Перекидное реле принцип действия - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Перекидное реле принцип действия

Применение промежуточных реле в быту и на производстве

Промежуточное реле в электрике выполняет примерно ту же задачу, что и транзистор. То есть усиливает, размножает и распределяет электрические сигналы. На реле возможно построение логических схем, систем защиты, щитов управления производственными процессами. Не реже они встречаются в бытовой технике.

Задачи промежуточного реле

Промежуточные реле выступают посредником в цепях с отличающимися токами или напряжениями. Например, вы нажимаете кнопку «старт» на панели стиральной машины. Кнопка располагается на низковольтной электронной плате, где напряжение не превышает 24 В. При нажатии кнопки «старт» плата управления выдает сигнал напряжением 12 В на катушку промежуточного реле. Оно замыкает силовые контакты и подает напряжение 220 В на двигатель.

Реле в стиральной машине Samsung

В данном случае устройство на 12 В выступает посредником между низковольтной цепью управления (электронная плата) и высоковольтным двигателем на 220 В.

Промежуточные реле часто применяют в роли умножителя контактов. По аналогии со стиральной машиной нажатие кнопки «пуск» приводит к включению и двигателя, и нагревательного элемента. Таким образом, реле позволяет одновременно включить десятки электрических цепей.

Из вышесказанного выделяются 2 основных назначения:

  1. Согласование между силовыми и слаботочными цепями. Повышает электробезопасность.
  2. Увеличение числа выходных контактов. Подав сигнал в 1 провод, возможно передать его по множеству других линий.

Конструкция

Существует множество модификаций промежуточных приборов. Однако по принципу действия и устройству все они похожи. Есть управляемые контакты. В зависимости от модели их бывает от 2 до нескольких десятков. Обычно достаточно 4 перекидных контакта. Они выполняются нормально-замкнутыми или нормально-разомкнутыми. Есть и управляющие контакты. Для включения прибора на них необходимо подать напряжение.

Устройство промежуточного реле

Это интересно. В конструкции реле часто используются драгоценные металлы. Например, в некоторых моделях контакты покрыты золотом или платиной. В других они полностью выполнены из электротехнического серебра высокой пробы. Драгоценные металлы применяются с целью повышения проводимости контактов и устойчивости к коррозии.

Описание работы реле

У промежуточных реле простой принцип работы. В основе строения устройства лежит катушка (1). Она намотана эмалированным медным проводом в лаковой изоляции (2). При подаче на выводы катушки напряжения в ней создается электромагнитное поле. Оно притягивает к сердечнику катушки якорь (3). Он, в свою очередь, замыкает управляемые контакты реле (4). Если с катушки (1) убрать напряжение, то пружина (5) сожмется и вернет якорь в первоначальное (нормальное) положение. Для фиксации всех элементов конструкции и замыкания магнитного потока служит магнитопровод (6).

Виды промежуточных устройств

На заре развития электротехники производились «примитивные» электромагнитные реле. Затем люди поняли, что если поместить контакты в вакуум, то устройство прослужит дольше. Так появилось герконовое реле. Далее прогресс пришел к тому, что если исключить из устройства подвижные части, то срок работы увеличится еще сильнее. В результате миру явились твердотельные реле.

Реле твердотельное SSR-10DA

Это лишь малая часть разновидностей этих приборов. Реле существует сотни видов, каждый из которых создан под определенные цели.

Как включить реле

В классическом электромагнитном устройстве есть пара контактов. Они подвижны. Если на них подается ток, то электромагнит прижимает контакты друг к другу и управляемая цепь замыкается. Такие релейные приборы включаются, если подать на них управляющее напряжение. Обычно именно они и выполняют функцию промежуточных.

Существуют и герконовые реле (геркон, герметичный). Конструкция представляет 2 контакта, помещенных в герметично запаянную стеклянную колбу. Они включаются, если попадают под действие магнитного поля. Проверка такого прибора производится с помощью постоянного магнита. Его необходимо поднести на расстояние 5-15 мм.

Виды реле устройств:

  1. Твердотельные реле успешно применяются в роли промежуточных. Для включения на прибор необходимо подать управляющее напряжение. В отличие от электромагнитных, в твердотельных устройствах нет подвижных частей.
  2. Тепловые реле встречаются в чайниках, утюгах, термопотах и автоматических выключателях (тепловой расцепитель). Тепловые устройства замыкают контакты при определенной температуре.
  3. Реле времени. Для включения необходимо, чтобы прошел определенный промежуток времени. Устройство предназначено для отложенного запуска электрических агрегатов. Классический пример — «крутилка» в советских стиральных машинах. Заводится механизм, и реле отсчитывает время до выключения двигателя. При этом слышен характерный треск.

Существуют другие устройства, срабатывающие на иные типы внешнего воздействия. Они выступают чем-то вроде органов чувств в мире электроники. Такие приборы реагируют на:

  • изменение давления (высоты над уровнем моря);
  • снижение (увеличение) температуры, влажности;
  • появление магнитного поля;
  • изменение положения в пространстве;
  • наличие света, звука, вибрации.

Конструктивные особенности и крепеж

Приборы старой модификации крепились в электрический щит болтами. Крепеж неудобный. Болты постоянно вываливаются из рук. Монтаж реле тратит много времени. Современные модульные устройства производятся с крепежом на дин рейку. Они часто выпускаются с колодкой. При выходе прибора из строя не нужно отключать провода. Достаточно вытащить его из колодки и заменить новым.

Дополнительная информация. Колодка выполняет те же задачи, что и розетка. В нее вставляется устройство. Колодка имеет нужное число контактов. При необходимости достаточно заменить только само релейное устройство. Колодка остается на месте. Такое техническое решение экономит время на ремонт и обслуживание электрических щитов.

Существуют особенности и в типах корпусов. Они бывают полностью герметичными или открытыми. У некоторых моделей корпус выполнен из прозрачного оргстекла, что позволяет визуально оценить работоспособность. Другие закрыты в прочный металлический, пластиковый или карболитовый кожух, что защищает от воздействия внешних факторов.

Время переключения контактов

В большинстве случаев выдержка времени не учитывается. Но если прибор используется в системах релейной защиты, без этого параметра не обойтись.

Временем срабатывания называется интервал между подачей на управляющую катушку напряжения и полным замыканием управляемых контактов. Для небольших маломощных промежуточных устройств этот параметр исчисляется десятками или сотнями миллисекунд.

Для полного выключения (размыкания управляемых контактов) требуется некоторое время. То есть управляющее напряжение с катушки снято, но контакты остаются в замкнутом состоянии. Процесс выключения так же занимает десятки или сотни миллисекунд.

Примеры использования

Промежуточные реле применяются повсеместно. Их массово эксплуатировали в советский период. Ниже рассмотрен реально действующий пример с одного из предприятий.

Имеется печь на 380 В для закалки металла. Она питается электроэнергией через силовой контактор на 250 А. Катушка контактора управляется через реле РПУ-1. А сигнал на РПУ-1 приходит с современного ПИД регулятора температуры печи.

Цоколёвка промежуточного реле РПУ-1

Регулятор дает команду на реле. Оно замыкает 2 независимые пары управляемых контактов:

  • цепь включения силового контактора;
  • цепь индикации на панель для оператора печи.

Другой пример встречается в лифтовом оборудовании советских времен. Если подойти к машинному отделению во время движения кабины, то слышны характерные щелчки. Это поочередно переключаются промежуточные реле (этажные переключатели) в щите управления лифта. Обычно используется не меньше 2-3 десятков устройств, в зависимости от высоты здания.

Обозначение на корпусе

На каждом устройстве имеется цифробуквенная маркировка. Она сообщает специалисту следующую информацию:

  1. Номинальное напряжение управляющей катушки. Бывает постоянного тока или переменного.
  2. Мощность устройства. Указывают редко.
  3. Диапазон рабочих напряжений управляемых контактов. Может отличаться для разных цепей.
  4. Производственная информация. Тип прибора (РП), год выпуска, производитель.
  5. Схема включения контактов. У некоторых моделей устройств по 20-30 выводов. Их назначение указано на корпусе. Нет нужды бегать искать обозначение на схеме в технической документации.

Выше был рассмотрен пример использования РПУ-21. В данном случае аббревиатура означает следующее:

  • Р — реле;
  • П — промежуточное;
  • У — универсальное;
  • 21 — номер серии.

Дополнительная информация. На корпусе реле указано назначение и положение контактов в отключенном состоянии. То есть если устройство просто лежит на столе и ни к чему не подсоединено, то его контакты должны быть в том положение, которое нанесено на корпус. Управляющая катушка обозначается буквами A, B (А, Б — в советских схемах).

Подключение промежуточного реле

Подключение реле — задача несложная. Обычно достаточно учесть 4 параметра:

  1. Напряжение катушки управления. Величина и род тока. В отдельных случаях этот параметр можно слегка нарушить. Например, реле с напряжением срабатывания 24 В включится и от 16 В. А может и от 12. Но желательно не экспериментировать и подавать именно требуемый производителем вольтаж.
  2. Токовые характеристики управляемых контактов. Здесь необходимо сделать некоторый запас. Если вам требуется включать потребителя с током 5 А, то реле понадобится минимум на 6-10 А.
  3. От какого тока работает катушка. Реле во время работы потребляет электроэнергию. Заранее следует продумать, хватит ли у источника напряжения мощности, чтобы управлять им.
  4. Положение в пространстве. На это редко обращают внимание. Производители указывают, как необходимо устанавливать их устройство (стоя, лежа, на стене).

Промежуточные реле активно использовались в советское время. Данная технология постепенно уступает место приборам с цифровым управлением. Однако в мощных силовых цепях и сейчас не обойтись без промежуточных реле. В некоторых устройствах отказ от них технически нецелесообразен.

Перед тем как подключить реле, следует обратить внимание на корпус. От этого зависит, как устройство крепится в щит. Важно учесть и электрические параметры прибора: напряжение и токи управляющей катушки, контактов.

Назначение и схема подключения промежуточного реле 220В на ДИН-рейку

Промежуточное реле – часть электронного устройства, используемая в электрических и электронных схемах для преобразования и усиления электрических сигналов, размыкания и замыкания цепей. Аппарат координирует работу блоков аппаратуры, отдельных элементов, мощных устройств. Используется практически во всех отраслях промышленности и бытовой технике.

  1. Назначение промежуточного реле
  2. Устройство РП
  3. Виды промежуточных реле
  4. Принцип работы
  5. Область применения
  6. Параметры изделий

Назначение промежуточного реле

Промежуточное реле — устройство, обеспечивающее работу нескольких электрических цепей

Это вспомогательное устройство, которое призвано контролировать действие различных станков и комплексов. Обеспечивает работу сразу нескольких электрических цепей, когда необходимо произвести одновременную коммутацию разных контактов.

Читайте также  Моющий пылесос недорогой но хороший

Например, один из контактов должен выдать на экран реле аварийный сигнал, а другой – выполнить выключение. Либо с помощью одного соединения происходит запуск станка, другое производит выключение иной части устройства.

А также промежуточное реле (РП) применяют для замедления реакции при необходимых высоких нагрузках. Для контроля основного реле, которое коммутирует большие значения силы тока в условиях высокого напряжения.

Промежуточным реле называют потому, что в цепи управления оно находится между источником импульса, которым управляет, и силовыми исполнительными цепями.

Устройство РП

Конструкция промежуточного реле

Конструкция устройства зависит от производителя и может изменяться в соответствии с назначением. Стандартный прибор состоит из следующих узлов:

  • электромагнитная катушка с сердечником;
  • магнитопровод;
  • пружинный механизм;
  • группа контактов.

Обмотка катушки содержит большое количество витков изолированного медного провода. Внутри расположен металлический сердечник, который закреплен Г-образной пластиной (ярмо). Над катушкой установлена пластина или якорь. Он выполнен из металла и удерживается возвратной пружиной. Подвижные контакты закреплены на якоре. Пара неподвижных контактов расположена напротив. Сердечник и катушка вместе образуют электромагнит. Такие детали, как ярмо, сердечник, и якорь – это составные части магнитопровода.

РП могут быть рассчитаны как на постоянный, так и переменный ток, с напряжением от 12 до 220 вольт. Внешне приборы ничем не отличаются. Устройство, работающее на постоянном токе, имеет цельный магнитопровод. Если он набран из отдельных пластин, прибор предназначен для работы с переменным током не выше 10 ампер.

Для удобства монтажа устройства используют своеобразные колодки, что позволяет установить реле промежуточное на 220В на дин-рейку. В приспособлении имеются отверстия под контакты реле, а также контактные винты, чтобы подключить внешние проводники. Как входные, так и выходные контакты имеют одинаковую нумерацию.

Виды промежуточных реле

Промежуточное реле на Din-рейку

По конструкции они разделяются на реле электромагнитные промежуточные или механические и электронные приборы. Механические реле могут работать в разных условиях. Это долговечные и надежные приборы, но недостаточно точные. Поэтому чаще в цепь монтируют их аналоги – электронные реле на дин-рейку. Также реле можно установить на ровную поверхность. Для этого фиксаторы замков нужно раздвинуть.

По назначению устройства делятся на следующие категории.

  • Комбинированные взаимозависимые приборы, функционирующие в группе.
  • Логические устройства, которые работают на микропроцессорах в цепи с цифровыми реле.
  • Измерительные, с механизмом подстройки, срабатывающие на определенный уровень сигнала.

По способу работы РП бывают прямые, которые непосредственно размыкают или замыкают цепь, и косвенные, работающие вместе с другими устройствами. Они не размыкают цепь сразу после поступившего сигнала.

Есть приборы максимального типа переключения, когда срабатывание происходит в момент увеличения порогового значения параметра цепи. Минимальный тип срабатывает во время снижения характеристик.

По способу подключения в цепь есть первичные, которые можно подключать в цепь напрямую. Вторичные устанавливают через катушки индуктивности или конденсаторы.

Есть группа реле защиты, по принципу действия похожих на промежуточные. Различают полупроводниковые приборы, индукционные, поляризационные и электромагнитные. Например, устройство контроля фаз – реле kv.

Принцип работы

Схема управления асинхронным двигателем с применением промежуточного реле

Основа функционирования – слаженное взаимодействие магнитного потока катушки и подвижного якоря, который этим потоком намагничивается. Якорь удерживается пружиной и не касается сердечника, пока на обмотку не будет подано напряжение.

Когда начинает проходить ток, магнитное поле намагничивает сердечник. Он притягивает якорь, форсируя натяжение пружины. Подвижные контакты на якоре перемещаются, замыкаясь или размыкаясь с неподвижными контактами. После отключения напряжения ток исчезает, сердечник размагничивается, возвратная пружина возвращает якорь и контакты в исходное положение.

Применительно к назначению реле контакты могут быть нормально разомкнутые, нормально замкнутые и перекидные. Один прибор может иметь сразу несколько групп контактов. Такая конструкция позволяет одновременно управлять несколькими электрическими цепями.

К контактам предъявляются особые требования. Они должны обладать хорошей электропроводностью, низким переходным сопротивлением, без склонности к привариванию, а также иметь большую износоустойчивость и длительный срок работы.

Изготавливают контакты из сплава твердых и тугоплавких металлов, металлокерамических составов. Чаще их делают из серебра. Материал имеет низкое сопротивление, высокую электропроводность, неплохие технологические свойства, к тому же он сравнительно недорогой.

На схемах катушка реле обозначается в виде прямоугольника с буквой «К» и порядковым номером. Контакты прописываются такой же буквой, но с двумя цифрами. Из них первая означает порядковый номер реле, а вторая – номер контактной группы, к которой оно относится. Цифры прописываются через точку. Контакты соединяются прямой штриховой линией, если они расположены рядом.

Контакты на схеме изображаются при условии, что на реле не поступает напряжение. Схема и обозначение выхода контактов обычно указана производителем на крышке, которая закрывает рабочую часть прибора.

Область применения

Промежуточное реле в электрощитке

РП есть почти во всех схемах питания, управления и защиты. Коммутационные аппараты используются в подстанциях, диспетчерских, котельных. На производственной линии прибор может выполнять как одновременно, так и последовательно несколько коммутаций в цепях управления или питания. РП широко используют для вычислительной техники, в телекоммуникациях, средствах управления и прочих электронных приборах.

В системах водоснабжения и подогрева при включении глубинного насоса питание поступает на катушку. При замыкании контактов начинает работать система контроля. Дисплей отображает параметры напряжения, фазные токи нагрузки, при необходимости температуру и другие данные в зависимости от сложности схемы.

В системе подогрева реле выступает как усилитель управляющего сигнала. Тепловой датчик подает сигнал, который включает РП. Контакты последнего подают напряжение на обмотку, после чего контакты замыкаются. Таким образом происходит подключение питания к тэну, кипятильнику, бойлеру и другим мощным нагревательным приборам.

Параметры изделий

РП разного типа имеют свой набор параметров в отношении технических характеристик. Необходимость в тех или иных данных возникает исходя из задач, предъявляемых прибору. Основные характеристики, ответственные за нормальную работу реле:

  • чувствительность;
  • ток (напряжение) срабатывания, отпускания, удержания;
  • коэффициент запаса;
  • рабочий ток;
  • сопротивление обмотки;
  • коммутационная способность;
  • габариты;
  • электрическая изоляция.

Необходимо знать, при какой температуре и влажности возможна эксплуатация прибора, взрывоопасность рабочей среды, допустимую концентрацию пыли. Эти параметры изложены в технических условиях или руководстве по использованию. Род тока и рабочее напряжение указан на обмотке устройства.

РП – важная и неотъемлемая составляющая большинства цепей в энергетике. Разнообразие моделей свидетельствует о том, что такой коммутационный прибор способен в полном объеме выполнять множество функций в любой схеме.

Подключение промежуточного реле

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

Назначение

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

Фото — модульный ELF

Назначение реле промежуточного типа:

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

Фото — схема

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

Фото — конструкция OMRON

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

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

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

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

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

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

Фото — рп-21

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

Параметры

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

Тип Электромагнитное двухпозиционное
Нижний ток срабатывания при напряжении 24/110, А 0,02/0,01
Количество циклов включения-выключения 150 000
Степень защиты IР40
Климатические условия по ГОСТ 15150-69 От -40 до +50

РК-4Р с розеткой:

Тип Электромагнитное, трехпозиционное
Срабатывание, А до 16
Рабочее напряжение, В От 12 (AC) в зависимости от модели 230 до
Износостойкость 100 000
Защита IР40
Количество контактов 3 – замыкающий, размыкаемый, переключающий
Климатическое исполнение От -40 до +40

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

Читайте также  Защита генератора от воды своими руками

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

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

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

Фото — ЭТК Урал

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

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

Параметры работы МКУ:

Напряжение катушки, В От 12 до 220 у постоянного тока и 16 – 380 у переменного
Номинальный ток, А 5
Количество контактов От 2
Тип Промежуточное многопозиционное

Фото — РПЛ 122

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

Напряжение изоляционного покрытия, В 660
Рабочий ток, А 16
Мощность, необходимая для работы катушки, Вт 68 +/- 10 %
Износоустойчивость 20 000 циклов
Допустимая частота включений 3600
Масса, кг, не более (винтовое крепление/крепление на стандартную рейку) 0,32/0,35

Характеристики промежуточного реле Schneider Electric серии K:

Ток, А 10
Максимально допустимое напряжение, В 650
Количество контактов 4
Тип Электромагнитное многопозиционное
Ток, А 16
Коммутационная износостойкость 1 250 000
Режимы Продолжительный, прерывистый, кратковременный, комбинированный
Механическая износостойкость 25 000 000
Температура, °С от -40 до +55
Климатическое исполнение У3, Т3, УХЛ3, УХЛ4

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

Электроника для чайников: что такое реле и зачем оно нужно. Устройство, типы, описание

  • 12 Январь 2021
  • 8 минут
  • 93 716

Реле – это переключатель. Причем не совсем обычный. Когда в подъезде лампочка загорается от звука шагов, это не волшебство, это работает реле. В этой статье расскажем о назначении реле и принципе его работы.

Существует очень много типов и классификаций реле. Но мы поговорим не только о них, но и о том, что такое реле и как оно работает. Поехали!

Что такое реле

Определение реле таково:

Реле – это электромагнитное коммутационное устройство, предназначенное для установки и разрыва соединений в электрических цепях. Реле срабатывает при скачкообразном изменении входной величины.

Говоря проще, когда входная величина меняется (ток, напряжение), реле замыкает или размыкает цепь. При этом в зависимости от типа реле входная величина не обязательно имеет электрическую природу.

Слово «реле» происходит от французского relay. Это понятие обозначало смену почтовых лошадей или передачу эстафеты.

Как работает реле?

Во-первых, вспомним Джозефа Генри, с именем которого связано понятие индуктивности. Провод, по которому течет ток, является магнитом. Если мы намотаем провод витками на сердечник, то получится катушка индуктивности.

Как катушка индуктивности ведет себя в цепи переменного тока? Если катушку включить в цепь, то фаза тока в цепи будет отставать от напряжения. Другими словами, при максимальном значении напряжения ток будет минимален и наоборот.

Это связано с тем, что когда катушка включена в цепь, в ней возникает ЭДС самоиндукции, которая препятствует росту основного тока через катушку.

Теперь вернемся к реле. Простейшее электромагнитное реле состоит из электромагнита (катушки), якоря и соединяющих элементов. При подаче электрического тока на катушку она притягивает якорь с контактом, который замыкает цепь.

Чтобы представить все это, посмотрим на рисунок:

Устройство и вид электромагнитного реле

Здесь 1 — катушка, 2 — якорь, 3 — коммутационные контакты.

Реле имеет две цепи: управляющую и управляемую. Управляющая цепь – это цепь, через которую ток подается на катушку. Управляемая – цепь, которую и замыкает якорь при срабатывании реле.

Таким образом, реле позволяет контролировать большие токи в управляемой цепи при помощи слаботочной управляющей цепи.

На каждом реле есть обозначения контактов управляемой и управляющей цепи. Также на корпусе изделия указаны значения тока и напряжения, на которые рассчитано реле.

Обозначения на корпусе реле

Электромагнитное реле, рассмотренное выше, не работает мгновенно. После подачи тока на катушку должно пройти какое-то время, и лишь потом реле сработает. Это связано с таким явлением, как гистерезис. Гистерезис переводится с латинского как отставание или запаздывание.

Мы уже говорили про ЭДС самоиндукции, возникающую в катушке. Когда реле включается в цепь, в катушке начинает течь ток, но сила тока нарастает постепенно. Нарастание тока в катушке можно представить в виде петли гистерезиса. Когда нужное значение силы тока достигнуто, реле срабатывает.

По этой причине реле не используются в самой быстродействующей аппаратуре, где время срабатывания должно быть сведено практически к нулю.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Типы реле

В зависимости от входной величины, на которую реагирует реле, бывают:

  • реле тока;
  • реле напряжения;
  • реле частоты;
  • реле мощности.

Также в зависимости от принципа действия различают:

  • электромагнитные реле;
  • магнитоэлектрические реле;
  • тепловые реле;
  • индукционные реле;
  • полупроводниковые реле.

Применение реле

В основном реле применяются для защиты силовой аппаратуры от перенапряжений, в электронике автомобилей. Реле также присутствуют во многих бытовых приборах. В чайнике используется тепловое реле. В каждом холодильнике есть пусковое реле.

Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году. Первые реле нашли свое предназначение в телеграфии.

Например, логично предположить, что реле тока служит для контроля силы тока в цепи.

Так, при перегрузках на электродвигателе включается реле тока, которое своими контактами включает реле времени. По прошествии допустимого времени работы двигателя в режиме перегрузки реле времени разрывает цепь.

Блок реле тока

Конечно, сначала все это может показаться сложным и запутанным. Однако если начать разбираться и приложить немного усилий, вы в скором времени сами сможете не только рассказать про устройство и принцип действия реле, но и успешно заняться его подключением. А в будущем, возможно, стать специалистом по релейной защите.

Когда есть студенческий сервис, специалисты которого готовы оказать помощь в любое время, больше не нужно бояться трудных предметов и строгих преподавателей.

Напоследок видео, в котором подробно, наглядно и просто рассказывается о том, как работает реле:

  • Контрольная работа от 1 дня / от 120 р. Узнать стоимость
  • Дипломная работа от 7 дней / от 9540 р. Узнать стоимость
  • Курсовая работа 5 дней / от 2160 р. Узнать стоимость
  • Реферат от 1 дня / от 840 р. Узнать стоимость

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

[Статья] Реле и приборы релейного действия

В системах железнодорожной автоматики и телемеханики основными элементами, осуществляющими коммутацию электрических цепей, являются элементы релейного действия, обладающие свойством скачкообразно изменять выходной параметр (сигнал) при плавном изменении входного. Такая выходная характеристика, называемая релейной, показана на рис. 3.13.

Как видно из рис. 3.13, элемент релейного действия имеет два состояния — «включен» и «выключен». Когда входной параметр имеет значение Х= 0, выходной параметр имеет значение У= Квыкл, и элемент находится в состоянии «выключен». При изменении входного параметра в пределах О Хвкл) значение параметра Кне изменяется, и элемент остается в состоянии «включен». В случае уменьшения входного параметра в пределах Хъыкл /пр.

Аналогично току определяются другие электрические параметры реле: напряжение ( £/пр, t/OTO, LL), мощность (JVnp, WOTn, Wp) и магнитодвижущая сила (/прсо, ^jCo, JpO), ще со — число витков обмотки реле).

Коэффициент запаса представляет собой отношение рабочего тока (напряжения) к току (напряжению) притяжения:
U.

л пр ^ пр
к.. =
3
Коэффициент запаса у реле железнодорожной автоматики находится в пределах 1,4. 4. Чем больше коэффициент запаса, тем надежнее работа реле на притяжение.

Коэффициент возврата характеризуется отношением тока (напряжения) отпускания к току (напряжению) притяжения:

Коэффициент возврата у реле железнодорожной автоматики находится в пределах 0,3. 0,5. Чем больше коэффициент возврата, тем надежнее работа реле на отпускание.

Быстродействие реле характеризуется временем притяжения и временем отпускания якоря.

Время притяжения — это время с момента подачи питания на обмотку реле до момента замыкания фронтового контакта. В табл. 3.3 приведены значения времени притяжения якоря для нейтральных реле постоянного тока.

Время отпускания — это время с момента отключения питания от обмотки реле до момента замыкания тылового контакта.

К временным параметрам также относится время перелета якоря реле при притяжении (при отпускании) — время от момента размыкания фронтового (тылового) до момента замыкания тылового (фронтового) контакта.

Работа исполнительной части электрических реле характеризуется следующими параметрами.

Переходное сопротивление контактов, которое должно быть как можно меньшим при замкнутом состоянии контактов и бесконечно большим при разомкнутом. Переходное сопротивление контактов реле не должно превышать 0,03 Ом.

Читайте также  Почему холодильник греет а не морозит?

Контактное нажатие (сила сжатия контактных пружин), величина которого должна обеспечивать надежное замыкание контактов реле в эксплуатационных условиях (в условиях влияния таких дестабилизирующих факторов, как вибрация, тряска).

Время дребезга (многократного замыкания и размыкания) контактов при замыкании не должно превышать 20 мс.

Маркировка реле представляет собой специальное буквенно-цифровое обозначение (шифр). Буквы и цифры в обозначениях реле расшифровываются следующим образом.

Буквы обозначают тип, конструктивные особенности и функциональное назначение реле. Первые буквы в обозначениях реле расшифровываются следующим образом: Н — нейтральное, П — поляризованное, К — комбинированное, И — импульсное, С — с самоудерживающейся магнитной системой, Д — двухэлементное, А — аварийное, О — огневое, Т — трансмитгерное.

В некоторых случаях указанную выше смысловую нагрузку несут сочетания первых двух букв: АН — автоблокировочное нейтральное, СК — с самоудерживающейся магнитной системой, комбинированное, ДС — двухэлементное секторное, АО — аварийное огневое, КД — кодовое.

Вторая или третья буква в названии реле обозначает: М — малогабаритное, П — пусковое, Т — термическое, Г — герконовое, С или П после А — соответственно сигнальное или переездное.

Последняя или предпоследняя буква в названии реле обозначает: Р — нештепсельное, Ш — штепсельное реле.

Буква В после Р или Ш (а в некоторых случаях перед буквой Ш) обозначает реле с выпрямителем. Буква М после Ш обозначает медленнодействующее (на отпускание) реле. Буква У обозначает наличие усиленных контактов реле, т.е. рассчитанных на коммутацию электрических цепей с токами до 15 А в течение длительного времени (более 1 ч). Неусиленные контакты рассчитаны на коммутацию цепей с токами до 6 А. Буквы МБ в конце шифра обозначают реле с магнитной блокировкой.

Приведем примеры буквенных обозначений реле:

HP (КР, ПР, ИР) — нейтральное (комбинированное, поляризованное, импульсное) реле;

НПР (КПР, ППР) — нейтральное (комбинированное, поляризованное) пусковое реле;

ДСР — двухэлементное секторное реле;

ДСШ — двухэлементное секторное штепсельное реле;

НРБ (ИРВ) — нейтральное (импульсное) реле с выпрямителем;

НШ (КШ, ОШ, АШ) — нейтральное (комбинированное, огневое, аварийное) штепсельное реле;

НПШ — нейтральное пусковое штепсельное реле;

СКПШ — комбинированное пусковое штепсельное реле с самоудерживающейся магнитной системой;

НМШ (КМШ, ИМШ, ОМШ) — нейтральное (комбинированное, импульсное, огневое) малогабаритное штепсельное реле;

НМШМ, ОМШМ — нейтральное (огневое) малогабаритное штепсельное медленнодействующее на отпускание реле;

АНШ — автоблокировочное нейтральное штепсельное реле;

НМВШ (АНВШ, ИМВШ) — нейтральное (аварийное, импульсное) малогабаритное штепсельное реле с выпрямителем;

ИВГ — импульсное герконовое реле с выпрямителем;

АСШ — аварийное с стабилитроном штепсельное реле, устанавливаемое на стати вах*;

АПШ — аварийное штепсельное реле, применяемое в питающих установках;

ПМПШМ — поляризованное малогабаритное пусковое штепсельное медленнодействующее на отпускание реле;

КДР — кодовое нештепсельное реле;

КДРШ — кодовое штепсельное реле;

КДРШ-М — кодовое штепсельное медленнодействующее реле;

КДРШ-МБ — кодовое штепсельное реле с магнитной блокировкой;

ТШ — трансмитгерное штепсельное реле.

Цифры, стоящие в шифре реле после букв, обозначают число контактных групп (состав контактного набора) и расшифровываются следующим образом:

1 — восемь переключающих контактов (фронтовой — тыловой),

2 — четыре переключающих контакта,

3 — два переключающих и два фронтовых контакта,

4 — четыре переключающих и четыре фронтовых контакта,

5 — два переключающих и два тыловых контакта.

Числа, стоящие в шифре реле после дефиса, обозначают сопротивление обмотки в омах, а у аварийных реле — номинальное рабочее напряжение, на которое рассчитано реле. Если реле имеет две обмотки с разными сопротивлениями, то после дефиса указываются два числа, разделенные знаком дроби.

Малогабаритные реле типа РЭЛ (реле электромагнитные разработки Ленинградского электротехнического завода) имеют отличные от приведенных выше обозначения. Первые буквы в обозначениях реле расшифровываются следующим образом:

Б — нештепсельное реле (штепсельные реле не имеют специального обозначения),

П — поляризованное реле,

А — аварийное реле,

0 — огневое реле,

С — стрелочное пусковое реле,

БП — нештепсельное реле постоянного тока,

БС — нештепсельное стрелочное пусковое реле.

Вторая буква Н обозначает нормальнодействующее реле, последняя буква М — медленнодействующее реле.

Цифры, стоящие в шифре реле типа РЭЛ после букв, обозначают состав контактного набора и расшифровываются следующим образом:

1 — шесть переключающих и два фронтовых контакта,

2 — четыре переключающих контакта,

3 — два переключающих и два фронтовых контакта,

5 — три переключающих и один фронтовой контакт.

Условно-графические обозначения реле (обозначения, используемые в электрических схемах) приведены в табл. 3.4 [43], контактов реле — в табл. 3.5 и 3.6.

В современных системах железнодорожной автоматики используются реле различных типов и модификаций, сконструированные и изготовленные в различные периоды времени. В зависимости от конструктивных особенностей можно выделить четыре поколения реле [43].

К реле Iпоколения относятся нештепсельные реле, производство которых началось в 1930-х гг. прошлого столетия. В настоящее время большая часть таких реле в схемах железнодорожной автоматики заменена на реле более поздних модификаций, однако на некоторых станциях и участках еще находятся в эксплуатации нештепсельные реле типов HP, ППР, ИР, ИРВ, СКПР, ТР. Для включения в электрические схемы контакты нештепсельных реле выводятся на наружные болты с гайками. Недостатками таких реле являются большие габариты, требующие значительного расхода дорогостоящих материалов при производстве, а также трудоемкость монтажа и замены в схемах.

Кодовые реле типа КДР — это реле постоянного тока облегченного типа (с облегченным якорем), относящиеся к III классу надежности. В схемах, реализующих функции безопасности движения, применение кодовых реле не допускается, так как требуется дополнительный схемный контроль их состояния (притяжения и отпускания якоря).

К реле II поколения относятся штепсельные реле, производство которых началось в середине 1950-х гг. с целью замены реле I поколения. В настоящее время в системах железнодорожной автоматики находятся в эксплуатации реле типов НШ, НПШ, НВШ, ОШ, КШ, СКШ, СКПШ, ТШ, КДРШ. Конструктивно реле этих типов отличаются от аналогичных реле I поколения наличием штепсельного разъема, облегчающего замену реле в эксплуатационных условиях.

Малогабаритные штепсельные реле III поколения в настоящее время являются наиболее распространенными в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики. Их серийное производство начато в конце 1950 — начале 1960-х гг. В последующие годы реле модернизировались. Реле III поколения выпускаются двух видов: штепсельные (в защитном колпаке) для установки на стативах и в релейных шкафах; нештепсельные (открытые) для установки в релейных блоках.

По электрическим и механическим характеристикам реле штепсельного типа и соответствующие им реле нештепсельного типа аналогичны. Нештепсельные реле для присоединения (подпайки) монтажных проводов в контактных пружинах и выводах от обмоток имеют отверстия.

В начале 1980-х гг. прошлого столетия электротехническими заводами освоено производство электромагнитных реле IVпоколения (реле типа РЭЛ), обладающих следующими техническими и эксплуатационными преимуществами по сравнению с реле II и III поколений:

— уменьшение размеров контактов;

— увеличение коммутационного ресурса и виброустойчивости;

— уменьшение дребезга контактов;

— снижение примерно в 2 раза объема и в 1,5 раза — массы реле, сокращение расхода пластмассы и цветных металлов, в том числе серебра;

— повышение надежности штепсельного соединения реле с розеткой и стабильности электрических и механических параметров.

Реле типа РЭЛ удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к приборам I класса надежности, предназначенным для обеспечения безопасности движения поездов.

Реле типа РЭЛ выпускаются в штепсельном и нештепсельном исполнении. В отличие от реле типа НМ, не имеющих индивидуальных защитных колпаков, нештепсельные реле также, как штепсельные, закрыты индивидуальными защитными колпаками.

Разработаны следующие штепсельные (нештепсельные) реле постоянного тока:

РЭЛ1, РЭЛ 2 (БН1, БН2) — нейтральные нормальнодействующие;

РЭЛ1М, РЭЛ2М (БН1М, БН2М) — нейтральные медленнодействующие;

ПЛЗ, ПЛЗУ (БПЗ, БПЗУ) — с поляризующей обмоткой, нормальнодействующие;

ПЛЗМ, ПЛЗУМ (БПЗМ, БПЗМУ) — с поляризующей обмоткой, медленнодействующие;

С2 (БС2) — с повышенными коммутационными возможностями;

С5 (БС5) — пусковые;

ДЗ (БДЗ) — двойные нормальнодействующие;

ДЗМ (БДЗМ) — двойные медленнодействующие;

(НЗ и НЗМ) — нейтральные нормальнодействующие и медленнодействующие.

Разработаны следующие штепсельные реле переменного тока:

02, OJI2 (Б02) — огневые;

А2 (БА2) — аварийные.

Базовой конструкцией электромагнитных реле IV поколения является реле РЭЛ 1.

С 2002 г. при проектировании устройств железнодорожной автоматики и телемеханики вместо реле типа РЭЛ постоянного и переменного токов применяются модернизированные реле [33]. При модернизации реле типа РЭЛ были изменены схема магнитопровода реле и конструкция катушек реле — реле имеют неразветвленную магнитную систему с одним сердечником вместо двух и двумя катушками вместо четырех. Модернизированные реле обладают преимуществами по сравнению с реле РЭЛ по 31 показателю, в частности: сокращен расход обмоточного провода более чем в 1,8 раза; уменьшены в 1,4 раза расход электротехнической стали и в 1,2 раза вес реле; снижена в 1,2 раза трудоемкость изготовления реле и повышена их ремонтопригодность при эксплуатации; уменьшено в 2 раза количество паечных соединений в реле постоянного тока.

Взаимозаменяемость реле показана в табл. 3.7. Модернизированные реле Н, НБ и их разновидности и соответствующие реле РЭЛ, БН и их разновидности взаимозаменяемы по установочным размерам, параметрам и схемам подключения. Реле с буквой «Б» в обозначении предназначены для установки в релейных блоках.

__________________

Зарегистрируйтесь , чтобы скачивать файлы.
Внимание! Перед скачиванием книг и документов установите программу для просмотра книг отсюда . Примите участие в развитии ж/д вики-словаря / Журнал «АСИ» онлайн

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: