Электромагнитное реле: устройство, типы, обозначения, подключение и настройка

Пример обозначения корпусов электромеханических реле:

Содержание

Электромагнитное реле: устройство, обозначения, типы + детали подключения и настройки

Преобразование электрических сигналов в соответствующие физические величины – движение, силу, звук и т.д. осуществляется с помощью исполнительных механизмов. Привод следует классифицировать как преобразователь, поскольку он представляет собой устройство, которое изменяет один тип физической величины в другой.

Привод обычно активируется или управляется низковольтным управляющим сигналом. Далее он классифицируется как двоичное или непрерывное устройство на основе количества стабильных состояний. Например, электромагнитное реле – это двоичный агент с двумя доступными стабильными состояниями – включено и выключено.

В этой статье подробно объясняется принцип работы электромагнитного реле и область применения этих устройств.

На самом деле это бесполезная цифра. Об этом свидетельствует график зависимости напряжения в коммутируемой обратной цепи от тока (максимальная коммутируемая мощность). Если такие параметры, как 16 А и 250 В переменного тока, верны для переменного тока, то для постоянного тока – не очень.

На корпусе реле, например, написано 12 В, что означает, что для его работы требуется 12 В. Только в редких случаях напряжение точно соответствует требуемому. Что будет, если напряжение в цепи упадет до 9 В или поднимется до 15 В?

Если напряжение слишком высокое, катушка соленоида, обычно герметично закрытая в небольшом пластиковом корпусе, просто перегреется. Закон Джоуля здесь неумолим. К счастью, производители обеспечивают некоторый запас по напряжению. И наоборот, если напряжение слишком низкое, через катушку резистора постоянного тока будет протекать меньший ток, что сделает якорь менее слабым. А если ток слишком мал, якорь вообще не будет двигаться.

Термин “напряжение питания катушки” является неточным, поскольку каждый производитель реле должен обеспечивать как минимум два различных напряжения питания катушки. Первое – это напряжение срабатывания, а второе – напряжение отпускания. Напряжение срабатывания близко к напряжению, указанному на корпусе.

Это значение, при котором производитель гарантирует замыкание контакта. Он указывается для четко определенной температуры, обычно комнатной или аналогичной. При более высоких температурах сопротивление проволоки увеличивается, поэтому при подаче одинакового напряжения на катушку будет протекать меньший ток (которого может быть недостаточно для перемещения якоря).

Напряжение срабатывания (отпускания) показывает, насколько нужно снизить напряжение питания катушки, чтобы контакты вернулись в исходное положение. Часто это всего лишь 10% от номинального напряжения! Таким образом, реле с напряжением питания 5 В, указанным на корпусе, сработает при падении напряжения до 0,5 В, что даже меньше постоянного напряжения кремниевого p-n-перехода. Разница в процентах обусловлена магнитным гистерезисом ферромагнитного материала, из которого изготовлен сердечник электромагнита.

Это очень удобно, так как значительно снижает потребление энергии катушкой при стационарном режиме работы. Реле с номинальным напряжением питания 12 В необходимо запитать только при напряжении выше 8,4 В, а затем отключить (например, до 2 В). Экономия энергии, важная для схем с батарейным питанием, будет огромной.

Фактическое напряжение питания катушки может отличаться от указанного на корпусе, причем в довольно широком диапазоне. Об этом стоит помнить. Затягивая соленоид якоря, можно снизить напряжение питания катушки и сэкономить энергию.

4 Время работы реле tcp – это интервал времени с момента подачи сигнала Xcp на вход реле до срабатывания управляемой цепи. Различают обычные, быстрые, медленные и таймерные реле. Обычно для обычных реле tcp = 50…150 мс, для быстрых реле tcp 1 с.

Принципиальная схема усовершенствованного варианта защитного устройства

На рис.11 показана принципиальная схема усовершенствованного варианта устройства защиты двигателя. В качестве прямого привода используется магнитный контактор. В устройстве используются самые распространенные и недорогие элементные базы.

В дополнение к типичной защите от потери фазы, устройство обеспечивает защиту двигателя от перегрева и значительного сдвига фаз, вызывающего перегрев.

При нажатии кнопки SB1 “Пуск” обмотка магнитного пускателя КМ1 через диод VD5 подключается к одной из фаз сети, что вызывает срабатывание пускателя и включение нагрузки (электродвигателя). Когда кнопка “Пуск” отпущена, ток, поддерживающий стартер во включенном состоянии, протекает через блокирующий контакт стартера (BLK), цепь R5R6C3VD4. Диод VD3 обеспечивает зарядку конденсатора C3.

При обесточивании одной (двух) фазы пульсирующее напряжение на выходе однофазного трехфазного выпрямителя VD5, VD7, VD8 упало до нуля, уровень пульсаций на выходе фильтра R7C2 возрастает настолько, что каскад на элементах R2, VD2, VT2 начинает ограничивать амплитуду пульсирующего напряжения на обмотке пускателя КМ1, вызывая его отключение и отключение нагрузки.

Схема подключения электромагнитного реле

Рисунок 11: Схема улучшенного варианта устройства защиты электродвигателя.

Если все три фазы присутствуют, но их напряжения значительно отличаются по амплитуде (рассогласование фаз), уровень пульсаций на выходе фильтра R7C2 недостаточен для отключения пускателя с помощью каскада R2VD2VT2. Каскад на транзисторе VT3 сравнивает напряжения на выходах фильтра R7C2 и делителя R9R8.

При определенном уровне асимметрии фаз (в зависимости от положения движка переменного резистора R14) пульсации напряжения на резисторе R4 начинают открывать транзисторы VT4 и VT1, конденсатор С1 разряжается, каскад на транзисторе VT2 ограничивает амплитуду пульсирующего напряжения на обмотке пускателя, что приводит к его отключению.

Датчик температуры, германиевый диод VD10, находится в тепловом контакте с корпусом двигателя. При повышении температуры корпуса обратное сопротивление диода уменьшается, что заставляет транзисторы VT5, VT3, VT2 открыться и отключить стартер.

Схема подключения электромагнитного реле

Рисунок 12: Печатная плата для схемы защиты двигателя.

Используйте переменный резистор R12 для управления температурой срабатывания устройства. Транзистор VT6 используется в качестве стабилизатора напряжения 7 В.

Схема подключения электромагнитного реле

Рис.13. Расположение компонентов на печатной плате.

Схема печатной платы устройства и схема подключения отдельных компонентов показаны на рис.12, 13. Устройство безопасности может быть изготовлено в виде стандартного блока управления, используя его магнитный пускатель и кнопочную панель.

В.Н.Каплун, Северодоник. Луганская область, Украина. Elektrik-2004-12.

Литература: 1. Яковлев В.Ф. Устройство для защиты трехфазных потребителей//Электрик. -2001. – №10.

Коммутационные процессы являются основной частью кибернетики и систем автоматизации. Первыми устройствами, реализующими коммутацию в автоматических электрических цепях, были электромагнитные реле.

Технологический прогресс привел к появлению твердотельных коммутаторов. Однако электромагнитные реле не утратили своей популярности благодаря использованию в различных электроприборах и устройствах. Широкое применение реле обусловлено их неоспоримыми преимуществами, к которым относятся свойства металлических контактов.

Сопротивление контактов реле ниже, чем у полупроводниковых переключателей. Контакты реле могут выдерживать гораздо большие токовые перегрузки, чем твердотельные переключатели. Реле могут справляться со статическим электричеством и радиацией. Основным преимуществом реле является гальваническая изоляция схемы управления и коммутации без дополнительных компонентов.

Структура и принцип работы

Структура электромагнитного реле может быть разделена на отдельные компоненты следующим образом

  • Основная сторона Первичный (чувствительный) элемент преобразует электрический управляющий сигнал в магнитную силу. Этим элементом обычно является катушка.
  • Промежуточный элемент компонент может состоять из нескольких частей. Он приводит в действие исполнительный механизм. Элемент представляет собой якорь с подвижными контактами и пружиной.
  • Приводной элемент Исполнительный элемент передает воздействие на силовую цепь. Этот элемент обычно является силовой контактной группой реле.

Электромагнитные реле имеют достаточно простой принцип работы и поэтому отличаются высокой надежностью. Они являются важнейшими компонентами в схемах защиты и автоматизации. Работа реле основана на использовании электромагнитных сил, создаваемых в металлическом сердечнике при протекании электрического тока через катушку.

Релейные элементы установлены на основании, закрытом крышкой. Над сердечником катушки установлена подвижная пластина (якорь) с контактом. Может быть более одного подвижного контакта. Напротив них находятся соответствующие пары неподвижных контактов.

Схема подключения электромагнитного реле

1 – катушка реле
2 – ядро
3 – стержень
4 – Подвижная арматура
5 – контактная группа
6 – Весна
7 – Подача катушки

Пружина удерживает подвижную пластину в исходном положении. При подаче питания соленоид приводится в действие и тянет эту пластину, которая является якорем, против силы пружины. В зависимости от устройства реле размыкает или замыкает контакты. При отключении питания якорь возвращается в исходное положение под действием силы пружины.

