Как работают реле в автомобиле
На чтение 6 мин. Просмотров 1.5k.
Этот вопрос рано или поздно возникает практически у всех автовладельцев. Эти маленькие черные коробочки, в изобилии расставленные по автомобилю, что-то делают внутри себя, щелкают, тикают и иногда ломаются. Что же такое – реле?
Вообще, реле бывают разные. Существует огромное количество реле, делящихся по типу срабатывания, напряжению, сфере применения и так далее. Но в рамках этой статьи мы разберемся с обычными электромеханическими реле, которые используются в любых автомобилях, которые вы видите вокруг.
Что такое реле?
Автомобильное реле с четырьмя контактами – самое распространенноеРеле – это устройство, которое позволяет замыкать или размыкать электрическую цепь по определенному сигналу. В классическом варианте такой сигнал является обычным напряжением, но поданном на отдельные контакты. Зачем это нужно?
Реле используют, во-первых, для того, чтобы можно было управлять мощными потребителями электричества при помощи слабых элементов управления. Во-вторых, реле дает возможность включать несколько потребителей одной кнопкой.
Пример из жизни: обычные автомобильные фары. Галогенные лампочки в фарах, как правило, имеют мощность 55 Ватт. Их две, а это значит, что общая мощность уже 110 Ватт. Когда вы нажимаете кнопку в салоне или поворачиваете выключатель фар, то лампочки в фарах зажигаются и создают нагрузку в проводах как раз на эти 110 Ватт. Данная мощность не маленькая, и без реле вся она проходила бы через выключатель. Для того чтобы такое реализовать, пришлось бы проводить в салон толстые провода, да и сам выключатель был бы могучим и скорее всего некрасивым. Поместить его в подрулевой выключатель (как, например, на японских машинах) вряд ли бы удалось.
Если учесть, что мощных потребителей немало даже в классических «Жигулях» (вентилятор охлаждения двигателя, фары, подогрев заднего стекла, стартер), то в салон пришлось бы проводить огромное количество толстенных проводов и делать мощные органы управления.
От всего этого освобождает реле. Чтобы понять, как оно это делает, давайте рассмотрим его внутреннее устройство.
Как устроено реле?
Основа реле – электромагнит и контактная группа. Контактная группа, в простейшем случае, представляет собой четыре контакта. Два из них – питание электромагнита, остальные – питание подключенного через реле потребителя (например, подогрева заднего стекла). Эти контакты имеют свои названия – управляющая цепь и силовая цепь (или управляющие контакты и силовые контакты). Соответственно силовая цепь – это мощные контакты, которые пропускают через себя ток для потребителя (например 110 Ватт для фар головного света). Управляющая же цепь – работает со слабым током и предназначена для питания электромагнита. При этом на один (определенный) контакт электромагнита подается «плюс», а второй контакт – «масса», то есть он, как правило, соединяется с кузовом автомобиля.
На силовые же контакты подключаются мощные провода, и получается, что реле, как бы разрывает эти провода на две части, чтобы была возможность управлять током внутри них.
Реле бывают не только с четырьмя контактами (два управляющих, два силовых), но и с большим их количеством. Однако, в большинстве случаев, в машинах применяются все-таки 4-х контактные реле.
Как работает автомобильное реле?
Принцип действия релеЭлектромагнит, находящийся внутри реле, срабатывает при подаче напряжения на определенный контакт и притягивает к себе подпружиненную перемычку. Перемещаясь в другое положение под действием магнита, эта перемычка замыкает контакты силовой цепи. Получается, что мощные провода «разорванные» на две части фактически «соединяются» внутри реле и по ним начинает идти ток, питая потребитель.
Главная прелесть этой конструкции в том, что электромагнит, требует очень маленькое напряжение для своей работы. А оно подается из салона от красивых и небольших кнопок или крутилок. Эти далеко не мощные органы управления уже не подвержены большим токовым нагрузкам, а всего лишь подают слабый сигнал на магнит.
Когда мы включаем те же фары, на самом деле сначала включаются не лампочки в фарах, а электромагнит в реле. Он тянет к себе перемычку и уже она подключает фары. Соответственно, при выключении фар в салоне автомобиля, напряжение на электромагните пропадает, перемычка под действием пружинки возвращается обратно и размыкает силовые контакты. Все это происходит почти моментально и сопровождается щелчком. Наверное, все слышали, как при включении «поворотников» в салоне, из-под торпеды, начинают раздаваться мерные щелчки.
Что такое реле
Реле — коммутационное устройство (КУ), соединяющее или разъединяющее цепь электрической или электронной схемы при изменении входных величин тока. Прежде чем мы перейдем к детальному рассмотрению того, что такое реле, как устроено, по какому принципу работает и где применяется, пожалуй, нужно узнать, когда это устройство впервые появилось и кто его изобретатель.
Вот таких типоразмеров может быть это устройство
Содержание статьи
1 История создания
2 Устройство и принцип работы реле
3 Основные характеристики КУ 4 Классификация и для чего нужно реле
5 Основные виды реле и их назначение
5.1 Электромагнитные реле
5.2 Реле переменного тока
5.3 Реле постоянного тока
5.4 Электронное реле
6 Обозначение реле на схеме
7 Ведущие производители реле
8 Где приобрести реле и их стоимость
9 Заключение
История создания
Первенство создания реле спорно. Некоторые утверждают, что впервые это устройство было сконструировано в 1830-1832 гг. русским ученым Шиллингом П. Л. и являлось основным элементом вызывающего механизма в разработанном им же варианте телеграфа.
Другие научные историки приписывают первенство изобретения известному физику Дж. Генри, который в 1835 г. разработал контактное реле во время усовершенствования созданного им в 1831 году телеграфного аппарата. Первый соленоид работал по принципу электромагнитной индукции и был некоммутационным устройством.
Первое реле Дж. Генри
Реле, в качестве самостоятельного устройства, впервые упоминается в патенте на телеграф, выданном Самуэлю Морозе.
Первое реле Морзе
Как видим, первой сферой применения этого коммутационного устройства был телеграф и только позднее с развитием техники он стал применяться в электрическом и электронном оборудовании.
Устройство и принцип работы реле
Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, размещается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.
При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и электрическая или электронная цепь замыкается. При снижении силы тока до определенного значения, якорь, под действием пружины, возвращается на исходную позицию, вследствие чего происходит размыкание цепи.
Более плавная и точная работа достигается благодаря использованию резисторов, а защиту от скачков напряжения и искрения обеспечивает установка конденсаторов.
У большинства электромагнитных реле имеется не одна, а несколько пар контактов, что позволяет управлять несколькими цепями одновременно.
Простейшая схема устройства электромагнитного соленоида
Если в двух словах, то этот вид коммутационного устройства работает по принципу электромагнитной индукции. Благодаря довольно простому принципу действия реле имеют высокую надежность в эксплуатации.
В видеоролике ниже разъясняется принцип действия электромагнитного КУ:
Основные характеристики КУ К основным характеристикам, на которые следует обратить внимание при выборе данного вида коммутационного устройства, относят:
чувствительность — срабатывание от подаваемого на обмотку тока определенной силы, достаточной для включения устройства;
сопротивление обмотки электромагнита;
напряжение (ток) срабатывания — минимально допустимое значение, достаточное для переключения контактов;
напряжение (ток) отпускания — значение параметра, при котором происходит отключение КУ;
время притягивания и отпускания якоря;
частота срабатывания с рабочей нагрузкой на контактах.
Классификация и для чего нужно реле
Поскольку реле являются высоконадежными коммутационными устройствами, то не удивительно, что они нашли широкое применение в самых различных областях человеческой деятельности. Они используются в промышленности для автоматизации рабочих процессов, а также в быту в самой различной технике, например в привычных всех холодильниках и стиральных машинах.
Разнообразие видов реле очень велико и каждый предназначен для выполнения определенной задачи
Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:
По сфере применения:
управление электрическими и электронными системами;
защита систем;
автоматизация систем.
По принципу действия:
тепловые;
электромагнитные;
магнитолектические;
полупроводниковые;
индукционные.
По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:
от тока;
от напряжения;
от мощности;
от частоты.
По принципу воздействия на управляющую часть устройства:
контактные;
бесконтактные.
На фото (обведено красным) показано, где находится одно из реле в стиральной машине
В зависимости от вида и классификации реле применяются в бытовой технике, автомобилях, поездах, станках, вычислительной технике и т.д. Однако, чаще всего этот вид коммутирующего устройства используется для управления токами большой величины.
Основные виды реле и их назначение
Производители настраивают современные коммутационные устройства таким образом, чтобы срабатывание происходило только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, поступающего на входные клеммы КУ. Ниже мы вкратце рассмотрим основные виды соленоидов и их назначение.
Электромагнитные реле
Электромагнитное реле — это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого основан на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Этот вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.
Принцип работы электромагнитного соленоида
Используемые в промышленном оборудовании электромагнитные реле находятся на промежуточной позиции между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) и слаботочным оборудованием. Наиболее часто данный вид реле применяется в цепях управления.
Реле переменного тока
Срабатывание этого вида реле, как видно из названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Данное коммутирующее устройство для переменного тока с контролем перехода фазы через ноль или без такового, представляет собой блок из тиристоров, выпрямительных диодов и управляющих схем. Реле переменного тока могут быть выполнены в виде модулей на основе трансформаторной или оптической развязки. Данные КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 A.
Промежуточное реле 220 В Иногда работа электросети и приборов не возможна без использования промежуточного реле на 220 В. Обычно КУ данного типа применяется, если необходимо разомкнуть или разомкнуть разнонаправленные контакты цепи. К примеру, если используется осветительный прибор с датчиком движения, то один проводник присоединяется к сенсору, а другой подводит электроэнергию к светильнику.
Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике
Работает это таким образом:
подача тока на первое коммутационное устройство;
от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.
С каждым годом реле становятся эффективней и компактней
Функции малогабаритного реле переменного тока с напряжением 220 В весьма разнообразны и широко используются в качестве вспомогательного устройства в самых различных областях. Данный вид КУ применяется в тех случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или же при большом количестве управляемых сетей которые уже не в состоянии обслужить головное устройство.
Промежуточное коммутационное устройство применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильном оборудовании, телевизорах и прочей бытовой технике.
Реле постоянного тока
Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Отличие между ними состоит в том, что поляризованные КУ постоянного тока чувствительны к полярности подаваемого напряжения. Якорь коммутационного устройства меняет направление движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.
Электромагнитные КУ постоянного тока в основном используют, когда нет возможности подключения к электрической сети переменного тока.
Четырехконтактное автомобильное реле
К недостаткам соленоидов постоянного тока относят необходимость использования блока питания и более высокую стоимость в сравнении с КУ переменного тока.
Данное видео демонстрирует схему подключения и объясняет принцип работы 4 контактного реле:
Электронное реле
Электронное реле управления в схеме прибора
Разобравшись с тем, что такое токовое реле, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически те же, что и в электромеханических КУ. Однако, для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных транспортных средствах большинство функций реле и переключателей выполняют электронные релейные блоки управления и на данный момент невозможно полностью от них отказаться. Так, например, блок электронных реле позволяет контролировать расход энергии, величину напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, управлять системой освещения и т.д.
Обозначение реле на схеме
Чтобы отремонтировать или создать новое электрооборудование, мало знать как работает реле, нужно знать как оно выглядит на схемах. В приведенной ниже таблице показаны самые основные буквенно-графические обозначения КУ принятые в международном классификаторе.
Основные обозначения
Изображение
Описание
Схематически обмотка соленоида выглядит как прямоугольник, от наибольших сторон которого отходят выводы питания электромагнита — А и А1. Также на схеме это коммутационное устройство может обозначаться буквой К.
Контакты КУ на схеме изображаются точно так же как и контакты переключателей.
Поляризованное реле на схеме изображается в виде прямоугольника с жирной точкой на одном из выводов контакта. Буквенное обозначение P внутри прямоугольника также говорит о полярности устройства.
Иногда внутри прямоугольника указывают параметры или конструктивные особенности. Так, например, две наклонные линии могут обозначать, что в устройстве имеется 2 обмотки.
Подробнее, с символическим обозначением реле и других элементов электрических и электронных схем, можно ознакомиться, заглянув в специальные справочники, которых в интернете довольно много.
Ведущие производители реле
Производитель
Изображение
Описание
Finder (Германия)Компания Финдер производит реле и таймеры и занимает среди европейских производителей третье место. Производитель выпускает реле:
общего назначения;
твердотельные;
силовые;
РСВ;
времени;
интерфейсные и многие другие.
Продукция компании имеет сертификаты ISO 9001 и ISO 14001.
АО НПК «Северная заря» (Россия)Основная продукция российского производителя — якорные электромагнитные коммутационные устройства для специального и индустриального использования, а также слаботочные реле времени с контактными и бесконтактными выходами.
Японская компания производит высоконадежные радиоэлектронные компоненты, среди которых:
твердотельные и электромеханические реле;
низковольтные КУ;
кнопочные переключатели;
устройства контроля и управления цепи.
COSMO Electronics (Тайвань)
Корпорация производит радиотехнические компоненты, среди которых можно выделить релейные компоненты, которые с 1994 года получили сертификат по стандарту ISO 9002.
Продукция компании широко применяется в телекоммуникации, промышленном и медицинском оборудовании, бытовой технике и автомобильном оборудовании.
American Zettler
Более 100 лет компания Zettler держит лидерство и устанавливает стандарты работы и качества электротехнических элементов. Этот производитель выпускает более 40 видов КУ, которые удовлетворяют потребности самых различных проектов.
Продукция компании широко применяется в телекоммуникации, периферийной вычислительной технике, средствах управления и прочих типах электрического и электронного оборудования.
Где приобрести реле и их стоимость
Реле в зависимости от типа КУ, производителя, сферы применения и продавца могут стоить от 15$ до нескольких сотен. Приобрести необходимое коммутационное устройство можно непосредственно у производителя в традиционных специализированных магазинах или интернете. В настоящее время купить нужное реле любого типа и назначения не составит труда. Существуют специальные каталоги, в которых указывается маркировка, компания-производитель, параметры и стоимость изделия.
Заключение
Как следует из этого обзора, реле является неотъемлемой частью практически любой электрической и электронной схемы промышленного оборудования и бытовой техники. Полную информацию об этом виде коммутационного устройства сложно втиснуть в рамки одной статьи. Если у вас возникнут какие-либо вопросы по этой теме, то задавайте и будем вместе разбираться.
О том, что в автомобиле есть какие-то реле и предохранители знает каждый маломальский автолюбитель. Ведь при электрической неисправности в авто, в первую очередь проверяют блок реле и предохранителей! Так чем же особенные эти реле, как они работают и в чем их суть? Так ли уж они нужны и незаменимы? Об этом я и расскажу в статье.
Раз уж они, то есть реле есть в машине, то они зачем-то нужны. И именно с предназначения реле в автомобиле и хотелось начать. У реле есть несколько задач и функций.
Зачем нужно реле в автомобиле
Во-первых, самое главное, это возможность управлять силовыми токами для питающих нагрузок. То есть когда входной сигнал на реле буквально несколько мА, на выходе уже получаем несколько десятков Ампер. Нет, реле не усиливает сигнал, оно лишь коммутирует токи, об этом чуть далее, когда дело дойдет до принципа работы.
Во-вторых, реле может функционально переключать нагрузку между 2 и более разными электрическими цепями, при этом делать это от 1 управляющего сигнала. То есть на входе имеем опять 1 входное напряжение в несколько мА, а силовые контакты переключаются между собой для разных цепей. Скажем, работали фары ближнего света, а включились фары дальнего света.
Третье, реле за счет своего звукового сигнала срабатывания, позволяет с высокой степенью вероятности диагностировать его правильную работу и как следствие работу питающей цепи. То есть если есть сигнал, то скорее всего напряжение в питающей цепи тоже есть. Если щелчка нет, то надо бы проверить предохранитель! Также звук реле при включении указателей поворота указывает на то, что они скорее всего работают, что важно при перестроении. А при частом срабатывании указателя поворотов, указывают на перегоревшую лампу.
Четвертое, это уже как следствие… За счет управления силовыми сигналами позволяют сэкономить на медной проводке в машине, так как блок реле чаще всего установлен в моторном отсеке, ближе к силовым управляющим цепям. То есть до него идут тонкие медные провода, от органов управления в салоне, а выходят толстые до силовых нагрузок в моторном отсеке. (фары, реле замка зажигания, подогреватели дизеля…)
Как работает автомобильное реле (четырех- и пятиконтактное)
Реле один из первых радиоэлементов, которые изобрели люди! Еще с тех пор как Фарадей открыл особенности тока самоиндукции 1831 год, то есть выяснил, что ток в проводнике создает электромагнитное поле, способное притягивать намагничивающиеся материалы, именно с этого времени уже и были все предпосылки к тому, чтобы кто-то воспользовался этим и создал реле! Собственно это и было создано примерно в тоже время, и упомянуто впервые в патенте Морзе, того самого который придумал телеграф (1838 г.). А теперь и мы по стопам великих разберемся с работой автомобильного реле, которое не особо отличается от того, что придумали в позапрошлом веке.
Итак, есть катушка намотанная на сердечнике. При прохождении тока через провод в нем образуется электрическое поле. За счет большого количества намотанных в одном направлении проводов электрическое поле складывается и усиливается. Это поле способно притягивать намагничивающийся материал, но как вы поняли, лишь в момент пока ток течет в проводниках, то есть в катушке. И вот ток течет, магнитное поле создается, срабатывает группа контактов, притягиваемых этим полем…
Здесь пришло время уже обратиться к иллюстрации.
Еще раз. Как только создается электромагнитное поле, то оно и притягивает исполнительный элемент, связанный с контактами. В итоге они замыкаются, либо размыкаются. Так и происходит коммутация силовых цепей, о которой я говорил ранее.
Тут уж фантазия конструкторов реле или здравый прагматизм будут диктовать, сколько контактов нам необходимо коммутировать в том или ином случае. Отсюда реле может получиться и четырехконтактным, где 2 контакта это питание катушки и 2 это те, что коммутируются. 5 контактные, когда 2 контакта для питания катушки и 3 для переключения между собой. И тому подобные вариации…
Обозначение автомобильного реле на схеме, как подключить
После того как прояснилось все с принципом работы, можно перейти к формальностям. К тому, как же обозначается реле на схеме или как его зарисовывать при создании таких схем.
Реле на схеме обозначается как катушка, это прямоугольник с двумя выводами и отдельно группа контактов. То есть сколько контактов, столько и рисуем их на схеме. Здесь схема описывает не только количество контактов, но и их положение. У реле оно бывает нормально замкнутое (НЗ) или нормально разомкнутое (НР). Если при отсутствии напряжения на катушке реле контакты разомкнуты, то реле нормально разомкнутое…
Часто схема подключения есть прям на корпусе самого реле. При этом имеются и общепринятые стандарты. 85, 86 — выводы это питание катушки, при этом 85 подключается на «+».
В большинстве случаев изменение подключения между 85 и 86 контактами не принципиально, но если реле с защитой от индукционного тока, стоит диод, то 85 только на плюс, иначе будет КЗ!!!
30 – это контакт для силового входящего сигнала и 87, 87а — выходящие коммутируемые силовые контакты.
* — типовая схема подключения реле.
Характеристики автомобильного реле
Так как реле призвано работать с высокими токами, то одной из важных характеристик является ток, с которым оно может работать. То есть встречается маркировка 20А, 30 А, 40 А и более. На этот показатель необходимо обращать внимание при подборе реле для нагрузки известной мощности. Ведь такие большие токи при бортовом напряжении в 12 вольт на самом деле выдают не такую уж большую итоговую мощность. То есть если у нас лампы на фарах по 55 Вт, то в сумме 110 Вт. По формуле P=U*I, получается ток 110:12=9,1 А. В итоге получается, что одно реле может разом коммутировать 2 группы фар, не более. Если это целая «люстра» то ток реле выбираем исходя из мощности нагрузки, используя формулу выше.. Пример приведен.
Как проверить работу автомобильного реле
Осталось упомянуть о том, как же проверить реле. Самое простое, о чем уже говорил, это услышать звук срабатывания. Если он есть, то реле, скорее всего, ни причем в вашей неисправности. Однако «слова скорее» всего здесь не случайны. Контакты реле могут вполне подгореть, в итоге реле перестанет коммутировать цепи, то есть выполнять свои основные задачи. Проверить отсутствие сопротивления можно как никогда использованием тривиального мультиметра. Ставим на прозвонку сопротивления и проверяем. На катушке несколько Ом, на группе контактов и того меньше 0-1 Ом.
Собственно теперь вы знаете куда больше, чем до того как начали читать эту статью, осталось лишь все еще раз повторить в видео.
Автомобильные реле представляют собой электротехнические устройства, предназначенные для замыкания или размыкания электрической цепи под воздействием управляющих сигналов или через определенные временные промежутки. Они служат для регулирования работы оборудования, работающего с большими токами. Как подключить автомобильное реле правильно — читайте в материале нашей статьи.
Общие положения и распространенные случаи применения реле
Часто автовладельцы комплектуют свои автомобили дополнительным оборудованием. Например, устанавливают лебедку, сигнал, мощный прожектор, сигнализацию или, например, таксометр «Орион». Все это — высокоамперные устройства. И пропускать весь питающий сигнал через кнопку включения этого оборудования не только нецелесообразно, но и опасно.
Во-первых, понадобится высокоамперное устройство включения. Кнопка или тумблер на 30–40 ампер будут внушительных размеров и могут не вписаться в интерьер. Во-вторых, если кнопка будет недостаточной мощности или возникнут нештатные перегрузки в сети — это может привести к пожару. Поэтому рекомендуется установить реле.
Есть несколько основных правил касательно того, как подключить автомобильное реле с обеспечением его нормального функционирования:
- Подключать реле стоит только через подходящую по параметрам колодку, выходные провода которой соединяются с электрической цепью при помощи пайки или методом обжимки в специальные разъемные клеммы.
- Максимально потребляемая сила тока подключаемого оборудования не должна превышать значений, указанных на реле.
- В питающую цепь перед входом в реле необходимо установить предохранитель со значением силы тока, не превышающим указанную на реле.
- Управляющая цепь подключается через резистор с параметрами, необходимыми для создания номинальной силы тока, от которой работает катушка реле.
Как подключить четырехконтактное автомобильное реле
Перед началом работ необходимо определиться с местом установки реле и кнопки, а также с путем прокладки проводов. Реле должно находиться в легкодоступном, защищенном от воздействия окружающей среды месте. Как правило, таким местом является пространство вблизи панели штатных реле автомобиля.
Затем реле закрепляется в выбранном месте. От него минусовый провод подключается к клемме на питаемом оборудовании, а плюсовой — через питающие контакты на реле (обычно маркируются числами 30 и 87). Перед реле обязательно ставится предохранитель подходящих параметров.
Плюсовой провод управляющей цепи подключается через контакты на реле (в большинстве случаев они имеют номера 85 и 86). Для нивелировки индукционного скачка после прекращения подачи тока в управляющей цепи параллельно контактам устанавливается диод.
Перед тем как подключить автомобильное четырехконтактное реле , также необходимо установить, какого оно типа: нормально замкнутого или нормально разомкнутого. Это важно, так как нормально замкнутые реле постоянно пропускают питающий сигнал и отключаются при подаче тока в управляющую цепь. Нормально разомкнутые работают наоборот: замыкают цепь в момент включения.
Надеемся, что наша статья была вам полезной! А всё необходимое вы можете приобрести в нашем каталоге.
Корпус реле: как использовать реле и зачем они нужны
Электрическая система надежна не хуже, чем ее компоненты. Один простой способ повысить надежность и производительность системы — использовать реле для включения и выключения устройств (фонари, топливные насосы, вентиляторы и т. Д.). Реле — это электромеханический выключатель. Электромагнит (также называемый катушкой) используется для объединения набора контактов или контактов. Вы можете прочитать наш предыдущий пост на Как работают реле для более подробного описания работы реле.
Почему бы просто не использовать обычный выключатель, спросите вы? Вот несколько причин, почему реле лучше, чем коммутаторы:
- Правильно подключенное реле обеспечит кратчайший электрический путь (то есть наименьшую длину провода) между батареей и устройствами, управляемыми реле. В сочетании с проводом надлежащего калибра это минимизирует падение напряжения между батареей и устройством, позволяя ему функционировать на пиковых уровнях производительности.
- Использование реле позволяет управлять несколькими устройствами одним выключателем (например, главным выключателем зажигания на гоночной машине).Отключение только одним выключателем более безопасно в чрезвычайной ситуации, а также более удобно. Если вам нравятся чистые системы, вы можете использовать один переключатель и несколько реле вместо группы громоздких переключателей. Реле
- позволяют использовать предохранитель подходящего размера для каждого устройства и размещать предохранители ближе к батарее.
- Если вы используете штатную проводку автомобиля и переключатели для управления вторичными устройствами, такими как мощное освещение, реле не будут перегружать или нагружать компоненты OEM.Среднее автомобильное реле также может выдерживать гораздо более высокую токовую нагрузку, чем переключатель (около 30 А против 3-20 А).
Типы реле
Важно знать конфигурацию и назначение контактов реле перед подключением к нему устройств. Многие автомобильные реле схожи по внешнему виду и конфигурации контактов и подключаются к одному и тому же разъему реле, но полностью различаются по функциям переключения, которые они выполняют.
Наиболее распространенным типом реле, используемым в автомобильной промышленности, является однополюсный / двойной ход ( SPDT ).Также известный как реле Bosch, SPDT имеет общий подвижный контакт, который перемещается между двумя фиксированными контактами, называемыми нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми. Когда реле выключено, общий и нормально замкнутый контакты подключены. Когда реле включено, общее переключается на нормально разомкнутый контакт.
Еще одним типом реле является однополюсный / однополюсный (SPST). SPST реле часто встречается в жгутах проводов для вторичного освещения; он имеет общий контакт и два нормально разомкнутых контакта, которые соединены внутри.Когда переключатель активирован, контакты подключены.
При отключении питания от электромагнита реле возникает скачок высокого напряжения. Этот всплеск может повредить бортовые компьютеры или другую чувствительную электронику. Если в вашей системе есть такие устройства, рекомендуется использовать повторы с внутренним закорачивающим диодом. Диод заставляет всплеск напряжения обратно в электромагнит, где он рассеивается в виде тепла.
Если вы переместили аккумулятор к задней части автомобиля, найдите блок реле / предохранителей рядом с аккумулятором и проложите провод калибра 20-18 к кабине, чтобы активировать реле.Если у вас есть главный выключатель зажигания, управляющий несколькими устройствами (вентиляторы, зажигание, водяной насос и т. Д.), Но вы все еще хотите использовать выключатель для каждого устройства, вы можете подключить главный выключатель зажигания к этим отдельным выключателям, а затем к устройству. реле.
Релеможет помочь вам улучшить работу электрической системы и обеспечить ее надежную работу. Вот почему вы найдете их в большинстве высококачественных систем освещения и жгутов проводов. Как только вы их используете, вы удивитесь, что вы когда-либо делали без них!
Автор: Дэвид Фуллер Дэвид Фуллер — главный редактор OnAllCylinders.За свою 20-летнюю карьеру в автомобильной промышленности он участвовал в различных гонках, шоу и отраслевых мероприятиях, а также написал статьи для нескольких журналов. Он также сотрудничал с основными и отраслевыми изданиями по широкому кругу редакционных проектов. В 2012 году он помог создать OnAllCylinders, где ему нравится охватывать все аспекты хот-родинга и гонок. ,Но, скорее всего, вы не будете часто проверять реле, поэтому, вероятно, вы не захотите покупать тестер реле. Вы все еще можете использовать цифровой мультиметр для той же цели. Если у вас нет цифрового мультиметра, купите его.
Они пригодятся для многих задач по устранению неисправностей автомобилей и дома. Вы можете найти полезный, качественный и недорогой цифровой мультиметр в вашем местном магазине электронных запчастей, магазине бытовой техники, универмаге или онлайн.
1. Визуальный осмотр
- Перед началом любых испытаний вытащите реле и визуально осмотрите клеммы и розетку на наличие следов коррозии и перегрева. Коррозия препятствует правильному протеканию тока, а перегрев указывает на проблемы с реле или цепями, к которым он подключен. Проверьте цепь, если необходимо.
- Очистите разъеденные клеммы и розетку с помощью очистителя электрических контактов.
2. Идентификация клемм реле топливного насоса
Теперь вам нужно определить, какие контакты или клеммы принадлежат цепи управления, а какие — нагрузке или цепи управления, то есть силовой цепи.
На автомобильном реле схема управления — это та, которую вы или компьютер активируете. Цепь нагрузки или питания — это та, в которой активируется нагрузка или принадлежность (топливный насос, вентилятор радиатора, фары, клаксон).
Вы обнаружите, что на многих автомобильных реле есть отметка на самом корпусе для обозначения каждого контакта или клеммы номером. Теперь, если вы посмотрите на фактические контакты или клеммы, скорее всего, вы увидите те же цифры, напечатанные рядом с ними.
Стандарт производителя должен использовать номера 85 и 86 для клемм, подключенных к цепи управления, и номера 87 и 30 для клемм нагрузки или цепи питания.На некоторых меньших реле (микрореле) общая система счисления для этих клемм будет использовать цифры 1, 3, 2 и 4 соответственно. Однако они могут различаться в зависимости от конфигурации. Дважды проверьте маркировку на самом реле с электрической схемой в руководстве по ремонту вашего автомобиля для правильных клемм.
Тем не менее, вы найдете реле без номеров или диаграмм для идентификации клемм. Чтобы определить клеммы, обратитесь к электрической схеме в вашем руководстве по ремонту; или, если у вас есть доступ к нижней части гнезда реле, найдите толстые и тонкие провода, которые подключаются к разъему.Толстые провода подключаются к клеммам силовой цепи. Тонкие провода подключаются к клеммам цепи управления.
Основное использование реле было замечено в истории для передачи и приема информации, которая называлась азбукой Морзе, где входные сигналы имели значение 1 или 0, эти изменения изменяются. если сигналы были механически отмечены с точки зрения включения и выключения лампочки или звукового сигнала, это означает, что импульсы 1 и 0 преобразуются в механическое включение и выключение с помощью электромагнитов. Позже это было импровизировано и использовалось в различных приложениях.Давайте посмотрим, как этот электромагнит действует как выключатель и почему он назван RELAY .
Что такое реле?
Реле классифицируется на многие типы, стандартное и обычно используемое реле состоит из электромагнитов, которые обычно используются в качестве переключателя. Словарь говорит, что ретрансляция означает акт передачи чего-либо от одного предмета к другому , , то же самое значение может быть применено к этому устройству, поскольку сигнал, полученный с одной стороны устройства, управляет операцией переключения на другой стороне.Таким образом, реле — это переключатель, который электромеханически контролирует (размыкает и закрывает) цепи. Основная операция этого устройства — установить или разорвать контакт с помощью сигнала без участия человека, чтобы включить или выключить его. Он в основном используется для управления цепью высокой мощности с использованием сигнала малой мощности. Обычно сигнал постоянного тока используется для управления цепью, которая управляется высоким напряжением, например, для управления бытовыми приборами переменного тока с помощью сигналов постоянного тока от микроконтроллеров.
Конструкция реле
Электромеханическое реле в основном разработано с использованием нескольких механических частей, таких как электромагнит, подвижная арматура, контакты, вилка и пружина / рама / подставка. Эти детали показаны на внутренних снимках реле ниже.Все они расположены логически, чтобы сформировать в реле.
Здесь мы объяснили внутренних механических частей реле :
Электромагнит:
Электромагнит играет важную роль в работе реле . Это металл, который не обладает магнитными свойствами, но его можно превратить в магнит с помощью электрического сигнала. Мы знаем, что когда ток проходит через проводник, он приобретает свойства магнита.Таким образом, когда металл наматывается медным проводом и приводится в действие достаточным источником питания, этот металл может действовать как магнит и может притягивать металлы в пределах своего диапазона.
Подвижная арматура:
Подвижная арматура представляет собой простой металлический элемент, который балансируется на оси или подставке. Это помогает в создании или разрыве связи с подключенными к нему контактами.
Контакты:
Это проводники, которые существуют внутри устройства и подключены к клеммам.
хомут:
Это небольшой металлический кусок, закрепленный на сердечнике для того, чтобы притягивать и удерживать якорь, когда на катушку подается напряжение.
Пружина (опция):
Немногим реле не нужна пружина, но если она используется, она подключается к одному концу якоря, чтобы обеспечить его легкое и свободное движение. Вместо пружины может быть использована металлическая подставка.
Строительство реле и его эксплуатация:
На следующем рисунке показано, как внутренне выглядит реле и как его можно построить,
На корпусе размещен сердечник с намотанными на него медными обмотками (образующими катушку).Подвижная арматура состоит из подпружиненной опоры или конструкции, подобной подставке, соединенной с одним концом, и металлического контакта, соединенного с другой стороной, все эти устройства размещены над сердечником так, что, когда катушка находится под напряжением, она притягивает арматуру. Подвижная арматура обычно рассматривается как общая клемма, которая должна быть подключена к внешней схеме. Реле также имеет два контакта, а именно , нормально замкнутый и нормально разомкнутый (NC и NO), , нормально замкнутый контакт, подключен к якорю или общей клемме, тогда как нормально открытый контакт остается свободным (когда катушка не находится под напряжением). ).Когда катушка находится под напряжением, якорь перемещается и подключается к нормально разомкнутому контакту до тех пор, пока через катушку не протекает ток. Когда он обесточен, он переходит в исходное положение.
Общее представление схемы реле показано на рисунке ниже
Как работает реле:
Реле в НОРМАЛЬНО ЗАКРЫТОМ состоянии:
Когда на сердечник не подается напряжение, оно не может генерировать магнитное поле и не действует как магнит.Следовательно, он не может привлечь подвижную арматуру. Таким образом, сама начальная позиция — это якорь, соединенный в нормально замкнутом положении (NC).
Реле в НОРМАЛЬНО ОТКРЫТОМ состоянии:
Когда на сердечник подается достаточное напряжение, оно начинает создавать вокруг него магнитное поле и действует как магнит. Поскольку подвижная арматура находится в пределах ее диапазона, она притягивается к магнитному полю, создаваемому сердечником, таким образом, положение арматуры изменяется.Теперь он подключен к нормально разомкнутому контакту реле, и внешняя цепь, подключенная к нему, работает по-другому.
Примечание: Функциональность внешней цепи зависит от подключения к контактам реле.
Итак, наконец, мы можем сказать, что, когда катушка находится под напряжением, якорь притягивается, и можно увидеть действие переключения, если катушка обесточена, она теряет свои магнитные свойства, и якорь возвращается в исходное положение.
Вы можете проверить работу реле в следующей анимации:
различных типов реле:
Помимо электромагнитного реле существует множество других типов реле , которые работают по другим принципам. Его классификация следующая
Типы реле на основе принципа действия
Когда два разных материала соединены вместе, он образует биметаллическую полосу.Когда эта полоска находится под напряжением, она имеет тенденцию к изгибу, это свойство используется таким образом, что изгибная природа создает связь с контактами.
С помощью нескольких механических частей и в зависимости от свойства электромагнита осуществляется соединение с контактами.
Вместо использования механических частей, как в электротермических и электромеханических реле, используются полупроводниковые приборы. Таким образом, скорость переключения устройства может быть сделана проще и быстрее. Основными преимуществами этого реле являются его более длительный срок службы и более быстрое переключение по сравнению с другими реле.
Это комбинация электромеханических и твердотельных реле.
Типы реле в зависимости от полярности:
Они похожи на электромеханические реле, но в них есть постоянный магнит и электромагнит, движение якоря зависит от полярности входного сигнала, подаваемого на катушку. Используется в телеграфных приложениях.
Катушка в этих реле не имеет никакой полярности, и ее работа остается неизменной, даже если полярность входного сигнала изменяется.
комбинаций Полюс и Бросок:
Переключателитакже можно классифицировать на основании количества комбинаций полюсов и бросков. полюс может рассматриваться как входной терминал и подвижная часть, соединенная с ним, тогда как бросок может рассматриваться как выходной терминал. Его классификация следующая
Однополюсный, однопроходный (SPST):
Он состоит только из одного полюса и одного броска.Обычно путь либо закрыт, либо открыт (остается нетронутым ни к одному терминалу). Кнопка — лучший пример этого типа. Когда мы нажимаем кнопку, контакт находится в закрытом положении, а когда отпущен, контакт находится в открытом положении, что можно понять из рисунка ниже.
однополюсный, двойной ход (SPDT):
Переключатели этого типа состоят только из одного полюса, но имеют два хода. Таким образом, контакт всегда осуществляется с любым из терминалов.В качестве примера можно рассмотреть ползунковый переключатель. Ползунок всегда подключен к любому из контактов, то есть замкнутый путь всегда существует всегда, если оба терминала подключены к цепи.
Двухполюсный, одиночный ход (DPST):
Имеет два полюса и бросок. Контакты этого открыты или закрыты, что делается одновременно. Тумблер работает на этом свойстве. Когда переключатель переключается из одного положения в другое, оба контакта перемещаются одновременно.
Двухполюсный, двойной ход (DPDT):
У этого типа выключателей есть два полюса, но у отдельного полюса есть два броска. Таким образом, он называется двойным броском, и действие переключения выполняется одинаково и одновременно для обоих полюсов. Переключатель на стандартном триммере имеет DPDT, потому что пока мы заряжаем триммер и когда переключатель на триммере находится во включенном состоянии, он автоматически прекращает зарядку, что означает, что переключатели внутренне размыкаются в цепи зарядки.
Применения реле:
Применение реле реле безгранично, его основная функция — управление цепью высокого напряжения (цепь 230 В переменного тока) с помощью низковольтного источника питания (напряжение постоянного тока).
- Реле используются не только в больших электрических цепях, но и в компьютерных цепях для выполнения в них арифметических и математических операций.
- Используется для управления переключателями электродвигателя.Чтобы включить электродвигатель, нам нужно питание 230 В переменного тока, но в некоторых случаях / приложениях может возникнуть ситуация, когда нужно включить двигатель с напряжением питания постоянного тока. В этих случаях можно использовать реле.
- Автоматические стабилизаторы являются одним из применений, где используется реле. Когда напряжение питания отличается от номинального напряжения, набор реле определяет изменения напряжения и управляет цепью нагрузки с помощью автоматических выключателей.
- Используется для выбора цепи, если в системе существует более одной цепи.
- Используется в телевизорах. Внутренняя схема старого телевизора с кинескопом работает с постоянным напряжением, но для кинескопа требуется очень высокое напряжение переменного тока, чтобы включить кинескоп с источником постоянного тока, мы можем использовать реле.
- Используется в контроллерах светофоров, регуляторов температуры.
Реле зажигания является одним из наиболее важных электронных реле, встречающихся на современных автомобилях. Обычно он расположен в панели предохранителей и реле под капотом и отвечает за подачу питания на систему зажигания автомобиля и некоторые компоненты топливной системы. Когда ключ повернут в положение «включено», реле включается, и питание направляется на компоненты системы зажигания и топливной системы автомобиля, в частности топливный насос и катушки зажигания.Когда реле выходит из строя или имеет проблему, это может вызвать серьезные проблемы с эксплуатацией автомобиля. Обычно неисправное или неисправное реле зажигания вызывает несколько симптомов, которые могут уведомить водителя о потенциальной проблеме.
1. Автомобиль неожиданно глохнет при работе
Одним из наиболее распространенных симптомов неисправного реле зажигания является автомобиль, который внезапно глохнет во время работы. Если реле зажигания замыкается, сгорает или иным образом выходит из строя во время работы двигателя, это отключит питание топливного насоса и системы зажигания.Это приведет к немедленному остановке автомобиля из-за прекращения подачи топлива и искры. В некоторых случаях неисправного реле автомобиль сможет перезапуститься после того, как реле остынет, и только после повторного перегрева реле снова заглохнет.
2. Автомобиль не запускается
Другим признаком неисправного реле зажигания является отсутствие питания. Если реле выйдет из строя, оно отключит питание топливного насоса и системы зажигания, что приведет к отсутствию питания и, следовательно, к отсутствию условий запуска. Вы можете обнаружить, что поворот ключа может привести к включению аксессуаров и даже запустить двигатель, однако автомобиль не заводится из-за отсутствия мощности, направляемой в систему подачи топлива и зажигания.Подобные симптомы также могут быть вызваны целым рядом других проблем, поэтому рекомендуется установить правильный диагноз, чтобы определить причину проблемы.
3. Разряженная батарея
Разряженная батарея является еще одним признаком неисправного реле зажигания. Если реле имеет внутреннее короткое замыкание, оно может поддерживать подачу питания на систему зажигания и топливную систему, даже если цилиндр зажигания находится в другом положении или ключ извлечен. Это приведет к тому, что топливный насос и компоненты зажигания останутся включенными, постоянно потребляя ток, что в конечном итоге приведет к разряженной батарее.Помимо разряда батареи это может также вызвать ускоренный износ компонентов, в частности топливного насоса, из-за того, что они включены, но не работают.
4. Сгорело реле
В некоторых случаях реле может перегреться до точки сгорания и плавления. Помимо отключения питания на реле зажигания автомобиля и проблем с производительностью, сгоревшее реле может расплавиться на панели предохранителей. Это может затруднить удаление, а в некоторых случаях даже может привести к замене всего блока предохранителей.
Хотя обслуживание реле зажигания обычно не считается плановым обслуживанием, оно может иногда выходить из строя и вызывать серьезные проблемы для автомобиля. Если вы подозреваете, что у вашего реле зажигания могут быть проблемы, обратитесь к специалисту, например, из YourMechanic, чтобы осмотреть автомобиль, чтобы определить, следует ли заменить это реле.
,Похожие записи
