Реле мощности принцип действия

РБМ 171 и 271 — Реле направления мощности

4. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ТИПОВ ИМБ И РБМ

Реле типов ИМБ и РБМ являются индукционными однофазными реле с цилиндрическим ротором (барабанчиком).
Отдельные типы реле отличаются друг от друга контактной системой (односторонняя или двусторонняя), зазором между полюсами и стальными сердечниками (тип ИМБ — зазор порядка 2 мм, тип РБМ — зазор порядка 1мм), обмоточными данными катушек и величинами добавочных активных сопротивлений и емкостей конденсаторов.
Принципиальная конструктивная схема реле одинакова для всех типов реле и показана на рис. 7.

Рис. 7. Конструктивная схема реле типов ИМБ и РБМ.

На оси 1, закрепленной в нижнем (2) и верхнем (3) подпятниках, укреплены алюминиевый ротор (барабанчик) 4, упоры 5, планка 6 с подвижным контактом 7 и один конец моментной пружины 8. У реле двустороннего действия противодействующий момент создается двумя пружинами, и планка несет на себе не один, а два подвижных контакта. Более подробно конструктивное выполнение отдельных узлов реле будет рассмотрено ниже.
Магнитная система реле состоит из замкнутого квадратного магнитопровода9 с четырьмя выступающими внутрь полюсами.
Для уменьшения магнитного сопротивления междуполюсного пространства в центре между полюсами расположен стальной цилиндрический сердечник 10. Между полюсами и стальным сердечником образуется равномерный зазор 1—2 мм. В зазоре расположен цилиндрический алюминиевый ротор (барабанчик), укрепленный на оси.
Магнитные потоки создаются двумя обмотками — обмоткой тока и обмоткой напряжения. Обмотка напряжения состоит из четырех последовательно соединенных катушек 11, расположенных на внешнеммагнитопроводе. Соединение этих катушек между собой выполнено таким образом, что магнитные потоки от них проходят через одну пару полюсов (на рис. 7 через вертикальные полюсы) и создают общий поток Ф_Н.
Последовательно с обмоткой напряжения включается сопротивление 13. В зависимости от вида и величины этого сопротивления меняется угловая характеристика реле направления мощности (меняется угол максимальной чувствительности реле φ_М.Ч).
Токовая обмотка состоит из двух последовательно соединенных катушек 12, надетых на два полюса. Эти катушки соединены таким образом, что магнитный поток, Ф_Т, создаваемый током, проходит по двум другим полюсам (на рис. 7 через горизонтальные полюсы).
Таким образом, токи, проходящие по обмоткам тока и напряжения, создают два взаимно перпендикулярных в пространстве магнитных потока Ф_Н и Ф_Т, пронизывающих цилиндрический алюминиевый барабанчик и создающих в нем вихревые токи.
Для приведенного на рис. 7 реле индукционной системы величина вращающего момента, создаваемого за счет взаимодействия потока Ф_Н с током, индуктированным в барабанчике потоком Ф_Т, и потоком Ф_Т с током, индуктированным в барабанчике потоком Ф_Н, определяется выражением

где К — постоянный коэффициент для данной конструкции реле;
Ф_П и Ф_Т — действующие значения магнитных потоков, создаваемых токами, проходящими по обмоткам напряжения и тока;
ψ — фазовый угол между векторами потоков Ф_П иФ_Т.
Вывод формулы (1) производится с применением дифференциального исчисления.

Рис. 8. Реле направления мощности.
а — цепь напряжения; б — цепь тока; в — векторная диаграмма.
Точками обозначены однополярные зажимы.

Формулой (1) пользоваться трудно, так как магнитные потоки обычно нелегко замерить, поэтому ее преобразуют в более удобный вид. Для этого необходимо рассмотреть электрические схемы цепей напряжения и тока реле направления мощности и соответствующую им векторную диаграмму.
На рис. 8 представлена электрическая схема реле направления мощности. Стрелками указаны принятые положительные направления для токов, напряжений и магнитных потоков. На рис. 8,впредставлена векторная диаграмма, когда добавочное сопротивление (13 на рис. 7) равно нулю.
Построение векторной диаграммы реле направления мощности следует начинать с вектора напряжения U_P, подведенного к реле. Его положение может быть взято произвольно, и мы расположим его вертикально.
Сопротивление цепи напряжения (рис. 8,а) смешанное, индуктивно-активное. Поэтому ток, проходящий по цепи напряжения i_Н, изобразится вектором I_Н, отстающим от вектора напряжения U_Pна угол δ, определяемый соотношением активного и индуктивного сопротивлений цепи.
Вектор магнитного потока Ф_Н, создаваемого током i_Н, мы считаем совпадающим с вектором тока I_Н, не учитывая при этом потерь в железе магнитопровода. Аналогично принято, что вектор магнитного потока Ф_Т совпадает с вектором тока, подведенного к реле i_P.
Согласно формуле (1), если ток, подведенный к реле направления мощности i_P(рис. 8,б), и создаваемый им магнитный поток Ф_Т будут в векторном изображении совпадать с вектором магнитного потока Ф_Н, то вращающий момент на реле направления будет равен нулю, так как ψ = 0.
Вращающий момент будет равен нулю и при угле ψ= 180°, так как sin 180° равен нулю. Следовательно, на векторной диаграмме реле линия нулевых моментов 1—1, разделяющая зону срабатывания и зону заклинивания проходит по вектору магнитного потока Ф_Н и тока I_Н под углом δ к вектору напряжения U_P.
Согласно той же формуле (1) вращающий момент на реле направления мощности будет максимальным, когда угол ψ будет равен плюс 90 и минус 90°. Проведем в этом направлении линию максимальных моментов 2-2. Когда ток i_P будет изображаться вектором, совпадающим с линией 2-2, момент на реле будет максимальным. Расположение контактов и полярность обмоток тока и напряжения подобраны в реле таким образом, что реле замыкает свои контакты и имеет максимальный момент на замыкание контактов, когда ток i_Pи совпадающий с ним магнитный поток Ф_Топережают ток i_Н и совпадающий с ним магнитный поток Ф_Н на угол 90°. Согласно векторной диаграмме это соответствует положению вектора i_P, опережающему вектор U_P на угол φ_М.Ч.- Как указано выше, угол φ_М.Чносит название угла максимальной чувствительности и определяет положение вектора тока i_Pотносительно вектора напряжения U_P, при котором реле имеет максимальный момент на замыкание контактов.
Произведем преобразование формулы (1).

Заменим действующие значения магнитных потоков Ф_Н и Ф_Т на пропорциональные им действующие значения напряжения и тока, подводимых к реле
М = K₁U_Pi_Psin ψ.
Как уже известно, угол ψ— это угол между магнитными потоками, и он отсчитывался от вектора Ф_Н. Для облегчения операций необходимо не только заменить потоки током и напряжением, подводимым к реле, но и производить отсчет угла от вектора напряжения U_P.
Для перехода от угла ψ к углу между током i_P и напряжением U_P па векторную диаграмму реле нанесем в произвольном направлении вектор тока i_P —i_Pи обозначим угол между векторами U_P и i_P значением φ_P.
Тогда формула моментов может быть преобразована следующим образом:

Сумма углов δ и φ_М.Чравна 90°. Однако учитывая знаки углов (угол δ отложен от U_P в положительном направлении, а угол φ_М.Чв отрицательном), это соотношение можно записать как

После преобразования окончательно получаем:

В формулу (2) φ_М.Чподставляется со своим знаком, указываемым в каталогах и справочниках.
Приведенная формула вращающего момента является основной для всех реле ИМБ и РБМ.
В различной литературе при выводе формулы вращающего момента реле направления мощности (2) вместо угла φ_М.Чиспользуется равной ему по величине угол —α. Тогда формула вращающего момента принимает вид:

Встречаются и другие выражения для определения момента на реле направления мощности. Однако все они легко приводятся к формуле (2). В данной брошюре в качестве основного приведено выражение (2), так как обозначение φ_М.Чточнее отражает сущность этого угла.
Ниже рассматриваются конструкции отдельных узлов реле направления мощности.

Рис. 9. Устройство подпятников.
а — нижний подпятник реле типа ИМБ; б — верхний подпятник; в — нижний подпятник реле типа РБМ

Нижний подпятник реле типа ИМБ (рис. 9,а) представляет из себя полый винт 1, во внутренней полости которого размещена опорная пружина 2, и опирающийся на эту пружину направляющий футор 3снаправляющим4 и плоским 5 камнями. Со стороны наружного отверстия футор завальцован.
Для фиксации положения и закрепления нижнего подпятника на несущей планке предусмотрена контргайка 6, перемещающаяся по внешней резьбе подпятника.
На рис. 9,вприведена конструкция нижнего подпятника реле типа РБМ. Отличие его от нижнего подпятникареле типа ИМБ состоит в конструкции футора. Нижний подпятник реле типа РБМ может перемещаться не только по вертикальной оси, но и в горизонтальной плоскости за счет небольших качаний футора, что облегчает центровку подвижной системы реле.
Верхний подпятник одинаков для реле типов ИМБ и РБМ. Он показан на рис. 9,б и представляет из себя массивный цилиндр со вставленными в него направляющим и плоским камнями.
На рис. 10 показана конструкция барабанчика 1, укрепленного на оси 2.

Рис. 10. Барабанчик реле с осью.

Рис. 11. Сердечник реле.

На рис. 11 приведены конструкция и крепление стального сердечника и нижнего подпятника к несущей планке.
В несущей планке 1 имеется отверстие, через которое вставляется и закрепляется большой гайкой 2 цилиндрической конец с резьбой стального сердечника 3 (см. также рис. 7).
Стальной сердечник имеет форму цилиндра с небольшим срезом по образующей для регулировки самохода.
Внутри стального сердечника имеется сквозное отверстие, по которому проходит ось, опирающаяся на нижний подпятник 4. Винт нижнего подпятника ввертывается в нижнюю часть внутреннего отверстия стального сердечника и контрится гайкой 5.
На рис. 12,а представлена конструкция контактной системы реле типа ИМБ одностороннего действия.

Рис. 12. Конструкция контактной системы.а — реле типа ИМБ; б — реле типа РБМ.

Реле имеет один замыкающий контакт. Подвижной контакт 1 укреплен на планке 2 и изолирован от оси 3 пластмассовой втулкой 4.Токоподводом является спиральная возвратная пружина, изолированная от металлических деталей реле. Неподвижный контакт 5 прикреплен к плоской пружине 6 из фосфористой гибкой бронзы, укрепленной в пластмассовой колодке 7. Контакты имеют форму цилиндрических штифтов, оси ихвзаимно перпендикулярны. Колодка неподвижного контакта перемещается в овальных отверстиях плато 11, к которому она прикрепляется с помощью стяжных болтиков. Перемещением колодки производится регулировка зазора между контактами и угла встречи контактов. Регулировка зазора может также производиться регулировочным винтом 8. Жесткая задняя упорная пластинка 9 (ограничитель) гасит вибрацию пружины 6 при ударе подвижного контакта 1 по неподвижному контакту 5. Передняя упорная пластина 10 создает предварительное нажатие на пружину 6.
На рис. 12,б приведена конструкция контактной системы реле типа РБМ одностороннего действия.
Реле имеет один замыкающий контакт. Штифт подвижного контакта 1 установлен на пластмассовой траверсе 2, укрепленной на оси 3. Подвижной контакт предназначен для замыкания цепи между двумя неподвижными контактами 4, укрепленными на колодке 5. Для улучшения работы контактов предусмотрены передние 6 и задние 7 упорные пластины. Для регулировки положения неподвижных контактов предусмотрены отверстия в плато 9, по которым может перемещаться колодка, и регулировочные винты 8.

Рис. 13. Конструкция контактной системы реле типа РБМ-270.

На рис. 13 дана конструкция контактной системы реле типа РБМ двустороннего действия с одним замыкающим контактом в каждую сторону. На пластмассовой траверсе 1, укрепленной на оси реле 9, размещены два серебряных подвижных контакта 2, каждый из которых может замкнуть свой неподвижный контакт 3. При отсутствии момента на реле подвижные контакты устанавливаются в среднем нейтральном положении и тогда оба контакта разомкнуты. Такое положение траверсы задается двумя спиральными возвратными пружинами 7, действующими через рычаги 4 на штифт 5, укрепленный на траверсе подвижного контакта 1. Действие каждой пружины ограничено упором 6. Поскольку рычаги 4 механически не связаны со штифтом 5, то каждая пружина противодействует замыканию только «своего» контакта. Натяжение каждой возвратной пружины 7 регулируется своим регулировочным колесиком 8, закрепленным двумя стопорными винтами.

Конструкция неподвижных контактов аналогична конструкции реле РБМ (рис. 12,б).

2.5.2. Реле направления мощности

Для того чтобы определить направление мощности, передаваемой по контролируемой электрической сети, в месте установки защиты используют специальное реле — реле направления мощности. Отечественная промышленность выпускает реле направления мощности двух видов: индукционные (серий РБМ-170 и РБМ-270) и микроэлектронные (типа РМ-11 и РМ-12) [3].

Индукционное реле направления мощности [2, 3] имеет две обмотки, размещенные на полюсах замкнутого стального магнитопровода 1 (рис. 2.17). Одна из них, токовая (4) включается во вторичные цепи ТТ, и ток в ней (I p) определяется вторичным током ТТ. Вторая — потенциальная (5) — подключается ко вторичной обмотке трансформатора напряжения (ТН), и ток в ней (I H) пропорционален подведенному напряжению (U H). Между полюсами расположен внутренний стальной сердечник 2 цилиндрической формы и алюминиевый ротор 3, имеющий форму стакана. На роторе укреплен контактный мостик 6. При направлении мощности КЗ от шин в линию этот мостик замыкает неподвижные выходные контакты 7 (реле срабатывает). Возврат реле происходит под воздействием противодействующей пружины 8.

Магнитные потоки, создаваемые катушками с соответствующими токами, сдвинуты в пространстве на угол 90°. Взаимодействие потоков с токами, индуктированными ими в роторе, создает вращающий момент, который заставляет ротор поворачиваться. Если магнитные потоки имеют синусоидальную форму, то вращающий момент М ВР

Читать еще: Как выбрать электрический накопительный водонагреватель

Ф I ? Ф U ? sin?. Здесь Ф I и Ф U — магнитные потоки, создаваемые токовой и потенциальной катушками соответственно; T — электрический угол между магнитными потоками Ф I и Ф U.

На рис. 2.18 показана векторная диаграмма, поясняющая принцип действия реле. Приняты следующие обозначения: ? p и ? H — векторы тока и напряжения, подведенных к реле; ? р — угол между векторами ? p и ? H, определяемый параметрами силовой электрической сети и схемой включения реле; ? H — вектор тока в потенциальной катушке реле; ? — угол между векторами ? H и ? H (угол внутреннего сдвига), определяемый соотношением активного и реактивного сопротивлений цепи потенциальной катушки.

U H, а ? = ? — ? р, можно получить:

В этом выражении k p — постоянный коэффициент, определяемый параметрами реле, а U H ? I p ? sin (? ? ? р) = S p — мощность на зажимах реле. Следовательно, вращающий момент реле пропорционален мощности: M BP = k p ? S p, то есть реле реагирует на мощность.

Вращающий момент реле равен нулю, когда sin (? — ? р) = 0. Отсюда следует, что M BP = 0, если ? р = ? при отставании и если ? р = (? + 180°) при опережении вектором ? p вектора ? H. Линия, расположенная под этим углом к вектору ? H, называется линией нулевых моментов или линией изменения знака момента [2, 3].

Угол ? р между векторами ? P и ? H, при котором вращающий момент имеет максимальное значение, принято называть углом максимальной чувствительности ? МЧ. Линия, расположенная к вектору ? H под углом ? МЧ, называется линией максимального момента.

Если внутренний угол ? = 0 (рис. 2.19, а), то вращающий момент M BP = k p ? U H ? I p ? sin (?? р) в реле пропорционален реактивной мощности, подведенной к реле (синусное реле или реле реактивной мощности). Эти реле выполняют так, что M BP положителен, если угол ? р BP = k p ? U H ? I p ? sin ? р). Угол максимальной чувствительности для синусного реле ? МЧ = 90°.

Если внутренний угол ? = 90° (рис. 2.19, б), то вращающий момент

пропорционален активной мощности, подведенной к реле (косинусное реле или реле активной мощности). Для косинусного реле ? МЧ = 0°.

В реле смешанного типа (см. рис. 2.18) угол а может иметь значения от 0° до 90°. У отечественных реле смешанного типа (РБМ-171, РБМ-271) угол а изменяется дискретно: ? = 45° (? МЧ = 45°) или ? = 60° (?мч = 30°).

Срабатывание реле направления мощности происходит при выполнении условия:

где М ПР — противодействующий момент, который определяется силой противодействия возвратной пружины, трением в подшипниках реле и силой нажатия контактов при срабатывании реле.

Поскольку вращающий момент реле пропорционален подведенной к нему мощности, то реле срабатывает при определенном произведении U H ? I p. Минимальное значение мощности на зажимах реле, при котором оно срабатывает, принято называть мощностью срабатывания реле S CP. Для большинства индукционных реле S CP = (0,2 ? 4) B ? A.

Чувствительность реле оценивается по вольт-амперной характеристике, которая представляет собой зависимость напряжения срабатывания реле от тока (рис. 2.20, а), при неизменном угле между векторами ? H и ? p равном углу максимальной чувствительности [3].

Зависимость мощности срабатывания реле от угла между векторами ? H и ? p при неизменном токе принято называть угловой характеристикой реле (рис. 2.20, б) [2]. Она определяет зоны срабатывания и несрабатывания реле. Как видно, при углах, соответствующих изменению направления вращающего момента, мощность срабатывания возрастает и стремится к бесконечности. При ? р = ? МЧ мощность срабатывания реле имеет минимальное значение.

Принцип действия микроэлектронных статических реле направления мощности РМ-11 и РМ-12 основан на измерении длительности интервалов времени, при котором напряжение и ток, подведенные к реле, имеют одинаковый знак. Время совпадения знака сигналов измеряется в течение каждого полупериода и сравнивается с уставкой. При определенной продолжительности времени совпадения знаков сигналов реле срабатывает. Эти реле превосходят индукционные по многим основным характеристикам и широко используются в системах релейной защиты [3].

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Реле направления мощности.

Назначение и устройство.

Реле направления мощности применяют в схемах РЗиА, когда требуется определять направление (знак) активной или реактивной мощности. Различные модификации реле реагируют на токи и напряжения прямой, обратной или нулевой последовательности.

Устройство реле основано на индукционном принципе (рис. 7.10). Оно состоит из замкнутого стального магнитопровода 1 с четырьмя выступающими внутрь полюсами и двумя секционированными обмотками, к одной из которых (поляризующей) подводится напряжение (поляризация по напряжению) или ток (поляризация по току), к другой — ток (токовая обмотка). Токовая обмотка 2 расположена на противоположных полюсах 3 и 4 и создаёт магнитный поток Ф_т. Поляризующая обмотка 5 (обмотка напряжения) расположена на ярме и создаёт магнитный поток Ф_н, проходящий через полюсы 6 и 7 и сдвинутый в пространстве относительно потока Ф_н на угол 90°.

Между полюсами расположены неподвижный стальной сердечник 8, служащий для уменьшения воздушного зазора между полюсами, и ротор 9 (барабанчик с алюминиевыми стенками), на оси которого укреплён подвижный контактный мостик. Контакты реле замыкаются при его срабатывании и размыкаются при возврате подвижной системы в исходное положение под действием противодействующей пружины. В зависимости от назначения реле могут иметь один или два контакта (реле одностороннего или двустороннего действия).

Рис. 7.10. Устройство индукционного реле направления мощности

Взаимодействие магнитных потоков Ф, и Ф_н с индуктированными токами в стенках ротора создаёт на нём вращающий момент

где у/ — угол фазного сдвига между потоками Ф_т и Ф_н.

Считая, что у реле с поляризацией по напряжению магнитные потоки Ф_т и Ф_н пропорциональны соответственно току и напряжению, подведённым к реле, получим:

где у н — фазный угол между напряжением Up и током 1_н (внутренний угол реле), определяемый соотношением активного и реактивного сопротивлений цепи напряжения реле; (p_v— фазный угол между напряжением Up и током 1_Р (рис. 7.11), определяемый параметрами сети и схемой включения реле.

Если цепь напряжения реле выполнить так, чтобы её активное сопротивление было много меньше реактивного и принять, что угол у_н = 90°, то вращающий момент будет пропорционален активной мощности Рр на зажимах реле:

Такие реле, реагирующие на активную мощность, называют реле активной мощности, или косинусными.

Рис.7.11. Векторная диаграмма индукционного реле мощности с поляризацией по напряжению

Если же, наоборот, активное сопротивление цепи напряжения намного превышает реактивное и угол у_п = 0, то можно получить реле реактивной мощности (Qp), или синусное, вращающий момент которого будет пропорционален реактивной мощности:

Наибольшее распространение в схемах РЗиА имеют реле смешанного типа.

В общем случае вращающий момент достигает максимального значения, когда

Знак минус показывает, что угол (Ip) снимается при неизменном значении угла фазного сдвига между током и напряжением, равном углу максимальной чувствительности реле: у>_р =_мл + 90°:

Отечественной промышленностью выпускаются реле направления мощности трёх основных типов (вместо ИМБ):

ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ

Назначение и требования к реле. Реле направления мощности (РНМ) реагируют на значение и знак мощности S, подведенной к их зажимам. Они используются в схемах как орган, определяющий по направлению (знаку) мощности (протекающей по защищенной ЛЭП);. где произошло повреждение – на защищаемой ЛЭП или на других присоединениях, отходящих от шин подстанции (рис.2.32, а). В первом случае при КЗ в К1 мощность КЗ S_K₁ направлена от шин в ЛЭП, и РНМ должно срабатывать и замыкать свои контакты, во втором – при КЗ в К2 – мощность КЗ S_K₂ направлена к шинам, в этом случае реле не должно замыкать контакты.

Реле мощности имеет две обмотки: одна питается напряжением U_Р, а другая – током сети I_P (рис.2.32, б). Взаимодействие токов, проходящих по обмоткам, создает электромагнитный момент, значение и знак которого зависят от напряжения U_Р, тока I_P и угла сдвига φ_Р между ними.

Чувствительность РНМ оценивается минимальной мощностью, при которой реле замыкает свои контакты. Эта мощность называется мощностью срабатывания и обозначается S_С.Р.

Реле направления мощности выполняются мгновенными. Время срабатывания РНМ должно быть минимальным.

Конструкция и принципы действия индукционных реле мощности. Индукционные реле мощности выполняются с подвижной системой в виде цилиндрического ротора (рис.2.33, а). Реле имеет замкнутый четырехполюсный магнитопровод 1 с выступающими внутрь полюсами. Между полюсами установлен стальной цилиндр (сердечник) 2, повышающий магнитную проницаемость междуполюсного пространства. Алюминиевый цилиндр (ротор) 3 может поворачиваться в зазоре между стальным сердечником и полюсами. При повороте ротора 3 происходит замыкание контактов реле 6.

Для возврата ротора и контактов в исходное положение предусматривается противодействующая пружина 7 (рис.2.33, б).

Обмотка 4 питается напряжением U_Р = U_C/K_U, а обмотка 5 – током I_P = I_C/K_I, где U_C и I_С – напряжение и ток сети (защищаемого элемента). Ток I_H = U_P/Z_H в обмотке 4 создает магнитный поток Ф_H (поляризующий).

Ток I_P, проходящий по обмотке 5, создает магнитный поток Ф_Т (рабочий).

На рис.2.34 изображена векторная диаграмма магнитных потоков Ф_H и Ф_Т. За исходный для ее построения принимается вектор напряжения U_Р. Ток I_H сдвинут по фазе относительно напряжения U_Р на угол α, а ток I_P – на угол φ_Р.

Угол α определяется индуктивным и активным сопротивлением обмотки 4, питаемой напряжением, и называется углом внутреннего сдвига реле. Угол φ_Р зависит от параметров сети и фаз подведенных к реле U_С и I_С.

Магнитные потоки Ф_Н и Ф_Т изображены на диаграмме совпадающими с создающими их токами I_Н и I_Р.

Из векторной диаграммы следует, что потоки Ф_Н и Ф_Т, а также токи I_Н и I_Р сдвинуты по фазе на угол ψ = α – φ_Р, электромагнитный момент М_Э согласно формуле (2.13):

(2.17)

выражая Ф_Н и Ф_Т через создающие их токи, получим

(2.18)

где – мощность, подведенная к реле.

Анализируя выражение (2.18), можно сделать следующие выводы: электромагнитный момент peлe пропорционален мощности на его зажимах; знак электромагнитного момента реле определяется знаком sin(α – ψ_Р) и зависит от значения φ_Р и угла внутреннего сдвига α. Это иллюстрируется рис.2.34, где зона отрицательных моментов заштрихована. Незаштрихованная часть диаграммы соответствует области положительных моментов, где Ф_Т опережает Ф_Н, а φ_Р и его синус имеют положительный знак. Линия АВ, проходящая через углы α – φ_Р = 0 и 180°, называется линией изменения знака момента. Она всегда расположена под углом α к вектору U_P, т.е. совпадает с направлением векторов I_H и Ф_H.

Линия CD (перпендикулярная АВ) называется линией максимальных моментов. Момент М_Э достигает максимума при α – φ_Р = 90°, т.е. когда I_Р опережает I_H на 90°. Угол φ_Р, при котором М_Э достигает максимального значения, называется углом максимальной чувствительности, значение которого зависит от угла α, который определяется отношением X/R в цепи напряжения.

Читать еще: Мавританский газон: что это, плюсы и минусы, пошаговый процесс создания и последующий уход

Реле не действует, если отсутствует напряжение или ток в реле или если sin(α – φ_Р) = 0. Последнее условие имеет место при φ_Р = α и φ_Р = α + 180°.

Таким образом, выражение (2.18) и рис.2.34 показывают, что рассмотренная конструкция есть реле, реагирующее на знак мощности S_Р или, иными словами, и – на угол сдвига φ_Р между напряжением U_Р и током I_Р.

Основные характеристики реле мощности. Мощность срабатывания. Наименьшая мощность на зажимах реле, при которой оно срабатывает, называется мощностью срабатывания S_СР.

Зависимость мощности срабатывания от тока I_Р и угла φ_Р принято оценивать характеристикой чувствительности и угловой характеристикой.

Характеристика чувствительности представляет собой зависимость U_CP = f(I_Р) при неизменном φ_Р (рис.2.35), где U_CP – наименьшее напряжение, необходимое для действия реле (при данных значениях I_Р и φ_Р). Обычно характеристика снимается при φ_Р, равном углу максимальной чувствительности, т.е. для случая, когда sin(α – φ_Р) = 1.

Угловая характеристика представляет собой зависимость U_CP = f(I_Р) при неизменном значении I_Р. На рис.2.36 показана характеристика для реле смешанного типа с α = + 45°. Угловая характеристика (рис.2.36, а) позволяет определить изменение чувствительности реле (характеризуемое величиной U_CP ) при разных значениях угла φ_Р; минимальное значение U_CP_min и наиболее выгодную зону углов φ_Р, в пределах которой U_CP близко к U_CP_min, при каких углах φ_Р меняется знак электромагнитного момента и пределы углов φ_Р, которым соответствуют положительные и отрицательные моменты (рис.2.36, б).

Полярность обмоток. Знак электромагнитного момента реле зависит от относительного направления токов I_Р и I_H в его обмотках. Условились изготовлять РНМ так, что при одинаковом направлении токов в обмотках напряжения и тока реле замыкает свои контакты (см. рис.2.32). Одинаковым называется направление тока в обеих обмотках от начала к концу обмотки или наоборот. Заводы, изготовляющие реле, указывают однополярные зажимы обмоток, отмечая их условным знаком. На рис.2.32 начало обмоток отмечено точками. Реле подключается к ТТ и ТН с учетом полярности обмоток так, чтобы при КЗ в зоне РЗ реле замыкало свои контакты.

Явление самохода. Самоходом называют срабатывание РНМ при прохождении тока только в одной его обмотке – токовой или напряжения. Реле, имеющее самоход от тока, может неправильно сработать при обратном направлении мощности, когда повреждение возникает в непосредственной близости от реле в зоне его недействия, в результате чего напряжение на его зажимах будет равно нулю.

Причиной самохода обычно является несимметрия магнитных систем реле относительно цилиндрического ротора. Для устранения самохода на стальном сердечнике 2 (рис.2.33, а) предусмотрен срез; изменяя положения сердечника, можно компенсировать неравномерность потоков в воздушном зазоре.

Индукционные реле мощности типа РБМ. Отечественной электропромышленностью выпускались быстродействующие реле направления мощности РБМ промежуточного типа, конструктивное выполнение которых соответствует показанному на рис.2.32, а. Момент реле выражается уравнением

где β = 90 – α.

Имеются два основных варианта исполнения реле: РБМ-171 и РБМ-271, используемые обычно для включения на фазный ток и междуфазное напряжение. Угол максимальной чувствительности у этих реле может изменяться и имеет два значения: φ_М.Ч = – и 45° и φ_М.Ч = – 30°.

РБМ-178, РБМ-278 и РБМ-177, РБМ-277 включаются на ток и напряжение нулевой последовательности (НП); их угол максимальной чувствительности φ_М.Ч = + 70°. У реле РБМ-178 и РБМ-278 S_С.Р = 0,2 — 4 В·А, у реле РБМ-177 и РБМ-277 S_С.Р =0,6 + 3 В·А.

Реле РБМ-271. РБМ-277, РБМ-278 – двустороннего действия, имеют два замыкающих контакта, действующих при соответствующем знаке момента.

Индукционные РНМ заводом не изготовляются. Однако в эксплуатации находится большое количество таких реле.

Освоен промышленный выпуск РНМ типов РМ-11 (с угловой характеристикой, аналогичной РБМ-171) и РМ-12 (с угловой характеристикой, аналогичной РБМ-178). Напряжение срабатывания реле РМ-11 не более 0,25 В, а реле РМ-12 регулируется ступенями 1, 2 и 3 В. Устройство этих реле рассмотрено в § 2.19.

Реле мощности

Реле мощности в большинстве случаев определяют, где именно случилась аварийная ситуация или какая-то нестыковка. Но если производить более точную оценку того, правильно ли работает реле направления мощности, намного удобнее использовать такую формулу вращающегося момента, которая выражается через напряжение, которое подводится к прибору.

Для того чтобы устройство правильно работало, необходимо, чтобы напряжение, которое к нему подводится, было больше чем Ucvmin.

Оно будет включенным, когда будут несимметричные короткие замыкания. На маленькой среде базируется мертвая зона, но она появляется только в металлических трехфазных замыканиях.

Вторичные потоки измеряют, когда проводят проверку направленных защит, также токи небаланса в нулевых проводах и в рабочих обмотках дифференциальных защит.

Потом смотрят на правильность подсоединения цепей напряжения к прибору с помощью изъятия векторных диаграмм. В тоже время, когда снимаются векторные диаграммы, обязательно проверяют также и зоны, в которых действуют реле направления мощности, а также поддают проверке именно сам выбор направления реле мощности направленных защит.

И, наконец, реле направления мощности (РМ) также могут использоваться, например, в самых разных устройствах защиты для того, чтобы определить мощность.

Структура: У этого устройства есть две обмотки. Первая имеет подключение к ТТ, а также она обволакивается вторичным током Iр, тогда как вторая имеет подключение к ТН и обволакивается таким током, который прямо пропорциональный тому напряжению, которое находится на зажимах (Uр).

Эти два тока имеют свои разные потоки. Они пропорциональный разным токам (первый – Ip, второй — Uр), при таком раскладе направление мощности, то есть знак вращающегося момента, напрямую определяет направленность данной мощности.

Реле ограничения мощности

С помощью данного прибора можно:

Во-первых, обезопасить покупателя от некоторых некачественных деталей в электрической сети;
Во-вторых, его используют также для отключения загрузки, когда мощность, которую используют, зашкаливает за нормы, на некоторый период времени;
В-третьих, его используют при неполном выключении загрузки, когда напряжение зашкаливает за норму на какой-то определенный период времени;
Его также используют при напряжении нулевом, обратном, а также в напряженной последовательности;
Когда используется загрузка очень высокой мощности;
Также используется при предупреждении об возможных аварийных ситуациях;
Также их используют, корда загрузка подключается дистанционно к интерфейсу;
Данное устройство может поддерживать работу с той нагрузкой, которая превышает 2,5 кВт и они также поддерживают работу с нагрузкой до 30 кВт.
Также при не очень качественном напряжении, характерными для этой ситуации есть очень большие скачки напряжения, перекос, нарушение очередности;
Если вы пресекаете допустимый предел тока, то есть превышаете максимум, и слишком увеличиваете загрузку.

Реле ограничения мощности ОМ-110

Реле ограничения мощности ОМ-110 используется для проведения контроля активной или полной мощности однофазной нагрузки.

Диапазон, который поддается измерению: от 0 до 20 кВт возможно также от 0 до 20 кВА.

Возможности ОМ-110: отключает некоторые загрузки, при чрезмерном увеличении уровня загрузки, после этого автоматически производит включение.

Можно увидеть, что спереди на устройстве находятся специальные потенциометры, а также дип-переключатели, с помощью которых человек может быстро уяснить:

Во-первых, это максимальный уровень мощности;
Во-вторых, это время срабатывания;
В-третьих, это также время задержки автоматического повторного включения (АПВ).

Измерение мощности, которую он потребляет, происходит без роз соединения электрической цепи, при этом используется специальный токовый датчик, который встроенный в сам прибор.

Модель ОМ-110 может применяться, например, как цифровой ваттметр, то есть как прибор, который измеряет мощность как активной, так и погной.

Также она может применяться как устройство ограничения мощности, которая потребляется.

Питание ОМ-110 осуществляется от цепей измерения напряжения.

Читайте также на портале myfta.ru:

Вольфрамовая проволока Данная категория металлического.

Керамический тепловентилятор – вид отопительного прибор.

Реле для бытовых электросетей: виды, назначение и принцип работ

В статье рассматривается устройство современных реле, применение в быту и подключение реле контроля напряжения, дифференциального реле, реле времени, реле приоритетного контроля мощности, реле контроля освещенности, реле контроля температуры, силовые реле или контакторы.

Что такое реле
Описание и принцип действия реле контроля напряжения
Описание и принцип действия дифференциального реле (УЗО)
Описание и принцип действия реле времени, программируемые реле-таймеры
Описание и принцип действия реле приоритетного контроля мощности (тока)
Описание и принцип действия реле контроля температуры
Описание и принцип действия реле контроля освещенности (сумеречное реле)
Мощные реле — контакторы

Что такое реле

Реле — это устройство, способное при возникновении контролируемого им условия коммутировать (разрывать или соединять) различные элементы электросети. В домашней электросети различные типы реле используются для организации автоматического выполнения операций, требующих включения-отключения электроприборов, а также ряда защитных функций.

Современное реле, использующееся в быту, обычно состоит из трёх элементов, собранных в одном корпусе:

Датчик, осуществляющий контроль сигнала и передающий его на модуль обработки.
Модуль обработки, обычно на базе микроконтроллера, осуществляющий анализ получаемого сигнала, заключающийся в сравнении его с заданной настройками величиной. В случае достижения контролируемым сигналом значения срабатывания, модуль обработки выдает сигнал на коммутирующую часть.
Коммутирующая часть — это электронный ключ или электромагнитное реле, осуществляющее разрыв или коммутацию электросети.

В зависимости от используемого типа датчика и модуля обработки наиболее распространёнными являются следующие типы реле:

Реле контроля напряжения.
Дифференциальное реле или УЗО.
Реле времени и программируемые реле-таймеры.
Реле контроля мощности.
Реле контроля освещённости.
Реле контроля температуры.
Силовые реле или контакторы.

Рассмотрим все указанные выше виды реле более подробно.

Описание и принцип действия реле контроля напряжения

Поскольку качество электроснабжения в большинстве городов России остается довольно низким, то приходится самостоятельно решать вопрос защиты бытовой техники от резких скачков в питающей электросети. Большинство реле контроля напряжения выполняется на базе микроконтроллера с высоким быстродействием, в функции которого входит постоянное отслеживание величины питающего напряжения. При превышении напряжением заданного минимального или максимального порога производит защитное отключение подключенного через реле оборудования от электросети.

Стандартным порогом срабатывания реле контроля напряжения является минимальное напряжение питающей сети менее 170 В и максимальное — 250 В. После отключения прибор продолжает контроль питающей сети, после стабилизации напряжения на безопасном уровне включается выдержка времени, после чего реле автоматически подключает защищаемую электросеть к питающей энергосистеме.

Структурная схема реле контроля напряжения

Данные приборы рекомендуют устанавливать непосредственно после вводного автомата и счетчика, благодаря чему одним реле защищается вся внутренняя электросеть.

Подключение реле контроля напряжения (барьер с креплением на DIN рейку)

Выбор мощности данного реле производится с учётом возникновения бросков тока при одновременном отключении большого количества электроприборов, особенно работающих двигателей. Наиболее оптимальным является 4-х или 5-ти кратное превышение коммутационного тока реле контроля напряжения на вводном автоматическом выключателе.

В том случае, если необходимо защитить только отдельный бытовой прибор или маленькую группу, можно использовать реле контроля напряжения, выполненное в корпусе под стандартную розетку или размещённое в корпусе удлинителя.

При покупке данного типа реле имеет смысл отдавать предпочтение более дорогим моделям с индикацией величины сетевого напряжения и возможностью самостоятельного изменения верхней и нижней границы срабатывания защиты.

При выборе реле контроля напряжения можно остановиться на различных проверенных временем производителях из СНГ. Объясняется это просто — проблемы с элетроснабжением у нас общие.

Производитель	Тип реле	Крепление	Ток, А	Цена, руб.
DigiTOP	V-protector VP-63A	DIN-рейка	63	1125
ZUBR	D32t	DIN-рейка	32	720
ZUBR	R116y	розетка	16	620

Описание и принцип действия дифференциального реле (УЗО)

Данное реле используется в связи с необходимостью защитить человека от поражающего воздействия электрического тока. При соприкосновении человека с оголенной проводкой или корпусом электроприбора, находящемся под напряжением, через его тело начинает протекать ток «утечки».

Как известно в сетях 220 В, 50 Гц при протекании через человеческое тело тока в 8–10 мА ощущаются очень сильная боль и спазмы, а 100 мА через 2–3 секунды вызывает остановку сердца у взрослого человека. Именно для защиты от протекания токов утечки в электросетях предназначено реле дифференциальной защиты.

По внутреннему устройству они могут быть как электронными с возможностью регулирования тока срабатывания защиты, так и электромеханическими. Для домашних целей целесообразно отдавать предпочтение электронным, поскольку они могут гарантировать отключение электроэнергии при токе утечки в 2–3 мА, чем спасут жизнь, как взрослому, так и шаловливому ребенку.

Принципиальное устройство дифференциального реле

Принцип действия электронного однофазного дифференциального реле довольно прост. Электроникой контролируется ток, протекающий по нулевому проводу (N) и по «фазе» (L), в случае возникновения разницы между ними, превышающей заданную величину, подаётся команда на отключение электропитания.

Читать еще: Появился сильный шум при работе стиральной машины: причины и решение

В дифференциальное реле может встраиваться тепловая и максимальная токовая защита, что позволяет использовать его вместо вводного разъединителя или автоматического выключателя. Во время коммутации важно правильно подключить к реле «фазу» и «ноль», в случае ошибки дифференциальное реле или УЗО работать не будет.

Смонтированное в распределительную коробку УЗО

В отношении дифференциальных реле или УЗО есть важное правило — ток срабатывания должен быть меньше смертельного для человека. Надёжны как многие производители из СНГ, так и такие известные бренды, как АВВ или Siemens.

Производитель	Тип реле	Ток срабатывания, мА	Ток прерывания, А	Цена, руб.
Legrand	TX3	30	25	1260
Eaton -Moeller	PF4-25/2	30	25	650

Описание и принцип действия реле времени, программируемые реле-таймеры

В каждом доме есть электроприборы, использование которых можно было бы оптимизировать с помощью автоматического включения или отключения с определённой выдержкой времени.

Наиболее простым примером использования реле времени может стать организация включения-выключения нагнетающего компрессора для аквариумов. Реле времени можно применять для автоматического отключения света в общем коридоре после его включения, незаменимо реле времени при организации автоматического полива, а также в других системах автоматики.

Имеющиеся в продаже реле времени могут быть как цифровыми, так и электромеханическими. Благодаря наличию информативного экрана и микроконтроллерной системы управления ряд моделей может поддерживать одновременный отсчет нескольких заданий, а также работать в цикличном режиме с привязкой к времени суток, что может использоваться в различных системах автоматизации.

Функциональная схема простейшего электронное реле времени

Электронное и электромеханическое реле времени

Цена данных реле очень сильно зависит от их возможностей, выбирать нужно под конкретный случай с учётом точности регулировки, максимальной выдержки, необходимого количества каналов.

Производитель	Тип	Ток коммутации, А	Цена, руб.
АВВ	E 234 CT-TGD.12	Выдает импульс	3000
ELKOep	циклическое CRM-2H/230V	16	1300
Eltimo	Электронный, розеточный 020S	10	2560

Описание и принцип действия реле приоритетного контроля мощности (тока)

Повышение интеллектуальности бытовых сетей стало возможным с использованием реле контроля мощности. Данное оборудование используется для ограничения максимальной нагрузки в слабых по мощности электросетях.

Функционально данное реле состоит из нескольких контролируемых линий. Каждая линия на центральный процессор передает данные по току в нагрузке, при превышении суммарной мощностью защитного порога происходит автоматическое отключение одной из выходных линий. При этом одна из линий имеет приоритет над всеми остальными, её отключение производится только в случае возникновения аварийного тока. После снижения потребления электроэнергии по главной линии производится автоматическое включение второстепенных потребителей.

Функциональная схема реле приоритетного контроля мощности потребления

Максимальная мощность срабатывания защиты может регулироваться с помощью вынесенного на лицевую панель реле регулятора.

Производитель	Тип	Мощность, кВт	Цена, руб.
Новатек-Электро	ОМ-110	0-20	1200
F&F	PR-615	1-7	2100

Описание и принцип действия реле контроля температуры

Во многие бытовые нагревательные приборы уже встроено реле контроля температуры, но поскольку оно находится на минимальном удалении от нагревательного прибора, точность поддержания им требуемой температуры довольно невысокая. Использование отдельного реле контроля температуры позволяет добиться оптимальной температуры в помещении, его можно использовать для автоматического включения-отключения обогревателей, вентиляторов, кондиционеров, холодильных установок.

Многие из данных приборов имеют встроенные экраны и табло, показывающие текущую температуру в контролируемом помещении и величину задания. Данные реле могут комбинироваться с реле времени, благодаря чему можно настраивать автоматический переход на пониженную или повышенную температуру задания в зависимости от времени суток или дня недели.

Подключение простейшего реле контроля температуры

Датчик температуры может поставляться как отдельно, так и встроенный в реле, при этом может использоваться различный тип датчиков, подключаемых с помощью 2-х или 3-х проводов.

Реле контроля температуры в корпусе для подключения к стандартной розетке

Производитель	Тип	Температура, °С	Ток, А	Цена, руб.
F&F	CRT-04	-20. +40	16	3600
Укрреле	РТ-10/П01	0. +99	10	400

Описание и принцип действия реле контроля освещенности (сумеречное реле)

Автоматическое управление освещением позволяет в значительной степени экономить электроэнергию, благодаря возможности своевременного включения-отключения источников света. Для этих целей можно использовать готовые реле, к которым подключаются датчики освещённости, расположенные в контролируемом помещении.

Подключение простейшего реле контроля освещённости

В ряде моделей может быть предусмотрена регулировка чувствительности используемого фотоэлемента для более раннего или позднего включения освещения.

Производитель	Тип	Мощность, кВт	Цена, руб.
F&F	AZH-106	3,5	750
TENSE	FT-04	1,1	1000

Мощные реле — контакторы

Так как большинство рассмотренных выше реле предназначены для коммутации нагрузки мощностью от сотен ватт до десяти киловатт, для увеличения мощности коммутации используются дополнительные коммутационные реле большой мощности — контакторы. С их помощью можно коммутировать нагрузку в несколько сотен киловатт, благодаря чему расширяются возможности рассмотренных ранее реле.

Использование различных типов реле позволяет оптимизировать работу многих электроприборов, защитить от их случайного выхода из строя, спасти собственную жизнь. На их базе можно создать большое количество систем малой автоматизации, таких как устройства поддержания оптимального микроклимата, системы полива, автоматического открывания дверей, включения-отключения света и многие другие. Компактные размеры и стандартные габариты корпуса позволяют подключать их непосредственно к стандартным розеткам или использовать для их установки готовые электромонтажные коробки, что значительно снижает стоимость автоматики в целом.

Что такое реле: виды, принцип действия и области применения

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

История создания

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

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

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

Первое реле Морзе

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

Устройство и принцип работы реле

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

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

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

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

Простейшая схема устройства электромагнитного соленоида

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

В видеоролике ниже разъясняется принцип действия электромагнитного КУ:

Основные характеристики КУ

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

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

Классификация и для чего нужно реле

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

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

Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:

По сфере применения:

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

По принципу действия:

тепловые;
электромагнитные;
магнитолектические;
полупроводниковые;
индукционные.

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

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

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

контактные;
бесконтактные.

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

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

Основные виды реле и их назначение

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

Электромагнитные реле

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

Принцип работы электромагнитного соленоида

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

Реле переменного тока

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

Промежуточное реле 220 В

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

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

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

С каждым годом реле становятся эффективней и компактней

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

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

Реле постоянного тока

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

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

Четырехконтактное автомобильное реле

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

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

0 0 голоса

Рейтинг статьи