Существуют электромагнитные реле со встроенными электронными компонентами в виде конденсатора, подключенного параллельно контактам для уменьшения помех и искрообразования, и резистора, подключенного к катушке для достижения чистой работы реле.

Цепь питания, подключенная через контакты, может проводить электрический ток, значительно превышающий ток управления. Эта схема гальванически изолированные в цепь управления катушкой. Другими словами, реле действует как усилитель мощности, напряжения и тока в электрическая цепь.

Электромагнитное реле переменного тока приводится в действие путем подключения переменного тока с частотой 50 герц. Конструкция практически такая же, как у реле постоянного тока, за исключением сердечника катушки, который в данном случае выполнен из листовой стали. Это необходимо для снижения потерь энергии из-за вихревых токов.

Типы электромагнитных реле

Эти реле делятся на типы в зависимости от различных характеристик и факторов. Давайте подробнее рассмотрим основные типы электромагнитных реле.

В связи с конструктивными особенностями исполнительных механизмов электромагнитные реле делятся на:

  • Контактные реле Контактные реле – это реле, которые воздействуют на цепь питания с помощью группы электрических контактов. Их открытое или закрытое состояние может обеспечить переключение (прерывание или подключение) выходной цепи питания.
  • Бесконтактные реле Реле воздействуют на силовую цепь, резко изменяя ее параметры (емкость, индуктивность, сопротивление) или ток и напряжение.

В зависимости от применения реле:

  • Сигналы тревоги.
  • Защита.
  • Цепи управления.

По мощности управляющего сигнала:

  • Высокая мощность Более 10 ватт.
  • Средняя мощность 1-9 Вт.
  • Низкая мощность Менее 1 Вт.

Зависит от скорости управления:

  • Инертные Менее 0,001 с.
  • Быстрый бег . 0,001-0,05 с.
  • Задержка 0,05-1 с.
  • Регулируемый.

В соответствии с типом управляющего напряжения:

  • AC.
  • Непосредственно (поляризованные и нейтральные).

Рассмотрим подробнее реле постоянного тока, которые делятся на два подвида – нейтральные и поляризованные. Они отличаются тем, что поляризованные устройства чувствительны к полярности подключенного напряжения. Якорь меняет направление в зависимости от подключенных питающих полюсов.

Реле постоянного тока подразделяются на:

  • 2-позиционные реле.
  • Положение 2 с преобладанием.
  • 3-позиционный с зоной нечувствительности.

Функция электромагнитных реле нейтрали не зависит от порядка подключения полюсов напряжения. Недостатком реле постоянного тока является необходимость источник питанияРеле постоянного напряжения имеет тот недостаток, что требует источника питания, а также является очень дорогим.

Реле переменного тока не имеют этих недостатков, однако, у них есть свои недостатки:

  • Вибрация во время работы, необходимость ее устранения.
  • Рабочие параметры намного хуже, чем у реле постоянного тока. К ним относятся: Магнитное полеЧувствительность.

Одним из преимуществ реле постоянного тока является то, что они не требуют источника питания и могут быть напрямую подключены к сети переменного тока. Сеть переменного тока..

Реле можно классифицировать по степени защиты от внешних воздействий:

  • Герметично закрыты.
  • Окутанный.
  • Окутанный.
Реле тока

Конструкция реле напряжения и реле тока очень похожа. Единственное отличие заключается в конструкции катушки. Токовое реле имеет катушку с малым числом витков и низким сопротивлением. Провод на катушке намотан толстым проводником.

Схемы подключения электромагнитного реле

Обмотка реле напряжения имеет большое количество витков. Каждое из этих реле контролирует определенные параметры с автоматической системой отключения и включения электрического устройства.

Реле тока контролирует ток в цепи потребителя, к которой оно подключено. Данные передаются в другую цепь через резистивное соединение контактов реле. Подключение может быть выполнено непосредственно к цепи питания или через измерительные трансформаторы.

Реле времени

Системам автоматизации часто требуется задерживать включение устройств или подавать сигнал на выполнение определенного процесса по определенному алгоритму. Для этого разработаны специальные устройства, которые коммутируют цепи с определенной временной задержкой.

Схема подключения электромагнитного реле

К таким реле времени предъявляются особые требования:

  • Необходимая и достаточная мощность контакта.
  • Малый размер, вес и низкое энергопотребление.
  • Стабильные характеристики временной задержки, не зависящие от внешних воздействий.

На реле времениРеле времени, которые управляют электроприводыне подчиняются более высоким требованиям. Их время задержки составляет от 0,25 до 10 с. Эксплуатационная надежность этих реле должна быть очень высокой, поскольку условия эксплуатации подвержены вибрации.

Параметры электромагнитных реле

Главной особенностью таких реле является взаимосвязь между входными и выходными параметрами.

Основные параметры реле следующие:

  • Время отключения Время срабатывания реле описывает интервал времени с момента подачи сигнала на вход реле до момента, когда реле инициирует действие на силовую цепь.
  • Контролируемая мощность – Мощность, которую способны контролировать контакты реле при переключении цепи.
  • Отключение питания – минимальная мощность, необходимая для перехода чувствительного элемента реле в рабочее состояние.
  • Значение тока отключения. Это регулируемое значение называется уставкой.
  • Сопротивление обмотки катушки.
  • Освобождение от текущих – Большое значение тока, подаваемого на клеммы катушки реле, что приводит к падению якоря в исходное положение.
  • Время выхода Время, необходимое для освобождения арматуры.
  • Частота переключения нагрузки – Частота, с которой цепь питания может быть запитана и обесточена.
Преимущества благодаря
  • Возможность коммутации силовых цепей с мощностью нагрузки до 4 кВт и емкостью реле менее 10 см3.
  • Устойчивость к пульсациям и чрезмерному напряжению, а также помехоустойчивость к помехам от молний и высоковольтных устройств.
  • Гальваническая развязка между контактами цепи управления и источника питания.
  • Низкое падение напряжения на замкнутых контактных группах, что приводит к низкому тепловыделению.
  • Низкая стоимость электромагнитного реле по сравнению с твердотельными устройствами.
Недостатки
  • Медленное время отклика.
  • Короткий срок службы.
  • Генерирует радиочастотные помехи при переключении цепей.
  • Проблемы при подключении и отключении высокого напряжения постоянного тока и индуктивных нагрузок.

Диапазон применения

Реле широко используются в области производства и распределения электроэнергии. Релейная защита высоковольтных линий на подстанциях и в других местах обеспечивает бесперебойную работу. Элементы управления, используемые в релейной защите, способны коммутировать цепи высокого напряжения. Э

Электромагнитные реле, функционирующие в качестве релейной защиты, пользуются популярностью благодаря следующим преимуществам:

  • Способность работать при наличии иммунитета к паразитным потенциалам.
  • Высокая отзывчивость на изменения параметров подключенных цепей.
  • Повышенная прочность.

Релейная защита используется для обеспечения резервирования линий электропередачи и быстрого отключения неисправных участков цепи. Электромагнитные реле являются самой надежной защитой, в отличие от релейных устройств.

Электромагнитные реле используются в управлении производственными линиями, конвейерами, в местах с высокими паразитными потенциалами, где нельзя использовать полупроводниковые элементы.

Принцип действия этих релейных устройств используется в устройствах для дистанционного управления приемниками, т.е. контакторами, пускателями. По сути, это те же реле, что и электромагнитные, только рассчитанные на очень большие токи, вплоть до нескольких тысяч ампер.

Релейные блоки используются для управления емкостными установками, применяются для плавного пуска электродвигателей повышенной мощности.

Электромагнитные реле использовались даже в первых компьютерных системах. Эти реле использовались как логические элементы, выполняющие простые логические операции. Скорость работы этих электронных компьютеров была низкой. Однако эти своеобразные компьютеры были более надежными, в отличие от более позднего поколения ламповых моделей вычислительных машин.

Сегодня существует множество примеров использования электромагнитных реле в бытовой технике: стиральные машины, холодильники и т.д.

Реле – это электрическое устройство, предназначенное для коммутации электрических цепей (ступенчатое изменение выходных величин) при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин.

Релейные элементы (реле) широко применяются в системах управления и автоматизации, поскольку с их помощью можно управлять большой выходной мощностью при малых входных сигналах; выполнять логические операции; создавать многофункциональные релейные устройства; коммутировать электрические цепи; регистрировать отклонение контролируемого параметра от заданного уровня; выполнять функции элемента памяти и т.д.

Первое реле было изобретено американцем Дж. Генри в 1831 году и было основано на электромагнитном принципе действия, следует отметить, что первое реле не было переключающим, а первое переключающее реле было изобретено американцем С. Бризом Морзе в 1837 году, которое он затем применил в телеграфном аппарате. Слово “эстафета” происходит от английского relay, что означало смену уставших почтовых лошадей на станциях или передачу уставшего спортсмена.

Реле классифицируются различными способами: по типу входных физических величин, на которые они реагируют; по функции, которую они выполняют в системах управления; по конструкции и т.д. По типу физических величин различают электрические, механические, тепловые, оптические, магнитные, акустические и т.д. реле. Следует отметить, что реле может реагировать не только на значение данной величины, но и на разность значений (дифференциальные реле), на изменение знака величины (поляризованные реле) или на скорость изменения входной величины.

Реле обычно состоит из трех основных функциональных элементов: чувствительного элемента, промежуточного элемента и исполнительного элемента.

Датчик (первичный элемент) обнаруживает контролируемую величину и преобразует ее в другую физическую величину.

Промежуточный элемент сравнивает значение этой величины с заданным значением и, если оно превышено, передает первичное действие на исполнительный механизм.

Привод передает действие реле на управляемые цепи. Все эти элементы могут быть однозначными или взаимосвязанными.

В зависимости от назначения реле и типа физической величины, на которую оно реагирует, чувствительный элемент может отличаться как по принципу действия, так и по конструкции. Например, реле сверхтока или реле напряжения может иметь электромагнит, реле давления может иметь мембрану или сильфон, реле уровня может иметь поплавок и т.д.

В зависимости от конструкции привода реле делятся на контактные и бесконтактные.

Контактные реле воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов, замкнутое или разомкнутое состояние которых позволяет полностью замкнуть или полностью механически разъединить выходную цепь.

Бесконтактные реле воздействуют на управляемую цепь путем быстрого (резкого) изменения параметров выходной электрической цепи (сопротивления, индуктивности, емкости) или путем изменения уровня напряжения (тока).

Основные характеристики реле определяются соотношением между выходной и входной величиной.

Различают следующие основные характеристики реле.

1. значение срабатывания Xcp реле – значение входного параметра количества, при котором срабатывает реле. На X

2. мощность на действие Rcp реле – это минимальная мощность, которая должна быть подана на чувствительный элемент для перехода из состояния покоя в рабочее состояние.

3. Управляемая мощность Rp – это мощность, которую управляют коммутирующие органы реле при переключении. Различают реле малой мощности (до 25 Вт), реле средней мощности (до 100 Вт) и реле большой мощности (свыше 100 Вт), которые называются силовыми реле и называются контакторами.

Время срабатывания tcp реле – это интервал времени от подачи сигнала Xcp на вход реле до начала воздействия на управляемую цепь. Различают обычные реле, быстрые реле, медленные реле и реле времени. Нормальные реле имеют время срабатывания 50…150 мс, медленные реле – 1 с.

Принцип работы и конструкция электромагнитных реле

Электромагнитные реле, благодаря простому принципу действия и высокой надежности, нашли широкое применение в системах автоматизации и защиты электроустановок. Электромагнитные реле делятся на реле переменного и постоянного тока. Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные реле. Нейтральные реле одинаково реагируют на постоянный ток обоих направлений, протекающий через их катушки, в то время как поляризованные реле реагируют на полярность управляющего сигнала.

Работа электромагнитных реле основана на электромагнитных силах, создаваемых в металлическом сердечнике при протекании тока через витки катушки. Релейные элементы установлены на основании и закрыты крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие пары неподвижных контактов.

Арматура удерживается в нужном положении пружиной. При подаче напряжения катушка притягивает якорь, преодолевает его силу и замыкает или размыкает контакты, в зависимости от конструкции реле. Когда напряжение снимается, пружина возвращает якорь в исходное положение. В некоторые модели могут быть встроены электронные компоненты. Это резистор, подключенный к обмотке катушки для более чистой работы реле, или (i) конденсатор параллельно контактам для уменьшения искрения и помех.

Управляемая цепь электрически не связана с цепью управления, и ток в управляемой цепи может быть намного больше, чем в цепи управления. Другими словами, реле по сути действуют как усилители тока, напряжения и мощности в электрической цепи.

Реле переменного тока активируются при подаче на их обмотки тока определенной частоты, т.е. основным источником питания является сеть переменного тока. Конструкция реле переменного тока аналогична реле постоянного тока, за исключением того, что сердечник и якорь изготавливаются из листовой стали для уменьшения потерь на гистерезис и вихревые токи.

Преимущества и недостатки электромагнитных реле

  • Способны коммутировать нагрузку до 4 кВт при объеме реле менее 10 см3;
  • устойчивость к импульсным напряжениям и деструктивным помехам, вызванным ударами молнии и процессами переключения в высоковольтной электротехнике
  • исключительная электрическая изоляция между цепью управления (катушкой) и контактной группой – стандарт 5 кВ для последней является недостижимой мечтой для подавляющего большинства твердотельных выключателей;
  • Низкое падение напряжения на замкнутых контактах и, следовательно, низкое тепловыделение: при коммутации тока 10 А небольшое реле рассеивает на катушке и контактах менее 0,5 Вт, в то время как симисторное реле рассеивает в атмосферу более 15 Вт, что, во-первых, требует интенсивного охлаждения, а во-вторых, ухудшает парниковый эффект на нашей планете;
  • Чрезвычайно низкая стоимость электромагнитных реле по сравнению с твердотельными переключателями

Обращая внимание на преимущества электромеханики, необходимо также обратить внимание на недостатки реле: низкая скорость работы, ограниченный (хотя и очень длительный) электрический и механический ресурс, образование радиопомех при установлении и разрыве контактов и, наконец, последнее и самое неприятное свойство – проблемы при переключении индуктивных и высоковольтных нагрузок на постоянный ток.

Типичным применением электромагнитных реле высокой мощности являются нагрузки переменного тока 220 В или постоянного тока от 5 до 24 В с током коммутации до 10-16 А. Типичными нагрузками для мощных контактных групп реле являются нагреватели, небольшие двигатели (например, вентиляторы и серводвигатели), лампы накаливания, электромагниты и другие активные, индуктивные и емкостные электрические нагрузки в диапазоне от 1 Вт до 2-3 кВт.

Поляризованные электромагнитные реле

Поляризованные электромагнитные реле являются одним из типов электромагнитных реле. Их основное отличие от нейтральных реле заключается в способности реагировать на полярность управляющего сигнала.

Наиболее распространенными сериями электромагнитных реле управления являются

Реле косвенного действия серии RPL . Реле предназначены для использования в качестве компонентов в стационарных установках, в основном в цепях управления электроприводами при напряжении до 440 В постоянного тока и до 660 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц. Реле подходят для работы с микропроцессорными системами управления, с отключением катушки отключения с помощью ограничителя или тиристорного управления. При необходимости реле можно оснастить одной из насадок PKL или PVL. Номинальный ток контактов составляет 16 А.

Реле косвенного действия серии РПУ-2М. Промежуточные реле РПУ-2М предназначены для работы в цепях промышленного контроля и автоматизации с переменным напряжением до 415В, частотой 50Гц и постоянным напряжением до 220В.

Реле серий РПУ-0, РПУ-2, РПУ-4 изготавливаются с подтягивающими катушками постоянного тока на напряжение 12, 24, 48, 60, 110, 220 В и токи от 0,4 до 10 А и с подтягивающими катушками переменного тока на напряжение 12, 24, 36, 110, 127, 220, 230, 240, 380 и токи от 1 до 10 А. Реле РПУ-3 с катушками с тяговым проводом постоянного тока на напряжение 24, 48, 60, 110 и 220 В.

Реле серии RP-21 предназначены для работы в цепях управления переменного тока до 380 В и в цепях постоянного тока до 220 В. Реле RP-21 может быть оснащено гнездом под пайку, DIN-рейку или винт.

Основные характеристики реле RP-21. Диапазон напряжения питания, В: DC 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 AC 50 Гц – 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 AC 60 Гц – 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 Номинальное напряжение контактов, В: реле DC – 12. 220, реле AC – 12. 380 Номинальный ток – 6.0 A Количество контактов составляет / 0. 4 / 0. 2 / 0. 4 Механическая износостойкость – минимум 20 миллионов циклов.

Электромагнитные реле постоянного тока серии РПС-6 в качестве промежуточных реле с напряжением 80-300 В и током коммутации 0,1-3 А широко используются в системах автоматизации машин, механизмов и приборов.

Электромагнитные реле серий RP-250, RP-321, RP-341, RP-42 и других используются в качестве промежуточных реле и могут применяться в качестве реле напряжения.

Как выбрать электромагнитное реле

Рабочие напряжения и токи в обмотке реле должны находиться в допустимых пределах. Уменьшение рабочего тока в обмотке снижает надежность контакта, а увеличение его приводит к перегреву обмотки, снижая надежность реле при максимально допустимой положительной температуре. Даже кратковременная подача высокого рабочего напряжения на обмотку реле нежелательна, так как вызывает механические перенапряжения в магнитопроводе и контактных группах, а электрические перенапряжения в обмотке при размыкании ее цепи могут привести к пробою изоляции.

При выборе режима работы контактов реле необходимо учитывать величину и вид коммутируемого тока, характер нагрузки, общее количество и частоту коммутаций.

При коммутации активных и индуктивных нагрузок самым сложным процессом для контактов является размыкание цепи, так как это основной процесс износа контактов из-за дуги.

Модели с несколькими контактными группами позволяют управлять несколькими цепями.

Контактные характеристики

В косвенном реле есть три типа элементов.

Нормально открытая

Они остаются в изолированном состоянии, пока на катушку не подается питание. Реле активируется при подаче напряжения и контактах. Цепь находится под напряжением.

Нормально закрытый

Работает по противоположному принципу, находясь в замкнутом состоянии, когда реле обесточено. При включении питания реле обесточивается, контакты и цепь размыкаются.

Переключатель

Когда катушка обесточена, центральный общий контакт якоря замыкается на неподвижный контакт. Когда на реле подается напряжение, центральный элемент с якорем перемещается к неподвижному контакту и замыкается с ним. Соединение с первым неподвижным контактом разорвано.

Модели с несколькими группами контактов позволяют управлять несколькими цепями.

Реле управления могут использоваться для управления коммутационными устройствами, такими как магнитные пускатели. Работа этой схемы точно такая же, как и в первом случае. Разница заключается в том, что магнитный контактор сначала активируется или деактивируется во время работы и соответственно включает или выключает сетевую нагрузку. Выбрав пускатель с необходимыми параметрами, можно подключить потребителей любой мощности.

Схема подключения однофазной нагрузки с использованием магнитного пускателя

Реле управления могут использоваться для управления коммутационными устройствами, такими как магнитные пускатели. Работа этой схемы точно такая же, как и в первом случае. Разница заключается в том, что магнитный пускатель сначала активируется или деактивируется во время работы и соответственно включает или выключает сетевую нагрузку. Выбрав пускатель с необходимыми параметрами, можно подключить нагрузку любой мощности.

Схема подключения реле

Если напряжение в сети понижено, перегружено или слабое, однофазная нагрузка может вызвать падение напряжения в сети на небольшое количество вольт. Когда напряжение падает около нижнего значения, установленного на реле, напряжение выходит за свои пределы, заставляя реле отключить нагрузку, тем самым разгружая линию. Когда напряжение в сети повышается, нагрузка снова подключается.

Некоторые конструкции управляющих реле имеют функцию гистерезиса. Термин “гистерезис” – это разница в значении напряжения между включением и выключением. Например, при пределах срабатывания 180-250 В и гистерезисе 5 В переключение произойдет при 185 или 245 В.

Электромагнитное реле – это наиболее распространенный тип реле, используемый во всех электрических приложениях. Работа этого типа основана на электромагнитном поле, которое генерируется в сердечнике, когда ток проходит через обмотки катушки. Когда на катушку подается электрический ток, рычаг реле, изготовленный из ферромагнита, контактирует с сердечником. Он преодолевает силу пружины, и контакты замыкаются.

Импульсное (полярное) реле

Здесь все становится немного интереснее. Потребности людей в удобстве, безопасности, скорости срабатывания возросли, и на смену электромеханическому реле пришло импульсное или поляризационное реле. Этот тип реле используется во многих отраслях промышленности благодаря своей надежности, относительно высокой скорости срабатывания и способности управлять малыми токами. Конструкция импульсного реле аналогична конструкции электромагнитного реле. Однако катушка электромагнитного реле всегда должна быть под напряжением, в то время как катушка импульсного реле получает только короткие импульсы для стабильного переключения. Это означает, что оно потребляет энергию только в момент импульса и “запоминает”, находится ли оно под напряжением или нет, даже если напряжение снято (обычное реле “не может этого сделать”, оно работает только с постоянным током питания).

Этот тип реле наиболее часто используется в области управления освещением. Импульсные реле можно разделить на несколько типов:

  • электромагнитный;
  • индуктивный;
  • магнитоэлектрический;
  • электродинамический;
  • электронные (выделяются отдельно).

Принцип работы всех этих разновидностей аналогичен принципу работы обычного электромагнитного реле. Единственное различие заключается в способе закрытия. Импульсные электромагнитные реле.
Эти реле используются наиболее часто. Они имеют простой метод работы, основанный на электромагнетизме в ферромагнитном сердечнике. Как и в электромагнитном реле, ток протекает в катушке, сердечник превращается в магнит и замыкает, размыкает контакт, контактный механизм позволяет ему оставаться в этом положении до следующего импульса. Таким образом, импульсное реле не требует постоянного напряжения питания и работает посредством управляющих импульсов.

Старая эстафета.

Индуктивные реле

Индуктивные реле основаны на взаимодействии переменного тока и индукционного тока в проводнике. Это взаимодействие создает вращающий момент, который в свою очередь приводит в движение либо диск, либо контактор в раме, либо релейный механизм с “чашкой”. Чем выше сила тока, тем быстрее работает механизм. Он используется только в цепях переменного тока в качестве защитного реле.

Реле минимального тока

Электромагнитное реле

Катушка вращается в поле постоянного магнита. К катушке подключен контакт. Когда ток течет, контакт замыкается, а когда ток не течет, пружины возвращают цепь в исходное положение. Он практически не используется, поскольку время отклика велико – порядка 0,1-0,2 с.

Электродинамические реле

Две катушки. Одна катушка жестко закреплена, а другая подвижна. Индукция в рабочем зазоре создается не постоянным магнитом, а неподвижной катушкой на сердечнике. Причем тяговое усилие действует не на якорь, как мы привыкли, а на подвижную катушку.

Преимущества электромеханических импульсных реле

  • Они потребляют ток только в момент переключения.
  • Может управляться из различных мест, включая контроллеры.
  • Низкое теплообразование.
  • Устойчивость к скачкам напряжения в цепи.
  • Повышенная устойчивость к помехам.

Недостатки

  • Громкий щелчок при срабатывании, шумная работа.
  • Низкая функциональность.
  • С большим количеством движущихся частей.
  • Помехи во время переключения.
  • Длительное время запуска.

Электронные реле

Изолирован как переходный этап от механических реле к твердотельным реле. С одной стороны, они созданы для того, чтобы быть сложными, но с другой стороны, они являются самыми простыми из всех вышеперечисленных. Это реле также имеет подвижные механизмы, разница лишь в способе управления внутри самого реле. Это устройство, содержащее микроконтроллер с полупроводником на печатной плате. И это небольшое новшество дает огромное количество возможностей для использования этого реле. Реле можно запрограммировать на включение и выключение в определенное время, температуры, освещения и т.д.

Реле электронного типа.

Преимущества электронных импульсных реле

  • Безопасность (используются низкие входные токи).
  • Низкое рассеивание тепла.
  • Возможность управления различными устройствами (датчики движения и т.д.).
  • Индикация состояния.

Недостатки

  • Высокая чувствительность к колебаниям напряжения.
  • Восприимчивость к помехам.
  • Ложные тревоги.
  • Высокая стоимость (за такую цену проще купить твердотельное реле).

Импульсные электромеханические реле намного надежнее и проще электронных реле. Электронные реле зависят от стабильности напряжения, постоянного источника питания, а также “не любят” сетевые помехи. Однако они более безопасны, чем механические реле.

Различные типы реле.

О применении импульсно-поляризованных реле в автоматизации

Импульсно-поляризованное реле действует как триггер. Он остается в одном из двух устойчивых состояний (включено, выключено) в течение длительного времени и изменяется между этими состояниями под воздействием внешних сигналов. Это означает, что свет включается и выключается этими реле следующим образом:

  • Если подать сигнал на это реле только один раз с помощью кнопки управления, реле замыкает цепь, и свет загорается.
  • Если свет выключен, нажмите кнопку еще раз, управляющий сигнал на реле выключится, реле разомкнет цепь и свет погаснет.
  • Нет необходимости подавать постоянное управляющее напряжение на реле, чтобы цепь была включена.

Этот пункт предусматривает использование поляризованных импульсных реле в системах освещения путем подключения кнопки (выключателя без фиксации) для включения и выключения света непосредственно к источнику света через это реле. Принцип работы реле подробно объясняется в видеоролике ниже.

Здесь нет необходимости в дополнительных контроллерах, которые обеспечивают простое управление светом путем подачи напряжения, как в случае с традиционными электромагнитными реле, так что электрическая цепь сохраняется, здесь. Другими словами, в этом случае кнопки, не имеющие функции блокирующего выключателя, могут использоваться с импульсно-поляризованными реле. О кнопках и переключателях уже было написано выше, но мы повторим это еще раз:

  • Переключатель с фиксацией “запоминает” внешнее действие (сигнал) человека. Если переключатель переведен в положение “ON”, цепь замкнута до тех пор, пока кто-нибудь не изменит положение переключателя.
  • Кнопка не обладает этим свойством. Механическая кнопка сбрасывается, как только на нее перестают нажимать, или, как в случае с электронной кнопкой, она подает кратковременный управляющий сигнал, как только на нее нажимают.

Конструкция реле транспортного средства.

Это кратковременное сохранение состояния переключения в реле этого типа делает их более универсальными в применении, но портит их превосходство своей шумностью.

Читайте далее:
Сохранить статью?