Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Перекидное реле принцип действия

Устройство, схема и подключение промежуточного реле

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Промежуточные электромагнитные реле применяются во многих электронных и электрических схемах и предназначены для коммутации электрических цепей. Они используются для усиления и преобразования электрических сигналов; запоминания информации и программирования; распределения электрической энергии и управления работой отдельных элементов, устройств и блоков аппаратуры; сопряжения элементов и устройств радиоэлектронной аппаратуры, работающих на различных уровнях напряжений и принципах действия; в схемах сигнализации, автоматики, защиты и т.п.

Промежуточное электромагнитное реле представляет собой электромеханическое устройство, которое может коммутировать электрические цепи, а также управлять другим электрическим устройством. Электромагнитные реле делятся на реле постоянного и переменного тока.

Работа электромагнитного реле основана на взаимодействии магнитного потока обмотки и подвижного стального якоря, который намагничивается этим потоком. На рисунке показан внешний вид промежуточного реле типа РП-21.

1. Устройство реле.

Реле представляет собой катушку, обмотка которой содержит большое количество витков медного изолированного провода. Внутри катушки находится металлический стержень (сердечник), закрепленный на Г-образной пластине, называемой ярмом. Катушка и сердечник образуют электромагнит, а сердечник, ярмо и якорь образуют магнитопровод реле.

Над сердечником и катушкой расположен якорь, выполненный в виде пластины из металла и удерживаемый при помощи возвратной пружины. На якоре жестко закреплены подвижные контакты, напротив которых расположены соответствующие пары неподвижных контактов. Контакты реле предназначены для замыкания и размыкания электрической цепи.

2. Как работает реле.

В исходном состоянии, пока на обмотку реле не подано напряжение, якорь под воздействием возвратной пружины находится на некотором расстоянии от сердечника.

При подаче напряжения в обмотке реле сразу начинает течь ток и его магнитное поле намагничивает сердечник, который преодолевая усилие возвратной пружины, притягивает якорь. В этот момент контакты, закрепленные на якоре, перемещаясь, замыкаются или размыкаются с неподвижными контактами.

После отключения напряжения ток в обмотке исчезает, сердечник размагничивается, и пружина возвращает якорь и контакты реле в исходное положение.

3. Контакты реле.

В зависимости от конструктивных особенностей контакты промежуточных реле бывают нормально разомкнутые (замыкающие), нормально замкнутые (размыкающие) или перекидные.

3.1. Нормально разомкнутые контакты.

Пока напряжение питания не подано на катушку реле, его нормально разомкнутые контакты всегда разомкнуты. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты замыкаются, замыкая электрическую цепь. На рисунках ниже показана работа нормально разомкнутого контакта.

3.2. Нормально замкнутые контакты.

Нормально замкнутые контакты работают наоборот: пока реле обесточено, они всегда замкнуты. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты размыкаются, размыкая электрическую цепь. На рисунках показана работа нормально разомкнутого контакта.

3.3. Перекидные контакты.

У перекидных контактов при обесточенной катушке средний контакт, закрепленный на якоре, является общим и замкнут с одним из неподвижных контактами. При срабатывании реле средний контакт вместе с якорем перемещается в сторону другого неподвижного контакта и замыкается с ним, одновременно разрывая связь с первым неподвижным контактом. На рисунках ниже показана работа перекидного контакта.

Многие реле имеют не одну, а несколько контактных групп, что позволяет осуществлять управление несколькими электрическими цепями одновременно.

К контактам промежуточных реле предъявляются особые требования. Они должны иметь малое переходное сопротивление, большую износоустойчивость, малую склонность к привариванию, высокую электропроводность и большой срок службы.

В процессе работы контакты своими токоведущими поверхностями прижимаются друг к другу с определенным усилием, создаваемым возвратной пружиной. Токоведущая поверхность контакта, соприкасающаяся с токоведущей поверхностью другого контакта называется контактной поверхностью, а место перехода тока из одной контактной поверхности в другую называется электрическим контактом.

Соприкосновение двух поверхностей происходит не по всей кажущейся площади, а лишь отдельными площадками, так как даже при самой тщательной обработке контактной поверхности на ней все равно будут оставаться микроскопические бугорки и шероховатости. Поэтому общая площадь соприкосновения будет зависеть от материала, качества обработки контактных поверхностей и усилия сжатия. На рисунке показаны контактные поверхности верхнего и нижнего контактов в сильно увеличенном виде.

В месте перехода тока с одного контакта в другой возникает электрическое сопротивление, которое называется переходным сопротивлением контакта. На величину переходного сопротивления существенное влияние оказывает величина контактного нажатия, а также сопротивление окисных и сульфидных пленок, покрывающих контакты, так как они являются плохими проводниками.

В процессе длительной работы поверхности контактов изнашиваются и могут покрываться налетами копоти, окисными пленками, пылью, непроводящими частицами. Также износ контактов может быть вызван механическими, химическими и электрическими факторами.

Механический износ происходит при скольжении и ударах контактных поверхностей. Однако главной причиной разрушения контактов являются электрические разряды, возникающие при размыкании и замыкании цепей в особенности цепей постоянного тока с индуктивной нагрузкой. В момент размыкания и замыкания на контактных поверхностях происходят явления плавления, испарения и размягчения контактного материала, а также перенос металла с одного контакта на другой.

В качестве материалов для контактов реле применяют серебро, сплавы твердых и тугоплавких металлов (вольфрам, рений, молибден) и металлокерамические композиции. Наибольшее применение получило серебро, обладающее малым контактным сопротивлением, высокой электропроводностью, хорошими технологическими свойствами и относительно невысокой стоимостью.

Следует помнить, что абсолютно надежных контактов нет, поэтому для повышения их надежности применяют параллельное и последовательное включение контактов: при последовательном включении контакты могут разорвать большой ток, а параллельное включение повышает надежность замыкания электрической цепи.

4. Электрическая схема реле.

На принципиальных схемах катушка электромагнитного реле изображается прямоугольником и буквой «К» с цифрой порядкового номера реле в схеме. Контакты реле обозначаются этой же буквой, но с двумя цифрами, разделенными точкой: первая цифра указывает на порядковый номер реле, а вторая на порядковый номер контактной группы этого реле. Если же на схеме контакты реле расположены рядом с катушкой, то их соединяют штриховой линией.

Запомните. На схемах контакты реле изображают в состоянии, когда на него напряжение еще не подано.

Электрическую схему и нумерацию выводов реле производитель указывает на крышке, закрывающей рабочую часть реле.

На рисунке видно, что выводы катушки обозначены цифрами 10 и 11, и что реле имеет три группы контактов:
7 — 1 — 4
8 — 2 — 5
9 — 3 — 6

Здесь же под электрической схемой указаны электрические параметры контактов, показывающие, какой максимальный ток они могут пропустить (коммутировать) через себя.

Контакты данного реле коммутируют переменный ток не более 5 А при напряжении 230 В, и постоянный ток не более 5 А при напряжении 24 В. Если же через контакты пропускать ток больше указанного, то они очень скоро выйдут из строя.

На некоторых типах реле производитель дополнительно нумерует выводы со стороны присоединений, что очень удобно.

Для удобства эксплуатации, замены и монтажа реле применяют специальные колодки, которые устанавливаются на стандартную DIN-рейку. В колодках предусмотрены отверстия для контактов реле и винтовые контакты для подключения внешних проводников. Винтовые контакты имеют нумерацию контактов, которая соответствует нумерации контактов реле.

Также на катушках реле указывают род тока и рабочее напряжение обмотки реле.

На этом пока закончим, а во второй части рассмотрим основные параметры и подключение электромагнитных реле, где на примерах простых схем разберем работу реле.

До встречи на страницах сайта.
Удачи!

1. И. Г. Игловский, Г. В. Владимиров – «Справочник по электромагнитным реле», Л., Энергия, 1975 г.
2. М. Т. Левченко, П. Д. Черняев – «Промежуточные и указательные реле в устройствах релейной защиты и автоматики», Энергия, Москва, 1968, (Б-ка электромонтера, вып. 255).
3. В. Г. Борисов, – «Юный радиолюбитель», Москва, «Радио и связь» 1992 г.

Онлайн помощник домашнего мастера

Промежуточное реле – классификация, назначение, подключение и особенности срабатывания (Инструкция)

  • Оборудование

Промежуточное реле (или вспомогательное) – это часть электронного оборудования часто используемое при контроле работы различных электронных машин, которая управляет сразу несколькими цепями в сетях мощных устройств.

Краткое содержимое статьи:

Использование реле

Назначение промежуточного реле выполняется, когда нужно:

  • Произвести замыкание/размыкание нескольких взаимосвязанных цепей одновременно. Допустим, одним из контактов нужно вывести аварийный сигнал на табло прибора, а другим произвести выключение.
  • Обеспечить контроль над более мощным устройством, которое коммутирует (мгновенно изменяет параметры) в цепях большие значения силы тока. Например, в приводе требуется подать напряжение на соленоид выключателя с силой тока, которая доходит до значения в 63 А при включении, но осуществить это используя одно вспомогательного реле не выйдет.

Здесь возникает вопрос, как подключить промежуточное реле? Для начала нужно будет подать напряжение на вспомогательное реле, включающее контактор с большей мощностью. Затем он и осуществит коммутацию нужного значения силы тока.

Схемы подключения промежуточного реле

Шунтовая схема, которая предусматривает включение обмотки реле через полное напряжение и сериесная схема с последовательным подключением обмотки реле к выключателю.

Характеристики и классификация вспомогательных реле

Классификация производится по различным признакам. По типу переключений разделяют минимальные и максимальные реле, одни действуют на понижение какого-либо параметра, а другие на возрастание соответственно. По методике работы известны косвенные реле, работающие с помощью других устройств и прямые, которые сразу выполняют переключение.

Согласно назначению данные устройства делятся на комбинированные, логические и измерительные реле. Комбинированные представляют собой группу некоторого количества реле, которые соединены общей взаимосвязью. Логические реле действуют индивидуально и часто используются в дискретных цепях. Измерительные реле имеют регулировку работы в некотором диапазоне значений.

Место соединения

Приборы по месту соединения делятся на первичные и вторичные реле. При подключении напрямую в электрическую цепь используют первичные реле, а при подключении через индуктивную (или же емкостную) связь применяют вторичные реле.

Читать еще:  Как выполнить ввод электроэнергии в частный дом

Защитные реле

Также есть так называемые защитные реле, которые практически идентичны по своему назначению и подразделяются на полупроводниковые, магнитоэлектрические, поляризационные, индукционные и электромагнитные реле. Это обуславливает различие вспомогательных реле по принципу их работы.

Ранее в большинстве случаев использовали реле с электромагнитным принципом работы. Сейчас наиболее популярными стали полупроводниковые на основе полупроводниковых элементов.

Когда встает вопрос как выбрать промежуточное реле, в первую очередь стоит обратить внимание на его характеристики. Ведь по внешнему виду данный прибор практически не отличается. Это обусловлено тем, что структура данного электронного устройства приблизительно одинаковая, которая включает панель, катушку, магнитопровод, полюсный наконечник, якорь, регулировочные шпильки, пружинный механизм и контактный блок. Реле рассчитывают, как для постоянного, так и для переменного напряжения.

Выбор реле

Приведем основные характеристики промежуточного реле, на которые стоит обращать внимание: вид тока, степень вибраций, габариты, количество пыли, тип и число контактов, взрывоопасность среды, допустимые значение токов на контактах, влажность окружающей среды, ток коммутации, интервал температур при эксплуатации, мощности потребления и напряжение питания.

Вспомогательные реле, выполняющие необходимые функции в промышленности (например, в самолетах и машиностроении), зачастую снабжены специальными колодками для крепления на дин-рейку. Для крепления на этих рейках производятся колодки с большим диапазоном размеров разъемов, что позволяет более комфортно эксплуатировать прибор в рамках одного устройства для разных значений напряжения.

Одной из важнейших характеристик считается время переключения контактов из одного положения в другое. Судя по этим данным возможно сделать вывод об уровне защиты оборудования от негативных факторов среды. Если время переключения реле составляет меньше 0,06 с, то возможно уменьшение инерции за счет использования шихтованного сердечника, который состоит из тонких склеенных пластин из металла.

Работоспособность реле, как правило, колеблется в некотором диапазоне значений температур, при которых оборудование может выполнять сове функциональное назначение. К факторам, которые влияют на работоспособность реле можно причислить устойчивость сплавов к условиям окружающей среды (погоде) и уровень защиты корпуса.

Для реле с электромагнитным принципом работы габариты довольно важны. Механические устройства довольно часто применяются в цепях с повышенными напряжениями. Такие цепи постоянно имеют нужду в применении достаточно мощных контактов. Полупроводниковые ключи не выдерживают образующихся при такой работе температур.

При применении реле технике из промышленности очень важен критерий механических нагрузок. В связи с этим определенные типы промежуточных реле конструируются и проектируются для разных условий эксплуатации.

Промежуточные реле: назначение, где применяются и как их выбирают

Под термином «промежуточные реле» чаще всего подразумевают электромагнитные реле, которые используются в качестве так называемых вспомогательных реле, играющих не главную, но очень важную роль в схемах управления разнообразных технологических установок, станков, комплексов.

Сегодня под словом «реле» понимают не только электромагнитные реле, какими они были изначально, реле теперь может быть и электронным и электромагнитным. Так или иначе, реле — это ключ, предназначенный для размыкания или замыкания электрической цепи с той или иной целью, когда определенные параметры цепи принимают заданные значения, или когда часть технического устройства оказывается в заданном состоянии, например в результате внешних воздействий на него.

В настоящее время на рынке представлен достаточно широкий ассортимент промежуточных реле. Есть возможность подобрать промежуточное реле как по ценовой категории, так и по свойству решаемых задач. Самые распространённые производства фирм Finder, Phoenix, АВВ, Schneider electric. Из отечественных укажем реле типа РПЛ, РПУ-2М, РП, РЭП, к примеру.

В упрощенном виде промежуточное реле представляет собой электромагнитную катушку с сердечником, подключаемую либо на постоянный либо на переменный ток (это основные виды промежуточных реле), при появлении напряжения на которой, возникает электромагнитная сила притягивающая якорь, который, в свою очередь, замыкает подвижные контакты (обычно закреплённые на нём) с неподвижными, закреплёнными на корпусе. Тем самым замыкая или размыкая группы контактов. А уже эти контакты играют свою роль в цепях управления, то есть включают цепи сигнализации или защиты, размыкают (замыкают) цепь питания катушки магнитного пускателя электродвигателя (смотрите — схемы подключения магнитных пускателей). Вариантов может быть масса.

Промежуточное реле РПУ-2М

Одно промежуточное реле может иметь несколько групп замыкающих контактов и несколько групп размыкающих контактов. Необходимость в определенных технических характеристиках данного реле возникает из задач, стоящих перед проектировщиком.

Основная функция промежуточных реле — размножение контактов в цепях управления. Например, в цепи управления электродвигателем водяного насоса это реле имеет следующие функции — после нажатия кнопки «Пуск», одна пара замыкающих контактов замкнёт цепь сигнализации, показывающей оператору работу насоса, другая пара замкнёт цепь питания катушки магнитного пускателя, контактор пускателя сработает и запустит двигатель насоса. При этом пара размыкающих контактов разомкнёт цепь реверсивной работы электродвигателя, что предостережёт силовую схему от замыкания.

Кроме этого, промежуточные реле могут применяться в электрических схемах для усиления управляющих сигналов. Так, например, в схеме электрической нагревательной установки вход промежуточного реле подается сигнал с прибора теплового контроля, а уже своими контактами реле коммутирует катушку магнитного пускателя, который управляет подачей напряжения на нагревательные элементы печи.

Слабый сигнал с прибора теплового контроля не смог бы включить катушку пускателя. Что бы схема работала сигнал усиливают через промежуточное реле, т.е. реле срабатывает от сравнительно слабого тока, но включает электрические цепи по которым проходит значительно больший ток.

По сути само реле представляет собой миниатюрный электромагнитный пускатель, но полноценно не может заменить его в виду небольших коммутируемых токов. Проще говоря длительно допустимый ток контактных групп обычно не превышает 10А. Чего с избытком хватает для цепей управления. Четкость срабатывания реле обеспечивает отключающая пружина.

Промежуточные реле в шкафу управления

Выбор промежуточного реле происходит на основании его технических характеристик. Таких как питающее напряжения (В), потребляемая мощность (Вт), коммутируемый ток (А), длительно допустимый ток контактов (А), число и вид контактов контактов и габаритные размеры.

Не стоит забывать и об условиях эксплуатации: диапазон рабочих температур, вибрация, концентрация пыли, взрывоопасность среды, влажность воздуха и т. . п. Под каждое условие эксплуатации можно и нужно подобрать необходимый тип реле.

Необходимо помнить, что каждый элемент цепей защиты вносит в эту цепь свою погрешность. Так промежуточное реле имеет определённое время срабатывания (то есть вносит в схему защиты замедление), которое нужно учитывать. Обычно время срабатывания реле доходит до 0,1 сек. Но существуют так же и быстродействующие, максимальное время срабатывания которых достигает 0,02 сек.

Пример использования промежуточных реле:

Схема электрическая принципиальная электродного водонагревателя (промежуточные реле — К V1 , KV2 и К V3 , электромагнитный пускатель — КМ).

Напишите в комментариях для чего нужны эти три промежуточные реле в схеме водонагревателя?

Подключение промежуточного реле

Часто в сетях электрического снабжения требуется сразу замкнуть или разомкнуть цепи либо управлять какими-то мощными устройства. С такими целями используется промежуточное реле П-21, ПРГ, РЭК и т. д., принцип действия которого позволяет коммутировать высокие нагрузки в сети питания.

Назначение

Промежуточное или вспомогательное реле – это устройство, которое используется для контроля работы различных станков, комплексов и т. д., и позволяет обеспечить контроль сразу нескольких электрических цепей. К примеру, при помощи одного контакта осуществляется запуск станка, а другим производится выключение иного электрического устройства.

Фото — модульный ELF

Назначение реле промежуточного типа:

  1. Для замыкания или размыкания отдельных и независимых друг от друга цепей;
  2. Для замедления защитной реакции при необходимых высоких нагрузках;
  3. С целью контроля основного устройства в условиях высокого напряжения.

Фото — схема

Конструкция устройства может варьироваться в зависимости от его назначения и производителя (Omron, VDC, CAD, РЭП15). Рассмотрим самый простой вариант. Стандартное двухпозиционное вспомогательное реле состоит из электромагнитной катушки, оснащенной сердечником. К ней подключается постоянный или переменный ток нагрузки в зависимости от рабочей сети. Когда в катушке появляется напряжение, происходит замыкание рабочих подвижных контактов с неподвижными. Они установлены на корпусе над колодкой. Катушка управляет ими – они могут изменять свое положение и от этого может изменяться принцип питания.

Фото — конструкция OMRON

Главное назначение промежуточного реле – расцеплять и размножать отдельные контакты цепей. К примеру, если к нему подключить стандартный трехфазный электродвигатель, то произойдет следующее замыкание контактов:

  1. Пуск. Включится сигнализация;
  2. Сработает пускатель;
  3. Замкнется последняя пара контактов и заведется двигатель.

В большинстве случаев, также промежуточное реле времени и контроля разрывает реверс двигателя, чем препятствует резкое выключение мотора. Важно понимать, что промежуточное электромагнитное реле может быть оснащенным несколькими группами контактов управления. Их количество зависит от назначения конкретного устройства.

Чтобы было легче распознавать различные типы устройства, используется специальное буквенно-циферное обозначение, рассмотрим его на примере популярного ПЭ:

  • П – промежуточное;
  • Э – Электромагнитного типа;
  • 46 – номер серии;
  • 1 – импульсный;

Если после этого продолжается маркировка, то она означает: количество рабочих замыкающих контактов и климатическое исполнение отдельно взятого устройства. Очень часто производитель опускает в описании эти моменты, но они обязательно должны значиться в сертификате качества и паспорте.

Фото — рп-21

Видео: реле серии TR20
https://www.youtube.com/watch?v=amrLmRVyaaU

Параметры

У каждого отдельного промежуточного реле есть определенные технические характеристики. Рассмотрим их на примере отдельных моделей.

ТипЭлектромагнитное двухпозиционное
Нижний ток срабатывания при напряжении 24/110, А0,02/0,01
Количество циклов включения-выключения150 000
Степень защитыIР40
Климатические условия по ГОСТ 15150-69От -40 до +50

РК-4Р с розеткой:

Читать еще:  Как найти саморезы в гипсокартоне под шпаклевкой?
ТипЭлектромагнитное, трехпозиционное
Срабатывание, Адо 16
Рабочее напряжение, ВОт 12 (AC) в зависимости от модели 230 до
Износостойкость100 000
ЗащитаIР40
Количество контактов3 – замыкающий, размыкаемый, переключающий
Климатическое исполнениеОт -40 до +40

РПГ – это особенный вид промежуточных реле, которые называются герконовые, чаще всего их подключение производится в промышленных условиях. Стандартно герконовое реле используется в сложных автоматических цепях с напряжением от 16 до 42 Вольт, помогает контролировать выпрямленный трехфазный ток, могут контролировать микропроцессорное производство.

Маркировка этого типа расшифровывается иначе, чем у обычного устройства. РПГ-Х1-ХХ-Х-Х-ХХ:

  1. РПГ – на герконах;
  2. Х – вид установки проводов (винтовое крепление, спайка);
  3. 1 – вид геркона;
  4. ХХ – контакты, может быть от 1 до 10;
  5. Х- обмотки (данные приборы бывают однообмоточными или двухобмоточными);
  6. Х – количество однотипных промежуточных устройств в корпусе;
  7. ХХ – исполнение по климату.

МКУ являются одними из первых реле, которые использовались для коммутирования отдельных проводов на производственных автоматизированных работах. Оно относится к нейтральным двухпозиционным устройствам для контроля сигнальных цепей. Принцип работы отличается от классического за счет использования дополнительной магнитной полосы внутри корпуса.

Фото — ЭТК Урал

Плоский якорь и Ш-сердечник образуют сильную магнитную часть, визуально схема немного напоминает реле стартера ВАЗ. Сердечник изогнут особенным образом, позволяющим разделить его на две отдельные части, описанные ниже. В сердечнике устанавливается катушка с пластмассовым корпусом. Сердечник разделяется на несколько групп контактов. С правой стороны детали устанавливаются полюса, на них расположен медный виток, замкнутый накоротко. У этой серии усиленная магнитная система, она при помощи винтового крепления установлена на плате. В это же время, у левой части сердечника установлен якорь и его ограничитель. Он производится из легированного листового стального проката.

Это промежуточное электромагнитное реле 220в можно установить на дин рейку.

Параметры работы МКУ:

Напряжение катушки, ВОт 12 до 220 у постоянного тока и 16 – 380 у переменного
Номинальный ток, А5
Количество контактовОт 2
ТипПромежуточное многопозиционное

Фото — РПЛ 122

Устройство типа РПЛ бывает нескольких исполнений. Наиболее популярна модель РПЛ-122:

Напряжение изоляционного покрытия, В660
Рабочий ток, А16
Мощность, необходимая для работы катушки, Вт68 +/- 10 %
Износоустойчивость20 000 циклов
Допустимая частота включений3600
Масса, кг, не более (винтовое крепление/крепление на стандартную рейку)0,32/0,35

Характеристики промежуточного реле Schneider Electric серии K:

Ток, А10
Максимально допустимое напряжение, В650
Количество контактов4
ТипЭлектромагнитное многопозиционное
Ток, А16
Коммутационная износостойкость1 250 000
РежимыПродолжительный, прерывистый, кратковременный, комбинированный
Механическая износостойкость25 000 000
Температура, °Сот -40 до +55
Климатическое исполнениеУ3, Т3, УХЛ3, УХЛ4

Купить нужное промежуточное реле Finder, ИЭК, ABB, CR-M можно в любом электротехническом магазине. Стоимость зависит от типа устройства. В среднем цена колеблется в пределах от нескольких десятков долларов до сотен.

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:

  1. подача тока на первое коммутационное устройство;
  2. 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.

Читать еще:  Установка крана своими руками; это несложно

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:

Реле постоянного и переменного тока — особенности и отличия

В широком смысле слова, под реле понимают электронное или электромеханическое устройство, назначение которого — замыкать или размыкать электрическую цепь в ответ на определенное входное воздействие. Классическое реле — электромагнитное.

При прохождении тока через обмотку такого реле, возникает магнитное поле, которое, воздействуя на ферромагнитный якорь реле, вызывает перемещение данного якоря, тогда как он, будучи механически связан с контактами, замыкает или размыкает их в результате своего перемещения. Таким образом при помощи реле можно осуществлять замыкание или размыкание, то есть механическую коммутацию внешних электрических цепей.

Электромагнитное реле состоит минимум из трех (главных) частей: неподвижного электромагнита, подвижного якоря и переключателя. Электромагнит, по сути, — катушка, намотанная медным проводом на ферромагнитный сердечник. В роли якоря обычно выступает пластина, изготовленная из магнитного металла, которая и призвана воздействовать на коммутирующие контакты или на группу таких контактов, собственно и формирующих переключатель реле.

По сей день электромагнитные реле находят самое широкое применение в устройствах автоматики, телемеханики, электроники, вычислительной техники, и во многих других областях, где необходимо автоматически осуществлять коммутацию. Практически реле используется как управляемый механический выключатель или переключатель. Для коммутации же больших токов используются специальные реле, называемые контакторами.

При всем при этом электромагнитные реле подразделяются на реле постоянного тока и на реле переменного тока, в зависимости от того, какого рода ток необходимо подать на обмотку реле, чтобы его переключатель сработал. Далее рассмотрим различия между реле постоянного тока и реле переменного тока.

Электромагнитное реле постоянного тока

Говоря о реле постоянного тока, как правило имеют ввиду нейтральное (не поляризованное) реле, которое одинаково реагирует на ток любого направления в его обмотке — якорь притягивается к сердечнику, размыкая (или замыкая) контакты. По исполнению якоря реле бывают с втяжным якорем или с поворачивающимся якорем, но в любом случае функционально данные изделия полностью схожи.

Пока в обмотке реле ток не течет, его якорь находится максимально далеко от сердечника благодаря действию возвратной пружины. В этом состоянии контакты реле разомкнуты (для нормально-разомкнутого реле или для нормально-разомкнутой контактной группы данного реле) либо замкнуты (для нормально-замкнутого реле или для нормально-замкнутой контактной группы).

При прохождении постоянного тока через обмотку реле, в сердечнике и в воздушном зазоре между сердечником и якорем реле создается магнитный поток, инициирующий магнитное усилие, механически притягивающее якорь к сердечнику.

Якорь перемещаясь, переводит контакты в состояние противоположное исходному — замыкает контакты, если в исходном состоянии они были разомкнуты, либо размыкает их, если исходное состояние контактов было замкнутым.

Если в реле присутствует две группы контактов противоположного исходного состояния, то те что были замкнуты — размыкаются, а те что были разомкнуты — замыкаются. Так работает реле постоянного тока.

Электромагнитное реле переменного тока

В некоторых случаях бывает так, что источником энергии для питания обмотки реле может выступать только переменный ток. Тогда ничего не остается, как использовать для коммутации реле переменного тока, то есть такое реле, обмотка которого способна воздействовать на якорь при пропускании через нее переменного, а не постоянного тока.

В отличие от реле постоянного тока, реле переменного тока тех же размеров и при аналогичном среднем значении магнитной индукции в его сердечнике, обеспечивает вдвое меньшее магнитное усилие на якорь, чем в реле постоянного тока.

Суть в том, что электромагнитное усилие, в случае переменного тока, если подать его на обмотку обычного реле, носило бы ярко выраженный пульсирующий характер, и обращалось бы в ноль два раза за период колебаний питающего переменного напряжения.

Значит якорь испытывал бы вибрацию. Но так получилось бы в том случае, если не применять дополнительные меры. И дополнительные меры применяются, как раз и формируя различия в конструкциях реле переменного и постоянного тока.

Реле переменного тока устроено и работает следующим образом. Переменный магнитный поток основной обмотки, проходя через часть сердечника с прорезью, разделяется на две части. Одна часть магнитного потока проходит через экранированную часть разделенного полюса (через ту, на которой установлен короткозамкнутый проводящий виток), тогда как другая часть магнитного потока направляется через неэкранированную часть разделенного полюса.

Поскольку в короткозамкнутом витке наводится ЭДС и соответственно ток, то магнитный поток данного витка (наведенного в нем тока) противодействует вызывающему его магнитному потоку, что приводит к тому, что магнитный поток в части сердечника с витком отстает по фазе от потока в части сердечника без витка на 60-80 градусов.

В результате суммарное тяговое усилие на якорь никогда не обращается в ноль, поскольку оба потока проходят через ноль в разные моменты времени, и в якоре не возникает сколь-нибудь значимой вибрации. Формируемое таким образом результирующее усилие на якорь оказывается в состоянии произвести коммутирующее действие.

Промежуточные реле. Обзор

Компания ОВЕН продает 5 модификаций промежуточных реле и аксессуаров к ним российского производителя KIPPRIBOR на 5 А, 6 А и 10 А. Промежуточные реле используются для коммутации нескольких цепей одновременно или усиления управляющего сигнала в цепи.

Кратность продажи промежуточных реле и аксессуаров:

1 шт10 шт20 шт
реле серии MRреле серии RPколодки серии PYF-011
реле серии REPколодки серииPYF-025колодки серии PYF-022
реле серии RSколодки серии PYF-029колодки серии PYF-112
реле серии SRколодки серии PYF-039колодки серии PYF-122
зажим BS и модуль индикации LMколодки серии PYF-044
паста КПТ и пластины MTколодки серии PYF-045
разделитель SP и соединитель BCколодки серии PYF-144

Общая информация

Общая информация

Промежуточные реле иногда называют вспомогательными, так как именно они окажутся очень полезными, когда нужно коммутировать несколько цепей одновременно, особенно если эти цепи имеют такую мощность, которую не способны выдержать контакты основного реле. По сути, промежуточные реле – это логические реле, работающие в дискретных цепях, расширяющие функции других реле, которые присутствуют в электрической цепи.

Назначение промежуточного реле

Промежуточное реле как множитель контактов в цепях управления

Например, если необходимо произвести замыкание/размыкание нескольких взаимосвязанных цепей одновременно.

Рассмотрим применение промежуточного реле в цепи управления электродвигателем водяного насоса. Когда оператор нажимает кнопку «Пуск», одна пара замыкающих контактов реле замкнёт цепь светового индикатора, который покажет оператору, что насос включился, а другая пара замкнёт цепь питания катушки магнитного пускателя, контактор пускателя сработает и запустит двигатель нашего насоса. В это время пара размыкающих контактов разомкнёт цепь реверсивной работы во избежание замыкания в силовой схеме.

Промежуточное реле как усилитель управляющих сигналов

Например, если необходимо обеспечить контроль над более мощным устройством, которое коммутирует (мгновенно изменяет параметры) в цепях большие значения силы тока.

Рассмотрим электрическую схему нагревательной установки. Слабый сигнал с прибора теплового контроля не смог бы включить катушку пускателя, которая управляет подачей напряжения на нагревательные элементы печи, поэтому на вход промежуточного реле подается сигнал с прибора теплового контроля.

Принцип действия

При возникновении напряжения на катушке появляется электромагнитная сила, которая притягивает якорь. Вследствие этого под воздействием якоря замыкаются подвижные и неподвижные контакты. Подвижные контакты закреплены на якоре, а неподвижные на корпусе реле. Эти контакты включены в цепь управления. Они управляют работой защиты или сигнализации, подключают и отключают питание катушки контактора электрического двигателя или другой силовой установки.

Достоинства и недостатки

  • большой срок службы;
  • выдерживают высокий номинальный ток при небольших габаритах;
  • рабочее положение в пространстве может быть вертикальным и горизонтальным.
  • отказ срабатывания, если напряжение в электрической сети ниже нормы;
  • значительная потребляемая мощность при замыкании контактов.

Модификации промежуточных реле KIPPRIBOR

Промежуточные реле в компактном корпусе шириной 12,6 мм. Номинальный ток 5 А, имеет 2 перекидных контакта, напряжение питания:

Общепромышленное промежуточные реле со световым индикатором. Номинальный ток 5 А, имеет 4 перекидных контакта, напряжение питания:

  • 12 В постоянного или переменного тока
  • 24 В постоянного или переменного тока
  • 110 В постоянного или переменного тока
  • 220 В переменного тока

Также имеются модификации с ручным дублером и механическим индикатором срабатывания.

Силовые промежуточные реле со световым индикатором. Номинальный ток 10 А, имеет 2 или 4 перекидных контакта, напряжение питания:

Силовые промежуточные реле со световым индикатором. Номинальный ток 10 А, имеет 3 перекидных контакта, напряжение питания:

Как выбрать ПР?

При выборе промежуточного реле следует учитывать следующие параметры:

  • питающее напряжение;
  • коммутируемый ток;
  • потребляемая мощность;
  • тип и количество контактов.

А также для долгой и правильной эксплуатации нужно заранее учесть условия, в которых будет эксплуатироваться реле, такие как:

  • диапазон рабочей температуры;
  • уровень пыли и влажности окружающего воздуха;
  • высокая взрывоопасность;
  • наличие вибрации.

Аксессуары. Зачем нужна колодка?

Колодка (площадка под реле) предназначена для установки на стандартную DIN-рейку или плоскость. Колодка под реле изготовлена из негорючего, прочного и упругого материала, устойчивого к ошибкам при монтаже и эксплуатации.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector