Электромагнитные реле, благодаря простому принципу действия и высокой надежности, получили самое широкое применение в системах автоматики и в схемах защиты электроустановок. Электромагнитные реле делятся на реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Нейтральные реле одинаково реагируют на постоянный ток обоих направлений, протекающий по его обмотке, Рис. 57 а. Принцип действия реле а поляризованные реле реагируют на полярность управляющего сигнала. Работа электромагнитных реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Детали реле монтируются на основании и закрываются крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или Рис. 57 б. Схема реле несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие парные неподвижные контакты. В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче напряжения электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение. В некоторые модели, могут быть встроены электронные элементы. Это резистор, подключенный к обмотке катушки для более чёткого срабатывания реле, или (и) конденсатор, параллельный контактам для снижения искрения и помех. Управляемая цепь электрически никак не связана с управляющей, более того в управляемой цепи величина тока может быть намного больше, чем в управляющей. То есть, реле по сути выполняют роль усилителя тока, напряжения и мощности в электрической цепи. Реле переменного тока срабатывают при подаче на их обмотки тока определенной частоты, то есть основным источником энергии является сеть переменного тока. Конструкция реле переменного тока напоминает конструкцию реле постоянного тока, только сердечник и якорь изготавливаются из листов электротехнической стали, чтобы уменьшить потери на гистерезис и вихревые токи. Справка: вихревые токи, токи Фуко (в честь французского физика Фуко) — вихревые индукционные токи, возникающие в массивных проводниках при изменении пронизывающего их магнитного потока. Впервые вихревые токи были обнаружены французским учёным Д.Ф Араго (1786—1853) в 1824 г. в медном диске, расположенном на оси под вращающейся магнитной стрелкой. За счёт вихревых токов диск приходил во вращение. Это явление, названное явлением Араго, было объяснено несколько лет спустя M. Фарадеем с позиций открытого им закона электромагнитной индукции: вращаемое магнитное поле наводит в медном диске токи (вихревые), которые взаимодействуют с магнитной стрелкой. Вихревые токи были подробно исследованы французским физиком Фуко (1819—1868 г. г.) и названы его именем. Он открыл явление нагревания металлических тел, вращаемых в магнитном поле, вихревыми токами. Токи Фуко возникают под воздействием переменного электромагнитного поля и по физической природе ничем не отличаются от индукционных токов, возникающих в линейных проводах. Они вихревые, то есть, замкнуты в кольца. Электрическое сопротивление массивного проводника мало, поэтому токи Фуко достигают очень большой силы. В соответствии с правилом Ленца они выбирают внутри проводника такое направление и путь, чтобы противиться причине, вызывающей их. Поэтому движущиеся в сильном магнитном поле хорошие проводники испытывают сильное торможение, обусловленное взаимодействием токов Фуко с магнитным полем. Это свойство используется для демпфирования подвижных частей гальванометров, сейсмографов и др. Тепловое действие токов Фуко используется в индукционных печах — в катушку, питаемую высокочастотным генератором большой мощности, помещают проводящее тело, в нем возникают вихревые токи, разогревающие его до плавления. Во многих случаях токи Фуко могут быть нежелательными. Для борьбы с ними принимаются специальные меры: с целью предотвращения потерь энергии на нагревание сердечников трансформаторов, эти сердечники набирают из тонких пластин, разделённых изолирующими прослойками. Появление ферритов сделало возможным изготовление этих проводников сплошными. Феррит (лат. ferrum — железо), фазовая составляющая сплавов железа, представляющая собой твёрдый раствор углерода и легирующих элементов. Достоинства и недостатки электромагнитных реле Электромагнитное реле обладает рядом преимуществ, отсутствующих у полупроводниковых конкурентов: способность коммутации нагрузок мощностью до 4 кВт при объеме реле менее 10 см3; устойчивость к импульсным перенапряжениям и разрушающим помехам, появляющимся при разрядах молний и в результате коммутационных процессов в высоковольтной электротехнике; исключительная электрическая изоляция между управляющей цепью (катушкой) и контактной группой; малое падение напряжения на замкнутых контактах, и, как следствие, малое выделение тепла: при коммутации тока 10 А малогабаритное реле суммарно рассеивает на катушке и контактах менее 0,5 Вт; низкая цена электромагнитных реле по сравнению с полупроводниковыми ключами. Недостатки реле: малая скорость работы, ограниченный (хотя и очень большой) электрический и механический ресурс, создание радиопомех при замыкании и размыкании контактов. Рис. 58. Условные обозначения реле в схемах 1 – обмотка реле (управляющая цепь), 2 – контакт замыкающий, 3 – контакт размыкающий, 4 – контакт, замыкающий с замедлителем при срабатывании, 5 – контакт замыкающий с замедлителем при возврате, 6 – контакт импульсный замыкающий, 7 – контакт замыкающий без самовозврата, 8 – контакт размыкающий без самовозврата, 9 – контакт размыкающий с замедлителем при срабатывании, 10 – контакт размыкающий с замедлителем при возврате. Схема включения Принципиальная схема включения вторичного реле максимального тока прямого действия приведена на рис. 59. Обмотка реле 1, подключенная к вторичной обмотке трансформатора тока 5, обтекается вторичным током и отделена от высокого напряжения и токоведущих частей. При увеличении тока в реле до тока срабатывания якорь 2 преодолевает усилие пружины 6, втягивается и ударяет бойком 3 по защелке 4, удерживающей механизм привода выключателя во включенном положении. Защелка, поворачиваясь, освобождает механизм привода выключателя, который отключается под действием пружины 7. После отключения выключателя прохождение тока в обмотке реле прекращается и сердечник с бойком и защелка возвращаются в исходное положение. Рис. 59. Принципиальная схема включения реле Таким образом реле при срабатывании производит непосредственное отключение выключателя путем механического воздействия на его привод, развивая при этом значительное усилие порядка 4,9—9,8 Н и более. Для создания такого усилия реле потребляет от трансформаторов тока большую мощность. studfiles.net Электромагнитное реле, схема которого представлена ниже, представляет собой устройство для коммутации. Принцип его действия основан на действии магнитного поля, возникающего в неподвижной обмотке и воздействующего на движущийся стержень из ферромагнита. Все электромагнитные реле подразделяются на приборы, работающие с постоянным или с переменным током. В свою очередь, реле постоянного тока бывают нейтральными и поляризованными. Реакция на постоянный ток, проходящий через обмотку катушки, у нейтральных реле одинаковая для обоих направлений. Поляризованные реле срабатывают при полярности управляющего сигнала. В состав стандартного реле входят катушка, сердечник в виде ферромагнитного стержня, подвижный якорь или пластина, а также один или несколько неподвижных контактов, пружина, крышка и основание. Принцип действия основывается на действии электромагнитных сил, возникающих в сердечнике, при прохождении электрического тока по виткам катушечной обмотки. Исходное положение подвижного якоря фиксируется с помощью пружины. Когда на катушку подается напряжение, происходит притяжение якоря электромагнитом. При этом, происходит преодоление сопротивления пружины. Якорь осуществляет замыкание или размыкание контактов. При отключении напряжения, якорь, на который воздействует пружина, возвращается в исходное положение. У всех электромагнитных реле можно отметить следующие общие положительные качества: Однако, данное электромагнитное реле, схема которого используется чаще всего, отличается сравнительно небольшой скоростью работы. Кроме того, они обладают ограниченным механическим и электрическим ресурсом. electric-220.ru Преобразование электрических сигналов в соответствующую физическую величину — движение, сила, звук и т. д., осуществляется с помощью приводов. Классифицировать привод следует как преобразователь, поскольку это устройство изменяет один тип физической величины в другой. Привод обычно активируется или управляется командным сигналом низкого напряжения. Классифицируется дополнительно как двоичное или непрерывное устройство исходя из числа стабильных состояний. Так, электромагнитное реле является двоичным приводом, учитывая два имеющихся стабильных состояния: включено — отключено. Содержание статьи: Термин «реле» является характерным для устройств, которыми обеспечивается электрическое соединение между двумя и более точками посредством управляющего сигнала. Наиболее распространенным и широко используемым типом электромагнитного реле (ЭМР) является электромеханическая конструкция. Так выглядит одна конструкция из многочисленного ряда изделий, именуемых как электромагнитные реле. Здесь показан закрытый вариант механизма с использованием крышки из прозрачного оргстекла Схема фундаментального контроля над любым оборудованием всегда предусматривает возможность включения и отключения. Самый простой способ выполнить эти действия — использовать переключатели блокировки подачи питания. Переключатели ручного действия могут использоваться для управления, но имеют недостатки. Явный их недостаток – установка состояний «включено» или «отключено» физическим путем, то есть вручную. Устройства ручного переключения, как правило, крупногабаритные, замедленного действия, способные коммутировать небольшие токи. Ручной механизм переключения – дальний родственник электромагнитных контакторов. Обеспечивает тем же функционалом – коммутацией рабочих линий, но управляется исключительно вручную Между тем электромагнитные реле представлены в основном переключателями с электрическим управлением. Приборы имеют разные формы, габариты и разделяются по уровню номинальных мощностей. Возможности их применения обширны. Такие приборы, оснащенные одной или несколькими парами контактов, могут входить в единую конструкцию более крупных силовых исполнительных механизмов — контакторов, что используются для коммутации сетевого напряжения или высоковольтных устройств. Традиционно реле электромагнитного типа используются в составе электрических (электронных) схем управления коммутацией. При этом устанавливаются они либо непосредственно на печатных платах, либо в свободном положении. Токи нагрузки используемых изделий обычно измеряются от долей ампера до 20 А и более. Релейные цепи широко распространены в электронной практике. Приборы самой разной конфигурации, рассчитанные под инсталляцию на монтажных электронных платах либо непосредственно в виде отдельно устанавливаемого устройства Конструкция электромагнитного реле преобразует магнитный поток, создаваемый приложенным напряжением переменного/постоянного тока, в механическое усилие. Благодаря полученному механическому усилию, выполняется управление контактной группой. Наиболее распространенной конструкцией является форма изделия, включающая следующие компоненты: Стальной сердечник имеет фиксированную часть, называемую коромысло, и подвижную подпружиненную деталь, именуемую якорем. По сути, якорь дополняет цепь магнитного поля, закрывая воздушный зазор между неподвижной электрической катушкой и подвижной арматурой. Детальный расклад конструкции: 1 – пружина отжимающая; 2 – сердечник металлический; 3 – якорь; 4 – контакт нормально закрытый; 5 – контакт нормально открытый; 6 – общий контакт; 7 – катушка медного провода; 8 — коромысло Арматура движется на шарнирах или поворачивается свободно под действием генерируемого магнитного поля. При этом замыкаются электрические контакты, прикрепленные к арматуре. Как правило, расположенная между коромыслом и якорем пружина (пружины) обратного хода возвращает контакты в исходное положение, когда катушка реле находится в обесточенном состоянии. Простая классическая конструкция ЭМР имеет две совокупности электропроводящих контактов. Исходя из этого, реализуются два состояния контактной группы: Соответственно пара контактов классифицируется нормально открытыми (NO) или, будучи в ином состоянии, нормально закрытыми (NC). Для реле с нормально разомкнутым положением контактов, состояние «замкнуто» достигается, только когда ток возбуждения проходит через индуктивную катушку. Один из двух возможных вариантов установки контактной группы по умолчанию. Здесь в обесточенном состоянии катушки по умолчанию установлено нормально закрытое (замкнутое) положение В другом варианте — нормально закрытое положение контактов остается постоянным, когда ток возбуждения отсутствует в контуре катушки. То есть контакты переключателя возвращаются в их нормальное замкнутое положение. Поэтому термины «нормально открытый» и «нормально закрытый» следует относить к состоянию электрических контактов, когда катушка реле обесточена, то есть напряжение питания реле отключено. Релейные контакты представлены обычно электропроводящими металлическими элементами, которые соприкасаются друг с другом, замыкают цепь, действуя аналогично простому выключателю. Когда контакты разомкнуты, сопротивление между нормально открытыми контактами измеряется высоким значением в мегаомах. Так создается условие разомкнутой цепи, когда прохождение тока в контуре катушки исключается. Контактная группа любого электромеханического коммутатора в разомкнутом режиме имеет сопротивление в несколько сотен мегаом. Величина этого сопротивления может несколько отличаться у разных моделей Если же контакты замкнуты, контактное сопротивление теоретически должно равняться нулю — результат короткого замыкания. Однако подобное состояние отмечается не всегда. Контактная группа каждого отдельного реле обладает определенным контактным сопротивлением в состоянии «замкнуто». Такое сопротивление называется устойчивым. Для практики установки нового электромагнитного реле, контактное сопротивление включения отмечается малой величиной, обычно менее 0,2 Ом. Объясняется это просто: новые наконечники остаются пока что чистыми, но со временем сопротивление наконечника неизбежно будет увеличиваться. Например, для контактов под током 10 А, падение напряжения составит 0,2х10 = 2 вольта (закон Ома). Отсюда получается — если подводимое на контактную группу напряжение питания составляет 12 вольт, тогда напряжение для нагрузки составит 10 вольт (12-2). Когда контактные металлические наконечники изнашиваются, будучи не защищенными должным образом от высоких индуктивных или емкостных нагрузок, становится неизбежным появление повреждений от эффекта электрической дуги. Электрическая дуга на одном из контактов электромеханического прибора коммутации. Это одна из причин повреждения контактной группы при отсутствии надлежащих мер Электрическая дуга — искрообразование на контактах — приводит к возрастанию контактного сопротивления наконечников и как следствие к физическим повреждениям. Если продолжать использовать реле в таком состоянии, контактные наконечники могут полностью утратить физическое свойство контакта. Но есть более серьезный фактор, когда в результате повреждения дугой контакты в конечном итоге свариваются, создавая условия короткого замыкания. В таких ситуациях не исключается риск повреждения цепи, которую контролирует ЭМР. Так, если сопротивление контакта увеличилось от влияния электрической дуги на 1 Ом, падение напряжения на контактах для одного и того же тока нагрузки увеличивается до 1×10=10 вольт постоянного тока. Здесь величина падения напряжения на контактах может быть неприемлема для схемы нагрузки, особенно при работе с напряжениями питания 12-24 В. С целью уменьшения влияния электрической дуги и высоких сопротивлений, контактные наконечники современных электромеханических реле изготавливают или покрывают различными сплавами на основе серебра. Таким способом удается существенно продлить срок службы контактной группы. Наконечники контактных пластин электромеханических приборов коммутации. Здесь представлены варианты наконечников, покрытых серебром. Покрытие подобного рода снижает фактор повреждений На практике отмечается использование следующих материалов, коими обрабатываются наконечники контактных групп электромагнитных (электромеханических) реле: Увеличение срока службы наконечников контактных групп реле за счет уменьшения количества формирований электрической дуги, достигается путем подключения резистивно-конденсаторных фильтров, называемых также RC-демпферы. Эти электронные цепочки включают параллельно с контактными группами электромеханических реле. Пик напряжения, который отмечается в момент открытия контактов, при таком решении видится безопасно коротким. Применением RC-демпферов удается подавлять электрическую дугу, что образуется на контактных наконечниках. Помимо классических нормально открытых (NO) и нормально закрытых (NC) контактов, механика релейной коммутации также предполагает классификацию с учетом действия. Конструкции реле электромагнитного типа в этом варианте допускают наличие одного или нескольких отдельных контактов переключателя. Таким выглядит прибор, технологически сконфигурированный под исполнение SPST – однополюсный и однонаправленный. Существуют также другие варианты исполнения Исполнение контактов характеризуется следующим набором аббревиатуры: Каждый такой соединительный элемент обозначается, как «полюс». Любые из них могут подключаться или сбрасываться, одновременно активируя катушку реле. При всей простоте конструкции коммутаторов электромагнитного действия, существуют некоторые тонкости практики использования этих приборов. Так, специалисты категорически не рекомендуют подключать в параллель все контакты реле, чтобы таким способом коммутировать цепь нагрузки с высоким током. Например, подключать нагрузку на 10 А путем параллельного соединения двух контактов, каждый из которых рассчитан на ток 5 А. Эти тонкости монтажа обусловлены тем, что контакты механических реле никогда не замыкаются и не размыкаются в единый момент времени. В результате один из контактов в любом случае будет перегружен. И даже с учетом кратковременной перегрузки, преждевременный отказ прибора в таком подключении неизбежен. Неправильная эксплуатация, а также подключение реле вне установленных правил монтажа, обычно заканчивается вот таким исходом. Внутри выгорело практически все содержимое Электромагнитные изделия допустимо использовать в составе электрических или электронных схем с низким энергопотреблением как переключатели относительно высоких токов и напряжений. Однако категорически не рекомендуется пропускать разные напряжения нагрузки через соседние контакты одного прибора. Например, коммутировать напряжение переменного тока 220 В и постоянного тока 24 В. Всегда следует применять отдельные изделия для каждого из вариантов в целях обеспечения безопасности. Значимой деталью любого электромеханического реле является катушка. Эта деталь относится к разряду нагрузки с высокой индуктивностью, поскольку имеет проводную намотку. Любая намотанная проводом катушка обладает некоторым импедансом, состоящим из индуктивности L и сопротивления R, образуя, таким образом, последовательную цепь LR. По мере протекания тока через катушку, создается внешнее магнитное поле. Когда течение тока в катушке прекращается в режиме «отключено», увеличивается магнитный поток (теория трансформации) и возникает высокое обратное напряжение ЭДС (электродвижущей силы). Это индуцированное значение обратного напряжения может в несколько раз превосходить по величине коммутационное напряжение. Соответственно, появляется риск повреждения любых полупроводниковых компонентов, размещенных рядом с реле. Например, биполярный или полевой транзистор, используемый для подачи напряжения на катушку реле. Схемные варианты, благодаря которым обеспечивается защита полупроводниковых элементов управления – транзисторов биполярных и полевых, микросхем, микроконтроллеров Одним из способов предотвращения повреждения транзистора или любого переключающего полупроводникового устройства, включая микроконтроллеры, является вариант подключения обратно смещенного диода в цепь катушки реле. Когда ток, протекающий через катушку сразу после отключения, генерирует индуцированную обратную ЭДС, это обратное напряжение открывает обратно смещенный диод. Через полупроводник накопленная энергия рассеивается, чем предотвращается повреждение управляющего полупроводника – транзистора, тиристора, микроконтроллера. Часто включаемый в цепь катушки полупроводник называют также: Однако большой разницы между элементами нет. Все они выполняют одну функцию. Помимо использования диодов с обратным смещением, для защиты полупроводниковых компонентов применяются и другие устройства. Те же цепочки RC-демпферов, металло-оксидные варисторы (MOV), стабилитроны. Технические обозначения, несущие частичную информацию о приборах, обычно указываются непосредственно на шасси электромагнитного коммутационного прибора. Выглядит такое обозначение в виде сокращенной аббревиатуры и числового набора. Каждое электромеханическое устройство коммутации традиционно маркируется. На корпусе или на шасси наносится примерно такой набор символов и цифр, указывающий определенные параметры Пример корпусной маркировки электромеханических реле: РЭС32 РФ4.500.335-01 Эта запись расшифровывается так: реле электромагнитное слаботочное, 32 серии, соответствующее исполнению по паспорту РФ4.500.335-01. Однако подобные обозначения редкость. Чаще встречаются сокращенные варианты без явного указания ГОСТ: РЭС32 335-01 Также не шасси (на корпусе) прибора отмечается дата изготовления и номер партии. Подробные сведения содержатся в техническом паспорте на изделие. Паспортом комплектуется каждый прибор или партия. Видеоролик популярно рассказывает о том, как действует электромеханическая электроника коммутации. Наглядно отмечаются тонкости конструкций, особенности подключений и прочие детали: Электромеханические реле уже довольно долгое время применяются в качестве электронных компонентов. Однако этот тип коммутационных приборов можно считать морально устаревшим. На смену механическим устройствам все чаще приходят более современные приборы – чисто электронные. Один из таких примеров – твердотельные реле. sovet-ingenera.com Люди все чаще используют в быту высоковольтные устройства, например, генераторы в качестве источника питания, трансформаторы и т. п. Поэтому нередко приходится контролировать уровень поступления тока в цепи. Именно в таком контроле заключается назначение реле. Реле — это электрический выключатель, предназначенный для соединения и разъединения цепи при создании определенных условий. Это устройство относится к категории приборов, которые регулируют работу управляемых объектов при поступлении сигнала. Реле регулирует электрическую цепь, которая является управляемой. А цепь, через которую проходит сигнал, является управляющей. Существует основная классификация разновидностей реле, согласно которой, их принято подразделять на следующие категории и виды. По предназначению различают такие виды реле: По принципу действия подразделяются на: По контролируемой величине могут быть: По способу воздействия на управляющий элемент различают: По конструкции они подразделяются на: Существует и много других видов, которые применяются в узкоспециализированных сферах. В качестве примера можно привести реле времени, напряжения, промежуточные и другие. Релейные устройства простой схемы состоят из магнитов, якоря и контактов. Замыкание цепи в таком устройстве происходит посредством подачи тока на магнит, которая затем замыкает якорь с контактом. То есть, замыкание цепи является результатом замыкания якоря. Размыкание цепи происходит в обратном порядке. Когда уменьшается подача тока на магнит, якорь возвращается на первоначальное состояние, то есть размыкается, а затем размыкает цепь. Кроме перечисленных выше составных элементов, в конструкцию релейных коммутаторов могут входить резисторы. Они обеспечивают более точную и стабильную работу устройств, а также выступают в роли конденсаторов, предотвращающих появление искр в проводе и резких скачков напряжения. Что касается реле электромагнитного типа, то они являются более сложными устройствами как по принципу действия, так и по конструкции. Они состоят из следующих элементов: Устройство включается, когда на обмотку поступает электрический ток. При достижении величины тока, необходимой для создания электромагнитной волны, пружина начинает перемещаться к поверхности ярма, при этом пружина слегка прогибаясь под воздействием магнитной волны. Действие якоря приводит в движение контакт, который оказывает воздействие на внешний контакт. А он соприкасается с проводником и цепь замыкается. Стабильная работа реле напрямую зависит от количества электрического тока, поступающего на обмотку. Если ее будет недостаточно, то магнитная волна не может образоваться, а без нее не может работать якорь. Поэтому даже при незначительном сокращении подачи тока, устройство прекращает работу и выключается. Некоторые из этих устройств оснащаются несколькими парами контактов, что позволяет замыкать и размыкать множество электрических цепей одновременно. Электромагнитные коммутационные устройства являются самыми распространенными. Их часто используют в сфере производства электроэнергии. Они обеспечивают защиту высоковольтных линий и поддерживают безаварийный режим всех подключенных устройств. Управляющие элементы релейной конструкции позволяют работать с высоким напряжением до нескольких сотен тысяч вольт. Популярность электромагнитных реле объясняется следующим: Электромагнитные коммутаторы применяются в целях резервирования линий электропередач и для вывода поврежденного участка из сети. Релейные устройства, а именно защита, которую они обеспечивают на сегодняшний день, считается самой эффективной. Они также применяются в конвейерных системах управления производством. Поскольку в таких системах часто образуются паразитные потенциалы высокой мощности, которые способны легко вывести из строя полупроводниковые реле и другое подключенное к ним оборудование. Полупроводниковые системы выходят из строя из-за высокого статического электричества, которое может привести к поломке. Поэтому их заменили электромагнитными реле, а они нейтральны к статическому электричеству. Устройства коммутации электромагнитного типа эффективно применяются в устройствах с дистанционным управлением и даже ЭВМ в качестве элементов, которые выполняют элементарные логические операции. Именно благодаря использованию таких коммутаторов ЭВМ превзошли по надежности компьютеры, которые появились позже. Примеры по использованию реле можно привести и из жизни. Все люди используют в своей деятельности бытовую технику, холодильники, стиральные машины, телевизор и другие приборы. Их принцип работы основан на работе электромагнитных реле. Широкое применение электромагнитных реле в самых разных сферах деятельности обусловлено наличием ряда преимуществ по сравнению с полупроводниковыми и другими видами. Среди преимуществ можно отметить: Из недостатков выделяют: Электромагнитные реле применяется в управлении производственными линиями, конвейерами, на участках с повышенными паразитными потенциалами, там, где нельзя использовать полупроводниковые элементы. 220v.guru Читать все новости ➔ В последнее время в большинстве применений электромагнитные реле активно вытесняются МДП полевыми транзисторами и оптоэлектронными реле, имеющими по сравнению с электромагнитными ряд преимуществ, например, малый ток управления, отсутствие механического износа, высокое быстродействие. Однако электромагнитные реле все ещё широко применяются. Унифицированный узел управления электромагнитным реле На рис.1 представлена принципиальная схема простого унифицированного узла управления электромагнитным реле. Основное его отличие от других аналогичных в том, что управляющий сигнал может быть любой полярности, или даже переменного тока, при этом, узел питается от постоянного напряжения только одной полярности. Такая особенность позволяет расширить область применения этого узла. Например, его можно использовать для контроля наличия напряжения любой полярности на выходе двухполярного источника питания, отключая нагрузки при пропадании любого напряжения. Рис. 1 В другом варианте применения вход этого узла можно подключить к выходу компаратора или интегрального операционного усилителя, контролирующего какую либо величину, где в нормальном состоянии на выходе напряжение близко к нулю, а при отклонении контролируемого параметра появляется напряжение положительной или отрицательной полярности в зависимости от направления отклонения. Возможны и другие варианты использования этой конструкции, например, для контроля качества заземления корпусов работающего от сети электрооборудования, например, водонагревателей. Работа устройства Работает узел следующим образом. Когда вход управления никуда не подключен или напряжение на нём относительно общего провода близко к нулю, составной транзистор VT2 закрыт, ток через обмотку реле К1 не протекает, контактные группы электромагнитного реле находятся, например, в нижнем по схеме положении. Если на управляющий вход ключа поступит напряжение положительной полярности напряжением более 2,6 В, транзистор VT2 откроется, через обмотку реле К1 потечёт ток, контакты реле переключатся. Светодиод HL1 своим свечением будет сигнализировать о том, что ключ на транзисторе VT2 открыт. Если на управляющий вход модуля относительно общего провода поступит напряжение отрицательной полярности, откроется транзистор VT1, поскольку напряжение база-эмиттер VT1 станет положительным. Одновременно с ним откроется p-n-p транзистор VT3, ток через который откроет составной транзистор VT2. контакты реле К1 переключатся. Диод VD1 необходим для того, чтобы напряжение база-эмиттер VT2 не влияло на входное напряжение отрицательной полярности. Резистор R3 уменьшает ток через обмотку реле, чем уменьшается её нагрев и повышается экономичность узла. Конденсатор большой ёмкости С2 обеспечивает надёжное переключение контактов реле при пониженном рабочем токе через обмотку. Конструкция Узел управления электромагнитным реле, собранный по схеме рис.1, может быть смонтирован на печатной плате размерами 50x45 мм, эскиз которой показан на рис.2, а внешний вид — на рис.З. Рис. 2 Рис. 3 Устройство с фотодатчиком На рис.4 представлена принципиальная схема экономичного устройства управления электромагнитным реле, катушка которого рассчитана на работу при напряжении 220 В переменного тока. В конструкции применено реле типа РП21-УХЛ4 с тремя группами контактов, катушка которого имеет сопротивление около 5,8 кОм. Внешний вид такого реле показан на фото в начале статьи. Устройство выполнено как фотореле со светочувствительным элементом на фототранзисторе. Рис. 4 При включении напряжения питания 220 В переменного тока, в случае, если фототранзистор VT1 затенён, он закрыт, маломощный тиристор VS1 тогда будет открыт протекающим через резистор R3 током. В то же время, включенные по составной схеме Дарлингтона высоковольтные транзисторы VT2, VT3, будут закрыты. Якорь реле К1 будет отпущен, подключенные контакты К1.1 будут замкнуты, что приведёт к быстрой зарядке конденсатора С2 до напряжения около 300 В через подключенный резистор небольшого сопротивления R4. Тиристор VS1 при малом прямом токе анода может работать как закрываемый тиристор [1,2], что позволяет обойтись без применения триггера Шмитта для управления транзисторами VT2, VT3. При росте освещения линзы фототранзистора его сопротивление падает, в результате, в какой-то момент тиристор VS1 закрывается, транзисторы VT2, VT3 открываются, контакты реле К1 переключаются, цепь резистора R4 размыкается. Накопленной в конденсаторе С2 энергии достаточно для надёжного притягивания якоря реле к его сердечнику. При разомкнутых контактах К1.1 конденсатор С2 подзаряжается током, протекающим через резистор R1. В этом режиме через обмотку реле протекает ток около 8,4 мА, которого вполне достаточно для удержания контактов реле в нижнем по схеме положении. Чувствительность фотореле зависит от сопротивления резистора R3. Если применённый экземпляр тиристора не будет закрываться при коротком замыкании перемычкой выводов катода и управляющего электрода, то следует установить резистор R5 большего сопротивления. Две свободные группы контактов этого электромагнитного реле можно использовать для коммутации любой нагрузки, потребляющей постоянный или переменный ток до 10 А. Детали Электромагнитное реле типа РЭС-9 (рис.1), паспорт РС4524202, имеет сопротивление обмотки около 70 Ом. Такое реле одной группой контактов позволяет коммутировать постоянный ток до 2 А при напряжении до 250 В и переменный ток до 0,5 А при напряжении до 115 В. В представленном варианте исполнения устройства, собранного по схеме рис.1, выбор такого реле определён назначением изготовленного узла — готовый модуль для макетирования устройств. Для постоянного использования этого узла в функционально законченных конструкциях можно использовать такие типы современных импортных малогабаритных реле с низковольтными катушками: RAS1215 (10А, 250В~), RP920123 (8А, 250В~), R200A-600 (8А, 250В~), G2-R14(10A, 250В~). Номинальное рабочее напряжение обмотки этих реле 12 В. Из отечественных реле широкодоступны экземпляры выпуска 1960-80-х годов. Если вы в своей конструкции решите использовать отечественное реле в негерметичном исполнении, например, РЭС-6, РЭС-22, PC-13, PCM, РЭК-29, РЭК53 будет желательно аккуратно очистить их контакты от чёрных окислов. Контакты импортных реле, как правило, не окисляются. Также перед применением желательно почистить контакты «высоковольтного» реле РП21-УХЛ4. Составной транзистор типа 2SD2010 со встроенными резисторами и защитными диодом и стабилитроном полных аналогов среди отечественных изделий не имеет. Без изменений в схеме рис. 1 можно применить составной отечественный транзистор из серий КТ829, КТ8131. При установке составного транзистора из серии КТ972 между выводом базы VT2 и общим проводом следует включить резистор сопротивлением 10... 100 кОм. При использовании транзистора 2SD2010 и относительно маломощных электромагнитных реле (любого из упомянутых низковольтных), диод VD2 можно не устанавливать. Транзистор 2SC3199 можно заменить любым из серий КТ315, КТ3102, КТ645, SS9014. Вместо транзистора 2SA1267 можно применить любой из серий КТ361, КТ3107, КТ6112, SS9012. Вместо высоковольтных транзисторов MJE13003 со снижением надёжности можно применить КТ940А. Установка высоковольтных транзисторов на теплоотвод не требуется. Фототранзистор КТФ102А можно заменить L-32P3C, L-51P3C или любым аналогичным кремниевым. Тиристор КУ112А можно заменить КУ112АМ. Диод 1N914 можно заменить 1N4148, КД521, КД522 с любым буквенным индексом. Вместо диода КД208А подойдёт любой из серий - 1N4007. Вместо диодов 1N4006 подойдут, например, КД243Е. Стабилитрон BZV55C-9V1 можно заменить 1N4739A, TZMC-9V1, Д814Б1, КС191Ц. Светодиод любого типа общего применения, желательно с повышенной светоотдачей, можно мигающий. Конденсаторы типа К50-35, К50-68 или аналоги. Резисторы МЛТ, С1-4, С1-14, С2-23, С5-37. Настройка устройств Безошибочно изготовленные из исправных деталей узлы начинают работать сразу и обычно не требуют налаживания. При необходимости может потребоваться подобрать сопротивление резисторов R3 (рис.1) и R3, R5 (рис.4). В конструкции, собранной по схеме рис. 1, сопротивление R3 следует выбрать так, чтобы при номинальном напряжении питания и отключенном конденсаторе С2 контакты К1 ещё были бы способны переключаться. Тем не менее, С2 обязателен, поскольку сравнительно медленное притягивание якоря реле при его отсутствии может привести к быстрому износу переключаемых контактов реле. При управляющем напряжении более 5... 10 В сопротивление R1 можно пропорционально увеличить. Предохранитель FU1 выбирают на ток чуть больше номинального коммутируемого или в 4...6 раз большим при коммутации питания устройств с импульсным БП. Если этот узел будет использоваться в качестве лабораторно-испытательного, то плавкий предохранитель выбирают на ток, в 1.5...3 раза больше максимально допустимого постоянного тока контактов. Можно применить самовосстанавливающийся предохранитель. Для увеличения нагрузочной способности свободные группы контактов электромагнитных реле соединяют параллельно. Узел (рис.1) способен работать и с входным управляющим сигналом переменного тока частотой 50 Гц. Для этого, желательно между выводом базы VT2 и общим проводом подключить оксидный конденсатор ёмкостью 47 мкФ, что устранит гудение катушки реле К1. Литература Автор: Андрей Бутов, с. Курба, Ярославской обл. Источник: журнал Радиоаматор №9, 2015 meandr.org Реле – это элемент автоматического устройства, который при воздействии на его вход внешних явлений скачкообразно примет значение выходной величины. Наиболее популярным видом считается электромагнитное реле. Электромагнитное реле способно реагировать на изменение каких-либо определенных параметров замыканием или размыканием своих контактов. Контакты реле способны включаться в цепь, которая позволяет осуществлять контроль или управление аппаратами, включенными в электрическую цепь. Реле могут работать под воздействием следующих факторов: По способу присоединения электромагнитные реле могут быть первичные, вторичные или промежуточные. К основным параметрам электромагнитного реле можно отнести: Электромагнитные реле может характеризоваться следующими параметрами: Электромагнитные реле по времени срабатывания могут быть: безынерционные, быстродействующие, нормальные, замедленные и реле времени, у которых время срабатывания tср> 1 секунды. При необходимости врем срабатывания можно регулировать. Читайте также про релейную защиту трансформатора. Обычно реле может состоять из: Теперь пришло время рассмотреть устройство электрического реле, которое будет работать по электромагнитному принципу. Реле МКУ-48 будет состоять из: Слаботочные электромагнитные реле ранее применяли только в автоматике. Сейчас они активно применяются в автоматике. Это объясняется тем, что количество контактов достаточно большое и это позволяет уменьшить количество реле в определенной схеме. Кроме этого, подобные реле способны применять слаботочные токи и это позволяет осуществлять работу с датчиками, которые не рассчитаны на высокие токи. Реле типа РПН постоянного тока – это электромагнитное реле, которое состоит из одной катушки и имеет плоский сердечник. Оно предназначается для коммутации электрических цепей в разнообразных схемах стационарных устройств. Ток срабатывания этих реле считается достаточно маленьким. Он может составлять несколько десятков миллиампер. Пакет контактных групп будет состоять из набора контактов. Внешние провода будут подключаться к концам хвостов и пружин с помощью пайки. Для цепей переменного тока могут выпускаться реле РПП аналогичного устройства. Реле МКУ-48 – это многоконтактное реле. Конструктивно эти устройства могут выпускаться в кожухе или без него. Подключение реле может осуществляться в кожухе или без него. Контактные группы реле могут осуществляться с разнообразными комбинациями контактов. Рабочий ток реле достаточно мал. Для некоторых устройств он может составлять 0,0045 А. Потребляемая мощность будет > или = 5 Вт. У нас вы также можете прочесть про релейный стабилизатор. Поляризованное реле представляет собою электромагнитное реле, у которого направление перемещения якоря будет зависеть от направления намагниченности тока. В отличии от электромагнитного реле поляризованное будет иметь два направления перемещения якоря. Основными деталями поляризованного реле могут являться: Магнитный поток будет проходить через стальной передвижной якорь и разветвляться на два потока. На конце якоря будет располагаться средний контакт, замыкающийся, в зависимости от полярности управляющего сигнала. Если отсутствует управляющий сигнал и потоки ФЭ, на якорь в нейтральном положении, действуют слева и справа одинаковые силы притяжения. Теперь вы точно знаете, какие существуют электромагнитные реле. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной. Читайте также: принцип работы реле времени. vse-elektrichestvo.ru Реле́ — электронный аппарат, созданный для коммутации электронных цепей (скачкообразного конфигурации выходных величин) при данных конфигурациях электронных либо не электронных входных величин. Релейные элементы (реле) находят обширное применение в схемах управления и автоматики, потому что с помощью их можно управлять большенными мощностями на выходе при малых по мощности входных сигналах; делать логические операции; создавать функциональные релейные устройства; производить коммутацию электронных цепей; фиксировать отличия контролируемого параметра от данного уровня; делать функции запоминающего элемента и т. д. 1-ое реле было придумано янки Дж. Генри в 1831 г. и базировалась на электрическом принципе деяния, необходимо подчеркнуть что 1-ое реле было не коммутационным, а 1-ое коммутационное реле придумано янки С. Бризом Морзе в 1837 г. которое в последствии он использовал в телеграфном аппарате. Слово реле появилось от британского relay, что означало смену вялых почтовых лошадок на станциях либо передачу эстафеты (relay) вялым спортсменом. Систематизация реле Реле классифицируются по разным признакам: по виду входных физических величин, на которые они реагируют; по функциям, которые они делают в системах управления; по конструкции и т. д. По виду физических величин различают электронные, механические, термические, оптические, магнитные, акустические и т.д. реле. При всем этом необходимо подчеркнуть, что реле может реагировать не только лишь на значение определенной величины, да и на разность значений (дифференциальные реле), на изменение знака величины (поляризованные реле) либо на скорость конфигурации входной величины. Устройство реле Реле обычно состоит из 3-х главных многофункциональных частей: воспринимающего, промежного и исполнительного. Воспринимающий (первичный) элемент принимает контролируемую величину и конвертирует её в другую физическую величину. Промежный элемент ассоциирует значение этой величины с данным значением и при его превышении передает первичное воздействие на исполнительный элемент. Исполнительный элемент производит передачу воздействия от реле в управляемые цепи. Все эти элементы могут быть очевидно выраженными либо объединёнными вместе. Воспринимающий элемент зависимо от предназначения реле и рода физической величины, на которую он реагирует, может иметь разные выполнения, как по принципу деяния, так и по устройству. К примеру, в реле наибольшего тока либо реле напряжения воспринимающий элемент выполнен в виде электромагнита, в реле давления – в виде мембраны либо сильфона, в реле уровня – в вице поплавка и т.д. По устройству исполнительного элемента реле разделяются на контактные и бесконтактные. Контактные реле действуют на управляемую цепь при помощи электронных контактов, замкнутое либо разомкнутое состояние которых позволяет обеспечить либо полное замыкание либо полный механический разрыв выходной цепи. Бесконтактные реле действуют на управляемую цепь оковём резкого (скачкообразного) конфигурации характеристик выходных электронных цепей (сопротивления, индуктивности, емкости) либо конфигурации уровня напряжения (тока). Свойства реле Различают последующие главные свойства реле. 1. Величина срабатывания Хср реле – значение параметра входной величины, при которой реле врубается. При Х 2. Мощность срабатывания Рср реле – малая мощность, которую нужно подвести к воспринимающему органу для перевода его из состояния покоя в рабочее состояние. 3. Управляемая мощность Рупр – мощность, которой управляют коммутирующие органы реле в процессе переключении. По мощности управления различают реле цепей малой мощности (до 25 Вт), реле цепей средней мощности (до 100 Вт) и реле цепей завышенной мощности (выше 100 Вт), которые относятся к силовым реле и именуются контакторами. 4. Время срабатывания tср реле – просвет времени от подачи на вход реле сигнала Хср до начала воздействия на управляемую цепь. По времени срабатывания различают обычные, быстродействующие, замедленные реле и реле времени. Обычно для обычных реле tср = 50…150 мс, для быстродействующих реле tср 1 с. Принцип деяния и устройство электрических реле Электрические реле, благодаря обычному принципу деяния и высочайшей надежности, получили самое обширное применение в системах автоматики и в схемах защиты электроустановок. Электрические реле делятся на реле неизменного и переменного тока. Реле неизменного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Нейтральные реле идиентично реагируют на неизменный ток обоих направлений, протекающий по его обмотке, а поляризованные реле реагируют на полярность управляющего сигнала. Работа электрических реле базирована на использовании электрических сил, возникающих в железном сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Детали реле устанавливаются на основании и запираются крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластинка) с одним либо несколькими контактами. Напротив их находятся надлежащие парные недвижные контакты. В начальном положении якорь удерживается пружиной. При подаче напряжения электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает либо размыкает контакты зависимо от конструкции реле. После отключения напряжения пружина возвращает якорь в начальное положение. В некие модели, могут быть интегрированы электрические элементы. Это резистор, присоединенный к обмотке катушки для более чёткого срабатывания реле, либо (и) конденсатор, параллельный контактам для понижения искрения и помех. Управляемая цепь электрически никак не связана с управляющей, более того в управляемой цепи величина тока может быть намного больше чем в управляющей. Другими словами реле на самом деле делают роль усилителя тока, напряжения и мощности в электронной цепи. Реле переменного тока срабатывают при подаче на их обмотки тока определенной частоты, другими словами главным источником энергии является сеть переменного тока. Конструкция реле переменного тока припоминает конструкцию реле неизменного тока, только сердечник и якорь делаются из листов электротехнической стали, чтоб уменьшить утраты на гистерезис и вихревые токи. Плюсы и недочеты электрических реле Отмечая плюсы электромеханики, отметим и недочеты реле: малая скорость работы, ограниченный (хотя и очень большой) электронный и механический ресурс, создание радиопомех при замыкании и размыкании контактов и, в конце концов, последнее и самое противное свойство — трудности при коммутации индуктивных нагрузок и высоковольтных нагрузок на неизменном токе. Типовая практика внедрения массивных электрических реле — это коммутация нагрузок на переменном токе 220 В либо на неизменном токе от 5 до 24 В при токах коммутации до 10–16 А. Обыкновенными нагрузками для контактных групп массивных реле являются нагреватели, маломощные электродвигатели (к примеру, вентиляторы и сервоприводы), лампы накаливания, электромагниты и остальные активные, индуктивные и емкостные потребители электронной мощности в спектре от 1 Вт до 2–3 кВт. Поляризованные электрические реле Разновидностью электрических реле являются поляризованные электрические реле. Их принципное отличие от нейтральных реле состоит в возможности реагировать на полярность управляющего сигнала. Самые всераспространенные серии электрических реле управления Реле промежуточное серии РПУ-2М. Реле промежные РПУ-2М созданы для работы в электронных цепях управления и промышленной автоматики переменного тока напряжением до 415В, частоты 50Гц и неизменного тока напряжением до 220В. Реле серии РПУ-0, РПУ-2, РПУ-4. Реле делаются с втягивающими катушками неизменного тока на напряжения 12, 24, 48, 60, 110, 220 В и токи 0,4 — 10 А и втягивающими катушками переменного тока — на напряжения 12, 24, 36, 110, 127, 220, 230, 240, 380 и токаи 1 — 10 А. Реле РПУ-3 с втягивающими катушками неизменного тока — на напряжения 24, 48, 60, 110 и 220 В. Главные свойства реле РП-21. Спектр напряжений питания, В: неизменного тока — 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 переменного тока частоты 50 Гц — 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 переменного тока частоты 60 Гц — 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 Номинальное напряжение цепи контактов, В: реле неизменного тока — 12…220, реле переменного тока — 12…380 Номинальный ток — 6,0 А Количество контактов замык. / размык. / перекл. — 0…4 / 0…2 / 0…4 Механическая износостойкость — более 20 млн. циклов. Огромное распространение в системах автоматики станков, устройств и машин получили электрические реле неизменного тока серии РЭС-6 в качестве промежного реле напряждением 80 — 300 В, коммутируемый ток 0,1 — 3 А В качестве промежных используются также электрические реле серийРП-250, РП-321, РП-341, РП-42 и ряд других, которые могут употребляться и как реле напряжения. Как избрать электрическое реле При выборе режима работы контактов реле нужно учесть значение и род коммутируемого тока, нрав нагрузки, полное количество и частоту коммутации. При коммутации активных и индуктивных нагрузок более томным для контактов является процесс размыкания цепи, потому что при всем этом из-за образования дугового разряда происходит основной износ контактов. Герконы и герконовые реле Электрические контакторы Катушки электронных аппаратов Как произвести перемотку обмоток катушек электронных аппаратов на другой род тока Путные и конечные выключатели Модульные электронные аппараты Коммутационные аппараты ручного управления. Рубильники Пакетные выключатели и тумблеры Высоковольтные разъединители Систематизация электронных аппаратов elektrica.infoПринцип действия и устройство электромагнитных реле. Схема электромагнитного реле
Принцип действия и устройство электромагнитных реле
Схема электромагнитного реле
Виды электромагнитных реле
Электромагнитное реле: принцип действия
устройство, виды, маркировка, подключение и регулировка
Основы исполнения привода
Основополагающие принципы работы ЭМР
Общее строение прибора
Действие релейной электромагнитной системы
Электрические контактные группы реле
Особенности прохождения токов нагрузки
Тип материала контактов реле
Типичное исполнение контактов ЭМР
Особенности исполнения соединительных элементов
Тонкости применения приборов
Приемы защиты от обратного напряжения
Маркировка электромагнитных релейных приборов
Полезное видео по теме
Принципы действия и схема электромагнитного реле
Классификация и назначение реле
Конструкция релейных устройств
Применение на производстве и в быту
Преимущества и недостатки коммутаторов
Два варианта включения электромагнитных реле
Когда требуется гальваническая развязка между управляющей и коммутируемой цепью, практически полное отсутствие тока утечки закрытого ключа, коммутация высокочастотных сигналов большой мощности, а также, если необходима высокая надёжность при значительных эпизодических перегрузках по коммутируемому току и напряжению, при одновременной коммутации нескольких каналов напряжения, выгоднее применять электромагнитные реле. Кроме того, электромагнитные реле даже при коммутации высоковольтной сильноточной нагрузки, в отличие от электронных, не нуждаются в теплоотводе.
Возможно, Вам это будет интересно:
Электромагнитное реле: основные разновидности
Параметры реле
Составляющие электромагнитного реле
Реле типа РПН
Реле МКУ-48
Поляризованное реле
Электромагнитные реле управления | Онлайн журнал электрика
Главные свойства реле определяются зависимостями меж параметрами выходной и входной величины. 
Электрическое реле обладает рядом преимуществ, отсутствующих у полупроводниковых соперников: 
Реле промежуточное серии РПЛ. Реле созданы для внедрения в качестве девайсов изделий в стационарных установках, в главном в схемах управления электроприводами при напряжении до 440В неизменного тока и до 660 В переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Реле применимы для работы в системах управления с применением микропроцессорной техники при шунтировании включающей катушки ограничителем ОПН либо при тиристорном управлении. По мере надобности на промежуточное реле может быть установлена одна из приставок ПКЛ и ПВЛ. Номинальный ток контактов – 16А 
Реле промежуточное серии РП-21 созданы для внедрения в цепях управления электроприводами переменного тока напряжением до 380В и в цепях неизменного тока напряжением до 220В. Реле РП-21 оснащаются розетками под пайку, под дин. рейку либо под винт. 
Рабочие напряжения и токи в обмотке реле должны находится в границах допустимых значений. Уменьшение рабочего тока в обмотке приводит к понижению надежности контактирования, а повышение к перегреву обмотки, понижению надежности реле при максимально-допустимой положительной температуре. Нежелательна даже краткосрочная подача на обмотку реле завышенного рабочего напряжения, потому что при всем этом появляются механические перенапряжения в деталях магнитопровода и контактных групп, а электронное перенапряжение обмотки при размыкании ее цепи может вызвать пробой изоляции.
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: