Устройство и принцип действия электромагнитного реле: внешний вид мультиметра

Основные сферы применения в системах автоматики

В большинстве случаев ЭМИ применяется для коммутации нагрузок с коммутируемым током 10-16 А в сетях переменного (220 В) или постоянного (5-24 В) тока. Такие технические характеристики позволяют использовать реле для защиты таких электроустановок, как маломощные двигатели, нагреватели, электромагниты и других потребителей мощностью до 4 кВт. Также реле используются для управления цепями

• Приборостроение;
• системы сигнализации;
• индустриальная автоматизация;
• системы дистанционного управления.

ЭМИ особенно эффективны при работе с низковольтными индуктивными нагрузками с небольшой постоянной времени (до 10 мс). В этом случае перегрузки по току при пуске небольшие, а при выключении оборудования скачков напряжения не происходит. Возможность коммутации сложных нагрузок обеспечивается их оснащением контактными группами, рассчитанными на соответствующие токи.

Преимущества и недостатки использования ЭМР

Основными аргументами в пользу использования электромагнитного реле в цепи управления электрическими цепями являются:

• ударопрочность по сети импульсных перенапряжений;
• способность электроизоляции выдерживать напряжение до 5 кВ между контактами и катушкой управления;
• незначительное падение напряжения на контактах в замкнутом состоянии;
• возможность коммутации нагрузок до 4 кВт при габарите менее 10 см³;
• низкие показатели теплоотдачи;
• наличие гальванической развязки между контактной группой и цепями управления;
• относительно доступная стоимость.

Среди «недостатков» такого технического решения стоит выделить ограниченный механический ресурс оборудования, большое потребление тока и помехи в процессе эксплуатации.

Устройство и принцип работы

Конструкция ЭМИ основана на сердечнике из немагнитного сплава с электрической катушкой из медного провода, покрытой диэлектриком (краской, синтетической или тканевой изоляцией). Когда на ввод подается напряжение, подвижный элемент поглощается, за счет чего контакты перемещаются.

Кроме того, в конструкции предусмотрено наличие нескольких функциональных блоков:

• промежуточные элементы, обеспечивающие срабатывание исполнительного механизма;
• элементы управления, преобразующие электрическую энергию на входе в магнитное поле);
• исполнительные механизмы (контакты), действующие непосредственно на цепь управления.

ЭМИ — изделия с нормально замкнутыми, разомкнутыми контактами, устройства смешанной конструкции.

Принцип действия электромагнитного реле основан на действии магнитного поля, силовые линии которого проникают через сердечник при подаче электрического тока на катушку. В результате к сердечнику притягивается магнитный якорь. В результате группа контактов открывается или закрывается. Когда напряжение падает, возвратная пружина возвращает подвижный элемент в исходное состояние.

Особенностью конструкции промежуточного ЭМИ является наличие полупроводникового временного префикса в составе прибора. Управляется поворотом сопротивления. Для снижения инерционных характеристик устройство может быть оснащено ламинированным сердечником.

Условия получения высокого коэффициента возврата

Если выбрать достаточно большое значение bk и малый рабочий ход якоря, то характеристика противоположной пружины будет достаточно близкой к пружине растяжения, и коэффициент возврата может быть получен около 0,7-0,8. Электромагнитная система с движением вращающегося якоря имеет большие возможности для адаптации характеристик (рис. 9.5). Анкер 3 L изготовлен из тонкой электротехнической стали. При небольшом рабочем интервале происходит его насыщение, из-за чего значение Risb уменьшается, а kB увеличивается. Изменяя форму арматуры и стоек, можно добиться практически всех тяговых характеристик. Помимо этих факторов, на коэффициент возврата реле влияет трение движущихся частей электромагнита и гистерезис материала магнитной цепи.

Трение — это дополнительная сила сопротивления, вызывающая увеличение пускового тока. Трение также препятствует высвобождению. Усилие возвратной пружины уменьшается, что вызывает уменьшение тока отпускания. В результате снижается доходность. Чтобы трение оказало незначительное влияние на коэффициент возврата, сила противодействующей пружины должна значительно превышать силу трения. В некоторых случаях необходимо контролировать уменьшение входного параметра. Эта задача выполняется с минимальным количеством реле. Так, например, контакты реле минимального напряжения отключают систему, когда напряжение в сети падает ниже допустимого значения.

Электромагнитное реле.

Что такое реле: краткий экскурс в историю

Термин происходит от английского языка, от слова «reley», которое в древности означало смену почтовых лошадей, а впоследствии и передачу эстафеты в спорте. Есть две версии создания такого устройства. Согласно первой, реле было изобретено российским ученым П.Л. Шиллингом в начале 30-х годов прошлого века. Это был главный компонент разработанного им телеграфа. Однако большинство историков склоняются к мнению, что родоначальником эстафеты стал американец Джордж Генри. В 1937 году широкое распространение получили некоммутирующие устройства, основанные на электромагнитном принципе действия. Именно тогда был запущен в производство первый телеграф.

Какая из этих версий верна, сейчас сказать нельзя. Возможно, как это часто бывает, ученые разрабатывали устройство параллельно, не зная изобретений друг друга. Об этом свидетельствует и тот факт, что историки называют один и тот же период времени появления эстафеты — 1931-1935 гг.

Это устройство отключает напряжение при перегрузке сети по мощности, экономя электропроводку

Читайте также: Полевой транзистор с изолированным затвором: принцип работы и обозначение

Основные технические характеристики реле

Независимо от принципа работы, существуют общепринятые параметры, которыми нужно руководствоваться при выборе устройства:

• Время реакции — величина, определяющая интервал времени с момента поступления управляющего сигнала на ввод и до момента воздействия на электрическую цепь;
• Коммутационная мощность: мощность электрической цепи или установки, которыми может управлять реле;
• Мощность срабатывания — минимальное значение, необходимое для работы устройства;
• Настройка — величина рабочего тока, как правило, является переменным показателем;
• Величина тока / напряжения втягивания / отпускания — эти параметры характеризуются минимальным и максимальным значением характеристик электричества, при котором якорь втягивается или опускается с контактов, то есть электрическая цепь прерывается.

Промежуточное реле РП-25 УХЛ4220 В и его основные характеристики

Плюсы и минусы

Как и любой элемент, реле имеет свои достоинства и недостатки, однако, несмотря на недостатки, в некоторых случаях без этих устройств обойтись просто невозможно.

Плюсы

1. Простая конструкция
2. Ремонт прост, всегда можно разобрать, почистить контакты, заменить отдельные элементы
3. Низкое контактное сопротивление

Минусы

1. Ограниченный ресурс, так как используются механические элементы
2. Контакты иногда горят
3. Низкая скорость отклика, в отличие от полупроводниковых элементов, механическое устройство в сто раз медленнее электронного, но при этом скорость отклика все еще довольно высока
4. Дребезжание контактов возможно при недостаточном напряжении на катушке
5. Щелчки при переключении

Электромагнитные реле на схемах: обмотки, контактные группы

Особенность реле в том, что оно состоит из двух частей — обмотки и контактов. Обмотка и контакты имеют разное обозначение. Обмотка графически имеет вид прямоугольника, контакты разных по-прежнему имеют свои обозначения. Он отражает их имя / назначение, поэтому проблем с идентификацией обычно не возникает.

Типы контактов электромагнитных реле и их обозначение на схемах

Иногда рядом с графическим изображением ставят обозначение типа: NC (нормально закрытый) или NO (нормально открытый). Но чаще прописывают принадлежность к реле и номер контактной группы, а тип контакта понятен по графическому изображению.

Вообще надо искать контакты реле по всей цепи. В конце концов, он физически находится в одном месте, и его разные контакты являются частью разных цепочек. Это показано на диаграммах. Обмотка в одном месте — в цепи питания. Контакты разбросаны в разных местах — в цепях, в которых они работают.

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

Взгляните на схему реле для примера. Реле КА, КВ1 и КМ имеют одну контактную группу, КВ3 — две, КВ2 — три. Но три — это далеко не предел. В каждом реле может быть от десяти до двенадцати или более групп контактов. А схема на рисунке простая. А если понадобится пара листов формата А2 и в них много элементов…

Основные виды ЭМР

Реле ЭМИ обычно классифицируют по нескольким параметрам. По конструктивным особенностям различают контактные и бесконтактные устройства. В первом случае речь идет об устройствах, которые при срабатывании действуют группой контактов на цепи питания, обеспечивая в ней соединение или разрыв. Во втором аналогичный результат получается при изменении одного из параметров (напряжения, тока, емкости, сопротивления).

В зависимости от способа подключения оборудование делится на следующие типы.

• Первичный (устройство подключается непосредственно к цепи управления).
• Во-вторых, предусмотрев необходимость подключения к сети через измерительный трансформатор тока.
• Промежуточные, работающие от исполнительных органов других релейных устройств. Этот принцип работы позволяет умножать или усиливать сигнал.

В зависимости от типа входного напряжения выпускаются устройства постоянного и переменного тока. Первый вариант, в свою очередь, можно разделить на поляризованный и нейтральный. Его ключевое отличие заключается в чувствительности устройства к полярности источника питания (в зависимости от этого якорь меняет направление движения якоря).

Среди недостатков оборудования постоянного тока — относительно высокая стоимость и необходимость использования его совместно с блоком питания. Таких проблем не возникает при работе ЭМИ переменного тока, но их существенным «недостатком» будет вибрация во время работы и пониженная чувствительность.

Реле тока

Реле тока предназначено для управления этим параметром в цепях электропотребителей. Возможно подключение прибора к силовым цепям или с помощью измерительного трансформатора. Передача данных в другие схемы осуществляется подключением резистора.

Основное конструктивное отличие реле тока — это конструкция катушки. Для этого используется толстый проводник, имеющий малое сопротивление и намотанный на сердечник с небольшим количеством витков. Предусмотрена автоматизированная система включения / выключения для контроля заданных параметров.

Реле времени

В большинстве случаев реле времени устанавливают при необходимости формирования пусковых каскадов при подключении мощного оборудования. Такой подход позволяет избежать резких скачков нагрузки при включении оборудования, превышающих допустимые значения. Задержка обеспечивается дополнительным короткозамкнутым кольцом, роль которого играет медная втулка, размещенная на сердечнике.

Принцип работы реле времени основан на «гашении» напряженности электромагнитного поля за счет наличия тока, направленного в обратном направлении. В результате образуется задержка, значение которой может составлять 0,07-0,15 с. Регулировка осуществляется пружиной якоря ЭМИ. Такой же эффект наблюдается при выключении блока, но задержка может составлять 0,5–2 с.

Особенности подключения: типовые схемы

Наиболее распространенная схема подключения однофазной нагрузки через контакты реле или магнитного пускателя для защиты приводных механизмов от колебаний напряжения, возникающих в аварийных ситуациях. Его использование позволяет регулировать рабочие параметры системы в достаточно широком диапазоне. Например, вы можете установить оптимальную задержку включения.

Типовая схема подключения через релейные контакты

На схеме, представленной на рисунке, реле 220 В подключается непосредственно к контролируемой сети. Это позволяет устройству измерить входное напряжение, чтобы определить, находится ли оно в допустимых параметрах. Если значение находится в пределах указанного диапазона, срабатывает автоматическое повторное включение (автоматическое повторное включение). С заданным временным интервалом контакты замыкаются и подключаются к сети.

Схема с магнитным пускателем

Подключение однофазной нагрузки может осуществляться по схеме, предусматривающей управление коммутационными операциями с помощью магнитных пускателей. Основным отличием его работы является то, что МП изначально включается / выключается, который в свою очередь подключает или отключает нагрузку. Выберите устройство в соответствии с характеристиками подключенного оборудования.

Схема подключения промежуточных реле

При использовании в схеме промежуточного электромагнитного реле его конфигурация зависит от характера подключаемых нагрузок. В большинстве случаев устройство действует как контактор, который эффективно распределяет мощность по тензодатчикам.

В этом случае нейтраль подключается непосредственно к контакту катушки. Провод фазы питания подключается через кнопку Stop, которая открывается. Его второй контакт также подключен к фазе системы. Для подключения нагрузки используются нормально замкнутые контакты, а для одной фазы — нормально разомкнутые контакты промежуточного ЭМИ.

Чтобы обеспечить непрерывное питание катушки, один из выходных контактов подключен к нагрузке. В этом случае контактная группа закрывается. Для отключения нагрузки и ЭМИ электрическая цепь прерывается с помощью кнопки Стоп. В схему также может быть включен магнитный пускатель для управления нагрузкой большой мощности. Для управления реле можно использовать термостат, датчики света, датчики движения.

Проверка при первом включении

После установки нового устройства или отремонтированного ЭМИ (после перемотки катушек) обязательно нужно проверить оборудование. Весь комплекс работ включает в себя следующие операции.

• Внешний осмотр, внутренняя диагностика и обслуживание (чистка, целостность пломб, состояние пломб, клемм).
• Контактно-групповое управление, механизм. При обнаружении дефектов их корректируют.
• Проверка ЭМИ на соответствие фактических технических характеристик номинальным параметрам при срабатывании, возврате и техническом обслуживании реле.
• Контроль диэлектрической прочности изоляции.
• Контроль времени задержки при срабатывании или возврате.
• Проверьте систему в условиях пониженного напряжения.

Реле электромагнитное: устройство, принцип действия :

Электромагнитное реле — это коммутационное устройство для коммутации электрических цепей с помощью электромагнитного поля.

Области применения

Электромагнитная коммутация применяется в схемах автоматики, в управлении электроприводами, в электрических и технологических установках, в системах управления и т.д. Электромагнитное реле позволяет регулировать напряжения и токи, выполнять функции памяти и преобразования устройств, а также корректировать отклонения параметров от заданных значений.

Принцип работы

Электромагнитное реле, принцип действия которого общий для любого типа, состоит из следующих элементов:

1. База.
2. Пока что.
3. Катушка витков резьбы.
4. Мобильные и фиксированные контакты.

Все детали прикреплены к основанию. Якорь вращается и удерживается пружиной.

Когда на обмотку катушки подается напряжение, по ее виткам протекает электрический ток, создавая электромагнитные силы в сердечнике.

Они притягивают якорь, который вращает и замыкает подвижные контакты с неподвижными парными. При отключении тока якорь возвращается пружиной. Подвижные контакты перемещаются вместе с ним.

Только герконовые реле отличаются от стандартной конструкции, в которой контакты, сердечник, якорь и пружина объединены в одну пару электродов.

Электромагнитное реле, схема которого приведена ниже, является коммутационным устройством.

Примечание

это типично и обычно показывает, как электрическая энергия преобразуется в магнитную энергию, которая затем преодолевает силу пружины и перемещает контакты.

Электрические цепи катушки и коммутации никак не связаны. Благодаря этому малые токи могут контролировать большие. Следовательно, электромагнитное реле представляет собой усилитель тока или напряжения. Функционально он включает в себя три основных элемента:

• чувствовать;
• средний;
• исполнительный.

Первая из них — это обмотка, создающая электромагнитное поле. Через него протекает контролируемый ток, при достижении заданного порогового значения на исполнительный механизм возникает воздействие: электрические контакты, замыкающие или размыкающие выходную цепь.

Классификация

Реле классифицируются следующим образом:

1. Кстати об управлении контактами: якорные и язычковые контакты. В первом случае контакты замыкаются-размыкаются при перемещении якоря. В герконах нет сердечника, и магнитное поле действует непосредственно на ферромагнитные электроды с контактами.
2. Управляющий ток может быть постоянным или переменным. В последнем случае якорь и сердечник выполнены из пластин из электротехнической стали для уменьшения потерь. Для постоянного тока устройства нейтральны и поляризованы.
3. По скорости срабатывания реле делятся на 3 группы: до 50 мс, до 150 мс и более 1 с.
4. Защита от внешних воздействий включает герметичные, закрытые и открытые устройства.

При всем представленном ниже разнообразии типов работа электромагнитного реле основана на общем принципе переключения контактов.

Устройство электромагнитного реле скрыто внутри корпуса, снаружи выступают только обмоточные и контактные выводы. В основном они пронумерованы, для каждой модели предусмотрена схема подключения.

Параметры

Основные характеристики реле:

1. Чувствительность: прохождение сигнала определенной мощности, подаваемой на обмотку, достаточной для воспламенения.
2. Сопротивление обмотки.
3. Напряжение срабатывания (ток) — минимальное пороговое значение параметра, при котором контакты переключаются.
4. Падение напряжения (ток.
5. Время отклика.
6. Рабочий ток (напряжение) — значение, при котором происходит гарантированное возгорание в процессе эксплуатации (значение указано в заданных пределах).
7. Время выпуска.
8. Частота коммутации с нагрузкой на контакты.

Достоинства и недостатки

Электромагнитное реле имеет следующие преимущества перед своими полупроводниковыми конкурентами:

• переключение больших нагрузок на малые габариты;
• гальваническая развязка между цепью управления и группой коммутации;
• низкое тепловыделение контактов и катушки;
• небольшая цена.

Также у устройства есть недостатки:

• медленный ответ;
• относительно небольшой ресурс;
• радиопомехи при переключении контактов;
• сложность коммутации постоянным током высоковольтных и индуктивных нагрузок.

Рабочее напряжение и ток катушки должны быть в указанных пределах. При низких значениях контакт становится ненадежным, при высоких — перегревается обмотка, увеличивается механическая нагрузка на детали и может произойти пробой изоляции.

Продолжительность срабатывания реле зависит от типа нагрузки и тока, от частоты и количества срабатываний. Чаще всего контакты изнашиваются, когда они размыкаются, образуя дугу.

Бесконтактные устройства имеют то преимущество, что они не создают дугу. Но есть и много других недостатков, из-за которых замена реле невозможна.

Электромагнитные реле тока

Реле тока и напряжения разные, хотя конструкция аналогична. Отличие в конструкции катушки. Реле тока имеет небольшое количество витков на катушке, сопротивление которых невелико. В этом случае намотка выполняется толстой проволокой.

Катушка реле напряжения состоит из большого количества витков. Обычно он входит в существующую сеть. Каждое устройство управляет своим специфическим параметром с автоматическим включением или выключением потребителя.

С помощью реле тока контролируют его силу в нагрузке, к которой подключена обмотка. Информация передается в другую схему путем подключения к ней резистора с переключающим контактом. Подключение к силовой цепи происходит напрямую или через измерительные трансформаторы.

Защитные устройства работают быстро и имеют время срабатывания в несколько десятков миллисекунд.

Регулировка ЭМР

Метод измерения может существенно отличаться в зависимости от типа реле. При настройке важно учитывать следующие принципы.

• Ослабление возвратной пружины приводит к увеличению времени возврата и снижению рабочего напряжения.
• Если вы увеличите начальное расстояние между сердечником и якорем, скорость отклика увеличится, и напряжение будет выше. Тот же эффект наблюдается при регулировке осевого люфта в зависимости от скорости и обратного напряжения.
• При увеличении количества разомкнутых / замкнутых контактов при одновременном увеличении давления пружины возрастают соответственно обратное и рабочее напряжение и скорость.

При этом следует учитывать, что любые изменения напрямую влияют на работу контактной системы. Поэтому при настройке параметров ЭМИ необходимо выбрать положение, при котором возвратная пружина будет максимально растянута и зазор сможет обеспечить максимальный ход якоря.

Где используется и как выбрать электромагнитное реле

трудно поверить, но более простое реле стало причиной быстрого развития компьютеров и компьютерных технологий, и вот почему: у него есть два состояния включения / выключения, и эти два состояния похожи на двоичный код транзисторов процессора.

Нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт

Существует два основных типа контактов реле: нормально замкнутые (NC) и нормально разомкнутые (NO). Названия отражают состояние контактов в «нормальном» состоянии при отсутствии напряжения на катушке реле. Нормально замкнутые контакты в нормальном состоянии замкнуты, а нормально разомкнутые контакты разомкнуты.

Еще один вид контактов — обмен. Их нельзя назвать ни нормально замкнутыми, ни нормально разомкнутыми, так как у них есть оба контакта. Когда реле переключается, этот контакт размыкает одну цепь и замыкает другую. Это станет понятнее, если мы посмотрим на их графическое обозначение на схеме.

Обозначение

На схемах подключения реле обозначены как несколько отдельных элементов:

катушка

• NC контакт
• НО связаться
• Кроссовер

Условное деление на несколько элементов введено исключительно для удобства. Это позволяет размещать катушку и контакты в разных частях схемы, чтобы сделать ее более компактной и читаемой. В этом случае все элементы реле обозначаются одним и тем же буквальным кодом, так как конструктивно это элемент.

Также для удобства некоторые элементы реле могут быть показаны на схеме и вместе. Например, группу нормально разомкнутых контактов можно обозначить следующим образом:

Напряжение питания катушки

Например, на корпусе реле написано 12 В, что означает, что для срабатывания потребуется 12 В, но напряжение редко бывает точно таким, как требуется. Что делать, если напряжение в цепи упадет до 9 В или повысится до 15 В?

Если напряжение будет слишком высоким, катушка соленоида, обычно герметично закрытая в небольшом пластиковом корпусе, просто перегреется. Закон Джоуля здесь не прощает. Благо производители предоставляют запас по напряжению. И наоборот, если напряжение слишком низкое, через катушку с фиксированным сопротивлением будет протекать меньший ток, что сделает якорь менее слабым для тяги. А если ток слишком мал, якорь вообще не двинется.

Термин «напряжение питания катушки» неточен, потому что каждый производитель реле должен подавать как минимум два разных напряжения катушки. Первое — это рабочее напряжение, а второе — падение напряжения. Напряжение переключения близко к напряжению, указанному на корпусе.

Это значение, при котором производитель гарантирует замыкание контактов. Его вводят для строго определенной температуры, чаще всего при комнатной температуре и т.п. При более высоких температурах сопротивление провода увеличивается, поэтому подача того же напряжения на катушку вызовет протекание меньшего тока (чего может быть недостаточно для перемещения якоря).

Напряжение отключения (отпускания) сообщает значение, до которого необходимо снизить напряжение питания катушки, чтобы контакты вернулись в исходное положение. Часто это всего лишь 10% от номинального напряжения! Таким образом, реле с указанным на корпусе напряжением питания 5В отключится при падении напряжения до 0,5В, что даже ниже прямого напряжения кремниевых pn переходов. Разница в процентах вызвана магнитным гистерезисом ферромагнитного материала, из которого изготовлен сердечник электромагнита.

Это очень удобно, поскольку может значительно снизить энергопотребление катушки в установившемся режиме. Реле с номинальным напряжением питания 12 В достаточно для подачи напряжения выше 8,4 В с последующим его понижением (например, до 2 В). Значительная экономия энергии для цепей с батарейным питанием будет огромной.

Фактическое напряжение питания катушки может отличаться от указанного на корпусе и в довольно широком диапазоне. Об этом следует помнить. Затягивая якорь с помощью электромагнита, можно снизить напряжение питания катушки и сэкономить энергию.

Как расшифровывается vdc, vac и что означают значения на корпусе реле

Как мы выяснили ранее, реле — это специальный привод, который переключает различные направления электрической цепи. Обозначение VDC на корпусе означает максимальную нагрузку: DC — постоянный ток, V — напряжение (12 В). VAC на корпусе означает V-Volt, AC — переменный ток. Например, 12А / 35В переменного тока.

Основными параметрами реле являются: напряжение питания соленоида, максимально допустимые ток и напряжение на контактах, эти параметры указаны на корпусе.

Схемы подключения

Существует ряд схем подключения реле, а также свои виды. Для общего понимания мы представляем наиболее популярные шаблоны использования на различных устройствах. Ваши вопросы задавайте в комментариях, благодаря вам мы постараемся расширить этот список более подробно.

Рисунок 1 — Общая схема подключения

Рисунок 2 — схема подключения реле указателей поворота в автомобиле

На рисунке 3 показана электрическая схема реле Arduino

Основы исполнения привода

Термин «реле» относится к устройствам, которые обеспечивают электрическое соединение между двумя или более точками посредством управляющего сигнала.

Наиболее распространенным и широко используемым типом электромагнитного реле (ЭМИ) является электромеханическое реле.

Так выглядит конструкция широкого спектра изделий, называемых электромагнитными реле. Здесь показан закрытый вариант механизма с прозрачной крышкой из оргстекла

Базовая схема управления любым оборудованием всегда предусматривает возможность включения и выключения. Самый простой способ выполнить эти действия — использовать выключатели блокировки питания.

Для управления можно использовать ручные переключатели, но у них есть недостатки. Их очевидный недостаток — установка состояний «включено» или «выключено» физическими средствами, т.е вручную.

Устройства ручного переключения обычно бывают большими, малодействующими, способными коммутировать малые токи.

Механизм ручного переключения — дальний родственник электромагнитных реле. Он обеспечивает ту же функциональность: переключение рабочих линий, но исключительно вручную

Между тем, электромагнитные реле — это в основном переключатели с электрическим управлением. Устройства имеют разные формы, размеры и разделены по номинальному уровню мощности. Возможности их применения широки.

Такие устройства, оснащенные одной или несколькими парами контактов, могут быть включены в единую конструкцию более мощных исполнительных механизмов — контакторов, которые используются для переключения сетевого напряжения или высоковольтных устройств.

Виды реле по типу поступающего параметра

По этому параметру реле делятся: ток, мощность, частота, напряжение, давление, акустические величины, количество газа. Устройства могут быть максимальными и минимальными. Реле, срабатывающие при превышении установленного значения, называют «максимальным», а при его падении ниже установленного — «минимальным».

Реле тока

Реле тока реагируют на скачки тока и при необходимости отключают отдельную нагрузку или всю энергосистему. Максимальное значение тока, при котором нагрузки должны быть отключены, устанавливается регулятором.

Реле напряжения

Реле напряжения реагируют на величину напряжения и активируются через трансформаторы напряжения. Они используются для контроля фаз напряжения в электрических сетях и для защиты электроприборов. Основа такого реле — быстродействующий контроллер, отслеживающий отклонения напряжения за установленные пределы. Общепринятый стандарт работы таких реле — ниже 170В и выше 250В.

Реле частоты

Они используются для регулирования частоты переменного тока, которая должна быть равна 50 или 60 Гц в однофазных и трехфазных сетях. Обычно у них фиксированная задержка ответа. Пороги размыкания контролируемой цепи регулируются. Режим работы этого устройства позволяет предусмотреть наличие «памяти» об аварии.

Реле мощности

Ограничитель мощности работает так же, как ограничитель тока нагрузки. При превышении установленного порога мощности пользователь отключается. Реле ограничения мощности часто имеют функцию самозакрывающегося включения. То есть после снижения нагрузки работа оборудования автоматически возобновляется.

Реле давления

Реле давления — важнейшее устройство, используемое в насосном оборудовании для контроля перепадов давления в воде, масле, масле, воздухе. Такие устройства бывают двух основных типов: электромеханические и электронные.

Электромеханические реле имеют в своей конструкции особый элемент, который реагирует на изменение давления в системе: гибкая мембрана, которая изгибается под давлением жидкости (воздуха) в системе. Он соединен с двумя пружинами, одна из которых настроена на минимально допустимый напор, а другая — на разницу между верхним и нижним пределами давления в системе. При падении давления в системе ниже минимального порога реле включает насосное оборудование, при превышении верхнего порога оно отключается. Это простые и надежные устройства, но не очень удобные в использовании. Оператор должен регулярно проверять настройки и при необходимости исправлять их.

Электронные устройства более сложны по конструкции. Пределы можно устанавливать очень точно, и их не нужно контролировать во время работы. Электронные устройства чувствительны к гидроударам, поэтому оснащены небольшими гидробаками (объем — около 400 мл). Электронное реле давления устанавливается между насосным оборудованием и первой точкой отбора проб.

Реле акустические

Акустические реле реагируют на изменения акустических величин — частоты звуковой волны, ее давления или акустических характеристик материалов — коэффициентов поглощения и отражения. Принцип действия может быть механическим или электрическим. В акустических устройствах механического действия предусмотрена мембрана, которая изгибается под давлением звуковых волн и при достижении определенного значения давления контакт замыкается. В состав электроакустических устройств входят: приемный орган (микрофон, фильтр), усилитель, электрическое выходное реле.

Устройства, реагирующие на любой шум, часто используются вместе с системой освещения. Они реагируют на любой шум, возникающий в комнате, и дают сигнал включить свет. Их обычно устанавливают в коридорах и на лестничных клетках. Кроме того, акустические реле широко используются в системах безопасности, интеллектуальных игрушках.

Газовые реле

Эти устройства используются для защиты от газов. Они представляют собой металлический корпус, встроенный в маслопровод. Реле обычно заполнено маслом и его контакты разомкнуты. По мере увеличения содержания газа они заполняют верхнюю часть реле, одновременно вытесняя масло. Имеющийся в конструкции поплавок понижает уровень масла, вращается вокруг собственной оси и вызывает замыкание контактов в сигнальной цепи. Генерируемый сигнал предупреждает о высоком содержании газа в окружающей среде.

Основные параметры выбора реле

Контактная группа

Одним из ключевых параметров выбора ЭМИ является конфигурация его контактов: чаще всего механизм срабатывает на размыкание, замыкание или переключение. При выборе нужно учитывать следующие параметры:

• падение напряжения;
• номинальная нагрузка, при которой переключение выполняется с высокой надежностью;
• максимально допустимая коммутируемая мощность, напряжение и ток;
• устойчивость к механическому и электрическому износу;
• импульсный ток;
• минимальная нагрузка;
• материал для установления контактов.

Технические характеристики

За основу выбора электромагнитного реле 220 В взяты:

• рабочее напряжение и ток;
• чувствительность (минимальное значение подаваемой на обмотку мощности, на которую может переключиться устройство);
• время срабатывания, отпускания, вибрации контактов;
• коэффициент доходности, который для разных типов ЭМИ составляет от 0,1 до 0,98;
• рабочий ток (его минимальное значение, при котором происходит переключение, замыкание или размыкание контактов);
• коэффициент запаса прочности (от 1,4 до 2);
• частота переключения реле.

Контактный ток передачи

И контакты, и проводящий их металл представляют собой элементы с конечной площадью поперечного сечения. Существует ограничение на количество тока, который может проходить через них, не опасаясь перегрева.

На значение этого параметра влияют форма контактов, контактная поверхность, материал контактов и сила их давления. Как для нормально разомкнутых (NO), так и для нормально замкнутых (NC) контактов идентичность первых трех параметров легко достигается. Достаточно того, что они сделаны из одного материала и имеют одинаковые формы.

Параметр силы нажатия повторить сложнее. Контакты сталкиваются с большой силой и затем удерживаются на месте якорем. Давление на замыкающие контакты обеспечивает только пружина, которая не должна быть слишком сильной, чтобы электромагнит реле не согнул ее. По этой причине ток, который могут проводить замыкающие контакты, может быть больше, чем ток, протекающий через замыкающие контакты. Некоторые производители, однако, оговаривают, что максимальный прямой ток замыкающих контактов доступен при номинальном напряжении питания катушки. Многие производители учитывают это и разрабатывают свою продукцию таким образом, чтобы не было разницы в параметрах между нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами.

Классификация электромагнитных реле

Существующие типы электромагнитных реле контактного типа различаются формой магнитопровода и способом перемещения якоря.

Итак, схемы электромагнитных реле под номерами 1-4, 6 на рисунке представляют реле с вращающимся якорем. Диаграмма No. 5 показано реле с линейным движением втягивающего якоря.

В зависимости от количества обмоток на сердечнике электромагнитное реле классифицируется как:

• одинарная обмотка;
• двойная обмотка;
• многообмоточное контактное реле.

Несмотря на простоту конструкции, электромагнитное контактное реле обеспечивает высокую надежность при эксплуатации систем железнодорожной автоматики и телемеханики.

Классификация реле по степени надежности делит все электромагнитные контактные реле на железной дороге на 2 типа:

• 1 класс надежности;
• светлый.

Легкие реле отличаются от реле класса 1 механизмом возврата якоря в исходное положение при прерывании тока: в контактных реле класса 1 якорь возвращается в исходное состояние под действием собственного веса, в легких реле — возврат якоря обеспечивается движением контактных пружин.

В настоящее время к 1-му классу относятся реле 4-х поколений:

1 реле группы НР — реле электромагнитные нейтрали; 2. Группы НШ — вставная нейтраль нормального действия; 3. НМШ — нейтраль малая; 4. РЭЛ — розетка постоянного тока.

Электромагнитные контактные реле класса 1 используются в сигнальном оборудовании, отвечающем за безопасность железнодорожного движения.

Реле облегчённого типа:

1. КДР — реле электромагнитное контактное без разъемного кодирования;
2. КДРШ — кодовый разъем;
3. SEM — модифицированная версия КДР;
4. РЕМШ — модернизированный вариант КДРШ.