Содержание

Наряду с ручными выключателями и переключателями в радиоэлектронике, автомобилестроении и производствах широко используют релейное соединение. Что такое реле? Это устройство, которое в автоматическом режиме связывает и переключает электрические и не электрические цепи по внешнему сигналу. Другими словами, оно необходимо для коммутации скачкообразных изменений цепи в результате задаваемого входного воздействия. В сегодняшнем обзоре мы расскажем, чем может быть полезно это устройство, каких видов бывает и как его правильно выбрать и подключить.

Для чего нужно реле: области применения

Релейное соединение регулирует работу управляемых узлов, если подается команда необходимого значения. Цепь, работу которой данное соединение регулирует, называется управляемой. Цепь, по которой сигналы проходят к узлам, принято называть управляющей.

Релейное соединение выступает для усиления сигнала. Небольшое количество электрического тока поступает на устройство, после чего происходит замыкание мощной цепи. Реле может работать от постоянного либо переменного тока.

Краткая историческая справка создания


История релейного соединения начинается с 1831 года. Это открытие принадлежит американцу Джозефу Генри. Первое реле работало по принципу электромагнитного действия и было некоммутационным. «Relay» в переводе означает замену почтовых конных упряжек на переправах или передачу эстафеты в спортивных состязаниях. В качестве самостоятельного устройства его впервые применили на телеграфе Морзе.

Схема электромагнитного реле

Самая простая схема электромагнитного соединения состоит из следующих элементов:

Все элементы устанавливаются на основание и закрываются крышкой. Электромагнитные соединения достаточно популярны благодаря повышенной надежности и простой схеме работы. Их можно встретить в электроустановках, защитных приборах.

Для того, чтобы понять, как работает реле, можно изучите схему ниже:

Принцип работы реле

После подачи на катушку напряжения, электрический ток, проходя по ее виткам, создает электромагнитную движущую силу (ЭДС). В сердечнике из металла создается магнитное поле, которое притягивает якорь. С его помощью происходит размыкание одной цепи и замыкание другой. Аналогичные изменения происходят и в подсоединенных цепях.

В исходное положение якорь возвращается под воздействием пружины после того, как значения тока становятся меньше определенных параметров. Дополнительно в релейное устройство могут быть включены резисторы, которые делают работу более точной, и конденсаторы, регулирующие подачу напряжения и защищающие от перепадов или искрения.


Управляемая и управляющие цепи не связаны между собой. Параметры тока также могут отличаться. В управляемой он может быть больше. То есть, релейное соединение выступает своего рода усилителем электрических параметров: тока, напряжения и мощности в цепи.

С принципом работы 4-х контактного реле можно ознакомиться на следующем видео:

 

Основные технические характеристики реле

Основные характеристики релейного соединения – зависимость между входными и выходными значениями.

Основные показатели:


Обозначение Наименование показателя Описание
Хср Показатель срабатывания Величина, при которой происходит срабатывание якоря (воздействующая величина)
Хотп Показатель отпуска Противоположный параметр, при котором якорь отпадает (воздействующая величина)
Кв Коэффициент возврата Отношение значения отпуска к значению срабатывания

Кв = Хотп / Хср

Хр Рабочее значение воздействующего показателя Максимальное значение величины воздействия, при которой воспринимающий элемент может находиться без разрушений и перегрева выше допустимого температурного режима
Кз Коэффициент запаса (по срабатыванию) Кз = Хр / Хср> 1

Что такое реле: основные виды и их назначение

В зависимости от того, какие показатели подлежат контролю, релейные соединения можно разделить на:

По области использования их следует разделить на следующие виды:

Рассмотрим классификацию по принципу работы более подробно.

Реле переменного тока

Релейное соединение переменного тока состоит их таки же элементов, что и нейтральное. Все элементы изготавливают из листового металла электротехнического с целью уменьшения потерь на гистерезис и вихревые токи. Кроме того, магнитопровод изготавливается шихтированным. Срабатывание механизма происходит при подаче тока на обмотку определенной частоты.

Если не предпринимать специальные действия, электромеханическая сила проходит через «ноль» 2 раза за период подачи напряжения. Для того, чтобы избежать подобную вибрацию якоря, одна сторона сердечника разделяется на 2 части. На одну насаживают виток из меди, который выполняет роль экрана. Основной недостаток такого соединения – повышенное потребление электрической энергии и сопутствующая вибрация.


В качестве вспомогательного следует рассмотреть принцип работы промежуточного реле 220 В. С его помощью можно разъединять отдельные группы цепей, либо, при разъединении одной, включить другой контур.

Реле постоянного тока

Отличие модели постоянного тока от переменного в магнитопроводе. В данном соединении он цельный. Кроме того, катушка выполнена более высокой и узкой, в отличие от переменного. В остальном, принцип действия реле аналогичен переменному.

Это важно! Основное отличие реле постоянного тока от переменного– небольшое потребление электроэнергии. Это крайне важно для постоянно работающего оборудования.

Электромагнитное соединение

Их можно разделить на нейтральные и поляризованные соединения. В первом случае соединение отвечает на постоянный ток, проходящий в обоих направлениях. Во втором – реакция на полярность сигнала управления.

Плюсы электромагнитных соединений:

К минусам следует отнести низкую скорость функционирования, ограниченный ресурс. Кроме того, при работе в режиме замыкания/размыкания могут возникать радиопомехи.


Электронное соединение

В составе электронного устройства те же элементы, что и в электромагнитном. Основное отличие от аналогов – установка полупроводникового диода вместо магнита. Его задача –контролировать работу обратного тока. Электронные реле применяются в электрических цепях, блоках памяти и иных узлах для подключения силовых нагрузок. Электронное соединение мгновенно изменяет параметры цепи.

В качестве примера можно привести работу автомобильных узлов (генератора, стартера, обогрева зеркал), потребляющих ток большой силы. Можно сказать, что такое токовое реле будет лучшим выбором для данного переключения.

Обозначение реле на электрических схемах

Условное обозначение релейного соединения в виде прямоугольника является единым для всех схем. Со стороны большей длины отводят линии выводящих элементов. Обозначения для контактов аналогично контактам на выключателях. Контакты, расположенные на расстоянии друг от друга, обозначаются буквой К рядом с геометрической фигурой и номером, которым маркировано устройство. Зная буквенное обозначение, можно без труда прочитать схему и понять, где находится реле.

Обозначения на схемах контактов реле выглядят следующим образом:

Указательные реле: конструкция, использование и модификации.

Указательные реле: конструкция, использование и модификации.

Условные обозначения элементов на электрической схеме приведены на данном рисунке:

Указательные реле: конструкция, использование и модификации.

Основные производители


Перед выбором производителя реле, необходимо ознакомится с его рейтингом и каталогом продукции:

Производитель Описание
АО «НПП Старт» Основной акцент компании – разработка и  производство релейных соединений
ОАО «МиассЭлектроАппарат» Деятельность направлена на производство продукции для автомобилей
ОАО «Иркутский релейный завод» Основное производство –коммутационная техника
Фирма «Crydom» США Ведущая торговая марка твердотельных изделий
«Finder» С 1954 года производит исключительно релейными соединениями. Занимает 3 место в линейке производителей

Выбираем что купить: электромагнитное или электронное реле, цены

После того, когда было выбрано изделие по требуемым параметрам необходимо ознакомиться со всеми предложениями на рынке. Интернет сыграет роль доброго помощника. Все производители и поставщики электротехнической продукции размещают свои товары и их характеристики в общем доступе. С ориентировочными ценами можно ознакомиться в нашей подборке:

Изображение Марка Максимальный коммутируемый ток, А Ориентировочная стоимость, руб
Электромагнитные изделия
Указательные реле: конструкция, использование и модификации. 24VDC 1пер. 5A 240VAC 5 110
Указательные реле: конструкция, использование и модификации. 4-Form-C, 4PDT, 4CO 5VDC 6 450

Указательные реле: конструкция, использование и модификации.
5VDC 1пер. 1A/250VAC 13,5 270
Указательные реле: конструкция, использование и модификации. 24VDC 2пер. 8A/250VAC 8 130
Указательные реле: конструкция, использование и модификации. 12VDC 1пер. 12A/250VAC 12 170
Указательные реле: конструкция, использование и модификации. 3VDC 2пер. 2A/250VAC 2 200
Указательные реле: конструкция, использование и модификации. 230VAC 2пер. 12А 12 510
Электронные изделия

Указательные реле: конструкция, использование и модификации.
DEKraft ПР102-4-05-220-AC LED 23225DEK 1113705 5 231
Указательные реле: конструкция, использование и модификации. НовАтек-Электро РН-111М 196596 16 2472
Указательные реле: конструкция, использование и модификации. SVEN OVP-11F SV-012472 15 668

Заключение

Релейное соединение- большой помощник для электрических систем при построении различных схем, начиная от защитного механизма отключения и заканчивая защитными функциями в приборостроении, космической промышленности, военном производстве. В быту реле переменного тока малогабаритное на 220 В будет отличной опорой. Основная его функция – контроль и регулирование электрического оборудования. В принципе, его установка не обязательна, но реле повышает функционирование и стабильность работы техники

О предназначении изделия

Такой вид коммутатора является вспомогательным объектом в электроцепи. Многофункциональность образцов позволяет применять их в автоматизированных, защитных и регулировочных схемах.


Используется в случаях, когда есть надобность в синхронном замыкании или размыкании нескольких автономных электросхем, иными словами – размножение токоведущих каналов.

Контактор может быть использован и в качестве регулятора более мощного реле, благодаря которому осуществляется коммутация цепи с высоким напряжением.

Возьмем, к примеру, такую ситуацию: есть необходимость подачи тока на катушку индуктивности выключателя, где максимальное моментальное значение электроведущей силы при включении — 63 А.

Однако выполнить такую задачу, используя один электромагнитный аппарат, не представляется возможным.

Поэтому изначально необходимо подать питание на катушку сердечника разделительного устройства, использующего собственные связи, включить контактор с большей мощностью, на который и будет возложена задача коммутации большей силы электроэнергии.

Также деталь можно использовать для создания искусственной задержки действия реле защиты или, как говорят, для формирования выдержки времени.

Конструктивное строение прибора

Электромагнитные устройства подключаются к электроцепи, осуществляющей контроль или регулировку изделий, которые подключены к силовому узлу, для преобразования.

Запуск может осуществляться влиянием различного рода факторов: электропитание, световая энергия, гидростатическое или давление газа.

Согласно стандартам, простейшее контактное устройство координируется тремя основными участками: воспринимающий, промежуточный и исполнительный. Каждый из них представлен индивидуальным механизмом, отвечающим за определенные действия в коммутационной системе.

Первичный, так называемый, чувствительный элемент производит реакцию на входящий параметр и трансформирует его в физическую величину, требующуюся для функционирования контактора.

Такой воспринимающий механизм воплощен в электромагнитной катушке с сердечником — на схеме обозначен номером 4. В зависимости от сети, к нему может быть подключено или переменное, или постоянное напряжение.

Промежуточное звено начинает сравнительный анализ преобразованной величины с заложенным образцом. Как только достигается заданное значение, узел передает сигнал чувствительного механизма исполнительному. Этот участок состоит из пружин противодействия (1) и успокоителей.

В производственной части посредством коммутационных линий (6), расположенных на корпусе над колодкой, воспроизводится влияние на подчиненную линию и контакты замыкаются.

Принцип действия контактора

В алгоритме работы этого вида реле заложено применение электродинамических сил, создаваемых в ферромагнетике во время прохождения электричества по спирали витков изолированного провода катушки.

Первоначальное расположение Г-образной пластины (якоря) зафиксировано пружиной. Подавая на магнит ток, якорь, с находящимся на нем коммутирующим контактом преодолевает силы пружины и тянется к намагниченному полю.

При передвижении хвостовик, расположенный на плоскости контакта, цепляет нижнюю контактную схему, перемещая ее вниз.

Если на катушке прекращается подача электричества, пружина оттягивает назад ярмо и устройство принимает свой первоначальный вид.

Рассмотрим на примере, как работает реле электромагнитного типа в автомобиле. Если его подключить к трехфазному асинхронному мотору будут воспроизведены следующие действия:

  1. Старт – включение сигнализации.
  2. Срабатывание пускателя.
  3. Замыкание последней пары контактов в результате — пуск механизма двигателя.

Кроме этого, именно реле отвечает за выключение мотора при разрыве реверса. Таким образом устраняется проблема резкой остановки двигателя.

Также важно знать, что электромагнитное реле может оснащаться несколькими группами регулировочных контактов. Количество последних полностью зависит от предназначения конкретной модели прибора.

Разновидности промежуточных коммутаторов

Контакторы промежуточного типа разгружают основные исполнительные устройства. Иначе условия дугогашения станут более строгими, что обусловит нерентабельность производства, например, таких мощных источников, как ТЭС.

Используемые методы включения

Классификация электромагнитных коммутаторов осуществляется согласно основным признакам и характеристикам, а именно:

  • по способу включения;
  • особенности конструкции — численность и тип обмоток, а также количество, состояние и мощность контактных линий;
  • принципу действия;
  • по времени срабатывания и возврата в начальное положение.

Исходя из назначения, контакторы производятся с обмоткой напряжения или тока либо двумя разновидностями одновременно. Выделяют два унифицированных метода их подсоединения.

Первый тип подключения – сериесный. Прибор включен последовательно в секциях обмоток других устройств и функционирует от тока, протекающего по контуру этой цепи.

Следующий – шунтовый. Включается на номинальные показатели напряжения источника оперативного тока.

Особенности конструкции прибора

Особенности устройства предполагают образцы с одним витком обмотки напряжения или тока (РП-23, РП-252), двумя (РП-11) и нечасто с тремя.

Реле постоянного тока (РП-23) производятся на такие номинальные значения напряжения: 12, 24, 48, 110 и 220 В, переменного (РП-24) – 127, 220 и 380 В.

Коммутаторы типов РП-23 и РП-24 предназначены для функционирования на гальваническом токе и имеют по 5 контактных линий, которые могут быть применены в разных сочетаниях. Различия между ними в их устройстве.

Второй вид устройств оснащен встроенным механическим указателем расцепления. Их расходуемая мощность при базисном напряжении составляет 6 Вт.

Серии РП-25 и РП-26 работают исключительно на переменном токе и устроены аналогичным образом, как и предыдущие приборы.

Дополнительный элемент – короткозамкнутый виток на сердечнике с катушкой, предназначенный для устранения вибраций движущейся части механизма. Их потребляемая энергия одинаковая – 10 Вт.

В последнее время ЗАО ЧЭАЗ (завод по производству электроаппаратов в Чебоксарах) вместо указанных выше модификаций производят переориентировку на модернизированные модели.

Это коммутаторы РП16-1 (гальванический ток) и РП16-7 (переменный ток), оснащенные двумя размыкающими и четырьмя замыкающими контактными группами.

Двух- и трехобмоточные периферийные устройства обычно используют в нескольких случаях. Рассмотрим, какие задачи они решают и какой тип прибора для этого потребуется:

  1. При потребности активирования режима работы от тока и удержания от напряжения, например, серия РП-232 с одновитковой рабочей обмоткой.
  2. Если необходимо действие устройства от напряжения и воздержание от электричества — РП-233 на два удерживающих токовых витка.

Таким же образом, взамен вышеописанных контакторов ЧЭАЗ внедряет новые образцы РП-16-2 – РП16-4 и РП17-1 – РП17-5.

Принцип действия коммутаторов

Контактные устройства применяются в сегменте связи и автоматики. Исходя из принципа работы, их разделяют на нейтральный и поляризованные (импульсные) виды.

Основное различие между ними – в первых смещение якоря не подчинено полярности управляющего сигнала, у вторых — наоборот, имеют прямую зависимость от направления движения заряженных частиц в обмотке.

Нейтральные выключатели имеют самое простое устройство, состоящее из двух систем: контактного и магнитного вида.

В контактной группе есть два неподвижных и один обобщенный подвижный контакт. Магнитный узел состоит из якоря, электромагнита и ярма.

Дополнительно нейтральные аппараты разделены по характеру движения якоря: угловой (поплавковый) и втяжной.

Для снижения резисторных сил магнитного воздушного канала между подвижной пластиной и сердечником. Последний оснащается полюсным наконечником.

Такие релейные электросхемы применяются в системах управления производственных станков и машин. РЭС-6 является одним из представителей слаботочных контакторов нейтрального класса.

Устройство может иметь вид двухпозиционного или одностабильного. Его номинальное напряжение работы 80-300 В, коммутационный ток – 0,1-3 А-В.

Согласно двум размещенным в разделе схемам, комплектация всех подвидов нейтральных контакторов составлены из таких элементов:

  • блок с обмоткой (1);
  • якорь (2);
  • питающие выводы обмотки (3);
  • ответная часть (4);
  • контактные пружины (5);
  • замыкающие линии (6);
  • подвижные контакты (7);
  • размыкающий контакт (8);
  • возвратная пружина (9);
  • якорь (10);
  • штифт отлипания (11);
  • сердечник (12);
  • проводниковое покрытие (13);
  • линейные изоляторы (14).

Импульсная категория составлена из таких же систем. Однако магнитный участок дополнительно оснащен двумя стержнями с обмоткой, а также контактной тягой и постоянным магнитом, создающим поляризующий поток.

Благодаря такому типу подачи устремление электромагнитной силы, воздействующей на якорь, меняется исходя из направленности силового потока в катушке.

Контакторы ИМШ1-0,3 широко распространены в качестве путевого релейного механизма в импульсных защитных (РЗ) схемах гальванического тока.

ИМВШ-110 задействуют в цепях переменного тока. Технически оно состоит из диодного моста, преобразующего переменные силы в постоянную величину.

Время срабатывания и возврата

Время срабатывания промежуточного механизма (t притяжения) – период с момента поступления команды на сработку до начала увеличения выходных параметров.

Это значение полностью подчинено конструкционным особенностям реле, схеме его подключения и входного сигнала.

Время отключения (t отпускания) – интервал от подачи сигнала на выключение до достижения выходным параметром наименьшего значения.

К рассматриваемому типу реле предъявляются повышенные требования по быстродействию. В зависимости от временного интервала срабатывания, устройства классифицируют следующим образом:

  • быстродействующие – время замедления на притяжение и отключение до 0,03 с (например, РЭП37-13, РП 17-4М);
  • нормальные – 0,15–0,20 с (серия RE);
  • медленные – 1,0-1,5 с (НММ4–250, НММ4–500);
  • временные – более 1,5 с (РП18-2-РП18-5).

На рынке такие модификации представлены различными производителями. Поэтому в зависимости от марки, конструкция реле может несущественно отличаться.

Однако с помощью маркировки, нанесенной на устройство, можно точно определить параметры изделия.

О чем расскажет маркировка

В маркировке контакторов указан полный набор данных о назначении и особенностях конструкции, в том числе информация о климатическом исполнении.

Рассмотрим подробно структуру условного обозначения на примере ПЭ41(Н) (*)(*)(*)(*)(*)/(*)(*)(*)(*)5:

  1. РЭП — реле электромагнитное промежуточное.
  2. 37 (Н) – номер разработки.
  3. (*) — обозначение рода тока в цепи включающей обмотки: 1 — постоянного тока; 2 — переменного тока.
  4. (*) — вид замедления: 1 — замедленные при включении; 2 — замедленные при отключении.
  5. (*) — значение исходя из численности обмоток;
  6. (*)(*) — числовое значение замыкающих и размыкающих контактов;
  7. (*)(*) — напряжение или ток силовой намотки: постоянный (D) и переменный (А);
  8. (*)(*) — обозначение электросилы удерживающих обмоток;
  9. (*) — вид и технология подсоединения тыловых проводниковых линий: 1 – с ламелями под пайку; 2 – монтаж с винтовой фиксацией; 3 — крепление клеммами к разъемной колодке.
  10. (*)5 — климатическое оформление и категория размещения по ГОСТ: УХ — умеренно-холодный; В — всеклиматический.

При выборе необходимой модели коммутирующего устройства берутся во внимание не только его электротехнические параметры, но и среда, в которой оно будет работать.

Несмотря на предусмотренное высокое качество коммутатора, основной недостаток заключен в системе контактов.

Предполагается, что чистая связная группа может находиться только в герметичных условиях вакуума. Если же воздействует основной отрицательный фактор – контакт с воздухом – на них начинает образовываться оксидная пленка.

Нюансы подключения и регулировки

После установки промежуточного механизма его необходимо подключить к электросхеме. Для этого будут задействованы контакты катушки, а также дополнительные связующие элементы.

Обычно, в устройстве насчитывается несколько контактных пар: NO – нормально-открытые и нормально-закрытые (NC).

В первой позиции предполагается полное лишение подачи сигнала на катушку. Поскольку в ней нет полярности, внутреннее соединение контактной группы может выполняться в хаотичном порядке.

Для подключения обзорного механизма рассмотрим схематические указания. Предполагаемое напряжение в катушке может составлять: 12, 24 или 220 В.

Регулирование электронного пускателя разберем на примере самой распространенной модели РП-23. Процесс состоит из следующих этапов:

  1. Проверяя напряжение пуска и возврата с подачей источника гальванического тока на катушку, осуществляем нерезкое регулирование.
  2. На момент притягивания якоря у подвижного узла системы должен быть совместный ход 0,1-1,5 мм. Методом подгиба хвостовика на Г-образную пластину осуществляем корректировочную процедуру.
  3. Между активным и неактивным контактом уровень зазора устанавливается в пределах значений 1,5-2,5 мм. Настройка прогиба выполняется поджиманием угольника неподвижных контактов и верхнего упора подвижной системы.
  4. При конечном расположении якоря (замыкание) провал неактивных контактов будет 0,3-0,4 мм.
  5. В середине плоскости подвижные и неподвижные контакты должны совпадать. Корректировка производится путем перемещения пластины и направляющей скобы.

Таким же методом воспроизводится и настройка параметров реле РП-25, однако исключается зазор между катушкой с сердечником и якорем в притянутом состоянии.

Выводы и полезное видео по теме

Принцип работы электромагнитного реле, где применяются, также рассмотрены основные показатели надежности приборов. Подробнее в видеоматериале:

Выбрав необходимую модель устройства, переходим к ее подключению и настройке. Основные нюансы описаны в представленном сюжете:

Технологические разработки конструкций промежуточных реле всегда были направлены на уменьшение массы и габаритов, а также увеличения степени надежности и удобства монтажа приборов. В итоге небольшие контакторы стали размещать в герметичном кожухе, заполненным сжатым кислородом или с добавлением гелия.

За счет этого, внутренние элементы имеют больший эксплуатационный срок, бесперебойно выполняя все заложенные команды.

Указательные реле: конструкция, использование и модификации.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector