 выключателя (и более), расположенные у каждой двери (а еще и датчики), только контроллер может знать, что делать с включением, выключением света, если от одного из выключателей поступил управляющий сигнал.

Шум есть, но не критичный. Возможен монтаж реле на этаже

Шум от работы этих реле присутствует, но его величина не особенно критична, поэтому монтаж электромагнитных реле может производиться на этажах, то есть в данном случае возможна поэтажная разводка электропроводки.

Виды реле

Описываемые устройства классифицируют по нескольким параметрам. Например, исходя из вида напряжения, выделяют реле переменного тока либо постоянного. Конструктивно такие приборы отличаются друг от друга только типом сердечника, а точнее, его материалом. Для постоянных реле характерен сердечник из стали электротехнической, и бывают они двух типов:

  1. Нейтральные.
  2. Поляризованные.

Первые отличаются от вторых тем, что могут функционировать при любом направлении тока, проходящего через реле.

Если же рассматривать род управляющего сигнала и соответствующую конструкцию устройства, то последние делятся на:

  • Электромагнитные, в составе которых содержится электрический магнит, переключающий контакты.
  • Твердотельные. Схема коммутации собрана на тиристорах.
  • Термореле, работающие на основе термостата.
  • Реле задержки 220В.
  • Оптические, где управляющим сигналом является световой поток.

Виды электромагнитных реле

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

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

По электрическим параметрам

Еще делят электромагнитные реле по чувствительности:

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

В первую очередь стоит определиться с электрическими параметрами

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

По уровню коммутируемой нагрузки есть такое деление:

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

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

По исполнению

Есть еще электромагнитные реле с различной степенью герметичности.

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

По массе и размерам отличия могут быть очень существенными

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

Что такое реле электрическое

В электрическом реле один электросигнал управляет другим электрическим сигналом. При этом нет места изменению параметров последнего, а только его коммутация

Сигналы могут быть совершенно разными по виду, форме и мощности, но важно одно — как только в цепи управления начинает течь ток, цепь коммутации срабатывает, соединяя либо отключая нагрузку. При исчезновении управляющего тока система возвращается в исходное состояние

Электрическое реле — своего рода усилитель, если, например, слабый сигнал коммутирует сильный, и при этом они сходны по форме и виду напряжения. Также можно считать такое устройство преобразователем, если сигналы отличаются друг от друга формой напряжения.

Как проверить электромагнитное реле

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

Проверить электромагнитное реле можно при помощи тестера/мультиметра

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

Если мультиметра нет

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

Проверка обмотки электромагнитного реле

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

При последовательном соединении батареек их напряжение суммируем

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

Проверяем контакты

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

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

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

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

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

Условия получения высокого коэффициента возврата

Если выбрать достаточно большое значение бк и малый рабочий ход якоря, то характеристика противодействующей пружины достаточно близко подойдет к тяговой и коэффициент возврата может быть получен примерно 0,7—0,8. Большими возможностями согласования характеристик обладает электромагнитная система с поворотным движением якоря (рис. 9.5). Якорь 3 Г-образной формы выполнен из тонкой электротехнической стали. При малом рабочем зазоре он насыщается, благодаря чему значение Ризб уменьшается и kB возрастает. Изменяя форму якоря и полюсов, можно получить практически любую тяговую   характеристику. Помимо указанных факторов на коэффициент возврата реле оказывают влияние трение перемещающихся деталей электромагнита и гистерезис материала магнитопровода.

Трение является дополнительным усилием сопротивления и вызывает увеличение тока трогания. Трение препятствует и отпусканию. Усилие возвратной пружины уменьшается, что вызывает уменьшение тока отпускания. В результате коэффициент возврата уменьшается. Для того чтобы трение меньше сказывалось на коэффициенте возврата, усилие противодействующей пружины должно значительно превышать силу трения. В ряде случаев необходимо контролировать уменьшение входного параметра. Эта задача решается с помощью минимальных реле. Так, например, контакты минимального реле напряжения отключают установку при снижении напряжения сети ниже допустимого.

Электромагнитное реле.

Разновидности

Поляризованные реле по величине коммутируемого тока являются слаботочными устройствами, предельно допустимый ток через его контакты — менее нескольких десятков мА. Также в этих реле редко выполняется многоконтактная коммутирующая система — практически во всех типах имеется один «перекидной» контакт. Тип в основном определяется конструкцией пружинной системы якоря.

По способу коммутации реле делятся на два основных типа:

  • с запоминанием состояния коммутации контактов после снятия управляющего тока обмоток;
  • с размыканием контактов после снятия управляющего тока обмоток. Якорь этого реле может занимать три положения.

В авиации для защиты источников постоянного тока применяется силовое поляризованное реле особой конструкции — .

Также существуют бесконтактные поляризованные реле — электронные устройства, функционально эквивалентные электромагнитным поляризованным реле, но построенные совершенно на иных принципах — это электронные полупроводниковые устройства или построенные по принципам магнитных усилителей. Такие устройства устойчиво работают в условиях сильных вибраций и ударов. Реле, построенные в виде магнитных усилителей, имеют магнитную систему с несколькими обмотками и работают на переменном токе: при подмагничивании сердечника постоянным током того или иного направления меняется реактивное сопротивление вторичной обмотки положительным или отрицательным полуволнам переменного тока. Изменение вторичного тока усиливается другим элементом, как правило, обычным неполяризованным реле.

Четыре таких реле типа 6С4.579-00-1 являются главными элементами блока усиления и коммутации 6Ц254, работающего в системах перемещения закрылков и крыла СПЗ-1А и СПК-2 самолётов Ту-22М, Ту-154 и других. Работают эти реле на переменном напряжении 36 В частотой 400 Гц, сравнивают постоянные напряжения потенциометров до 27 В с порогом срабатывания до 0,65 В.

Конструкция

Обычно поляризованное реле состоит из ферромагнитного магнитомягкого сердечника (ярма) с двумя намагничивающими обмотками, подвижного ферромагнитного якоря и контактной системой. Якорь связан с контактной системой, как правило, состоящей из одного переключаемого контакта. Начальный постоянный магнитный поток в ярме создаётся с помощью постоянного магнита — элемента ярма.

Обычно ярмо имеет Ш-образную форму, с двумя или одной обмотками, расположенными на крайних стержнях ярма. Постоянный магнит, расположенный в разрыве среднего стержня магнитопровода ярма, порождает в отсутствие тока обмоток симметричный поток магнитного поля в крайних стержнях. Между полюсными наконечниками крайних стержней находится якорь, который может быть притянут к «левому» или «правому» стержню ярма. При подаче тока в эти две обмотки якорь, в зависимости от полярности тока, перемещается к одному из стержней, а именно к тому, где напряжённость магнитного поля в немагнитном (воздушном) зазоре больше, так как взаимодействие магнитных потоков усиливает поле в одном из зазоров и ослабляет его в другом.

Электромагнитные реле на схемах: обмотки, контактные группы

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

Типы контактов электромагнитных реле и их обозначение на схемах

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

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

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

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

Особенности устройства и функционирования

Изложенный ниже материал должен помочь инженерам более полно представить особенности функционирования слаботочные электромагнитные реле (СЭМР), которые не являются ни «черным ящиком», ни, что еще хуже, «гвоздем с проволокой».

Типичное электромагнитное реле (ЭМР) состоит из обмотки, воспринимающей и преобразующей поступающий на нее управляющий электрический ток в магнитный поток магнитопровода, который содержит неподвижную часть (разомкнутый контур) и подвижную часть – якорь. Подвижный якорь, перекрывая воздушный зазор, замыкает цепь магнитопровода и передает энергию электромагнита в виде усилия на гальванически не связанные с ним подвижные контакты, которые могут размещаться непосредственно на якоре или на выводах цоколя реле, составляя с неподвижными контактами контактные группы, замыкающие, размыкающие или переключающие внешние электрические цепи, подключенные к реле.

ЭМР могут быть поляризованными и неполяризованными (нейтральными) в зависимости от использования или не использования в составе их конструкции постоянного магнита, дополнительно поляризующего поток магнитопровода. Поляризованные реле более чувствительны, а поляризованные двустабильные реле не потребляют энергию после срабатывания.

Предприятием разрабатываются и выпускаются преимущественно миниатюрные и сверхминиатюрные слаботочные (до 10?25 А) ЭМР, управляемые постоянным током, для коммутации низкочастотных (типы РПК, РПС, РЭК, РЭС) и высокочастотных (типы РПА, РЭА) электрических цепей аппаратуры различных отраслей промышленности и техники.

Низкочастотные реле предназначены для коммутации электрических цепей при нагрузке на одну контактную группу не превышающей: на постоянном токе 25 А, 300 В, 750 Вт, а на переменном токе частотой до 20 кГц — 25 А, 380 В эфф, 3000 ВА. Низкочастотные реле при соответствующем уменьшении мощности нагрузки могут коммутировать электрические сигналы с частотами до 300 МГц.

Конкретный тип реле, как правило, имеет несколько видов исполнения, отличающихся напряжением обмотки и другими электрическими параметрами, а также установочными и присоединительными размерами, расположением выводов, климатическим оформлением и степенью защищенности внутреннего объема реле. Все производимые предприятием ЭМР в металлических корпусах герметичны и могут поставляться с требуемой потребителю степенью герметичности.

Электромагнитные реле, представляя собой электромеханические газоразрядные коммутационные устройства, являются широко применяемыми и наиболее надежными элементами аппаратуры. Ресурс (срок службы) реле ЭМР определяется наименьшим ресурсом обмотки или контактов и оценивается раздельно. Срок службы обмотки ограничивается старением её изоляции, которое тем интенсивнее, чем больше её температура. Ресурс контактов определяется их естественным износом в процессе коммутаций и измеряется допустимым количеством коммутаций в том или ином режиме. Снижение ресурса реле, сбой или отказ в его работе в большинстве случаев вызваны неправильным выбором коммутируемой нагрузки или недопустимым внешним воздействием на реле.

Реле задержки времени 220В

Прибор, смысл функционирования которого заключен в создании условий, где устройства электрической цепи работают в режиме определенной последовательности, называется реле времени. К примеру, если нужно создать режим включения нагрузки не мгновенно по приходе управляющего сигнала, а через установленный период, применяют определенную систему. Различают следующие виды названного оборудования:

  • Реле времени 220В электронного типа. Они могут обеспечить временную выдержку в пределах долей секунд и вплоть нескольких тысяч часов. Их можно программировать. Потребление энергии такими устройствами незначительно, а габариты малы.
  • С временем замедления на электромагните для питающих цепей постоянного тока. Схема основана на двух электромагнитных катушках, в которых одновременно возникают магнитные потоки, направленные в противоположную сторону и таким образом ослабляющие друг друга на время задержки срабатывания.
  • Устройства, где время срабатывания замедляется при помощи пневматического процесса. Выдержка может быть в пределах 0.40-180.00 секунд. Задержка срабатывания демпфера пневматического осуществляется регулировкой воздухозаборника.
  • Приборы на анкерном механизме либо часовой схеме.

Фазочувствительное реле

Электромеханическое фазочувствительное реле, как правило, работает на индукционном принципе, то есть по конструкции схоже с или двухфазным двигателем. Якорь его выполнен в виде алюминиевого диска, возле которого расположены две обмотки. Якорь удерживается в нейтральном положении пружиной и связан с контактной группой. Если фазы токов обеих обмоток совпадают, то якорь отклоняется вверх, если фазы противоположны — то вниз.

Подобные реле широко применяются в устройствах железнодорожной автоматики как путевые реле: одна обмотка запитана напрямую от источника питания, вторая включена в рельсовую цепь. Если РЦ свободна, то диск поднимается вверх и замыкает контакты, сообщающие о свободности пути, если путь занят, то якорь занимает нейтральное положение, а отклонение диска вниз означает пробой изолирующих стыков и ложное питание от соседней РЦ — смежные рельсовые цепи запитываются напряжениями противоположных фаз.

Реле контроля напряжения

Для контроля электрических сетей, а точнее, параметров напряжения, разработаны реле 220В. Они предназначены для защиты бытовых электроприборов от резких скачков напряжения. Основой таких устройств является специальный микроконтроллер быстрого реагирования. Он отслеживает уровень напряжения в сети. Если по каким-либо причинам есть отклонения напряжения в большую или меньшую сторону от предела допустимого, то подается сигнал управления на прибор, который отключает сеть от потребителей.

Порог срабатывания реле 220В лежит в пределах 170-250 Вольт. Это общепринятый стандарт. И когда произведено отключение сети, контроль уровня напряжения в ней продолжается. По возвращении напряжения в допустимые пределы, срабатывает система задержки времени, после чего на приборы вновь подается питание.

Такие устройства обычно устанавливают на входе цепи после электросчетчика и автоматического защитного выключателя. Мощность аппарата должна быть с запасом для выдерживания бросков напряжения при разрыве цепи нагрузки.

Разновидности

Поляризованные реле по величине коммутируемого тока являются слаботочными устройствами, предельно допустимый ток через его контакты — менее нескольких десятков мА. Также в этих реле редко выполняется многоконтактная коммутирующая система — практически во всех типах имеется один «перекидной» контакт. Тип в основном определяется конструкцией пружинной системы якоря.

По способу коммутации реле делятся на два основных типа:

  • с запоминанием состояния коммутации контактов после снятия управляющего тока обмоток;
  • с размыканием контактов после снятия управляющего тока обмоток. Якорь этого реле может занимать три положения.

В авиации для защиты источников постоянного тока применяется силовое поляризованное реле особой конструкции — .

Также существуют бесконтактные поляризованные реле — электронные устройства, функционально эквивалентные электромагнитным поляризованным реле, но построенные совершенно на иных принципах — это электронные полупроводниковые устройства или построенные по принципам магнитных усилителей. Такие устройства устойчиво работают в условиях сильных вибраций и ударов. Реле, построенные в виде магнитных усилителей, имеют магнитную систему с несколькими обмотками и работают на переменном токе: при подмагничивании сердечника постоянным током того или иного направления меняется реактивное сопротивление вторичной обмотки положительным или отрицательным полуволнам переменного тока. Изменение вторичного тока усиливается другим элементом, как правило, обычным неполяризованным реле.

Четыре таких реле типа 6С4.579-00-1 являются главными элементами блока усиления и коммутации 6Ц254, работающего в системах перемещения закрылков и крыла СПЗ-1А и СПК-2 самолётов Ту-22М, Ту-154 и других. Работают эти реле на переменном напряжении 36 В частотой 400 Гц, сравнивают постоянные напряжения потенциометров до 27 В с порогом срабатывания до 0,65 В.

Промежуточное реле 220В

Такой прибор считается вспомогательным устройством и применяется в различных автоматических схемах, а также в управлении. Назначением реле промежуточного является функция разъединения в цепях контактов отдельных групп. Также оно может производить одновременное включение одной цепи и выключение другой.

Схемы включения реле 220В промежуточного бывают двух видов:

  1. По принципу шунта. В этом случае все питающее напряжение подается на обмотку реле.
  2. По серийному типу. Здесь обмотку механизма с катушкой выключателя соединяют последовательно.

В схеме реле, в зависимости от его конструктивного исполнения, могут присутствовать до трех обмоток на катушках.

Конструкция

Обычно поляризованное реле состоит из ферромагнитного магнитомягкого сердечника (ярма) с двумя намагничивающими обмотками, подвижного ферромагнитного якоря и контактной системой. Якорь связан с контактной системой, как правило, состоящей из одного переключаемого контакта. Начальный постоянный магнитный поток в ярме создаётся с помощью постоянного магнита — элемента ярма.

Обычно ярмо имеет Ш-образную форму, с двумя или одной обмотками, расположенными на крайних стержнях ярма. Постоянный магнит, расположенный в разрыве среднего стержня магнитопровода ярма, порождает в отсутствие тока обмоток симметричный поток магнитного поля в крайних стержнях. Между полюсными наконечниками крайних стержней находится якорь, который может быть притянут к «левому» или «правому» стержню ярма. При подаче тока в эти две обмотки якорь, в зависимости от полярности тока, перемещается к одному из стержней, а именно к тому, где напряжённость магнитного поля в немагнитном (воздушном) зазоре больше, так как взаимодействие магнитных потоков усиливает поле в одном из зазоров и ослабляет его в другом.

Фазочувствительное реле

Электромеханическое фазочувствительное реле, как правило, работает на индукционном принципе, то есть по конструкции схоже с или двухфазным двигателем. Якорь его выполнен в виде алюминиевого диска, возле которого расположены две обмотки. Якорь удерживается в нейтральном положении пружиной и связан с контактной группой. Если фазы токов обеих обмоток совпадают, то якорь отклоняется вверх, если фазы противоположны — то вниз.

Подобные реле широко применяются в устройствах железнодорожной автоматики как путевые реле: одна обмотка запитана напрямую от источника питания, вторая включена в рельсовую цепь. Если РЦ свободна, то диск поднимается вверх и замыкает контакты, сообщающие о свободности пути, если путь занят, то якорь занимает нейтральное положение, а отклонение диска вниз означает пробой изолирующих стыков и ложное питание от соседней РЦ — смежные рельсовые цепи запитываются напряжениями противоположных фаз.

Фазочувствительное реле

Электромеханическое фазочувствительное реле, как правило, работает на индукционном принципе, то есть по конструкции схоже с или двухфазным двигателем. Якорь его выполнен в виде алюминиевого диска, возле которого расположены две обмотки. Якорь удерживается в нейтральном положении пружиной и связан с контактной группой. Если фазы токов обеих обмоток совпадают, то якорь отклоняется вверх, если фазы противоположны — то вниз.

Подобные реле широко применяются в устройствах железнодорожной автоматики как путевые реле: одна обмотка запитана напрямую от источника питания, вторая включена в рельсовую цепь. Если РЦ свободна, то диск поднимается вверх и замыкает контакты, сообщающие о свободности пути, если путь занят, то якорь занимает нейтральное положение, а отклонение диска вниз означает пробой изолирующих стыков и ложное питание от соседней РЦ — смежные рельсовые цепи запитываются напряжениями противоположных фаз.

Оцените статью:

Электромагнитное реле, устройство, принцип действия, конструкция

Принцип действия основан на притяжении якоря к неподвижному сердечнику электромагнита. По конструктивному выполнению различают реле клапанного, поворотного и втяжного типа (рис 1.89). Чувствительная часть реле — электромагнит, промежуточная часть — якорь, исполнительная часть — контактная группа (рис. 1.90).

При подаче на обмотку электромагнита управляющего напряжения постоянного тока по обмотке будет протекать ток, возникает магнитный поток Ф и электромагнитная сила:

под действием которой якорь притягивается к сердечнику и рычаг якоря воздействует на контактную группу, размыкая замкнутые контакты и замыкая разомкнутые. При снятии напряжения с катушкиэлектромагнита якорь под действием упругой силы контактных пластин возвращается в исходное положение. При срабатывании реле его контакты коммутируют цепи с мощностями, существенно превышающими мощности срабатывания реле (реле выполняет функцию усилителя). Работа реле характеризуется следующими параметрами (рис. 1.91):


коэффициент запаса реле на срабатывание

где Iср ток срабатывания, Iраб — установившееся (рабочее) значение тока катушки, Рср — мощность срабатывания реле, соответствующая току срабатывания.
Статическая характеристика реле показана на рис. 1.91. При изменении полярности входного сигнала полярность выходного сигнала не изменяется; такое реле называется нейтральным.

У поляризованного реле (рис. 1.94) в ограниченном пространстве используются постоянный магнит и электромагнит. Постоянный магнит М обеспечивает распознавание полярности управляющего сигнала Uy и повышение чувствительности. Якорь реле располагается между двумя полюсами Собразного магнитопровода. В отсутствие управляющего сигнала магнитный поток Ф0 постоянного магнита замыкается через якорь и разветвляется на две равные части Ф01 и Ф02, направленные в противоположные стороны якорь находится в нейтральном положении.

При подаче на обмотку реле управляющего сигнала создается магнитный поток Фк, направление которого зависит от полярности U если слева справа «—», то Фк и Фо2 вычитаются, а справа Фк и Фо1 складываются; при этом якорь поворачивается вправо, в сторону большего результирующего потока. При смене полярности Uy потоки справа вычитаются, а слева складываются, якорь повернется влево — реле реагирует на полярность управляющего сигнала.

Дифференциальный принцип работы (разность магнитных потоков) повышает чувствительность поляризованного реле в десятки раз по сравнению с нейтральным электромагнитным реле.

Слаботочные реле постоянного тока | Электрические аппараты автоматического управления | Архивы

Страница 27 из 50

Поляризованные реле.

Поляризованные реле называются так потому, что их срабатывание зависит от полярности тока катушки. От неполяризованных (нейтральных) реле они отличаются тем, что, кроме магнитного потока, который создается обмоткой электромагнита, в них имеется дополнительный поляризующий поток, который, как правило, создается постоянным магнитом.

Поляризованные реле имеют более высокую чувствительность, чем нейтральные. Мощность их срабатывания составляет 0,01—0,001 вт, в то время как наиболее чувствительные нейтральные реле имеют мощность срабатывания 0,5—1 вт.
По характеру исполнения магнитной цепи поляризованные реле делятся на реле с последовательной, с параллельной и с мостиковой магнитной цепью.
В поляризованном реле с последовательной магнитной цепью (рис. 8.22, а) рабочий и поляризующий магнитные потоки имеют один и тот же путь, последовательно проходя все участки магнитной цепи. Если рабочий и поляризующий потоки действуют согласно, то якорь притягивается, в противном случае — нет. Якорь возвращается в положение наибольшего зазора с помощью пружины.
Чувствительность таких реле невысокая, так как магнитная проницаемость постоянного магнита значительно ниже стали сердечника электромагнита. Постоянный магнит подвергается сильному размагничивающему действию со стороны рабочей обмотки, что может нарушать работоспособность реле. Поэтому такие реле в настоящее время применяются редко.
В поляризованном реле с параллельной магнитной цепью (рис. 8.22, б) якорь размещается между двумя полюсными башмаками так, что магнитный поток постоянного магнита, проходя по якорю, разветвляется на две составляющие Ф’ и Ф”, выходящие из него в две противоположные стороны — к левому и правому башмакам. Когда якорь находится в среднем положении, силы притяжения якоря к полюсам равны и суммарная сила равна нулю. Якорь находится в неустойчивом равновесии. При малейшем смещении якорь займет крайнее левое или правое положение. При появлении тока в обмотке реле магнитный поток Фэ в одном башмаке будет направлен против магнитного потока постоянного магнита, а в другом — будет действовать согласно с ним.

Рис. 8.23
В результате якорь реле будет притянут к тому башмаку, в котором магнитные потоки направлены согласно. Таким образом поляризованные реле с параллельной магнитной системой используют дифференциальный принцип действия, что обеспечивает повышенную чувствительность и скорость срабатывания реле.
Поляризованное реле с мостиковой магнитной цепью (рис. 8.22, в) работает, как и предыдущие, по дифференциальному принципу. Разница в том, что там суммирование потоков происходит в двух местах, а здесь — в четырех. Благодаря этому магнитный поток в якоре в момент срабатывания реле равен нулю. Это обстоятельство способствует повышению чувствительности реле.
Реле с последовательной магнитной цепью могут быть только реле двухпозиционными одностороннего действия с возвратом за счет пружины. Характеристика действия такого реле приведена на рис. 8.23, а. В таком реле при отсутствии тока в обмотке якорь всегда находится у одного полюса магнитной системы. Реле срабатывает только при определенном направлении тока в обмотке. При исчезновении тока якорь возвращается в исходное положение (сплошная линия).
Реле с параллельной магнитной цепью могут иметь различные характеристики. Наиболее распространенной для них будет характеристика, приведенная на рис. 8.23,6. Такое реле является двухпозиционным, двустороннего действия. Срабатывание реле произойдет при направлении тока в обмотке, противоположном направлению при предыдущем срабатывании. После срабатывания якорь остается в том положении, в котором он находился, в положении срабатывания. У такого реле один из контактов всегда замкнут.

Реле с мостиковой магнитной цепью могут иметь различные характеристики, но наиболее типичной является характеристика трехпозиционного реле (рис. 8.23, в). Если обмотка реле не обтекается током, то якорь находится в среднем положении между полюсами, и оба контакта разомкнуты. При протекании тока в обмотке якорь будет притянут к левому или правому контакту в зависимости от направления тока в обмотке. Якорь возвращается в среднее положение с помощью пружины. Часто в качестве пружины используется пластинка, на которой закреплен якорь.
На рис. 8.24 приведен общий вид поляризованного реле типов РП-4, РП-5 и РП-7, которые применяются в схемах автоматики, устройствах связи и сигнализации. Реле РП-4 и РП-7 двухпозиционные, реле РП-5 трехпозиционное. На рис. 8.24: цоколь 1 со штепсельным разъемом и двумя штырями для крепления штепсельного разъема в панели, 2 — корпус из силумина, в который запрессован Г-образный постоянный магнит 7 и стальной вкладыш 6 с отверстиями для крепежных винтов 5, 3 — разъемный магнитопровод с полюсными наконечниками 5, которые крепятся к основанию винтами <5, 4 — катушка с обмоткой, 9 — якорь, связанный со скобой 10 плоской пружиной //, которая является осью вращения якоря. Винтами крепления 12 скоба с якорем крепится к фарфоровому основанию 13 контактной системы. 22 и 15— стойки с регулировочными винтами 21 и 16 и стопорными винтами 20 и 17. Винтами 14 фарфоровое основание контактной системы крепится к основанию реле. Якорь имеет на конце две пружины 18 из оловянно-фосфористой бронзы толщиной 0,2 мм. На концах пружин укреплены подвижные контакты 19, которые выполнены из платины и имеют сферическую форму. Кроме регулировочных винтов 21 и 16 неподвижных контактов, ряд других деталей также представляет некоторые возможности для регулировки реле. Полюса магнитопровода могут несколько сдвигаться и раздвигаться на винтах 8. Фарфоровое основание контактной системы также может несколько .сдвигаться на винтах 14. Скоба крепления якоря также может несколько смещаться вверх и вниз. Перемещая эти детали, можно осуществлять регулировку реле. Реле типов РП-4, РП-5 и РП-7 могут иметь от 1 до 7 отдельных обмоток. Напряжение цепи, тВ которую включаются контакты реле, 24 в, а ток при активной нагрузке — не более 0,2 а. Расстояние между подвижным и неподвижным контактами в пределах 0,06—0,08 мм. Ток срабатывания реле от 0,4 до 13 ма. Для создания контактного давления в 7 г, при котором контакты не вибрируют, необходим ток, превышающий в 5—10 раз ток срабатывания.

Рис. 8.25
Кроме описанных поляризованных реле, имеются и другие типы реле различного назначения.
Язычковые реле (рис. 8.25) представляют собой катушку /, внутри которой расположен один или несколько магнитоуправляемых контактов 2 (см. рис. 5.10 и 5.11). Снаружи реле защищено стальным чехлом (кожухом). Ампер-витки срабатывания реле с одним замыкающим контактом лежат в пределах от 50 до 110 ав, а отпускания от 20 до 60 ав. Коэффициент возврата реле &B=0,25-f-0,5. Мощность срабатывания от 0,05 до 0,2 вт. Реле изготовляются на номинальные напряжения: 6, 12, 24, 48 и 60 в. Коммутируемый ток до 1 а, а мощность до 15 вт.

Достоинством реле является простота конструкции, высокая надежность, большой срок службы (на два порядка выше, чем для реле, контакты которого работают на воздухе), малое время срабатывания (0,5—2 м/сек). Недостатки реле: сравнительно небольшие коммутируемые токи, низкая перегрузочная способность контактов, дребезжание контактов, неприспособленность для коммутации очень малых напряжений. Эти реле применяются в радиоэлектронных устройствах, автоматических системах управления, счетно-решающих устройствах и др.
Миниатюрные язычковые реле с одним магнитоуправляемым контактом бывают диаметром от 9—19 мм, длиной 24—35 мм, объемом 1,8—9 см3, весом 5—20 г. Ампер-витки срабатывания 20—50 ав, отпускания 8—30 ав. Коэффициент возврата 0,2—0,6. Мощность срабатывания 0,02—0,15 вт. Номинальное напряжение: 6, 12, 26, 48 и 125 в. Ток, коммутируемый реле, 0,1—0,125 а, а мощность 3—4 вт.
Вакуумные язычковые реле содержат вакуумные магнитоуправляемые контакты. Применяются для коммутации токов от 3 до 4 а и напряжений до 5000 в.
Реле типа РКН (рис. 8.26) имеет круглый сердечник, Г-образный корпус и Г-образный якорь, вращающийся на «ножевой» опоре — трехгранной призме, сделанной заодно с корпусом. Контактная система состоит из одной или двух контактных групп. Ток срабатывания 1,3—35 ма. Реле применяется в схемах автоматики подвижных объектов, в установках связи и сигнализации.
Реле типа РКМ-1 имеет уменьшенный габарит с круглым сердечником и предназначено для работы в переносной и подвижной аппаратуре автоматики. Реле похоже по конструкции на реле РКН, но с той разницей, что якорь не имеет «ножевой» опоры. Ток срабатывания 3,5—24 ма.
Реле с плоским сердечником типа РПН (рис. 8.27) отличается конструктивно от предыдущих двух тем, что имеет плоский сердечник и Г-образный плоский якорь. Контактная система состоит из одной, двух и трех контактных групп. Ход якоря 1,1 —1,5 мм. Ток срабатывания реле 1,8—22 ма.
Миниатюрное реле типа РЭС10 (рис. 8.28) предназначено для эксплуатации в передвижной аппаратуре. Реле имеет алюминиевый чехол. Вес реле 7,5 г. Время срабатывания не более 8 м/сек, ток срабатывания 6—80 ма.



Сверхминиатюрное реле типа РЭС15 (рис. 8.29) имеет вес не более 3,2 г, защищено алюминиевым чехлом, мощность срабатывания — 0,15 вт. Применяется в установках, работающих в условиях больших колебаний температуры.
Кодовые реле типа КДР1 (рис. 8.30) широко используются в схемах автоматики и особенно в устройствах сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте. Они могут иметь до 30 контактных пружин. Мощность срабатывания — 1 вт, номинальная мощность 3,9 вт, время срабатывания 15—120 м/сек, время отпускания до 15 м/сек.
Многоконтактное унифицированное реле МКУ-48 (рис. 8.31) служит для управления питающими и сигнальными цепями в стационарной аппаратуре автоматики, телемеханики и связи при напряжении 220 в постоянного тока, 380 в переменного тока. Вес реле до 500 г, магнитопровод Ш-образной формы, якорь плоский.
Ампер-витки срабатывания реле на постоянном токе 130— 230 ав, а на переменном 185—300 ав. Коэффициент возврата реле на постоянном токе 0,4—0,5, на переменном 0,5—0,55. Катушка реле имеет номинальное напряжение 48 в. Реле типа МКУ-48 является универсальным и используется для постоянного и переменного тока. Оно имеет мощную контактную систему и может коммутировать токи до 5 а.

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.
  • Классификация реле | Различные типы реле

    В этом руководстве мы увидим некоторые часто используемые реле. Мы узнаем о классификации реле, различных типах реле, таких как реле с фиксацией, герконовое реле, твердотельное реле, дифференциальное реле, автомобильное реле, реле задержки таймера и многое другое.

    Введение

    Реле – это тип переключателя, который может включаться или выключаться с помощью сигнала или электрического импульса. Например, если вы хотите включить или выключить и светодиод с помощью микроконтроллера, вы, вероятно, можете подключить светодиод непосредственно к выводу ввода-вывода микроконтроллера (с помощью токоограничивающего резистора) и отправить сигнал, ну, включить светодиод. или ВЫКЛ.

    Но что, если вы хотите включить или выключить светодиодную лампу мощностью 10 Вт с помощью микроконтроллера? Поскольку светодиод представляет собой крошечное устройство с небольшими требованиями к напряжению и току (которые приемлемы для микроконтроллера), он подключается непосредственно к выводу ввода-вывода микроконтроллера.

    Вы не можете сделать то же самое со светодиодной лампой мощностью 10 Вт с питанием от сети. Прежде всего, это питание от сети. Во-вторых, даже если бы это была лампа с питанием от постоянного тока, 10 Вт – это слишком много для микроконтроллера.Вот где пригодятся такие устройства, как реле.

    Как упоминалось ранее, в реле небольшой сигнал (обычно от микроконтроллера) может использоваться для управления высоковольтным и сильноточным устройством (например, упомянутой ранее светодиодной лампочкой с питанием от сети).

    Если бы вы работали над своими проектами (будь то дома или машина), вы, вероятно, наткнулись бы на Relays. Электромагнитные реле являются наиболее популярными, но существует несколько других типов реле, используемых в различных типах приложений (промышленных, автомобильных и т. Д.).).

    Типы реле

    Существуют различные типы реле, например:

    • Реле электромагнитные
    • Блокировочные реле
    • Электронные реле
    • Реле без фиксации
    • Герконовые реле
    • Реле высоковольтное
    • Реле малых сигналов
    • Реле с выдержкой времени
    • Многомерные реле
    • Тепловые реле
    • Дифференциальные реле
    • Дистанционное реле
    • Автомобильные реле
    • Реле частоты
    • Поляризованные реле
    • Поворотное реле
    • Реле последовательности
    • Реле с подвижной катушкой
    • Реле Бухгольца
    • Реле безопасности
    • Реле контроля
    • Реле замыкания на землю

    Все эти и многие другие реле классифицируются в зависимости от их функции, типа применения, конфигурации или конструктивных особенностей и т. Д.Теперь давайте взглянем на различные типы реле, которые более широко используются во многих приложениях.

    Блокировочные реле

    Реле с фиксацией – это реле, которое сохраняет свое состояние после срабатывания. Вот почему эти типы реле также называются импульсными реле или реле задержки или реле остановки. В приложениях, где необходимо ограничить потребляемую и рассеиваемую мощность, лучше всего подходит блокировочное реле.

    В блокирующем реле есть внутренний магнит.Когда ток подается на катушку, она (внутренний магнит) удерживает положение контакта и, следовательно, не требует энергии для поддержания своего положения. Таким образом, даже после срабатывания, снятие управляющего тока с катушки не может изменить положение контакта, но остается в его последнем положении. Таким образом, эти реле значительно экономят энергию.

    Реле с фиксацией может быть выполнено с одной или двумя катушками, и эти катушки отвечают за положение якоря реле.Следовательно, фиксирующие реле не имеют положения по умолчанию, как показано на рисунке выше.

    В реле с одной катушкой положение якоря определяется направлением тока в катушке, тогда как в случае реле с двумя катушками положение якоря зависит от катушки, в которой протекает ток. Эти реле могут сохранять свое положение после срабатывания, но их положение сброса зависит от схемы управления.

    Геркон

    Подобно электромеханическим реле, герконовые реле также производят механическое срабатывание физических контактов для размыкания или замыкания цепи.Однако по сравнению с электромагнитными реле эти контакты реле намного меньше по размеру и имеют небольшую массу.

    Эти реле сконструированы с катушками, намотанными на геркон. Геркон реле действует как якорь и представляет собой стеклянную трубку или капсулу, заполненную инертным газом, внутри которой два перекрывающихся язычка (или ферромагнитные лопасти) герметично закрыты.

    Перекрывающиеся концы язычка состоят из контактов, так что к ним можно подключать входные и выходные клеммы. Когда питание подается на катушки, создается магнитное поле.Эти поля заставляют язычки стягиваться вместе, таким образом их контакты замыкают путь через реле. Кроме того, во время обесточивания катушки язычки разделяются тянущей силой прикрепленной к ней пружины.

    Скорость переключения герконового реле в 10 раз больше, чем у электромеханического реле из-за менее массивной, другой рабочей среды и меньших контактов. Однако в этих реле возникает электрическая дуга из-за меньшего размера контактов.

    В случае переключающей дуги через контакты контактная поверхность плавится на небольшом участке.Далее это приводит к сварке контактов, если оба контакта еще замкнуты. Таким образом, даже после размагничивания катушки сила пружины может оказаться недостаточной для их разделения. Это нежелательное состояние реле.

    Эту проблему можно решить, разместив последовательный импеданс, такой как резистор или феррит, между реле и емкостью системы, чтобы снизить пусковые токи, тем самым исключив возникновение дуги в реле. Во многих коммутационных приложениях используется герконовое реле из-за небольшого размера и высокой скорости.

    Реле поляризованное

    Как видно из названия, эти реле очень чувствительны к направлению тока, которым они возбуждаются. Это тип электромагнитного реле постоянного тока, снабженного дополнительным источником постоянного магнитного поля для перемещения якоря реле. В этих реле магнитная цепь построена с постоянными магнитами, электромагнитами и якорем.

    Вместо силы пружины эти реле используют магнитные силы для притяжения или отталкивания якоря. В этом случае якорь представляет собой постоянный магнит, повернутый между полюсными поверхностями, образованными электромагнитом.Когда ток течет через электромагнит, он создает магнитный поток.

    Каждый раз, когда сила электромагнита превышает силу постоянного магнита, якорь меняет свое положение. Точно так же, когда ток прерывается, электромагнитная сила уменьшается до меньшей, чем у постоянного магнита, и, следовательно, якорь возвращается в исходное положение.

    Магнитный поток Φ м , создаваемый постоянным магнитом, проходит через ветви якоря на две части, а именно Φ 1 и Φ 2 .Поток Φ 1 проходит через левый рабочий зазор магнита, тогда как Φ 2 проходит через правый рабочий зазор магнита.

    Если в катушке нет тока, якорь будет оставаться либо слева, либо справа от нейтрального положения из-за этих двух потоков, поскольку нейтраль нестабильна в таких магнитных системах.

    Каждый раз, когда на катушки реле подается ток, дополнительный рабочий магнитный поток Φ проходит через рабочий зазор магнита.Из-за этих взаимодействий магнитного поля на якорь действует сила, которая зависит от величины тока, начального положения якоря, полярности тока, мощности магнита и величины рабочего зазора.

    В зависимости от комбинации этих параметров якорь реле переходит в новое стабильное состояние, тем самым замыкая правый контакт, и, следовательно, реле срабатывает.

    Существуют разные типы поляризованных реле в зависимости от конфигурации магнитной цепи.Два самых популярных типа этих реле включают реле дифференциального и мостового типа.

    В дифференциальной магнитной системе на якорь действует разница двух потоков постоянного магнита. В магнитной системе мостового типа поле, создаваемое катушками, разделено на два потока, которые имеют противоположные знаки в области рабочего зазора, но магнитный поток постоянного магнита не разделен на два потока. Для реле нормального размера широко применяется дифференциальный тип магнитной системы.

    Реле Бухгольца

    Эти реле представляют собой газовые или управляемые реле.Эти реле используются для обнаружения зарождающихся неисправностей (или внутренних неисправностей, которые изначально являются незначительными неисправностями, но со временем превращаются в серьезные неисправности). Они наиболее широко используются для защиты трансформатора и размещаются в камере между баком трансформатора и расширителем. Они используются только для масляных реле, которые в основном используются в системах передачи и распределения энергии.

    На рисунке выше показан принцип действия реле Бухгольца.Когда внутри трансформатора возникают зарождающиеся неисправности (или медленно развивающиеся неисправности), уровень масла падает из-за скопления газа. Это заставляет полый поплавок наклоняться и, следовательно, замыкаются ртутные контакты. Эти ртутные контакты замыкают цепь аварийной сигнализации, чтобы оператор знал, что в трансформаторе возникла какая-то зарождающаяся неисправность.

    Каждый раз, когда в трансформаторе происходит серьезная неисправность, такая как короткое замыкание фаз или замыкание на землю и т. Д., Давление внутри бака резко возрастает из-за быстрого снижения уровня масла.Таким образом, масло устремляется к проводнику и из-за этого отклоняется нижняя боковая заслонка. Таким образом, он замыкает контакты ртутного переключателя, тем самым активируя цепь отключения. Затем трансформатор отключается от источника питания.

    Реле защиты от перегрузки

    Реле защиты от перегрузки

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

    Если электродвигатели перегружены, электродвигатели необходимо защитить от перегрузки по току. Для этого используется оборудование для измерения перегрузки, такое как реле с тепловым приводом. Реле с подогревом состоит из катушки, которая нагревает биметаллическую ленту или расплавленный припой и, таким образом, освобождает пружину для управления вспомогательными контактами, которые включены последовательно с катушкой. Катушка обесточивается при обнаружении избыточного тока в нагрузке из-за перегрузки.

    Температуру обмотки двигателя можно оценить с помощью тепловой модели якоря двигателя, электронного реле защиты от перегрузки путем измерения тока двигателя.Таким образом, двигатель может быть надежно защищен с помощью реле защиты от перегрузки.

    Твердотельные реле (SSR)

    В полупроводниковых реле

    используются твердотельные компоненты, такие как BJT, тиристоры, IGBT, MOSFET и TRIAC, для выполнения операции переключения. Коэффициент усиления мощности этих реле намного выше, чем у электромеханических реле, потому что энергия, необходимая для управления (для питания цепи управления), намного ниже по сравнению с мощностью, которая должна контролироваться (коммутационный выход) этими реле.Эти реле могут быть рассчитаны на работу как с переменным, так и с постоянным током.

    Из-за отсутствия механических контактов эти реле имеют высокую скорость переключения. SSR состоит из датчика, который также является электронным устройством, и этот датчик реагирует на управляющий сигнал, чтобы включить или выключить питание нагрузки.

    ТТР

    подразделяются на разные типы, однако к основным типам этих реле относятся ТТР с фотосвязью и ТТР с трансформаторной связью. В ТТР с трансформаторной связью небольшой постоянный ток подается на первичную обмотку трансформатора через преобразователь постоянного тока в переменный.

    Этот ток затем преобразуется в переменный и повышается для работы твердотельного устройства (в данном случае TRIAC), а также цепи запуска. Степень изоляции между входом и выходом зависит от конструкции трансформатора.

    В случае фотосвязанных SSR, для выполнения операции переключения используется светочувствительный полупроводниковый прибор. Управляющий сигнал подается на светодиод, так что светочувствительное устройство переходит в режим проводимости, обнаруживая свет, излучаемый светодиодом.Изоляция, обеспечиваемая этим типом SSR, относительно высока по сравнению с SSR с трансформаторной связью из-за принципа фотообнаружения.

    Твердотельные реле имеют более высокую скорость переключения по сравнению с электромеханическими реле. Кроме того, из-за отсутствия движущихся частей его ожидаемый срок службы выше, и они, как правило, производят гораздо меньше шума.

    Реле с обратнозависимой выдержкой времени (реле IDMT)

    Этот тип реле дает характеристику тока с независимой выдержкой времени при более высоких значениях тока повреждения и характеристику тока с обратной зависимостью времени при более низких значениях тока повреждения.Они широко используются для защиты распределительных линий и предлагают установить лимиты для текущих и временных настроек.

    В реле этого типа время срабатывания реле приблизительно обратно пропорционально току короткого замыкания вблизи значения срабатывания и становится постоянным немного выше значения срабатывания реле. Этого можно достичь, используя сердечник магнита, который насыщается током, немного превышающим ток срабатывания.

    Значение срабатывания – точка, в которой величина срабатывания или ток короткого замыкания приводит в действие реле, называется значением срабатывания.Реле называется IDMT из-за его характеристики, когда величина срабатывания достигает бесконечного значения, время не приближается к нулю.

    При более низких значениях тока короткого замыкания он дает характеристики с обратнозависимой выдержкой времени, а при более высоких значениях дает характеристики с независимой выдержкой времени, как показано на рисунке. Время срабатывания становится постоянным от определенного значения до тех пор, пока управляющая величина не станет бесконечной, что показано на графике (получается кривая, которая становится постоянной).

    Дифференциальные реле

    Как следует из названия, дифференциальные реле – это те реле, которые работают на «разнице» управляющих (или управляющих) сигналов.Дифференциальные реле срабатывают, когда разность фаз двух или более одинаковых электрических величин превышает заданное значение. Дифференциальное реле тока работает на основе результата сравнения между величиной и разностью фаз токов, входящих и выходящих из защищаемой системы.

    В нормальных условиях эксплуатации входящие и выходящие токи равны по величине и фазе, поэтому реле не работает. Но если в системе происходит сбой, эти токи перестают быть равными по величине и фазе.Этот тип реле подключен таким образом, что разница между входящим и выходящим током протекает через рабочую катушку реле. Следовательно, катушка реле находится под напряжением в случае неисправности из-за разницы в величине тока. Таким образом, реле срабатывает и размыкает автоматический выключатель, чтобы отключить цепь.

    На приведенном выше рисунке показан принцип работы дифференциальных реле, в которых два трансформатора тока подключены по обе стороны от силового трансформатора i.е., один ТТ на первичной стороне, а другой на вторичной стороне силового трансформатора. Реле сравнивает токи с обеих сторон, и если есть какой-либо дисбаланс, реле стремится сработать. Дифференциальные реле могут быть токовыми дифференциальными реле, дифференциальными реле баланса напряжений и дифференциальными реле со смещением.

    ПРИМЕЧАНИЕ: Я добавлю подробности о других типах реле в будущем.

    Разница между поляризованными и неполяризованными реле | Средства автоматизации | Промышленные устройства

    Японский Английский Английский (Азиатско-Тихоокеанский регион) Китайский (упрощенный)


    1.Разница между поляризованными и неполяризованными реле

    поляризованные неполяризованный
    Главные реле
    Расположение контактов

    1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c, 1a1b, 4a, 4c, 2a2b, 3a1b

    1a, 1c, 2a, 2c

    Тип фиксации

    с

    Без

    Номинальная рабочая мощность
    (сравнение: тип 10A)

    Реле DK 200 мВт

    JS реле 360 мВт

    Устойчивость к вибрации и ударам

    Сильнее по сравнению с неполяризованными реле.

    Слабее по сравнению с поляризованными реле.

    2.Особенности поляризованного силового реле

    1. Тип фиксации

    Энергопотребление катушки можно контролировать, поскольку состояние ВКЛ или ВЫКЛ контакта реле может поддерживаться с помощью импульсного входа (нулевое потребление энергии при отсутствии импульсного привода).

    Неполяризованный (без фиксации) типа Поляризационные (с защелкой) типа

    Ток бесконечно течет через катушку

    Энергосбережение, реализованное с помощью импульсного привода

    2.Высокая чувствительность

    При сравнении при одинаковой контактной емкости поляризованные реле более чувствительны, чем неполяризованные реле.

    По сравнению с коммутационной способностью 10 А Реле DK 200 мВт
    JS реле 360 мВт

    3. Превосходная вибростойкость

    Вибростойкость (функциональная) Реле DK от 10 до 55 Гц (двойная амплитуда 3 мм)
    JS реле от 10 до 55 Гц (двойная амплитуда 2 мм)

    4.Превосходная коммутационная способность NC (b-контакт)

    Дребезг контактов при сбросе контролируется за счет мощности постоянного магнита.
    NC переключающая способность на том же уровне, что и NO (контакт).

    ● Во время сброса реле
    Неполяризованный тип Поляризованный
    Bouncing произносится, потому что сброс осуществляется только мощность контактной струны.
    ⇒ Большой урон контакту
    Положительный сброс на NC благодаря к удвоенной силе контакта пружина и постоянный магнит.
    ⇒ Небольшое повреждение контакта


    Вернуться к началу

    Силовые реле (для общего использования) Связанная информация

    Вернуться к началу


    Реле – принцип работы, конструкция, типы, применение

    Типы реле

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

    Классификация реле

    Вспомогательные или миниатюрные реле

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

    Реле блокировки с

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

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

    Реле таймера с

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

    Контакторы Контакторы

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

    Контактор

    Реле для станков

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

    Реле перегрузки

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

    Подробнее: Реле перегрузки – Принцип работы, типы, подключение

    Реле утечки на землю

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

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

    Что такое реле? Как работает реле и различные типы реле

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

    .

    Что такое реле?

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

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

    Конструкция реле и его работа:

    На следующем рисунке показано внутреннее оформление реле и его конструкция.

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

    Общая схема реле показана на рисунке ниже

    Что внутри реле – Разборка

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

    Здесь мы объяснили внутренних механических частей реле :

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

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

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

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

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

    Принцип работы реле

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

    Реле в НОРМАЛЬНО ЗАКРЫТОМ состоянии:

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

    Реле в НОРМАЛЬНО ОТКРЫТОМ состоянии:

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

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

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

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

    Различные типы реле:

    Помимо электромагнитного реле существует множество других типов реле , которые работают на других принципах. Его классификация выглядит следующим образом:

    Типы реле по принципу действия

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

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

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

    Это комбинация электромеханических и твердотельных реле.

    Типы реле в зависимости от полярности:

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

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

    Комбинации ударов и бросков:

    Выключатели

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

    Однополюсное, одноходовое реле (SPST):

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

    Однополюсное двухходовое реле (SPDT):

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

    Двухполюсное, одноходовое реле (DPST):

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

    Двухполюсное, двухпозиционное реле (DPDT):

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

    Применения реле:

    Возможности реле безграничны, его основная функция заключается в управлении цепью высокого напряжения (цепь 230 В переменного тока) с помощью источника питания низкого напряжения (напряжение постоянного тока).

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

    Принцип работы различных реле

    Все реле, используемые для защиты от коротких замыканий, работают за счет тока и / или напряжения, подаваемого на них трансформаторами тока или трансформаторами тока.Отказы в системе обозначаются отдельными или относительными изменениями токов или напряжений, подаваемых на релейно-защитное оборудование.

    Для каждого типа и места сбоя существует определенная разница в этих количествах, и существуют различные типы защитных реле, каждое из которых предназначено для распознавания определенной разницы и срабатывания в ответ на нее. Разница может заключаться в величине, частоте, фазовом угле, скорости изменения, гармониках или форме волны, продолжительности условий и т. Д.

    Основным принципом работы реле является либо электромагнитное притяжение, либо электромагнитная индукция. В реле электромагнитного притяжения плунжер втягивается в соленоид или якорь притягивается к полюсам электромагнита. Такие реле могут работать от постоянного или переменного тока. В случае реле электромагнитной индукции используется принцип асинхронного двигателя, и крутящий момент создается за счет электромагнитной индукции. Такие реле работают только от переменного тока.

    Принцип действия реле якоря с электромагнитным притяжением:

    Это самый простой тип реле, включающий плунжерные (или соленоидные), шарнирные, вращающиеся (или уравновешенные) якоря и подвижные железные поляризованные реле.

    Все эти реле работают по одному и тому же принципу, т.е. в таких реле работа осуществляется за счет притяжения якоря к полюсам электромагнита или плунжера, втянутого в соленоид.Электромагнитная сила, действующая на движущийся элемент, пропорциональна квадрату потока в воздушном зазоре или квадрату тока, протекающего через катушку. По сути, это реле с одной исполнительной величиной. Такие реле реагируют как на переменный, так и на постоянный ток, поскольку рабочий крутящий момент пропорционален квадрату тока, протекающего через катушку. При постоянном токе развиваемый крутящий момент является постоянным, и если он превышает сдерживающий крутящий момент или силу, создаваемую регулирующей пружиной, реле срабатывает надежно.

    В случае переменного тока развиваемая электромагнитная сила определяется как:

    F e = K I 2 = K (I max sin ωt) 2

    = ½ K [I 2 max – I 2 max cos 2ωt]… (2.1)

    Он показывает, что электромагнитная сила состоит из двух компонентов: одна постоянная, не зависящая от времени (½ KI 2 max ), а другая зависящая от времени и пульсирующая с удвоенной частотой питания (½ KI 2 max cos 2 ωt). Таким образом, общая электромагнитная сила пульсирует с удвоенной частотой питания. Поскольку сдерживающая сила, создаваемая пружиной, постоянна, а развиваемая электромагнитная сила пульсирует, якорь реле вибрирует с удвоенной частотой источника питания.Это приводит к тому, что реле гудит и производит шум, а также является источником повреждения контактов реле. Это приводит к искрообразованию и ненадежной работе контактов рабочей цепи реле из-за замыкания и размыкания цепи.

    Чтобы преодолеть эту трудность в реле электромагнитного притяжения переменного тока, поток, развивающий электромагнитную силу, разделяется на два потока, действующих одновременно, но различающихся по фазе времени, так что результирующая отклоняющая сила всегда положительна и постоянна.Это может быть легко достигнуто либо путем обеспечения двух обмоток на электромагните, имеющем схему фазового сдвига, либо путем установки затеняющих колец на полюса электромагнита. Последний метод более простой и широко используется.

    Реле якоря с шарнирным креплением в основном используются в качестве вспомогательных реле, например, реле отключения, реле напряжения и тока переменного и постоянного тока.

    В случае реле с уравновешенным пучком сравниваются две величины I A I 2 и I B I 2 , поскольку возникающие электромагнитные силы изменяются пропорционально квадрату ампер-витков.Соотношение тока сброса / срабатывания для таких реле невелико. Если он настроен на быструю работу, он будет иметь тенденцию выходить за пределы допустимого диапазона в переходных условиях.

    Чувствительность шарнирных реле якоря может быть увеличена для работы от постоянного тока добавлением постоянного магнита. Это известно как реле с поляризованным подвижным железом. Он более прочный по конструкции; в большинстве из них используются якоря, поддерживаемые листовыми рессорами.

    Современные реле якоря для аттракционов компактны, прочны, надежны и быстры.Нагрузка в ВА зависит от конструкции, настроек и т. Д. Для типичного реле она составляет от 0,2 до 0,6 ВА для диапазона тока от 0,1 до 0,4 А. Такие реле обычно бывают мгновенного типа, но могут быть выполнены с независимой выдержкой времени или с обратнозависимой выдержкой времени. запаздывать за счет использования масляного бака, камеры спуска воздуха, часового механизма или путем размещения предохранителя параллельно реле. Эти реле не имеют функции направленности, если они не снабжены дополнительной поляризованной катушкой.

    Реле якоря аттракциона имеет быстрое срабатывание и быстрый сброс из-за малой длины хода и легкости движущихся частей.Поскольку эти реле быстродействующие и работают как на постоянном, так и на переменном токе, на них влияют переходные процессы. Переходные процессы содержат постоянную составляющую в дополнение к переменному току. Следовательно, хотя установившееся значение может быть меньше, чем значение срабатывания реле, реле может срабатывать во время переходного состояния.

    Реле якоря

    Attraction находит множество применений в защите оборудования переменного и постоянного тока. Однако они чувствительны к пусковым токам, колебаниям нагрузки и скачкам тока.

    Реле якоря

    Attraction может быть спроектирован так, чтобы реагировать на повышенный и пониженный ток, повышенное / пониженное напряжение как для постоянного, так и для переменного тока.Они используются как измерительные или вспомогательные реле.

    Реле со сбалансированным лучом сложно спроектировать для работы в широком диапазоне токов, потому что сила пропорциональна квадрату тока. Такие реле бывают быстрыми и мгновенными, но могут иметь определенную временную задержку или обратнозависимую задержку с помощью масляного бака, камеры спуска воздуха, часового механизма или путем размещения плавкого предохранителя параллельно реле. Такие реле могут иметь время срабатывания порядка 0,02 секунды. Может быть высокий коэффициент переустановки количества.Нагрузка VA зависит от приложения. В типе баланса тока нагрузка ВА составляет порядка 0,2, 0,4, 0,6 ВА для диапазона тока от 0,1 до 0,6 А. Это реле в значительной степени заменяется реле с подвижной катушкой с постоянным магнитом, имеющим более высокую точность и меньшую нагрузку в ВА.

    Принцип действия тепловых реле:

    Эти реле работают по принципу теплового воздействия электрического тока. Он состоит из биметаллических полос, которые используются в небольших размерах и нагреваются нагревательными катушками или полосами, подаваемыми через трансформатор тока.Изолированный рычаг с контактом поворачивается и удерживается в контакте с этим рычагом с помощью пружины. Натяжение пружины можно изменять, вращая пластину в форме сектора. В нормальных условиях эксплуатации полоса остается прямой, но под действием тока короткого замыкания полоса нагревается и изгибается, и напряжение пружины ослабляется. Таким образом, контакты реле замыкаются, что приводит в действие цепь отключения.

    Конструкция биметаллического элемента состоит из двух сваренных между собой полос из легированной никелем стали.Эти полосы обладают высокой термостойкостью и не подвержены вторичным тепловым эффектам и старению.

    Эти реле в основном используются для защиты низковольтных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором или двигателей постоянного тока с более низкой выходной мощностью. Ограничением такого реле является устойчивость к кратковременным перегрузкам. Его нагревательный элемент обычно рассчитан на то, чтобы выдерживать кратковременную перегрузку, скажем, до 6-7 раз при токе полной нагрузки. Тепловое реле не подходит для работы при коротком замыкании, так как оно сожжет элемент до того, как полоса может отклониться и замкнуть контакты.Этот тип реле используется в сочетании с реле мгновенного действия короткого замыкания с высокой уставкой или предохранителями с соответствующим пределом времени.

    Принцип действия газового реле (реле Бухгольца):
    Реле Бухгольца – газовое реле. Практически повсеместно используется на всех масляных трансформаторах мощностью более 500 кВА. Такое реле может быть установлено только на трансформаторах, оборудованных баками расширителя, поскольку оно устанавливается между баком расширителя и основным баком i.е., в трубе, соединяющей два. Он используется в сочетании с некоторыми видами защитных устройств с электрическим приводом, поскольку обеспечивает защиту только от внутренних неисправностей трансформатора и не реагирует на неисправности внешних проходных изоляторов или кабельных соединений.

    Принцип работы:

    При возникновении неисправности внутри трансформатора масло в баке перегревается и образуются газы. Образование газов может быть медленным или интенсивным, в зависимости от того, является ли неисправность незначительной или зарождающейся, или сильным коротким замыканием.Большинство коротких замыканий возникают либо из-за импульсного пробоя между соседними витками на конечных витках обмотки, либо из-за очень плохого начального контакта, который сразу же нагревается до температуры искрения. Тепло, выделяемое сильным локальным током, вызывает разложение трансформаторного масла и образование газа, который можно использовать для обнаружения неисправностей обмоток. Реле Бухгольца работает только по этому принципу.

    Строительство:

    Реле Бухгольца состоит из двух шарнирных поплавков в металлической камере, расположенной в трубном соединении между расширителем и баком трансформатора.Один из поплавков находится в верхней части камеры и приводит в действие ртутный выключатель, подключенный к внешней цепи аварийной сигнализации. Другой поплавок находится напротив отверстия трубы к трансформатору и приводит в действие ртутный выключатель, подключенный к цепи отключения.

    Операция:

    При возникновении незначительной неисправности из-за утечки тока выделяется тепло, часть масла в баке трансформатора испаряется, а некоторые пары собираются в верхней части камеры, попадая в бак расширителя.Когда заранее определенное количество паров накапливается в верхней части камеры, уровень масла падает, переключатель ртутного типа, прикрепленный к поплавку, наклоняется и, таким образом, замыкает цепь аварийной сигнализации и звонит в звонок. Таким образом, оператор знает, что в трансформаторе есть начальная неисправность.

    Трансформатор отключают как можно раньше и проверяют пробу газа. Проверка газа дает ключ к пониманию типа повреждения изоляции. Реле Бухгольца подает сигнал тревоги, поэтому трансформатор может быть отключен до того, как возникшая неисправность перерастет в серьезную.Выпускной кран предусмотрен в верхней части камеры, так что после работы давление в камере может быть сброшено, и газ будет выпущен, чтобы позволить камере снова заполниться маслом.

    Когда происходит серьезная неисправность, выделяется большой объем газа, так что нижний поплавок, содержащий ртутный переключатель, установленный на шарнирной плоскости, наклоняется, и на катушку отключения подается питание. После этого трансформатор снимается с эксплуатации.

    Основным преимуществом реле Бухгольца является то, что они указывают на зарождающиеся неисправности, например, неисправности между витками или нагрев сердечника, что позволяет вывести трансформатор из строя до того, как произойдет серьезное повреждение.

    Однако реле Бухгольца также имеют некоторые ограничения, т. Е. Обнаруживаются только неисправности ниже уровня масла. Для неисправностей выше уровня масла это реле игнорирует. Эти реле не защищают соединительные кабели, поэтому они должны иметь отдельную защиту. Установка ртутного переключателя не может быть очень чувствительной, иначе может произойти ложное срабатывание из-за вибрации, землетрясений, механических ударов по трубе, сидения птиц и т. Д. Реле медленное, минимальное время срабатывания около 0.1 секунда, среднее время 0,2 секунды. Это нежелательно.

    Принцип работы и характеристики реле

    – Блокировочное реле – Новости

    Когда входное значение (например, напряжение, ток, температура и т. Д.) Достигает заданного значения, управляемая выходная цепь включается или выключается. Его можно разделить на реле электрических величин (таких как ток, напряжение, частота, мощность и т. Д.) И реле неэлектрических величин (таких как температура, давление, скорость и т. Д.). Он имеет преимущества быстрого действия, стабильной работы, длительного срока службы и небольших размеров.Он широко используется в устройствах защиты питания, автоматизации, движения, дистанционного управления, измерения и связи.

    Реле – электронное устройство управления. Он имеет систему управления (также известную как входной цикл) и управляемую систему (также известную как выходной цикл). Обычно используется в цепи автоматического управления. Фактически, это «автоматический переключатель», который использует меньший ток для управления большим током. Таким образом, он играет роль автоматического регулирования, защиты, цепи преобразования и так далее.

    1. Принцип работы и характеристики электромагнитного реле

    Электромагнитное реле обычно состоит из железного сердечника, катушки, якоря, контактного язычка и т.д. через катушку будет протекать ток, который создаст электромагнитный эффект. Якорь преодолеет силу тяги возвратной пружины к сердечнику под действием электромагнитного притяжения, тем самым заставляя динамический контакт якоря зацепиться со статическим контактом (обычно открытый контакт).Когда катушка отключена, электромагнитное притяжение исчезнет, ​​и якорь вернется в исходное положение под действием силы реакции пружины, так что подвижный контакт и исходный статический контакт (нормально замкнутый контакт) будут поглощены. Таким образом, всасывание и высвобождение, таким образом достигая цели проводимости и разъединения в цепи. Для «нормально разомкнутых и нормально замкнутых» контактов реле их можно различить следующим образом: статические контакты в разомкнутом состоянии, когда катушка реле не находится под напряжением, называются «нормально разомкнутыми контактами»; статические контакты во включенном состоянии называются «нормально замкнутыми контактами».

    2. Принцип работы и характеристики термочувствительного реле с сухой пружиной

    Термочувствительное реле с сухой пружиной – это новый тип термочувствительного переключателя, в котором используются термочувствительные магнитные материалы для определения и контроля температуры. Он состоит из термочувствительного магнитного кольца, постоянного магнитного кольца, язычковой трубки, теплопроводящего монтажного листа, пластиковой подложки и других принадлежностей. Термочувствительное реле с сухой пружиной не требует возбуждения катушки, но магнитная сила, создаваемая постоянным магнитным кольцом, управляет действием переключателя.Может ли постоянное магнитное кольцо создавать магнитную силу для язычка, зависит от характеристик регулирования температуры термочувствительного магнитного кольца.

    3. Принцип работы и характеристики твердотельного реле (SSR)

    Твердотельное реле (SSR) – это своего рода четырехконтактное устройство с двумя клеммами в качестве входа и двумя клеммами в качестве выхода. Устройства развязки используются для обеспечения гальванической развязки между входом и выходом.

    Твердотельные реле можно разделить на реле постоянного и переменного 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, тип изоляции трансформатора и тип фотоэлектрической изоляции, и тип фотоэлектрической изоляции является самым большим.

    принципы работы и варианты применения

    Что такое реле?
    Реле обычно представляет собой электромеханическое устройство, которое приводится в действие электрическим током.Ток, протекающий в одной цепи, вызывает размыкание или замыкание другой цепи. Реле похожи на переключатели дистанционного управления и используются во многих приложениях из-за их относительной простоты. долгий срок службы и подтвержденная высокая надежность. Реле используются в самых разных областях промышленности, например, в телефонных коммутаторах, цифровых компьютерах и системах автоматизации. Высоко сложные реле используются для защиты электроэнергетических систем от неисправностей и перебоев в подаче электроэнергии, а также для регулирования и управления производством и распределением энергии.В домашних условиях реле используются в холодильниках, стиральных и посудомоечных машинах, системах управления отоплением и кондиционированием воздуха. Хотя реле обычно связаны с электрическими схемами, существует много других типов, таких как пневматические и гидравлические. Вход может быть электрическим, а выход напрямую механическим, или наоборот.

    Как работают реле?
    Все реле содержат чувствительный элемент, электрическую катушку, питаемую переменным или постоянным током. Когда приложенный ток или напряжение превышает пороговое значение, катушка активирует якорь, который работает либо на замыкание разомкнутых контактов, либо на размыкание замкнутых контактов.Когда на катушку подается питание, она создает магнитную силу, которая приводит в действие механизм переключения. Магнитная сила, по сути, передает действие от одной цепи к другой. Первый контур называется схема управления; второй называется схемой нагрузки.
    Реле выполняет три основные функции: управление включением / выключением, управление предельными значениями и логическая работа.
    Управление включением / выключением: Пример: Управление кондиционером, используемое для ограничения и управления нагрузкой высокой мощности
    , такой как компрессор
    Ограничение управления: Пример: Управление скоростью двигателя, используется для отключения двигателя, если он работает медленнее или
    быстрее, чем желаемая скорость
    Логическая операция: Пример: испытательное оборудование, используемое для подключения прибора к ряду
    точек тестирования на тестируемом устройстве
    Типы реле
    Существует две основных классификации реле: электромеханические и твердотельные.Электромеханические реле имеют движущиеся части, тогда как твердотельные реле не имеют движущихся частей. Преимущества электромеханических реле включают более низкую стоимость, отсутствие необходимости в теплоотводе, наличие нескольких полюсов и возможность переключения переменного или постоянного тока с одинаковой легкостью.

    A.) Электромеханические реле
    Реле общего назначения: Реле общего назначения рассчитывается по величине тока, которую могут выдерживать его переключающие контакты. Большинство версий универсального реле имеют от одного до восьми полюсов и могут быть одно- или двухходовыми.Они используются в компьютерах, копировальных аппаратах и ​​другом бытовом электронном оборудовании и приборах. Силовое реле: силовое реле способно выдерживать большие силовые нагрузки 10-50 ампер и более. Обычно они бывают однополюсными или двухполюсными. Контактор: особый тип реле высокой мощности, оно используется в основном для управления высокими напряжениями и токами в промышленных электрических приложениях. Из-за требований к высокой мощности контакторы всегда имеют контакты с двойным замыканием. Реле с выдержкой времени: контакты могут не открываться или закрываться до тех пор, пока на катушку не будет подано питание.Это называется задержкой при срабатывании. Задержка срабатывания означает, что контакты будут оставаться в активированном положении до некоторого интервала после отключения питания от катушки. Третья задержка называется временной задержкой. Контакты возвращаются в свое альтернативное положение через определенный интервал времени после подачи питания на катушку. Время этих действий может быть фиксированным параметром реле или регулироваться ручкой на самом реле, или регулироваться дистанционно через внешнюю цепь.

    Б.) Твердотельные реле
    Эти активные полупроводниковые устройства используют свет вместо магнетизма для приведения в действие переключателя. Свет исходит от светодиода или светодиода. Когда управляющая мощность подается на выход устройства
    , световое реле общего назначения включается и светит через открытое пространство. На стороне нагрузки этого пространства часть устройства определяет наличие света и запускает твердотельный переключатель, который либо размыкает, либо замыкает цепь под контролем. Часто твердотельные реле используются там, где Контур под управлением
    должен быть защищен от проникновения электрических помех.Преимущества твердотельных реле включают низкий уровень электромагнитных / радиочастотных помех, длительный срок службы, отсутствие движущихся частей, отсутствие дребезга контактов и быструю реакцию. Недостатком твердотельного реле является то, что оно может выполнять только однополюсное переключение.
    Контактная информация
    Контакты являются наиболее важной составной частью реле. На их характеристики существенно влияют такие факторы, как материал контактов, приложенные к ним значения напряжения и тока (особенно формы сигналов напряжения и тока при включении и выключении контактов), тип нагрузки, рабочая частота и дребезг. .Если какой-либо из этих факторов не соответствует заданному значению, возникают такие проблемы, как деградация металла между контактами, контактная сварка, может произойти износ или быстрое увеличение контактного сопротивления. Количество электрического тока, протекающего через контакты, напрямую влияет на характеристики контактов. Например, когда реле используется для управления индуктивной нагрузкой, такой как двигатель лампы. Контакты будут изнашиваться быстрее, и разложение металла между сопряженными контактами будет происходить чаще, по мере увеличения пускового тока контактов.
    Чтобы продлить срок службы реле, рекомендуется использовать схему защиты контактов. Эта защита подавит шум и предотвратит образование нагара на контактной поверхности при размыкании реле. Примеры этих синергетических компонентов, которые обеспечивают защиту контактной цепи, включают резистивные конденсаторы, диоды, стабилитроны и варисторы.
    Расположение контактов / полюса
    Расположение контактов на реле зависит от форм-фактора и количества полюсов. Описание каждого форм-фактора приведено ниже.
    Форма A – это нормально разомкнутый (NO) или замыкающий контакт. Он открыт, когда катушка обесточена, и закрывается, когда катушка находится под напряжением. Контакты формы A полезны в приложениях, которые должны переключать один источник питания высокого тока из удаленного места. Примером этого является автомобильный звуковой сигнал, который не может иметь сильный ток, подаваемый непосредственно на рулевое колесо. Реле формы А можно использовать для переключения высокого тока на звуковой сигнал. Форма B – это нормально замкнутый (NC) или размыкающий контакт.Он закрыт в обесточенном состоянии и открывается при подаче напряжения на катушку.
    Форма B Контакты полезны в приложениях, где требуется, чтобы цепь оставалась замкнутой, и когда реле активируется, цепь отключается. Примером этого является двигатель машины, который должен работать постоянно, но когда двигатель должен быть остановлен, оператор может сделать это, активировав реле формы B и разорвав цепь.
    Форма C представляет собой комбинацию форм A и B, использующих один и тот же подвижный контакт в схеме переключения.Контакт формы C полезен в приложениях, где требуется, чтобы одна цепь оставалась разомкнутой; при срабатывании реле первая цепь отключается, а другая цепь включается. Примером этого является часть оборудования, которая работает постоянно: когда реле активируется, оно останавливает эту часть оборудования и размыкает секунду. цепь к другому элементу оборудования.
    Контакт «замыкающий перед размыканием»: контактное устройство, в котором часть коммутационной секции используется совместно как контактами формы A, так и контактами формы B.Когда реле срабатывает или размыкает, контакт, замыкающий цепь, срабатывает до размыкания цепи. Таким образом, оба контакта замыкаются на мгновение одновременно. Обратной стороной контакта замыкающего перед размыканием является контакт размыкания до размыкания. Полюсы – это количество отдельных коммутаций. цепи внутри реле. Наиболее распространенными версиями являются однополюсные, двухполюсные и четырехполюсные.
    Типы нагрузки
    Параметры нагрузки включают максимально допустимое напряжение и максимально допустимую силу тока, которую может выдержать реле, как в вольтах, так и в амперах.Важны как размер груза, так и его тип. Существует четыре типа нагрузок: 1.) резистивная, 2.) индуктивная, 3.) переменный или постоянный ток, и 4.) высокий или низкий бросок тока.
    1.) Резистивная нагрузка – это нагрузка, которая в первую очередь оказывает сопротивление протеканию тока. Примеры резистивных нагрузок включают электрические нагреватели, плиты и духовки, тостеры и утюги.
    2.) Индуктивные нагрузки включают дрели, электрические миксеры, вентиляторы, швейные машины и пылесосы. Реле, которые будут подвергаться высоким пусковым индуктивным нагрузкам, такие как двигатель переменного тока, часто будут рассчитаны в лошадиных силах, а не в вольтах и ​​амперах.Этот рейтинг отражает мощность, которую могут выдержать контакты реле в момент включения (или переключения) устройства.
    3.) Переменный или постоянный ток. Это влияет на цепь контактов реле (из-за ЭДС) и временную последовательность и может привести к проблемам с характеристиками коммутирующей способности реле для различных типов нагрузки (т. Е. Резистивной, индуктивной и т. Д.) .
    4.) Высокий или низкий бросок тока – некоторые типы нагрузок потребляют значительно большее количество тока (силы тока) при первом включении, чем при последующей стабилизации цепи (нагрузки также могут пульсировать, когда цепь продолжает работать, увеличивая и уменьшая ток) .Примером высокой пусковой нагрузки является лампочка, которая при первом включении может потреблять в 10 или более раз превышающий нормальный рабочий ток (некоторые производители называют это ламповой нагрузкой). В дополнение к указанным выше параметрам нагрузки вы Теперь нужно определить, какие параметры связаны с цепью управления или цепью катушки, как ее иногда называют. К ним могут относиться: Чувствительность: катушки, которые приводят в действие реле при очень низком напряжении или низком токе, называются чувствительными. Чувствительность – это относительный термин, который отличает катушки малой мощности от катушек большой мощности.
    Polarized: Катушки некоторых реле, требующих постоянного напряжения, поляризованы. Это означает, что есть специальные клеммы для положительного и отрицательного напряжения для питания катушки. Информация о катушке Характеристики катушек следует понимать как часть выбранного реле. Некоторые важные характеристики включают: Сопротивление катушки
    : (применимо только к реле постоянного тока) сопротивление прохождению электрического тока. Это сопротивление измеряется при температуре, зависящей от производителя. Сопротивление катушки
    реле, переключающего переменный ток, может быть указано для справки, если указана индуктивность катушки.
    Максимальное напряжение: максимальное значение допустимого перенапряжения при рабочем питании катушки реле.
    Номинальное напряжение катушки: опорное напряжение, приложенное к катушке, когда реле используется в нормальных условиях эксплуатации
    .
    Потребляемая мощность: мощность, потребляемая катушкой при подаче на нее номинального напряжения.
    , односторонний стабильный: контакты переключателя в реле остаются в нормальном или стабильном положении до тех пор, пока на катушку не подается питание. Когда на катушку подается питание, контакты перемещаются в новое положение
    , но остаются в этом положении, пока на катушку подается питание.Однообмоточный тип с фиксацией: этот тип имеет одну катушку, которая служит как катушкой установки, так и катушкой сброса, в зависимости от направления тока. Когда ток течет через катушку в прямом направлении, она служит установленной катушкой; когда ток течет в обратном направлении, он работает как катушка сброса. Двухобмоточное реле с защелкой: это реле с защелкой имеет две катушки: установка и сброс. Он может сохранять ВКЛ или ВЫКЛ. состояния, даже когда подается пульсирующее напряжение или когда напряжение снимается.Реле с защелкой
    часто имеют один набор клемм, предназначенных для положительного напряжения, а другой – для отрицательного напряжения, используемого для питания катушки. Такая поляризованная катушка позволяет выполнять одно действие, когда напряжение катушки положительное, и противоположное действие, когда напряжение катушки меняется на противоположное. Разница между реле с односторонним стабильным действием и реле с фиксацией аналогична разнице между переключателем мгновенного действия и переключателем поддерживаемого действия.
    Импульсное реле: Специальная версия реле с фиксацией.Импульс тока на катушку приводит к изменению положения контакта
    . Контакт остается в этом положении до тех пор, пока катушка не получит еще один импульс тока, который вернет контакты в исходное положение. Для импульсного реле полярность не важна; следовательно, он может приводиться в действие переменным или постоянным током.
    Шаговое реле: каждый раз, когда на катушку реле подано напряжение, переключатель приводится в действие с новым набором контактов. Это похоже на поворотный переключатель.
    Внутренняя работа механических реле
    Стандарт: односторонний стабилизатор с любым из следующих трех различных методов замыкания контактов:
    1.Тип изгиба: Якорь приводит в действие контактную пружину напрямую, и контакт
    приводится в действие неподвижным контактом, замыкая цепь
    2. Тип отрыва: подвижная деталь приводится в действие якорем, и контакт
    замыкает
    3. Тип плунжера: действие рычага, вызванное подачей питания на якорь, производит действие с длинным ходом
    Геркон
    : односторонний стабильный контакт, который включает в себя низкое контактное давление и простую точку контакта. .Постоянный магнит используется для притяжения или отталкивания якоря, управляющего контактом. Для катушки реле требуется определенная полярность (+ или -). Опция фиксации делает поляризованное реле с двумя обмотками, что означает, что оно остается в текущем состоянии после обесточивания катушки.
    Релейные блоки
    Пластиковый корпус: Большинство реле заключено в пластиковый корпус. Это негерметичный корпус, и только пальцы и провода не мешают работе релейного механизма.
    Полугерметичный: Специальная конструкция предотвращает проникновение флюса в базовый корпус реле.Этот тип реле не подлежит очистке погружением.
    Уплотнение для легких условий эксплуатации: также изготовленное из пластика, это уплотнение используется для реле, которые будут устанавливаться на печатные платы. Легкое уплотнение позволяет очищать печатную плату погружением. Этот тип уплотнения не следует рассматривать как постоянное уплотнение или защиту от всех загрязнений. Очень маленькие молекулы могут проходить через пластиковый корпус через некоторое время. Герметичное уплотнение: этот тип уплотнения защищает почти от всех видов загрязнений.Это всегда металл реле в корпусе. Он используется там, где требуется высокая надежность в суровых условиях и стоит дороже, чем другие пакеты.
    Unsealed: Реле этого типа предназначены для ручной пайки. Не принимаются меры против попадания флюса и чистящего растворителя внутрь реле. Этот тип реле не подлежит очистке погружением.

    Монтаж реле
    Существует несколько типичных способов установки и подключения реле.
    Гнездо Лопаточные выступы реле могут быть вставлены в ответный язычок или в ответное гнездо.На клеммах реле находится одна сторона заделки. Сторона сопряжения может быть подключена к ответной планке
    или смонтирована в разъеме, предназначенном для этого блока реле.
    Монтаж на печатную плату Предусмотрены пайки волной пайки, которые выступают из внутренней части реле наружу и разнесены (расстояние и высота) в соответствии с конструкцией, определенной производителем. Контакты реле вставляются через отверстия в печатной плате (PCB), предназначенные для соответствия разводке контактов реле, и припаяны волной для прикрепления реле к печатной плате.

    Монтаж на шасси Монтажные проушины, выступы или отверстия являются частью механического блока реле. В этих местах обычно используются гайки, болты или винты для крепления реле к какому-либо шасси. Это шасси может функционировать только как место для установки или также может использоваться для управления температурой (в приложениях с более высокой мощностью). Реле также может быть прикреплено к печатной плате для обеспечения устойчивости.

    Как указать реле
    1.Каковы требования к переключению: какое напряжение? Какая сила тока переключается?
    2. Напряжение катушки: переменный или постоянный источник питания? Какое напряжение доступно для питания катушки?
    3.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

    Вернуться наверх