Что такое поляризованное реле

Василиса ЯВИКС — интеллектуальная поисковая система. Завтра уже здесь!

что такое поляризованное реле
Телеграфное поляризованное реле

Поляризо́ванное реле́ — электромагнитное реле, в котором состояние коммутируемых контактов зависит от направления протекания тока в обмотке его электромагнита, то есть от полярности его подключения. Эта зависимость обеспечивается дополнительным магнитным потоком, который создаётся встроенным в магнитопровод постоянным магнитом.

Таким образом, положение якоря и состояние контактов при подаче тока в обмотку обусловлено взаимодействием двух магнитных потоков — управляющего, порождаемого током в обмотке, и поляризующего, создаваемого постоянным магнитом.

В отличие от нейтрального реле, поляризованное реле, срабатывает только от действия постоянного тока.

Конструкция

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

Обычно ярмо имеет Ш-образную форму, с двумя или одной обмотками, расположенными на крайних стержнях ярма. Постоянный магнит, расположенный в разрыве среднего стержня магнитопровода ярма, порождает в отсутствие тока обмоток симметричный поток магнитного поля в крайних стержнях.

Между полюсными наконечниками крайних стержней находится якорь, который может быть притянут к «левому» или «правому» стержню ярма.

При подаче тока в эти две обмотки якорь, в зависимости от полярности тока, перемещается к одному из стержней, а именно к тому, где напряжённость магнитного поля в немагнитном (воздушном) зазоре больше, так как взаимодействие магнитных потоков усиливает поле в одном из зазоров и ослабляет его в другом.

Разновидности

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

По способу коммутации реле делятся на два основных типа:

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

В авиации для защиты источников постоянного тока применяется силовое поляризованное реле особой конструкции — дифференциально-минимальное реле (ДМР).

Также существуют бесконтактные поляризованные реле — электронные устройства, функционально эквивалентные электромагнитным поляризованным реле, но построенные совершенно на иных принципах — это электронные полупроводниковые устройства или построенные по принципам магнитных усилителей. Такие устройства устойчиво работают в условиях сильных вибраций и ударов.

Реле, построенные в виде магнитных усилителей, имеют магнитную систему с несколькими обмотками и работают на переменном токе: при подмагничивании сердечника постоянным током того или иного направления меняется реактивное сопротивление вторичной обмотки положительным или отрицательным полуволнам переменного тока.

Изменение вторичного тока усиливается другим элементом, как правило, обычным неполяризованным реле.

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

Применение

Используются в автоматике, телемеханике, системах связи и др.

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

Фазочувствительное реле

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

Подобные реле широко применяются в устройствах железнодорожной автоматики как путевые реле: одна обмотка запитана напрямую от источника питания, вторая включена в рельсовую цепь.

Если РЦ свободна, то диск поднимается вверх и замыкает контакты, сообщающие о свободности пути, если путь занят, то якорь занимает нейтральное положение, а отклонение диска вниз означает пробой изолирующих стыков и ложное питание от соседней РЦ — смежные рельсовые цепи запитываются напряжениями противоположных фаз.

Примечания

  1. .
  2. Блок 6Ц254. Руководство по эксплуатации
  3. Бубнов В. Д., Дмитриев В. С. Устройства СЦБ, их монтаж и обслуживание. Полуавтоматическая и автоматическая блокировка. — М.: Транспорт, 1981. — 263 с.

Ссылки

Источник: http://yavix.ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8%20%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%B5

Электромагнитное реле

что такое поляризованное реле

Радиоэлектроника для начинающих

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

Устройство реле достаточно просто. Его основой является катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода.

Внутрь катушки устанавливается стержень из мягкого железа. В результате получается электромагнит. Также в конструкции реле присутствует якорь.Он закреплён на пружинящем контакте. Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

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

Устройство реле

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

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

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

Условное обозначение реле на схеме состоит как бы из двух частей. Одна часть (К1) – это условное обозначение электромагнитной катушки. Она обозначается в виде прямоугольника с двумя выводами. Вторая часть (К1.1; К1.

2) – это группы контактов, которыми управляет реле. В зависимости от своей сложности реле может иметь достаточно большое количество коммутируемых контактов. Они разбиваются на группы. Как видим, на обозначении изображены две группы контактов (К1.1 и К1.2).

Как работает реле?

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

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

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

Нормально разомкнутые контакты

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

Нормально замкнутые контакты

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

Переключающиеся контакты

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

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

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

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле

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

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

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

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

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

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

Потребляемая мощность реле

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

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

Есть ещё один параметр – это чувствительность реле. По своей сути, это и есть мощность потребления реле во включённом состоянии. Понятно, что реле, которому требуется меньше мощности для срабатывания, является более чувствительным по сравнению с теми, которые потребляют большую мощность.

Такой параметр, как чувствительность реле, особенно важен для устройств с автономным питанием, так как включенное реле расходует заряд батарей. К примеру, есть два реле с потребляемой мощностью 200 mW и 360 mW.

Таким образом, реле мощностью 200 mW обладает большей чувствительностью, чем реле мощностью 360 mW.

Как проверить реле?

Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Так как обмотка катушки реле обладает активным сопротивлением, то его можно легко измерить.

Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ω), до нескольких килоом (). Обычно самое низкое сопротивление обмотки имеют миниатюрные реле, которые рассчитаны на номинальное напряжение 3 вольта.

У реле, номинальное напряжение которых составляет 48 вольт, сопротивление обмотки намного выше. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.

Номинальное напряжение (V, постоянное) Сопротивление обмотки (Ω ±10%) Номинальный ток (mA) Потребляемая мощность (mW)
3 25 120 360
5 70 72
6 100 60
9 225 40
12 400 30
24 1600 15
48 6400 7,5

Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 mW.

Электромагнитное реле является электромеханическим прибором. Это, наверное, является самым большим плюсом и в то же время весомым минусом.

При интенсивной эксплуатации любые механические части изнашиваются и приходят в негодность. Кроме этого, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому их покрывают сплавами драгоценных металлов, таких как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. Если ваше реле всё-таки вышло из строя, то замену ему можно купить здесь.

К положительным качествам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.

» Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

  • Симистор.
  • Параметры МДП-транзисторов.

Источник: https://go-radio.ru/electromagnitnoe-rele.html

Поляризованное реле: принцип действия

что такое поляризованное реле

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

Основные виды электромагнитных реле

Главным назначением этих устройств является коммутация при больших токах нагрузки. Иначе говоря, они выполняют функции переключателей, которые посредством слабых токов включают цепи с большими токами.

Если такую цепь включать напрямую без реле, то проводка и кнопка просто не выдержит высоких токов и расплавится. Реле принимает на себя большую токовую нагрузку и производит коммутацию с помощью мощных контактов.

Электромагнитные выключатели разделяются на две основные группы:

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

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

Действие поляризованных устройств

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

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

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

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое замкнутая система

Источник: https://electric-220.ru/news/poljarizovannoe_rele_princip_dejstvija/2015-02-27-842

Виды реле и применение. Работа и назначение. Особенности

Реле – это выключатели, применяемые для разъединения, переключения и соединения электрических цепей с целью создания определенных условий эксплуатации приборов. Эти коммутационные устройства питания предложены в продаже в широком ассортименте разновидностей, отличающиеся по конструктивным особенностям и типу поступающего сигнала.

Различные виды реле используются в разнообразных направлениях:

  • Управление электрических систем.
  • Защиты систем от скачков напряжения.
  • Обеспечения бесперебойной работы приоритетного оборудования.
  • Автоматизации оборудования.

От функционирования данных устройств зависит фактическая целостность систем целиком или отдельного дорогостоящего оборудования.

В связи с этим к релe предъявляются строгие требования, такие как надежность, чувствительность и быстродействие. Отдельные устройства способны реагировать на изменение параметров в выбранном порядке.

К примеру, при возникновении аварийных ситуаций они отключают только поврежденные участки систем, в то время как все остальные элементы продолжат функционировать бесперебойно.

Виды реле

  • Электронные.
  • Герконовые.
  • Электротепловые.
  • Для извлечения временной выдержки.
  • Реле света.
  • Электромагнитные.
  • Приоритета.

Электронные

Такие устройства обычно применяются для подключения больших силовых нагрузок. Они подают и отключают напряжение на электрическую цепь. Электронные релe оснащаются полупроводниковым элементами (Резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды, микросхемы и т.п.).

Они реагируют на изменение параметров напряжения. Такие устройства можно встретить и в электросистеме транспортных средств. К примеру, блок электронных релe контролирует расход энергии и величину напряжения на клеммах аккумулятора.

Также он выполняет функцию управления системой освещения.

Герконовые

Такие виды реле представляют собой герконовую катушку. Внешне они выполнены в виде баллона, внутри которого создан вакуум или закачен специальный инертный газ.

В таких условиях располагаются соединительные элементы из пермаллоя в виде проволоки с контактами и покрываются тонким золотым или серебряным напылением. Геркон располагается в центре электрического магнита или находится под воздействием его поля.

В то время, когда ток подается на обмотку, образуется магнитный поток, который намагничивает пружины и запирает контакты. Обычно реле герконового типа применяется для переключения электрических цепей.

Герконовые релe бывают замыкающими, переключающими или размыкающими. Неоспоримым преимуществом подобных устройств являются их небольшие габариты, доступная стоимость, а также отсутствие трущихся частей, что обеспечивает их большим ресурсом. Их контактная группа полностью защищена от влаги, и располагается в благоприятных условиях вакуума или специального газа, что повышает надежность.

При использовании герконовых реле потребуется избегать применения таких устройств вблизи от источника ультразвука, который отрицательно влияет на электрические параметры датчика. Такой же эффект создает и стороннее магнитное поле. Также нужно учитывать, что герконовые реле не переносят механических повреждений.

Зачастую применяемая у них колба изготавливается из стекла, поэтому если его разбить, то устройство не сработает. Также нужно учитывать, что при подаче больших токов контакты герконов самопроизвольно размыкаются, поэтому такое оборудование должно эксплуатироваться только в тех системах, параметры напряжения в которых соответствуют техническим возможностям реле, прописанным в его инструкции.

Такая же проблема с самовольным размыканием и замыканием контактов наблюдается и при работе с низкочастотным напряжением.

Электротепловые

В устройстве таких релe применяются биметаллические пластины (слои из разных металлов). В принципе работы оборудования лежит разный коэффициент расширения при разогреве пластин. При достижении определенного показателя нагрева осуществляется отключение или переключение параметров электрического тока.

Обычно тепловые релe применяют при подключении электрических двигателей. Если оборудование начинает работать на износ в результате увеличения нагрузки, то увеличивается расход количества энергии. Как следствие через релe проходит значительно больше электричества, что и приводит к его разогреву.

Столь серьезные нагрузки обычно сопровождаются аварийными ситуациями, поэтому и применяется тепловое релe, которое прекратит подачу питания на оборудование. После того как биметаллические пластины в термореле остынут, электродвигатель снова удастся запустить.

На термических релe может иметься колесико регулировки температуры, а иногда предусматривается кнопка принудительного запуска.

Тепловые виды реле также бывают разных типов. Они могут применяться для трехфазных или обычных электросетей. Есть устройства, в которых температура контролируется с помощью чувствительного щупа, прикладываемого непосредственно к оборудованию. Также бывают устройства, в которых вместо металлических пластин применяются специальные сплавы.

При достижении определенных температур они расплавляются, тем самым полностью разрывая цепь. Эти устройства отличаются высокой скоростью срабатывания. Их принцип работы практически идентичен предохранителям. Для последующего запуска оборудования необходимо полностью сменить релe или расплавленный проводник, если это конструктивно предусматривается.

Подобные устройства обычно устанавливаются непосредственно на оборудование как последняя стадия защиты от перегорания.

Релe временной выдержки

Такие виды релe являются очень распространенными во многих сферах промышленности и бытовой жизни. Они позволяют подавать и отключать напряжения с короткими промежутками времени между действиями. В них применяются специальные замедляющие схемы, позволяющие создавать паузу в передаче электричества по цепи на несколько секунд.

Продолжительность разрыва зависит от сферы применения релe. Именно эти устройства работают в автомобилях при включении поворотных сигналов. Релe подает питание на лампочку и отключает его, многократно повторяя такое действие. Подобные устройства используются и на световых гирляндах, применяемых для украшения елки.

Увидеть в работе релe временной выдержки можно и на мигающих светофорах, которые стоят на железнодорожных переездах и т.д.

Таймер света

Такие виды реле весьма схожи с устройствами для извлечения временной выдержки. Они применяются для контроля за осветительным оборудованием, а точнее его запрограммированным включением и отключением в определенные часы. Релe выпускаются для промышленных и бытовых нужд. Промышленные таймеры света используются в крупных теплицах, животноводческих предприятиях и т.д.

В бытовой жизни подобные устройства можно встретить в домашних аквариумах, где они включают и отключают свет в строго заданном режиме. Таким образом, таймер света выполняет роль посредника, который подает напряжение на протяжении определенного времени, после чего его отключает. Фактически к устройству можно подключить и нагреватель, вентилятор или прочее электрооборудование, которое должно работать в определенные часы.

Подобные устройства могут быть электронными или электромеханическими. Электронные работают бесшумно, в то время как электромеханические создают незначительный гул. Электромеханические не имеют собственного источника питания, поэтому в случае пропажи напряжения в сети, установленные настройки времени сбиваются.

Электромагнитные

Их принцип работы основан на воздействии магнитного поля, которое создается током в статической обмотке, на имеющийся в конструкции якорь. Такое оборудование реагирует на значение тока подаваемого на обмотку. Электромагнитные релe бывают двух разновидностей: переменного и постоянного тока

Релe переменного тока срабатывает при подаче на его обмотку переменного тока определенной установленной частоты. Подобные виды релe производится со средним током нагрузки до 320А и напряжением до 1,6 кВ.

Устройства данного типа широко применяются на промышленном оборудовании, а также на некоторых разновидностях бытовой техники. Их можно встретить в конструкции медицинского оборудования, холодильников, телевизоров, и практически любой бытовой техники.

Самые мощные устройства применяются на промышленных станках.

Релe постоянно тока предназначено для работы в сетях с постоянным напряжением. Такие устройства могут быть нейтральными или поляризованными. Якорь поляризованных релe меняет направление своего движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные устройства не зависят от полярности напряжения.

Коммутаторы приоритета

Такие виды реле управляют подключением потребителей тока и реагируют на чрезмерное увеличение нагрузки. В результате устройство отключает менее необходимые потребители. Таким образом, применение таких систем позволяет не обесточивать всю цепь. Подобные устройства выпускаются как для промышленных, так и бытовых нужд. Бытовые релe приоритета монтируется на DIN-рейку в электрощитке дома или квартиры.

К нему подключается сразу две или более электролинии для питания розеток или оборудования. Одна из них является приоритетной. При чрезмерном потреблении энергии, объем которого является опасным для электропроводки, устройство отключит неприоритетные цепи потребления, тем самым уменьшив нагрузку.

В том же случае когда релe приоритета не применяется, то срабатывает автоматический выключатель, который обеспечивает всю систему.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/rozetki-vykljuchateli/vidy-rele-i-primenenie/

Поляризованные реле

Телеграфное поляризованное реле

Поляризо́ванное реле́ — электромагнитное реле, в котором состояние коммутируемых контактов зависит от направления протекания тока в обмотке его электромагнита, то есть от полярности его подключения. Эта зависимость обеспечивается дополнительным магнитным потоком, который создаётся встроенным в магнитопровод постоянным магнитом.

Таким образом, положение якоря и состояние контактов при подаче тока в обмотку обусловлено взаимодействием двух магнитных потоков — управляющего, порождаемого током в обмотке, и поляризующего, создаваемого постоянным магнитом.

В отличие от нейтрального реле, поляризованное реле, срабатывает только от действия постоянного тока[1].

Конструкция[ | ]

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

Обычно ярмо имеет Ш-образную форму, с двумя или одной обмотками, расположенными на крайних стержнях ярма. Постоянный магнит, расположенный в разрыве среднего стержня магнитопровода ярма, порождает в отсутствие тока обмоток симметричный поток магнитного поля в крайних стержнях.

Между полюсными наконечниками крайних стержней находится якорь, который может быть притянут к «левому» или «правому» стержню ярма.

При подаче тока в эти две обмотки якорь, в зависимости от полярности тока, перемещается к одному из стержней, а именно к тому, где напряжённость магнитного поля в немагнитном (воздушном) зазоре больше, так как взаимодействие магнитных потоков усиливает поле в одном из зазоров и ослабляет его в другом.

Разновидности[ | ]

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

По способу коммутации реле делятся на два основных типа:

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

В авиации для защиты источников постоянного тока применяется силовое поляризованное реле особой конструкции — дифференциально-минимальное реле (ДМР).

Также существуют бесконтактные поляризованные реле — электронные устройства, функционально эквивалентные электромагнитным поляризованным реле, но построенные совершенно на иных принципах — это электронные полупроводниковые устройства или построенные по принципам магнитных усилителей. Такие устройства устойчиво работают в условиях сильных вибраций и ударов.

Реле, построенные в виде магнитных усилителей, имеют магнитную систему с несколькими обмотками и работают на переменном токе: при подмагничивании сердечника постоянным током того или иного направления меняется реактивное сопротивление вторичной обмотки положительным или отрицательным полуволнам переменного тока.

Изменение вторичного тока усиливается другим элементом, как правило, обычным неполяризованным реле.

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

Применение[ | ]

Используются в автоматике, телемеханике, системах связи и др.

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

Фазочувствительное реле[ | ]

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

Подобные реле широко применяются в устройствах железнодорожной автоматики как путевые реле: одна обмотка запитана напрямую от источника питания, вторая включена в рельсовую цепь.

Если РЦ свободна, то диск поднимается вверх и замыкает контакты, сообщающие о свободности пути, если путь занят, то якорь занимает нейтральное положение, а отклонение диска вниз означает пробой изолирующих стыков и ложное питание от соседней РЦ — смежные рельсовые цепи запитываются напряжениями противоположных фаз[3].

Примечания[ | ]

  1. Евсюков, 1979.
  2. Блок 6Ц254. Руководство по эксплуатации
  3. Бубнов В. Д., Дмитриев В. С. Устройства СЦБ, их монтаж и обслуживание. Полуавтоматическая и автоматическая блокировка. — М.: Транспорт, 1981. — 263 с.

Ссылки[ | ]

Источник: https://encyclopaedia.bid/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%8F/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%B5

Бистабильное реле, схема подключения реле для управления освещением

Автоматика управления электроприборами, разнообразной техникой и освещением создает дополнительный комфорт потребителю на любых объектах недвижимости. Многие из нас, кто интересуется электротехникой наверняка слышали о такой продукции, как маршевые или проходные выключатели.

С помощью этих простых коммутирующих устройств можно реализовать схему управления бытовыми приборами, в том числе и освещением, из нескольких разных мест, используя в качестве элементов управления кнопки вместо выключателей. Такой подход удобен для организации освещения в больших помещения, где существует необходимость включения/выключения осветительных приборов из различных точек месторасположения человека.

Но ознакомившись со схемой электропроводки с использованием проходных выключателей, даже у оптимистически настроенных потребителей опустятся руки. Она довольно сложна и имеет множество соединений на каждую распредкоробку. Есть ли вариант попроще? Конечно, есть. Подключение импульсного реле для управления освещением или электроприборами из разных точек — это простое решение данной задачи. Такой тип реле позволяет управлять освещением по одному проводу.

В этой статье мы расскажем о том, что такое импульсное реле, как оно работает, а также рассмотрим схему подключения импульсного реле и можно ли изготовить его собственными руками.

Импульсное реле — что это такое

Ответ на этот вопрос заложен в самом название изделия. Импульсное реле, которое по-другому называется бистабильным, имеет одно существенное отличие от обычного электромагнитного варианта, которое подключает или отключает нагрузку при постоянном прохождение электрического тока через катушку индуктивности.

При отсутствии на ней напряжения контакты устройства возвращаются в исходное состояние. Бистабильный переключатель управляется коротким импульсом, поступающим на электронный или электромеханический модуль включения/выключения изделия.

При этом контакты реле удерживаются в постоянном положении за счет специального магнитопровода.

Таким образом, импульсный бистабильный переключатель работает как триггер. Контакты такого реле постоянно находятся в одном стабильном положении. При подаче короткого импульса напряжения в цепь управления они меняют свое состояние, а для возвращения их на исходные позиции необходимо подать еще один импульс.

Управляющие сигналы подаются на бистабильное импульсное реле с помощью простой кнопки, но если к этому изделию подключить таймер, то включать и выключать нагрузку можно в автоматическом режиме, по заранее запрограммированному алгоритму. Коротко мы рассказали что такое бистабильный переключатель и как в принципе работает импульсное реле.

Далее будут освещены следующие темы: виды импульсных контакторов, их назначение и схемы подключения.

Типы импульсных реле — их достоинства и недостатки

На современном рынке электротехнической продукции присутствуют разнообразные модификации бистабильных коммутирующих устройств, отличающихся друг от друга как принципом работы, так и другими конструктивными особенностями. По своему назначению все импульсные реле объединены в одну группу бистабильных коммутаторов нагрузки, а вот по принципу функционирования делятся на следующие два основных вида.

  1. Электромеханические. Этот тип бистабильных контакторов мало чем отличается от электромагнитного реле: такая же пружинная система, контактная группа и катушка индуктивности. Только в состав импульсных изделий входит постоянный магнит, который и удерживает контакты в стабильном положении. Импульсное электромеханическое реле не критично к перепадам напряжения, электромагнитным помехам, а также стоит недорого. Главными недостатками этих устройств являются низкая функциональность (может выполнять только одну функцию включения/выключения нагрузки) и отсутствие визуальной индикации положения контактной группы. Но за счет низкой цены и надежности электромеханические бистабильные реле получили широкое распространение в различных областях электротехники.
  2. Электронные. Такой тип импульсных контакторов значительно отличается от электромеханических как по принципу действия, так и по внутреннему содержанию. Изделие построено на электронных комплектующих. Управляет устройством микроконтроллер, а на выходе расположена контактная группа. Электронные бистабильные реле обладают широкими функциональными возможностями при управлении освещением и другими электроприборами. Они безопасны и на их основе можно создавать эффективные системы управления электроцепями. К главным недостаткам этих изделий можно отнести высокую стоимость, низкую помехоустойчивость и чувствительность к скачкам напряжения.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  По какой формуле вычисляется мощность электрического тока

Внимание! На рынке можно встретить бистабильные контакторы, полностью выполненные на электронных комплектующих. В этих устройствах роль контактной группы выполняют полупроводниковые ключи: тиристоры и симисторы. Правда, называть такой электронный блок импульсным реле будет не совсем корректно, хоть они и имеют одинаковое предназначение – включение и выключение нагрузки.

Оба вида импульсных реле получили широкое распространение в различных промышленных сферах. В бытовых условиях эти устройства в основном используются для создания систем освещения с расширенными функциональными возможностями. Ниже мы рассмотрим стандартные схемы их подключения для управления осветительными приборами.

Схема подключения бистабильного реле для управления освещением

Электромеханические импульсные контакторы делятся на биполярные и поляризованные. Биполярные управляются импульсами одной полярности, а для переключения поляризованного реле в другое состояние потребуется импульс противоположной полярности. Ниже приведена схема подключения импульсного биполярного реле к системе освещения.

Современный рынок электротехнической продукции предлагает потребителю разнообразные модели подобных устройств от ведущих мировых производителей.

Конструкция таких изделий отличается большим разнообразием, но для управления освещением чаще всего используются модульные бистабильные реле, которые устанавливаются на DIN-рейки в распределительных щитах.

У потребителей часто возникает вопрос: можно ли подключить импульсное реле своими руками! Конечно, можно! Это позволит сэкономить на монтажных работах. Ниже мы рассмотрим этот вопрос подробнее.

Подключение бистабильного реле собственными руками

Монтаж импульсного переключателя можно выполнить как в электрощите, так и в отдельной установочной коробке. Мы рассмотрим частный случай: подключение модульного бистабильного реле в распределительном щите.

Но следует сказать, что для этого необходимо иметь отдельную линию в электропроводке для подачи напряжения на приборы освещения.

Стандартная монтажная схема управления освещением на базе бистабильного переключателя состоит из самого устройства, выключателей кнопочного типа, кабелей электропроводки и автомата включения/выключения. При наличии необходимой линии с выключателями все монтажные работы выполняются в распределительном щите.

На выше представленной схеме система управления освещением выполнена на базе электромеханического импульсного переключателя РИО-1, одного из самых популярных в настоящее время. Это устройство модульного типа и монтируется на DIN-рейку в распределительном щите. Нулевой провод подключается к реле и осветительным приборам.

Фазный провод с автомата заводится на соответствующий контакт переключателя, а также на кнопочные выключатели без фиксации, которых может быть неограниченное количество. При нажатии на один из них свет либо включается, либо выключается.

Все достаточно просто и такой монтаж сможет выполнить человек, обладающий элементарными познаниями в электротехнике.

Заключение

В настоящее время импульсные реле набирают популярность с каждым днем. Они позволяют создавать комфортные системы освещения, которые управляются из разных точек помещения.

К тому же дополнительное оснащение бистабильных переключателей таймерами времени и датчиками движения позволяет значительно экономить электроэнергию, что при постоянном повышении тарифов на электричество очень важная характеристика.

Если вы правильно установите и настроите такое устройство, то получите комфортную и энергосберегающую систему освещения!

Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/puskateli-rele/bistabilnoe-rele.html

Реле железнодорожной автоматики

На сегоднешний день техническое развитие невозможно без широкого применения автоматических устройств, позволяющие осуществлять контроль, защиту и управление определенными видами машин и различных агрегатов.

В новейших технических машинах большинство процессов осуществляется с высокой скоростью, и соответственно человек не может успевать осуществлять управление ими без помощи автоматических устройств.

Именно эти устройства дают возможность облегчить повседневную работу людей, а также сократить штат сотрудников (обслуживающего персонала). Одним из таких устройств и является реле. В переводе с французского реле (relais, от relayer – сменять, заменять).

Реле – это элемент автоматического устройства, у которого при плавном изменении входной величины происходит скачкообразное изменение выходной величины.

Классификация и условное обозначение реле

В зависимости от конструкции существует множество различных типов реле, которые работают на основе различных принципов.

Если подразделять реле по принципу физической природы явлений, на которое реле предназначено реагировать, то можно выделить следующие типы: электрические (большинство), тепловые, механические, магнитные, оптические, акустические, газовые, пневматические, жидкостные и другие.

Электрические реле в свою очередь (по принципу действия) делятся на электромагнитные, индукционные, магнитоэлектрические и электродинамические. Наиболее распространенным является – электромагнитное реле.

По роду питающего тока электромагнитные реле делятся на 2-е группы:

  • постоянного тока;
  • переменного тока.

А электромагнитные реле постоянного тока бывают следующих видов:

  • нейтральные;
  • поляризованные;
  • импульсные;
  • комбинированные.

Еще реле можно классифицировать по надежности действия:

  • реле первого класса;
  • реле низших классов.

К реле 1-го класса надежности выдвигаются основные требования:

1) отпускание якоря при выключении питания обмотки должно происходить под действием веса самого якоря и связанных с ним подвижных частей, поэтому якорь, как правило, утяжеляют специальными грузами, которые сделаны из немагнитного материала;

2) должна быть полностью исключена возможность магнитного прилипания якоря к сердечнику после выключения тока, для устранения прилипания, на якоре крепят бронзовый антимагнитный штифт;

3) фронтовые и общие контакты реле не должны свариваться, для этого контакты изготавливаются из разных по составу материалов (фронтовые – из граффито-серебряной смеси, а общий – из серебра).

Условное обозначение реле состоит из букв и цифр.

Рассмотрим пример: НМВМШ1-1000

Первая буква обозначает тип реле, в данном случае Н – нейтральное реле (также могут быть: И – импульсное, П – поляризованное, К – комбинированное, Т – трансмиттерное, если первая буква А – аварийное, О – огневое).

Вторая буква М – малогабаритное реле.

Третья буква В – означает, что реле с выпрямителем.

Четвертая М – медленнодействующее (с замедлением), может стоять буква Т – с термоконтактом.

Пятая Ш – штепсельное, если Р – с разборно-болтовое соединение.

После букв идут цифры, которыми обозначаются группы контактов:

1 – максимальное количество контактов, восемь тройников;

2 – 4-е полных тройника;

3 – 2 полных, 2 не полных тройника.

Дальше через (-) идет полное сопротивление обмоток реле в Ом-х, если одна цифра (как в нашем примере), то обмотки включены последовательно, если они включены параллельно, то указывается сопротивление каждой обмотки через (/), например – НМВШ-1000/1000.

Огневые реле контролируют целостность нитей накаливания ламп светофоров.

Графическое обозначение реле:

— нейтральное реле (с последовательно включенными обмотками

— нейтральное реле (с параллельно включенными обмотками

— комбинированное

— импульсное

— поляризованное

— трансмиттерное

— с замедлением при срабатывании (не сразу включается)

— с замедлением при отпускании (не сразу выключается)

— аварийное

Конструкция и свойства электромагнитных реле

Конструкция реле обычно состоит из 3-х органов:

  • воспринимающий;
  • промежуточный;
  • исполнительный.

Воспринимающий или его еще называют чувствительный (катушка реле) преобразует входной параметр в физическую величину, которая необходима для работы реле.

Сравнение преобразованной величины с имеющимся эталоном происходит в промежуточном органе. И при достижении определенного значения осуществляет передачу воздействия от воспринимающего органа к исполнительному.

Исполнительный орган (это контакты), в свою очередь, воздействует на управляемую цепь.

Принцип действия: главным элементом электромагнитного реле (рис. 1) является электромагнит, по средствам которого происходит преобразование электрической энергии в механическое перемещение. Он состоит из обмотки (1) с сердечником (2), ярма (3) и подвижной части, называемой якорем (4).

Рис. 1 Схема электромагнитного реле

Когда электрический ток проходит по обмотке, якорь притягивается к сердечнику и осуществляет воздействие на контактные пружины (5). При этом контакты (6) замыкаются. Реле СРАБАТЫВАЕТ.

Ниже рассмотрим виды электромагнитных реле постоянного тока.

Нейтральное реле

Рис. 2 Схема нейтрального реле типа НМШ

Нейтральное – это реле, которое не реагируют на полярность напряжения, приложенного к обмотке. В него входят: 1 – катушка; 2 – сердечник; 3 – ярмо; 4 – якорь; 5 – противовес. Бронзовый штифт – 6 на якоре, предотвращает его залипание. Якорь, с помощью тяги – 7 управляет контактной системой – 8, которая состоит из 3-х контактов: Фронтового, Общего и Тылового.

Поляризованное реле

Поляризованные реле (рис. 3) своей конструкцией отличаются от нейтральных тем, что у них в магнитной системе имеется постоянный магнит, который реагируют на направление тока в обмотках катушек реле.

Рис. 3 Схема поляризованного реле типа ПМПШ

Магнитная система состоит из: 1 – катушка; 2 – сердечник; 3 – постоянный магнит; 4 – поляризованный якорь; 5 – изоляционная планка; 6 – контакты; ФК – рабочий поток (от обмоток); ФО – поляризованный поток (от магнита).

При отсутствии тока в обмотках ФО удерживает якорь в заданном положении и обеспечивает направленность действия якоря при изменении направления тока в обмотке. ФО, воздействуя с ФК, перемещает якорь из нормального положения в переведенное и наоборот.

Импульсное реле

Рис. 4 Схема малогабаритного импульсного реле типа ИМШ1-0,3

Импульсное реле – будет являться поляризованным реле. Магнитная система данного реле состоит изследующих элементов: катушки (1), постоянного магнита (2) с полюсными надставками (3) и поляризованного якоря (4). Якорь крепится одним концом к стойке (5) пружиной (6). К свободному концу якоря крепится контактная пружина (7), которая своим контактом замыкается с нормальным (Н) или переведенным (П) контактами.

ФО – при смене направления тока обеспечивает направленность действия якоря и удерживает якорь в заданном положении при отсутствии тока в обмотке. ФК – осуществляет перемещение свободного конца якоря, вследствие чего происходит замыкание контактной пружины с (Н) или (П).

Импульсное реле типа ИМШ1-0,3 получило пременение как путевое реле в импульсных РЦ постоянного тока.

В импульсных и кодовых РЦ переменного тока в качестве быстродействующего путевого реле используется импульсное реле типа ИМВШ-110 (в составе это реле есть выпрямительный мостик, который преобразует переменный ток в постоянный).

Комбинированное реле

Комбинированные реле типов КМШ-3000, КМШ-750 и КМШ-450 — они являются сочетанием нейтрального и поляризованного реле с одной общей магнитной системой (рис. 5).

Рис. 5 Схема комбинированного реле

Магнитная система комбинированного реле типа КМШ включает в себя катушки (1) и (2), сердечник (3), постоянный магнит (4), поляризованный якорь (5) и нейтральный якорь (6). При появлении в обмотках тока любой полярности происходит притяжение нейтрального якоря, вследствие чего происходит замыкание контактов: общего (О) и фронтового (Ф).

Изменение положения поляризованного якоря и соответственно замыкание управляемых им контактов осуществляется и зависит от направления (полярности) тока протекающего через обмотки катушек реле.

Основные характеристики электромагнитных реле

— U (I) притяжения якоря;

— U (I) отпускания якоря;

— R обмоток катушек реле;

— t замедления на отпускание и t замедления на притяжение якоря реле.

U (I), при котором якорь реле притягивается и происходит замыкание фронтовых контактов, называется напряжение (током) притяжения.

U (I), при котором осуществляется отпускание якоря реле и происходит замыкание тыловых контактов, называется напряжением (током) отпускания.

Отношение U (I) отпускания к U (I) срабатывания характеризует коэффициент возврата реле:

KВ = UO/UСР

или

KВ = IO/IСР.

Также реле характеризует и коэффициент запаса по току – отношение рабочего тока к току притяжения:

KЗ = Iраб/Iпр.

Для большого количества реле, которые применяются в устройствах СЦБ (сигнализация, централизация, блокировка), коэффициент возврата находится в пределах 0,25 – 0,5.

Для временных характеристик реле используются параметры:

  • t притяжения – это время от момента включения энергии до момента замыкания замыкающих (фронтовых) контактов;
  • t отпускания – это время от момента выключения энергии до момента замыкания замыкающих (тыловых) контактов.

В зависимости от времени срабатывания реле бывают следующих видов:

  • быстродействующие, со временем замедления на притяжение и отпускание до 0,03 сек.;
  • нормальнодействующие, со временем замедления на притяжение и отпускание от 0,15 до 0,20 сек.;
  • медленнодействующие – 1,0.1,5 сек.;
  • временные – более 1,5 сек.

В настоящее время в системах железнодорожной автоматики и телемеханики очень широко используется микропроцессорная техника, но несмотря на это, реле будут и в дальнейшем применяться в эксплуатации долгие-долгие годы.

В последние годы стали широко внедряться реле, которые созданы на основании новых принципов действия, это герконовые реле и гибридные реле. Они имеют высокую износоустойчивость по числу коммутаций, отличаются быстродействием, и имеют хорошую совместимость с интегральными микросхемами и другими агрегатами эл. техники.

В будущем наиболее перспективно будет использование реле совместно с полупроводниковой техникой. При этом важнейшие логические задачи управления будут решаться путем использования элементов бесконтактной техники, а реле будут применяться в качестве выходных и периферийных устройств, которые будут управлять довольно мощными приборами и их оставляющими.

Источник: http://vse-lekcii.ru/zheleznodorozhnyj-transport/ats/rele

Что такое реле: устройство, виды, характеристики, производители

Этот прибор управления электропитанием — одно из наиболее распространенных устройств автоматизации процессов в электротехнике.

Фактически, это автоматический выключатель аппаратуры, который соединяет или разъединяет электрические цепи при достижении пороговых значений определенных условий и/или внешнего воздействия.

Современные реле имеют существенные конструкционные различия, особенности срабатывания и широкий диапазон разнообразных эксплуатационных характеристик. В рамках сегодняшнего обзора мы более детально рассмотрим что такое реле, каких видов они бывают, где используются и какими характеристиками обладают.

Внешний вид современного электромагнитного реле, 5-контактная модель (12 В / 10 А) производства Jtron

Для чего нужно реле: область применения

Реле получило широкое применение в промышленности. Его используют для автоматизации производственных процессов, а также для защиты электроустановок. На данный момент широко используются как электронные устройства под управлением микропроцессоров, так и аналоговые, рабочая схема которых состоит из резисторов, транзисторов, диодов и др. Область применения зависит от принципа действия реле и типа контролируемой величины:

  • Электрические (электромагнитные) – используется для включения/отключения электроприборов, блокировки подачи электроэнергии, размножения контактов и т.п. Могут управляться множеством внешних факторов, таких как напряжение в электросети, мощность, величина нагрузки, количество обращений (коммутации). Такие устройства чаще всего используются при подключении больших силовых установок, где они функционируют в ручном режиме. Для процессов автоматизации и управления логистическими операциями такие приборы используются редко.
  • Электротепловые – состоят из системы биметаллических пластин, которые выступают в качестве контактов. Принцип действия основан на способности металлов к линейному расширению во время нагрева. Используются металлические сплавы с различными коэффициентами расширения. Применяются в качестве температурных детекторов, защитных устройств (контакты разъединяются при перегреве), датчиков времени.
  • Временные – широко применяются при управлении и производственной аппаратурой. Благодаря применению различных схем замедления в электромагнитных, электродвигательных, герконовых и других типах они имеют широкий диапазон временных интервалов, которые можно настраивать.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Разряд молнии сколько вольт

Коммутационный шкаф, где находятся выносные реле

Краткая историческая справка создания реле

Большинство исторических документов указывают, что первые действующие экземпляры электрических устройств аналогичных современным реле, которые использовали принцип электромагнитного действия, были получены американским физиком Джозефом Генри в 1835 году.

Они стали результатом работы над усовершенствованием телеграфного аппарата, который был изобретён Дж. Генри в 1831 году. Уже в 1837 г. устройство поступило в массовое производство и получило широкое применение в телеграфии.

Однако следует отметить, что первые полученные устройства являлись некоммутационными, то есть не выполняли основные функции, возложенные теперь на релейные механизмы управления.

В соответствии с другими источниками первые релейные устройства были созданы в период с 1830 по 1932 гг. русским ученым изобретателем Шиллингом П.Л. Они использовались в вызывном устройстве электромагнитного телеграфного аппарата, разработанного совместно с механиком И. А.

Швейкиным, который был продемонстрирован 21 октября 1832 года. Однако большое количество электрокабелей, необходимых для функционирования этого устройства, сделали его дальнейшую эксплуатацию нецелесообразной и релейные элементы в его схеме не получили широкой известности.

Интересно! Название «реле» возникло от английского слова RELAY, которое означало процедуру замены лошадей на почтовых станциях того времени.

В качестве самостоятельного устройства, известного под своим названием, реле упоминаются в патентных заявках на телеграфный аппарат Самюэля Морзе в 1837 году.

Телеграфный аппарат Шиллинга — электромагнитный, шестимультипликаторный вариант. Производился ограниченной серией

Схема устройства электромагнитного реле и принцип работы

Самое простое реле состоит из якоря, электромагнита (сердечник и обмотка), возвратной пружины и соединяющих конструкционных элементов: основания, каркаса, ярма. При поступлении тока срабатывает электромагнит и соединяет якорь с контактом, в результате этого действия электрическая цепь оказывается замкнутой.

Если подача тока прекращается или его параметры снижаются ниже определенной величины, пружина возвращает якорь в первоначальное положение, размыкая цепь.

В состав современных электромагнитных реле, наряду с обязательными элементами, входят резисторы, обеспечивающие более точную работу и конденсаторы для защиты от скачков напряжения.

Основные элементы электромагнитного реле

Электрические цепи, контролируемые посредством реле, называют управляемыми, а линию, по которой поступает сигнал — управляющей.

В большинстве случаев релейные соединения выступают в качестве усилителя, так как замыкают мощные питающие электроцепи при помощи подачи незначительного напряжения. То, как работает реле, зависит также от его типа: постоянного или переменного тока.

Для приборов переменного тока характерно срабатывание в зависимости от частоты входящего сигнала. Устройства постоянного тока переходят в рабочее положение в двух случаях:

  • Поляризованные – проявляют чувствительность к полярности тока, в зависимости от того подается на управляющий контакт + или – якорь отклоняется в разные стороны;
  • Нейтральные – при движении тока в обоих направлениях якорь отклоняется в одну сторону.

Более подробно о том, как работает реле, схема устройства, назначение всех элементов и область применения можно узнать из видео:

Основные технические характеристики реле

Независимо от принципа действия существуют общепринятые параметры, на которые необходимо ориентироваться при выборе устройства:

  • Время срабатывания – величина, определяющая временной промежуток с момента поступления на вход управляющего сигнала и до момента воздействия на электрическую цепь;
  • Коммутируемая мощность – мощность электрической цепи или установки, которой способно управлять реле;
  • Мощность срабатывания – минимальная величина необходимая для срабатывания устройства;
  • Уставка – величина тока срабатывания, как правило, это изменяемый показатель;
  • Величина тока/напряжения втягивание/отпадания – данные параметры характеризуются минимальным и максимальным значением характеристик электричества, при которых осуществляется втягивание якоря или его отпадание от контактов, то есть прерывание электроцепи.

Промежуточное реле РП-25 УХЛ4220 В и его основные характеристики

Основные виды реле и их назначение

В процессе усовершенствование были разработаны множество разновидностей реле. Их номенклатура имеет довольно сложную классификацию:

  1. Управление электрическими цепями.
  2. Защита электроустановок.
  3. Автоматизация процессов.
  1. Электромагнитный.
  2. Тепловой.
  3. Полупроводниковый.
  4. Индукционный.
  • Характеристики управляющих параметров поступающего тока:
  1. Сила тока.
  2. Напряжение.
  3. Частота.
  4. Мощность.
  5. Полярность.
  • Принцип воздействия на электрическую цепь:
  1. Контактный – замыкание/размыкание.
  2. Бесконтактный – изменение параметров тока.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока могут быть электромагнитными, у которых якорь притягивается к сердечнику вследствие возникновения магнитного поля в обмотке катушки, и индукционными, функционирующими под воздействием магнитного поля переменного типа, которые индуцируется непосредственно в подвижном элементе. Реле постоянного тока могут быть: нейтральными, поляризованными или комбинированными.

Преимуществом таких устройств можно считать устойчивость к помехам различного типа, перепадам напряжения и пульсации. Из недостатков следует отметить потребность в специальном блоке питания, и как следствие довольно высокая стоимость и сложность при подключении.

Реле постоянного тока используются для управления автоматикой в различных отраслях производства, транспорта (в частности железнодорожного) и т.п.

Нейтральное электромагнитное реле постоянного тока

Реле переменного тока

Реле переменного тока не нуждаются в специальном блоке питания и могут подключаться непосредственно в контролируемую электросеть переменного напряжения. Однако, они тоже не лишены определенных недостатков, к наиболее значимым относятся:

  • возникновение вибрации при функционировании и необходимость ее предотвращения;
  • чувствительность намного хуже, чем устройство постоянного тока.

В связи с этим данная аппаратура управления используется, чаще всего, для контроля бытовых приборов и небольших промышленных установок и станков.

Реле на 220В переменного тока, малогабаритное, модель Ap-50A, используется в качестве управляющего модуля терморегулятора для теплого электрического пола

Электромагнитные

Наиболее распространенная разновидность релейных устройств. Получила широкую популярность из-за значительных преимуществ перед полупроводниковыми аналогами:

  1. Коммутация электросетей совокупной мощности до 4 кВт при незначительных размерах самого устройства (в среднем до 10 см³).
  2. Устойчивость к внешним помехам и перенапряжению, возникающему внутри коммутируемых сетей из-за работы высоковольтного оборудования.
  3. Высокая надежность и безопасность. Между электромагнитной катушкой и группой коммутируемых контактов существует изоляция выдерживающая, в соответствии с последними требованиями, до 5 кВ.
  4. Низкий уровень тепловыделения.

Пример! При коммутации 10 А тока в электромагнитной катушки рассеивается не более 0,5 Вт. Для сравнения, в симисторных устройствах сопоставимой коммутационной мощности на нагрев уходит до 15 Вт, что требует решать проблему охлаждения коммутационных шкафов.

Принцип работы и подключение 4 контактного реле на видео:

Однако электромагнитные релейные устройства имеют ряд определенных недостатков:

  • низкая скорость работы;
  • ограниченный электромеханический ресурс функционирования;
  • возникновение электромагнитных помех при срабатывании контактов;
  • серьёзные недостатки при коммутации высоковольтных токов с индуктивными нагрузками.

Релейная вычислительная машина РВМ-1 конструкции Н. И. Бессонова созданная в 1956 году

Электронные релейные устройства

В последнее время на замену аналоговым реле приходят электронные релейные устройства. Они имеют значительные преимущества в точности определения исходного напряжения, видов подаваемых нагрузок, мощности и в других рабочих параметрах. Получили широкое применение для подключения установок с большими силовыми нагрузками. Однако их высокая стоимость и низкая надежность не дают им полностью вытеснить аналоговые устройства.

Электронное релейное устройство управление насосным оборудованием

Реле времени

Принцип функционирования основан на механическом замедлении. Реализуется с применением маятников, электродвигателей или электромагнитного эффекта. При этом выдержка замедления для всех трех типов составляет: 1÷15 сек, до 24 часов, до 5 сек соответственно. Используется как для автоматизации процессов производства, так и в бытовых целях для задержки отключения освещения и т.п.

Двухканальное реле времени РЭВ-201

Тепловые/температурные релейные устройства

Принцип действия тепловых релейных приборов основан на воздействии температуры на биметаллическую пару контактных пластин, которые имеют различный коэффициент температурного расширения. Температурное воздействие может осуществляться как от тока нагрузки, так и от специально нагревателя.  Тепловые релейные приборы используются, в основном, для защиты электрооборудования от перегрева.

Цифровое температурное реле TР-100

Обозначение реле на схеме

Источник: https://HouseChief.ru/chto-takoe-rele.html

Что такое реле: принцип действия, виды и назначение

Это устройство используют в бытовых и промышленных электрических сетях. С его помощью включают праздничную иллюминацию и управляют работой двигателей внутреннего сгорания.  Если знать, что такое реле, как оно устроено, некоторые практические задачи можно будет решать самостоятельно.

Реле контроля напряжения в электрическом щитке

Что такое реле

Существуют разные, в том числе очень сложные модификации реле, что это такое простыми словами можно объяснить следующим образом. Допустим, что к сети подключен мощный электродвигатель, обеспечивающий работоспособность помпы системы водоснабжения.

Чтобы дорогостоящее оборудование выполняло свои функции длительное время, его защищают от различных неблагоприятных внешних воздействий. На корпусе привода устанавливают датчик температуры.

При перегреве он подаст сигнал в сеть управления, отключит питание, предотвратит возникновение аварийной ситуации.

В этой схеме используют два контура:

  • С применением невысоких уровней напряжения 5-24 V работают датчики, электронные схемы управления, контроля, индикации.
  • Электродвигатели, нагревательные элементы, светильники и другие мощные потребители подключают к сетям 220/ 380V.

Реле включает/отключает питание мощных устройств после получения соответствующего сигнала из слаботочной цепи управления. Обратная связь в данном случае отсутствует, что исключает возможность взаимного влияния контуров с разными уровнями напряжений (токов).

Специализированное защитное реле электрического двигателя

Принцип действия электромагнитного реле

На этих рисунках схематически изображено типичное реле данного типа.

Принцип действия устройства

При подаче напряжения на катушку проходящий по ее виткам ток создает ЭДС. Образованное в металлическом сердечнике магнитное поле притягивает якорь. Он размыкает одну группу контактов и замыкает другую. Соответствующие изменения происходят в подсоединенных цепях.

Типичное электромагнитное реле

После изучения общей схемы проще понять, что такое реле, которое применяется на практике. На фото приведено реальное изделие со снятой защитной крышкой. Здесь для фиксации пружины в нужном положении используется специальный элемент, ярмо. Медная проволока катушки намотана на каркас из диэлектрика. Назначение остальных деталей такое же, как в приведенном выше описании.

Приборы этого класса отличаются следующими показателями:

  • Они способны при компактных размерах (9-11 см. куб.) коммутировать цепи нагрузки мощных потребителей (более 3,5 кВт).
  • Электрическая «развязка» цепей получается эффективной. Реле устойчивы к помехам. Их не способны повредить сильные импульсы в силовых контурах.
  • В области механического контакта потери минимальны. Стоимость таких изделий невелика.

Полезная информация! При маленьком электрическом сопротивлении между замкнутыми контактами температура всего узла поднимается незначительно. Так, при коммутации во вторичной цепи нагрузки с током 5А качественное электромагнитное реле будет выделять от 0,4 до 0,6 Вт тепловой энергии. Если взять для сравнения полупроводниковый аналог, то он в подобном режиме излучает от 12 до 16 Вт. Для его долгосрочного функционирования необходима специальная система охлаждения.

Полупроводниковое реле

Но нельзя правильно ответить на вопрос, что такое электромагнитное реле, если не перечислить его недостатки:

  • Скорость перемещения механических контактов невелика. Это ограничивает сферу применения приборов в качестве защитных устройств.
  • Контактные поверхности со временем окисляются, их поверхность деформируется искрами разрядов.

    Ограниченным ресурсом обладают пружинные блоки. Все перечисленное снижает долговечность реле.

  • При коммутациях возникают сильные электромагнитные помехи.

    Необходимо использовать дополнительную экранировку, либо повышать дальность до чувствительных к таким помехам блоков электроники.

Обратите внимание! Совместное использование с потребителями постоянного тока (при высоком напряжении) и мощными нагрузками индукционного типа не рекомендуется. Не следует превышать максимальные значения коммутации: 24/220 V постоянного/ переменного тока при 15 А.

Некоторые недостатки, перечисленные выше, устраняют с помощью применения полупроводниковых приборов. Транзистор, например, вполне способен выполнять функции коммутатора. Если подать напряжение нужной величины и полярности на переход «база-эмиттер», то цепь «коллектор-эмиттер» будет способна пропускать сильный ток. Его значение будет намного больше, чем в цепи базы. Эту особенность частности, используют для усиления сигналов.

В отличие от электромеханических приборов, полупроводниковые переходы не утрачивают свои полезные функции со временем. Они быстрее выполняют коммутацию, причем даже сотни тысяч переключений в секунду не выведут их из строя. Потенциальных пользователей привлекает компактность, малый вес.

Но, как и в предыдущем случае, объективная оценка дополняется негативными параметрами. Полупроводниковые приборы повреждаются не только сильным током, но и электромагнитными полями чрезмерной интенсивности. Они работают нестабильно при наличии соответствующих помех. Некоторые разновидности могут быть испорчены статическим зарядом. Часть коммутируемой энергии преобразуется в тепло, поэтому необходимо обеспечивать его эффективный отвод.

Принципиальная схема автомобильного реле поворотов

Реле, созданное с применением данной, схемы также называют «электронным». Хотя здесь есть определенная неточность. Электронные компоненты установлены только в цепях управления. Коммутация выполняется герконами, которые помещены внутрь катушек (К1, К2, К3). Буквой «К» обозначено стандартное электромагнитное реле.

Бесконтактные реле

На этом рисунке изображены схемы включения электронной лампы (а), транзистора (б) и тиристора (в) для использования в качестве коммутатора.

Разные виды реле и их назначение

Выше были рассмотрены электромагнитные, бесконтактные и комбинированные реле, некоторые параметры и особенности. Но на практике приходится решать разнообразные задачи. Поэтому спектр модификаций ключей гораздо шире.

Например, принцип действия поляризованного реле отличается от классической схемы. Эти приборы реагируют на то, какой полярности сигнал подан на обмотки.

Поляризованное реле

Применение поляризованного реле в автомобильной технике

На этом рисунке изображена схема подключения ключа в цепи управления габаритными лампами и бортовой магнитолой. В зависимости от полярности сигнала коммутируются соответствующие нагрузки. Данный вариант иллюстрирует функцию светового оповещения пользователя при включении/выключении охранной сигнализации.

Герконы

Отдельная группа реле создана с применением этих приборов. В герконах установлены контакты, обладающие ферромагнитными свойствами. Они срабатывают при появлении достаточно сильного магнитного поля.

Герконовые реле

Термореле с датчиком температуры используется для установки нужного режима работы духового шкафа

Это устройство объединено с микропроцессором. Реле срабатывает по истечении заданного пользователем интервала времени

В этом приборе можно установить максимально допустимый уровень напряжения

Такая техника позволяет контролировать одновременно несколько цепей постоянного тока

Ограничитель потребляемой мощности для трехфазных сетей

Монтаж и особенности применения

Из приведенных примеров понятно, что реле отличают не только по конструкции, но и по назначению. В современных устройствах их совмещают с датчиками, дополняют микропроцессорными блоками управления. Некоторые устройства подключают к информационным сетям.

Они в дистанционном режиме передают контрольные данные, сообщают о возникновении опасных ситуаций. В настоящее время выпускают широкий спектр изделий, объединенный единым названием, «реле». Именно поэтому нельзя предложить единую технологию применения.

В каждом отдельном случае необходимо выполнять официальные инструкции завода производителя.

Общие выводы и дополнительные рекомендации

Если знаете, какие бывают реле, проще подобрать изделие для решения конкретной задачи. Материалы данной статьи помогут сделать правильный выбор в ходе комплектации бытовых и коммерческих проектов.

Статья по теме:

УЗО: что это такое. Давайте попробуем разобраться, что это такое УЗО, его возможности, особенности работы и варианты применения. А также рассмотрим нюансы, на которые необходимо обратить внимание при выборе.

Как работает реле (видео)

Источник: https://aquatic-home.ru/chto-takoe-rele.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Советы электрика
Что такое магнитное поле

Закрыть