Электрические параметры реле: полное руководство по характеристикам и применению

Что такое основные электрические параметры реле. Как выбрать реле по характеристикам. На какие параметры обращать внимание при подборе реле для разных схем. Какие виды реле существуют и в чем их особенности.

Основные электрические параметры реле

Реле — это электромеханическое устройство, которое позволяет управлять электрическими цепями с помощью слабого сигнала. Для правильного выбора и применения реле необходимо понимать его основные электрические параметры:

• Напряжение срабатывания — минимальное напряжение на обмотке, при котором якорь притягивается.
• Напряжение отпускания — максимальное напряжение, при котором якорь отпускается.
• Ток срабатывания — минимальный ток в обмотке для срабатывания реле.
• Ток отпускания — максимальный ток в обмотке, при котором реле отпускает.
• Сопротивление обмотки — электрическое сопротивление катушки реле.
• Время срабатывания — время от подачи сигнала до замыкания контактов.
• Время отпускания — время от снятия сигнала до размыкания контактов.

Коэффициенты запаса и возврата реле

Важными параметрами надежности работы реле являются коэффициенты запаса и возврата:

Коэффициент запаса — отношение рабочего тока/напряжения к току/напряжению срабатывания:

Кз = Iраб / Iсраб или Кз = Uраб / Uсраб

Коэффициент запаса обычно составляет 1.4-4. Чем он выше, тем надежнее работа реле на срабатывание.

Коэффициент возврата — отношение тока/напряжения отпускания к току/напряжению срабатывания:

Кв = Iотп / Iсраб или Кв = Uотп / Uсраб

Коэффициент возврата обычно находится в пределах 0.3-0.5. Чем он выше, тем надежнее реле отпускает.

Временные характеристики реле

Быстродействие реле характеризуется следующими параметрами:

• Время срабатывания — от момента подачи сигнала до замыкания контактов.
• Время отпускания — от момента снятия сигнала до размыкания контактов.
• Время перелета контактов — время от размыкания одних контактов до замыкания других.
• Время дребезга контактов — время многократного замыкания-размыкания при коммутации.

Время срабатывания реле может составлять от долей миллисекунды до нескольких секунд в зависимости от типа и назначения реле.

Контактная система реле

Важными параметрами контактной системы реле являются:

• Коммутируемый ток — максимальный ток, который способны коммутировать контакты.
• Коммутируемое напряжение — максимальное напряжение на контактах.
• Коммутируемая мощность — максимальная мощность коммутируемой нагрузки.
• Контактное нажатие — сила сжатия контактных пружин.
• Переходное сопротивление контактов — сопротивление замкнутых контактов.

Механические характеристики реле

К основным механическим параметрам реле относятся:

• Механическая износостойкость — число циклов срабатываний до механического износа.
• Электрическая износостойкость — число коммутаций под нагрузкой.
• Вибростойкость — устойчивость к вибрациям определенной частоты и амплитуды.
• Ударопрочность — устойчивость к механическим ударам.

Виды реле и их особенности

Существует множество видов реле, различающихся по принципу действия и назначению:

Электромагнитные реле

Наиболее распространенный тип реле. Работают на принципе электромагнита, притягивающего якорь с контактами. Бывают постоянного и переменного тока.

Поляризованные реле

Разновидность электромагнитных реле с двумя обмотками и постоянным магнитом. Срабатывают в зависимости от полярности входного сигнала.

Индукционные реле

Работают на принципе взаимодействия магнитного потока и индуцированных токов. Применяются в цепях переменного тока.

Тепловые реле

Срабатывают при нагреве биметаллической пластины. Используются для защиты от перегрузок.

Герконовые реле

Используют герметичные магнитоуправляемые контакты. Отличаются высокой надежностью и быстродействием.

Твердотельные реле

Бесконтактные реле на основе полупроводниковых элементов. Имеют высокое быстродействие и большой ресурс.

Выбор реле по параметрам

При выборе реле для конкретного применения необходимо учитывать следующие факторы:

• Напряжение и ток в цепи управления
• Коммутируемое напряжение и ток нагрузки
• Требуемое быстродействие
• Условия эксплуатации (температура, влажность, вибрации)
• Требуемый ресурс и надежность
• Габаритные размеры
• Стоимость

Правильно подобранное реле обеспечит надежную работу устройства и длительный срок службы. Рекомендуется выбирать реле с запасом по коммутируемой мощности 10-15%.

Применение реле в электрических схемах

Реле широко используются в различных электрических и электронных устройствах:

• Системы автоматики и управления
• Защита электрических цепей
• Коммутация силовых цепей
• Преобразование сигналов
• Временная задержка
• Пороговые устройства

Правильное применение реле позволяет создавать надежные системы управления и защиты электрооборудования.

Заключение

Понимание электрических параметров реле необходимо для их грамотного выбора и применения. Учет характеристик реле при проектировании электрических схем позволяет обеспечить надежную и безопасную работу оборудования. При выборе реле рекомендуется внимательно изучать техническую документацию производителя.

Общая характеристика реле | Электротехника

Классификация реле. Под реле понимают такой электри­ческий аппарат, в котором при плавном изменении управ­ляющего (входного) параметра до определенной   заранее заданной величины происходит скачкообразное изменение управляемого (выходного) параметра. Хотя бы один из этих параметров должен быть электрическим.

По области применения реле можно разделить на реле для схем автоматики, для управления и защиты электро­привода и защиты энергосистем. По принципу действия ре­ле делятся на электромагнитные, поляризованные, тепло­вые, индукционные, магнитоэлектрические, полупроводни­ковые и др.

В зависимости от входного параметра реле можно раз­делить на реле тока, напряжения, мощности, частоты и дру­гих величин. Отметим, что реле может реагировать не толь­ко на входной параметр, но и на разность значений (диф­ференциальное реле), изменение знака или скорости изме­нения входного параметра.

Иногда реле, имеющее только один входной параметр, должно воздействовать на не­сколько независимых цепей. В этом случае реле воздей­ствует на другое, так называемое промежуточное реле, которое имеет необходимое число управляемых цепей.

Промежуточное реле используется и тогда, когда мощ­ность основного реле недостаточна для воздействия на управляемые цепи.

По принципу воздействия на управляемую цепь реле делятся на контактные и бесконтактные. Выходным параметром бесконтактных реле является резкое изменение сопротивления, включенного в управляемую цепь. Разомк­нутому состоянию контактов контактного реле соответст­вует большое сопротивление управляемой цепи бескон­тактного реле. Это состояние бесконтактного реле называ­ется закрытым. Замкнутому   состоянию контактов контактного реле соответствует малое сопротивление в уп­равляемой цепи бесконтактного реле. Такое состояние бес­контактного реле называется открытым.

По способу включения реле разделяются на первичные и вторичные.

Первичные реле включаются в управляемую цепь непосредственно,  вторичные – через измерительные трансформаторы.

Основные характеристики реле. Рассмотрим характе­ристику управления реле, представляющую собой зависи­мость выходного параметра от входного параметра для реле с замы­кающим контактом. У этих реле при отсутствии входного сигнала контакты разомкнуты, и ток в управляемой цепи равен нулю. Для бесконтактных реле сопротивление, введенное в управляемую цепь, достаточно велико, и ток имеет минимальное значение. На рис. 6.1 по оси абсцисс отложено значение входного параметра , а по оси ординат – ­выходного параметра .

Значение входного параметра (напряжения, тока и т.д.), при котором происходит срабатывание реле, называется параметром

(напряжением, током и т.д.) срабатывания. До тех пор, пока <, выходной параметр равен нулю либо своему       минимальному значению (для бесконтактных аппаратов). При выходной параметр скачком меняется от до .

Происходит срабатывание реле. Если после срабатывания уменьшать значение входного параметра, то при < происходит скачкообразное возвращение вы­ходного параметра от значения до 0 или до , называемое отпу­сканием реле.

Значение входного параметра, при котором происходит скачкообразное отпускание реле, называется параметром отпускания. Значения параметров срабатывания или отпу­скания, на которые отрегулировано реле, называются

уставкой по входному параметру.

Время с момента подачи команды на срабатывание до момента начала возрастания выходного параметра назы­вается временем срабатывания. Это время зависит от кон­струкции реле, схемы его включения и входного параметра. Чем больше значение входного параметра по сравне­нию с , тем быстрее срабатывание реле. Отношение / называется коэффициентом запаса. Следует отме­тить, что с ростом коэффициента запаса возрастает вибра­ция контактов электромагнитного реле.

Для ряда реле очень важно отношение/, назы­ваемое коэффициентом возврата.

Время с момента подачи команды на отключение до достижения минимального значения выходного параметра называется временем отключения. Для контактных реле это время состоит из двух интервалов — времени отпу­скания и времени горения дуги.

На рис.6.2 даны зависи­мости входного и выходного параметров электромаг­нитного реле от времени. Входным параметром в данном случае является ток в обмотке реле, выходным — ток в уп­равляемой цепи (цепи нагрузки).

Для рис. 6.2 принято, что включение обмотки реле про­исходит при  .        При  якорь электромагнита реле трогается и начинает движение. В течение времени якорь перемещается, и в конце хода замыкается контакт в цепи нагрузки. Ток нагрузки возрастает от нуля до установившегося значения . Время называ­ют временем срабатывания реле. После этого ток в обмотке реле продолжает расти до установившегося значения . При отключении реле из рабочего состояния ~~раб цепь его обмотки разрывается, и ток в ней спадает. В момент вре­мени  , когда усилие противодействующей пружины ста­новится больше электромагнитного усилия, происходит отпускание якоря. Контакты реле разомкнутся после выбора провала контактов через время  .

После размыкания контактов загорается дуга, которая по­гаснет через время и ток в нагрузке. Время называется временем отключения.

Важным параметром, характеризующим усилительные свойства реле, является отношение максимальной мощности нагрузки в управляемой цепи к минимальной мощности входного сигнала , при котором происходит срабатыва­ние реле.

Для контактных реле максимальная мощность определяется не длительным током, допустимым для данного контакта, а током нагрузки, который может быть многократно отключен.

Требования, предъявляемые к реле. Требования к реле в значительной мере определяются их назначением. К реле защиты энергосистем предъявляются требования селективности, быстродействия, чувствительности и надеж­ности.

Под селективностью понимается способность реле отключать только поврежденный участок энергосистемы. Достаточно высокое быстродействие позволяет резко снизить последствия аварии, сохранить устойчивость системы при аварийных режимах, обеспечить высокое качество электро­энергии. Минимальное значение входного параметра, при котором реле срабатывает, называется чувствительностью.

Увеличение чувствительности позволяет улучшить качество электротехнических устройств. Так, например, повыше­ние чувствительности релейной защиты позволяет сократить длину линии электропередачи, которая не может быть за­щищена от аварийных режимов.

Реле для защиты энергосистем должны иметь высокую надежность. В противном случае возможно развитие тяже­лых аварий и недоотпуск большого количества электроэнергии.

Реле защиты энергосистемы эксплуатируются, как правило, в облегченных условиях. Они не подвержены воздействию ударов, вибрации, а также пыли и газов, вызывающих коррозию. Из-за того, что аварийные режимы в системе редки, к этим реле не предъявляются высокие требования в части износостойкости.

К реле для схем автоматики, а также для управления и защиты электропривода предъявляются самые разнообразные специфические требования. Эти реле работают в тяжелых условиях эксплуатации: возможны удары, вибрация воздух часто засорен     пылью или агрессивными производственными примесями. Так как число включений в час в современных схемах электропривода достигает 1000 – 1200 и более, реле управления должны иметь механическую и электрическую износостойкость до (1-10)·10⁶ циклов. Надежность работы схем автоматики зависит от надежно­сти работы отдельных элементов, в том числе и реле.

Из-за большого количества реле в современных схемах и большого количества выполняемых ими операций к ним предъявляются требования высокой надежности.

4 Основные параметры и характеристики реле

Работа управляющей частиэлектрических реле характеризуется следующими параметрами.

Ток притяжения (срабатывания) I_ПР – минимальный ток в обмотке, при котором реле притягивает якорь;

Ток отпускания I_ОТП – максимальный ток в обмотке, при котором реле отпускает якорь;

Рабочий ток I_Р – ток, обеспечивающий надежное притяжение якоря, I_Р>I_ПР.

Аналогично току определяются другие электрические параметры реле: напряжение (U_ПР, U_ОТП, U_Р), мощность (W_ПР, W_ОТП, W_Р) и магнитодвижущая сила (I_ПРω, I_ОТПω, I_Рω, где ω – число витков обмотки реле).

Коэффициент запаса – отношение рабочего тока (напряжения) к току (напряжению) притяжения,

(4.1)

Коэффициент запаса у реле железнодорожной автоматики находится в пределах 1,4…4. Чем больше коэффициент запаса, тем надежнее работа реле на притяжение.

Коэффициент возврата – отношение тока (напряжения) отпускания к току (напряжению) притяжения,

(4.2)

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 (срабатывания) и временем отпускания якоря.

Время притяжения – это время с момента подачи питания на обмотку реле до момента замыкания фронтового контакта. В табл. 4.1 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.

Таблица 4.1

Тип реле	Время притяжения якоря, с
	Реле автоматики	Реле связи
1 Быстродействующие	0,007…0,03	0,001…0,01
2 Нормальнодействующие	0,1…0,4	0,01…0,04
3 Медленнодействующие	0,6…1,2	Более 0,05
4 Временные (реле выдержки времени)	Более 1,5

Работа исполнительной частиэлектрических 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 0,3 Ом.

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.

При расчетах параметров реле используются две характеристики – механическая и тяговая. Механическая характеристика f_M определяет зависимость механических усилий, преодолеваемых при перемещении якоря, от значения хода якоря (величины воздушного зазора). Тяговая (электромеханическая) характеристика f_Э определяет зависимость силы притяжения якоря, создаваемой электромагнитом, от значения воздушного зазора при постоянной магнитодвижущей силе.

Для срабатывания реле необходимо выполнение условия f_Эf_M, то есть развиваемое электромагнитом тяговое усилие должно быть больше сил, препятствующих притяжению якоря (масса якоря и противовеса, сопротивление контактных пружин, силы трения). Подробно принципы расчета и построения механической и тяговой характеристик реле описаны в /5/.

Разновидности и технические параметры реле тока

Виды реле тока и их устройство

Существует несколько видов реле тока, принцип действия которых отличается. Рассмотрим особенности каждого вида:

1. Первичные обычно являются частью выключателя. Используются в электросетях с напряжением до 1000 В.
2. Вторичные подключаются через трансформатор, который, в свою очередь, подключен к питанию. Трансформатор снижает ток до значения, которое подходит для функционирования реле и делает устройство универсальным и компактным. Вторичные токовые реле также имеют разделение на подвиды. Устройство  каждого из них отличается. Рассмотрим часто встречающиеся виды: 

•  Электромагнитные. Такие устройства наиболее распространенные. В основе их работы лежит принцип электромагнита. Конструкция состоит из сердечника с медной обмоткой, который притягивает якорь с присоединенными контактами. Если питание отключено, то пружина удерживает якорь на некотором расстоянии от сердечника. При подаче напряжения, магнитная сила сердечника притягивает якорь, тем самым переключая подключенные к нему контакты. Разновидностью электромагнитных реле являются поляризованные реле, которые имеют два сердечника с обмотками и один постоянный магнит. Срабатывание происходит в зависимости от того, какой полярности пришел входной сигнал. Существуют электромагнитные реле переменного и постоянного тока.
•  Индукционные. Взаимодействие тока индуцированного в проводнике, а также переменного магнитного потока лежит в основе их работы. Элементы подбираются так, что при установленной частоте потока совпадают и угол отклонения равен нулю. При изменении частоты будет происходить смещение подвижного элемента, который и будет замыкать или размыкать контакты. Выделяют три типа индукционных устройств: с рамкой, с диском, со стаканом. Используются на переменном токе как защита от электротоков перегрузки.
•  Дифференциальные. Такие устройства сравнивают силу тока до потребителя (силового трансформатора) и после него. В штатной ситуации оба показателя практически одинаковы, если же возникает короткое замыкание или утечка, то показатели изменяются и равенство нарушается. Происходит срабатывание и отключение от сети. Они часто используются для защиты человека от удара электротоком при контакте с корпусом неисправного устройства.
•  На интегральных микросхемах. Они работают на полупроводниках (симисторы, тиристоры и пр.). Входящий сигнал проверяется на соответствие установленным показателям. В случае отклонения, устройство разрывает цепь.
•  Тепловые. Такие устройства имеют биметаллическую пластину, которая при прохождении электротока нагревается и изгибается, замыкая или размыкая контакты. Чем больше электроток, тем быстрее она разогревается.

Реле тока: основные характеристики

Для работы реле необходимо, чтобы его параметры соответствовали поставленным задачам. Это устройство подбирается по следующим характеристикам:

• Сила тока (А) – каждое устройство рассчитано на определенный уровень электротока.
• Напряжение (В) – диапазон напряжения, в котором происходит нормальная работа устройства.
• Мощность срабатывания (Вт) – минимальная мощность подаваемого электротока для нормальной работы.
• Мощность управления (Вт) – максимальная мощность электротока, при которой реле может выполнять свои функции.
• Точность измерения силы тока (А) – от этого зависит погрешность при срабатывании.
• Время срабатывания (секунды) – это разница во времени от момента события до момента срабатывания прибора.
• Возможность регулировки срабатывания по времени (секунды) – возможность выставить задержку на включение/отключение устройства при критических нагрузках.
• Условия эксплуатации – нужно учитывать в каких условиях устройство будет использоваться: вибрация, повышенная влажность, запыленность и пр.

Это перечень только основных характеристик, на которые следует обращать внимание при выборе токового реле. В зависимости от поставленных задач, этот список может расширяться или же сокращаться.

Особенности реле контроля тока RBUZ I от компании DS Electronics

Компания DS Electronics выпускает однофазное реле контроля тока RBUZ I с силой тока в диапазоне от 25 А до 63 А. Они обеспечивают защиту электрических устройств от токовых перегрузок благодаря отключению нагрузки. Предназначается для установки в электрощит на DIN-рейку шириной 35 мм.

Использование реле позволяет оптимизировать работу устройств, которые содержат двигатели. Хорошо подходит для контроля и защиты насосного оборудования и ограничения потребления в ветхих электросетях.

Благодаря функции регулировки задержки на отключение до 240 с, можно не прекращать работу при некоторых перегрузках допустимое время. Если по истечению указанного времени не произойдет нормализация силы тока, то прибор отключит потребителей от питания. Задержка включения позволяет избежать повторных предельных нагрузок и защитить двигатель компрессорного оборудования.

Для определения силы тока в реле RBUZ I используется алгоритм True RMS, который позволяет наиболее точно произвести измерения. Также есть возможность корректировки значений в соответствии с внешними измерительными приборами.

Устройство имеет функцию запоминания значений тока при срабатывании, которые хранятся в его памяти. Также RBUZ I имеет возможность задействовать дополнительные пределы тока.

Для обеспечения пожарной безопасности RBUZ I выпускается в корпусе из негорючего поликарбоната и дополнительно снабжен защитным механизмом, который отключит прибор в случае перегрева.

Заключение

Выбирая реле тока, сопоставляйте его параметры с теми задачами, которые нужно будет выполнить. Убедитесь, что его мощность, а также максимальный ток соответствуют всем подключенным приборам. Лучше взять с запасом около 10-15% . Это позволит не менять реле, если добавится новый потребитель, а также продлит срок службы устройства, т.к. оно не будет работать на пределе.

Правильно подобранное и установленное реле тока обеспечит оптимальную и безопасную работу оборудования долгие годы. Компания DS Electronics предоставляет 5 лет гарантии на реле RBUZ I.

Оцените новость:

Поделиться:

Общие сведения о характеристиках и параметрах герконовых реле » Примечания по электронике

Герконовые реле

имеют ряд характеристик и параметров, которые важно понимать при выборе компонента для данной схемы или применения.

---

Технология реле Включает:
Основы реле Герконовое реле Характеристики герконового реле Релейные цепи Твердотельное реле

---

Характеристики герконовых реле отличаются от характеристик других компонентов, обычно используемых в электронных схемах. У них есть некоторые параметры, которые могут повлиять на работу схемы, и если необходимо выбрать правильное герконовое реле, необходимо понять его характеристики.

Герконовые реле

, очевидно, имеют много общего с более стандартными формами реле, но их размер и приложения, для которых они используются, часто означают, что в их спецификациях могут быть указаны другие параметры.

Технические характеристики и параметры геркона

Некоторые основные характеристики и параметры герконовых реле приведены ниже:

• Сопротивление катушки:   Сопротивление катушки является ключевым параметром для любого герконового реле. Сопротивление определяет ток, который будет протекать через него, когда реле активно или включено. Так как сопротивление катушки несколько меняется в зависимости от температуры, сопротивление обычно указывается для температуры 25°C. Изменение сопротивления катушки может быть указано в техническом паспорте.
• Напряжение катушки:   В этой спецификации указано напряжение, которое необходимо приложить к катушке для правильного переключения герконового реле. Обычно указывается температура, так как сопротивление будет немного увеличиваться с температурой, и это уменьшит ток и, следовательно, наведенное магнитное поле. В результате при более высоких температурах может потребоваться немного более высокое приложенное напряжение. Герконовые реле

  обычно доступны для стандартных напряжений: 3, 5, 12 и 24 В являются популярными напряжениями и являются стандартными для многих диапазонов.

• Максимальный ток переноса:  Эта спецификация относится к максимальному току, который могут выдержать герконы при переключении. Так как контакты имеют конечный размер, а также они не обеспечивают такой хороший контакт, как непрерывный провод, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не перегрузить контакты. Максимальный ток переноса не должен превышаться, в противном случае на контактах возникнет точечная коррозия и повреждение, что сократит ожидаемый срок службы.
• Максимальный ток переключения:   Переключение тока, когда он готов к протеканию или протеканию, вызывает большую нагрузку на оба электронных контакта. В результате ток переключения всегда меньше тока переноса. Обычно ток переключения составляет менее половины тока переноса.
• Максимальное напряжение переключения:   В этой спецификации указано максимальное напряжение, на которое может переключаться герконовое реле. Условия для этой спецификации должны быть включены в техпаспорт.
• Время срабатывания:   Спецификация времени срабатывания герконового реле определяет время, необходимое от подачи напряжения на катушку до состояния, когда контакты реле установились. Спецификация времени срабатывания определяется скоростью нарастания магнитного поля, которая определяется индуктивностью катушки, а затем инерцией лепестков геркона из-за их массы и податливости. После этого для лезвий тростника наступает время стабилизации, так как они несколько раз подпрыгивают, прежде чем оседают. Время отскока для небольших герконовых возвратов часто находится в диапазоне от 10 до 50 мкс. Общие показатели времени срабатывания могут составлять всего 100 мкс, хотя чаще оно составляет около нескольких миллисекунд в зависимости от фактического герконового реле. Время срабатывания обычно включает в себя как время до первого контакта, так и время дребезга, но для получения разъяснений по конкретному герконовому реле обратитесь к техническому паспорту. При высоких температурах время работы немного увеличится из-за увеличения сопротивления катушки.
• Время размыкания:   Спецификация времени размыкания для герконового реле — это время, необходимое для размыкания контакта реле после того, как рабочая катушка была обесточена. На это время влияет наличие защитного диода, используемого на катушке. Если диод отсутствует, время восстановления улучшается, но если используется диод, то время восстановления будет составлять примерно половину времени срабатывания. Проверьте в листе технических данных фактическое время и условия, при которых были сделаны измерения.
• С диодом или без него:   Часто требуется диод на катушке герконового реле для подавления противо-ЭДС, когда ток снимается с катушки. Эта обратная ЭДС, особенно когда она управляется полупроводниковыми устройствами, может быть достаточно большой, чтобы разрушить любые транзисторы драйвера. Хотя диоды часто подключаются снаружи, они также могут быть встроены в само реле. Подключение диода как можно ближе к катушке реле улучшает его характеристики, а также означает, что на плате требуется на один компонент меньше. Это делает реле поляризованным, потому что при неправильном размещении на плате диод будет иметь прямую проводимость, когда реле должно быть активировано, и, следовательно, оно не будет работать.
• Тепловая ЭДС:   ТермоЭДС геркона или геркона — это малая ЭДС, возникающая на контактах в результате разности температур внутри переключателя или реле, когда переключатель замкнут. Напряжение возникает в результате эффекта Зеебека и возникает.

  Это означает, что если один конец провода имеет другую температуру, чем другой, то на нем будет напряжение, величина которого зависит от разницы температур и материалов, из которых состоит провод. Поскольку в герконовых реле используется ряд различных деталей внутри герконов, они могут иметь разные перепады температуры на них, и это может привести к появлению напряжения на клеммах реле. Следует отметить, что напряжение термоЭДС создается не в месте соединения, а по всему геркону. Поскольку никелевое железо обычно используется в качестве основного материала для герконов и имеет относительно высокую термоЭДС, это означает, что проектирование герконов с низкими термоЭДС является непростой задачей.

• Емкость на разомкнутом переключателе:   Поскольку язычки в реле являются физическими выводами, между контактами будет определенная емкость, когда они разомкнуты. Это может привести к прохождению некоторого сигнала через разомкнутые контакты. Часто встречаются значения 0,1 пФ. Это значение для базового геркона без катушки.
• Емкость к катушке:   Поскольку катушка намотана на язычковые контакты на внешней стороне стеклянного корпуса, между герконовыми контактами и катушкой существует определенная емкость. Это обычно измеряется от замкнутого переключателя до катушки и может быть небольшим числом пикофарад. Когда используется герконовое реле, а не просто геркон, емкость пути контакта к катушке, а затем от катушки к другому контакту обычно доминирует над емкостью на контактах геркона сама по себе.
• Ожидаемый срок службы:   Поскольку герконовые реле являются электромеханическими устройствами, они имеют ожидаемый срок службы. Этот параметр часто подробно указывается в спецификациях в техпаспорте, и следует тщательно учитывать условия окончания срока службы. Обычно ожидаемый срок службы определяется количеством операций, т.е. 10 ⁸ и подробно описаны условия, определяющие окончание срока службы, часто в виде контактного сопротивления, скажем, 1 Ом. Однако ожидаемый срок службы сильно зависит от типа коммутируемой нагрузки. Если есть пусковой ток из-за емкости или ориентировочной нагрузки, вызывающей искрение, это значительно сократит срок службы.

Понимание спецификаций и параметров герконовых реле и входящих в их состав герконов является ключом к выбору правильного компонента. Знание подводных камней и методов спецификации герконовых реле может гарантировать выбор наилучшего варианта.

Другие электронные компоненты:
Резисторы конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор полевой транзистор Типы памяти Тиристор Соединители ВЧ-разъемы Клапаны/трубки Батареи Переключатели Реле Технология поверхностного монтажа
    Вернуться в меню «Компоненты». . .

Микроконтроллер

— Параметры при выборе реле

Вопрос 7 лет, 2 месяца назад

Изменено 7 лет, 2 месяца назад

Просмотрено 7к раз

\$\начало группы\$

Подходит ли эта схема для использования в качестве переключателя кондиционера с помощью микроконтроллеров 5В? Какое реле использовать в этой ситуации?

Какие параметры следует учитывать при выборе реле?

• микроконтроллер
• переключатели
• твердотельное реле
• st

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Какие параметры следует учитывать при выборе реле?

Существует три основных категории, на которые следует обратить внимание: спецификация катушки , контактная спецификация и общие технические данные. Ниже я расскажу о некоторых общих параметрах.

Спецификация контактов

• Конфигурация контактов — Вам нужен контакт, который замыкается (НЗ/нормально замкнут), размыкается (НО/нормально разомкнут) или переключается (перекидной/перекидной)?

• Номинальный ток — Максимальный номинальный постоянный ток. Вы должны оставаться значительно ниже этого значения для некоторого запаса прочности.

• Номинальное напряжение — Максимальное напряжение переключения.

• Номинальная нагрузка в соответствии с категориями использования. Некоторые производители указывают максимальную нагрузку для определенных условий. Например, AC-1 (неиндуктивные или слабоиндуктивные нагрузки) или AC-15 (управление электромагнитными нагрузками переменного тока).

• Отключающая способность — определяет максимальный ток, который реле может отключить без разрушения или возникновения электрической дуги недопустимой продолжительности.

• Минимальная коммутационная нагрузка. Для преодоления контактного сопротивления может потребоваться минимальное напряжение/ток.

• Контактный материал. Используется множество различных контактных материалов. Позолота полезна для коммутации малой нагрузки из-за низкого переходного сопротивления. Некоторые серебряные сплавы более устойчивы к дуговому разряду, чем другие.

Спецификация катушки

• Номинальное напряжение — Обычно номинальное напряжение постоянного тока. Большинство реле доступны с несколькими типами катушек, такими как 5В, 9В, 12В и так далее. Это компромисс между тем, какое напряжение у вас есть, и максимальным током, который вы хотите / можете переключать (например, может быть ограничен транзистором).

• Рабочий диапазон — Определяет минимальное (ниже этого реле не включится) и максимальное напряжение катушки (выше может вызвать чрезмерный ток и/или механическое повреждение).

• Удерживающее напряжение. Когда катушка намагничивается и контакт замыкается, напряжение, необходимое для удержания контакта, часто бывает даже ниже минимального указанного рабочего напряжения.

• Напряжение отпускания — напряжение, при котором реле гарантированно отключится.

Прочие технические данные

• Механический срок службы — количество циклов переключения (без нагрузки)
• Электрическая долговечность — количество циклов переключения при указанной нагрузке
• Время срабатывания/отпускания — не требует пояснений
• Изоляция между катушкой и контактами — это важно, если вам нужно проектировать в соответствии с правилами техники безопасности. Например, вам может потребоваться 4 или даже 8 кВ.
• Диэлектрическая прочность между разомкнутыми контактами. Это может представлять интерес, если вам нужно убедиться, что при разомкнутом контакте не возникает искрение.
• Диапазон температуры окружающей среды — не требует пояснений
• Защита окружающей среды. Если реле/устройство будет использоваться в неблагоприятных условиях, на это стоит обратить внимание.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

При переключении больших индуктивных нагрузок, таких как кондиционер, важно использовать правильный тип реле. Индуктивные нагрузки, такие как двигатели, более вредны для контактов реле, чем резистивные нагрузки. Повреждение возникает из-за искрения при открытии и закрытии. Я бы не стал доверять тем маленьким релейным платам, которые можно найти на ebay за несколько долларов. Я бы поставил под сомнение их способность выдерживать несколько циклов включения-выключения нагрузки двигателя.

Имея это в виду, если вы решите использовать стандартное электромеханическое реле, выберите такое, которое рассчитано на более высокий ток, чем ваш кондиционер. Мой совет — выбрать тот, который выдерживает 20+ ампер и 250 вольт переменного тока. Ваша следующая проблема — включить их с помощью микроконтроллера. Токи катушки для небольших реле 5 В могут быть довольно высокими, во многих случаях 100 мА и более. Arduino и аналогичные микроконтроллеры не могут получать такой большой ток от вывода gpio. Решение состоит в том, чтобы управлять реле с помощью транзистора. Посмотрите на эту схему:

^{смоделируйте эту схему — схема создана с помощью CircuitLab} Диод рассеивает всплеск с катушки реле, когда оно выключено. Этот всплеск может повредить транзистор и закоротить диод. 1N4004 — более медленный диод, но его должно хватить для защиты реле. Быстрый выпрямительный диод может быть лучшей альтернативой. К вашему сведению, +V может быть 5 В или, если вы хотите использовать реле с более высоким напряжением, скажем, 12 или 24 В, вы можете использовать ту же схему. Просто убедитесь, что земля источника питания для реле связана с землей микро. Еще один совет: вы также можете использовать микросхему 3,3 В с этой схемой.

Другой путь — купить контактор двигателя. Это не что иное, как реле с двойным контактом. Двойной контакт означает, что вместо подвижного контакта, соединяющегося с неподвижным контактом, у вас есть два неподвижных контакта, у которых есть подвижный контакт, соединяющий их вместе. Это двойное расположение контактов помогает гасить дуги от индуктивной нагрузки, создавая два воздушных зазора. Единственная проблема заключается в том, что большинство контакторов предназначены для промышленных систем и обычно имеют катушки переменного тока, которые принимают сетевое напряжение, такое как 120 или 230 В переменного тока. Однако существуют контакторы с катушками на 12 и 24 В постоянного тока. 24 В постоянного тока — это стандартное напряжение, используемое в промышленных системах управления. Вы можете использовать приведенную выше транзисторную схему для переключения контактора на 12 или 24 В. Чтобы переключить контактор переменного тока, вы можете использовать реле меньшего размера для переключения сети переменного тока на контактор. ПЛЮСЫ: -Надежная конструкция и долгий срок службы. — Середина стоимости дороги (Проверьте Automationdirect, если в США) МИНУСЫ: -Они громкие, когда они включаются и выключаются. При срабатывании они издают громкий щелчок или хлопающий звук. -Нет напряжения катушки ниже 12В.

SSR — еще одна альтернатива, но вы должны быть осторожны при их выборе, и они стоят больших денег. Проверьте Crydom, их CWD2425 может работать с двигателем мощностью 1 л.с. или резистивной нагрузкой 25 ампер и до 280 В переменного тока. У них также есть инструмент выбора реле, который помогает выбрать правильное твердотельное реле. ПЛЮСЫ: -Бесшумное переключение -Может напрямую управляться выводом gpio микроконтроллера. МИНУСЫ — Дорого: вы готовы потратить около 45 долларов США на SSR. — Они будут рассеивать власть. В зависимости от нагрузки может потребоваться установка на металлическую пластину или радиатор.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

при выборе реле следует проверить номинальные значения напряжения и тока, а также можно учитывать напряжение, при котором работает катушка реле.

, чтобы использовать микроконтроллер на 5 напряжений, вы можете использовать это реле менее чем за 2 доллара, вам не нужен источник напряжения 12 вольт, у него есть управляющий контакт, который может управлять вашим устройством

, убедитесь, что номинал реле > 230В (в вашем случае) а ток реле больше номинального тока кондиционера

http://www.ebay.com/itm/5V-One-1-Channel-Relay-Module-Board-Shield-For-PIC-AVR-DSP-ARM-MCU-Arduino-/310566336050

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Основной особенностью переключателей SSR является изоляция, которую они обеспечивают в цепях, но они более подвержены импульсным токам, если используются выше номинального значения.
Лучше всего было бы использовать мостовое реле SCR типа SCR, которое обеспечивает компенсацию, обеспечивающую им допуск.
В настоящее время они используют переключатели FET, они быстрее, чем эти SSR, и используют CMOS для реализации переключения.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Правильное напряжение обязательно.

Количество операций (ожидаемый срок службы): Сколько переключений может выполнить реле, прежде чем оно изнашивается. Важно, если вы хотите, чтобы что-то длилось всю жизнь.

Кроме того, ток удержания/напряжение отключения может учитываться, если реле должно оставаться под напряжением в течение длительных периодов времени. (см. статью)

Что касается выбора реле, я думаю, вы должны посмотреть, какие реле вы можете легко получить в вашем регионе, прежде чем принять окончательное решение.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Подходит ли эта схема для использования в качестве переключателя кондиционера с помощью микроконтроллеры 5В?

Это нормально и типично для большинства электронных термостатов.

Какое реле использовать в данной ситуации?

Невозможно указать, только нужно что-то с катушкой на 12 В постоянного тока. Что ты вообще собираешься запитывать силовыми контактами? Если вы собираетесь просто питать цепь управления типичного сплит-блока переменного тока, подойдет любое маленькое реле на печатной плате. Если вы на самом деле пытаетесь включить компрессор, вам, вероятно, придется использовать небольшое реле на печатной плате 5 В постоянного тока, чтобы переключать большее управляющее напряжение для включения контактора.

Вы можете думать о контакторе как о особом типе реле высокой мощности. Есть небольшие однофазные (двухполюсные) двигатели, используемые в типичных кондиционерах, и они достигают размера более 23 000 В трехполюсных монстров для огромных двигателей.

Какие параметры следует учитывать при выборе реле?

Их действительно немного: Желаемое напряжение катушки. Нагрузка, которую вы переключаете. (AC/DC/Вольт/Ампер) Сколько полюсов вы переключаете (1, 2, 3, больше?)

** Отредактировано для изменения напряжения катушки.

\$\конечная группа\$

1

Твой ответ

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Ознакомьтесь с техническими характеристиками реле для вашей системы коммутации

Спецификации реле — это не просто цифры в техпаспорте — к ним нужно относиться серьезно. Управление реле, используемым снаружи его спецификаций может значительно сократить срок его службы и вызвать сбои в системе коммутации и даже потенциально повредить проверяемое оборудование. (Испытуемый блок). Имея это в виду, давайте рассмотрим некоторые общие характеристики реле и их влияние на коммутацию. системы.

Ожидаемый срок службы 

Реле имеют движущиеся части, эксплуатация которых вызывает износ и напряжение, что в конечном итоге приводит к поломке. неисправность реле. Спецификация ожидаемого срока службы предоставляет информацию о том, когда можно ожидать механического износа реле. вне. По сути, эта спецификация представляет собой количество раз, когда реле может срабатывать без нагрузки или в условиях малой нагрузки, когда износ контактов, температура реле и силы, действующие на движущиеся части, являются просто результатом механической активации.

Есть Существуют два типа механических реле: герконовые реле и электромеханические реле (ЭМР). Как правило, герконовые реле приборного класса имеют самый долгий механический срок службы, потому что в реле мало движущихся частей. Лезвие герконового реле изгибается, а не перемещается на шарнире, а контакт заключен в герметичную стеклянную оболочку, поэтому он менее восприимчив к загрязнениям и механические дефекты.

ЭМИ, как правило, имеют меньший механический срок службы, чем герконовые реле, но они имеют большую допустимую мощность вместимость.

Максимальное напряжение переключения

Максимальное напряжение переключения реле — это максимальное напряжение, которое может контакты независимо от того, открыто реле или замкнуто. Работа реле с высоким напряжением может вызвать искрение, и это в очередь разъедает контакты и, в конечном счете, ухудшает работу контактов. Дополнительную информацию по этой теме см. в нашей базе знаний. статья, Реле горячего переключения. В коммутационной системе номинальное напряжение может быть ограничено такими факторами, как расстояние между следы на печатной плате или разъемах. Когда Пикеринг проектирует коммутационный модуль, мы используем номинальное напряжение реле на платы для определения минимально допустимого расстояния между дорожками печатной платы.

Если и положительное, и отрицательное напряжение В настоящее время необходимо учитывать разницу этих двух напряжений. Например, если ваша система коммутации будет коммутировать трехфазных источников питания напряжение на реле будет больше, чем отдельные напряжения каждой фазы.

Для Пикеринга Системы коммутации интерфейсов, если не указано иное, характеристики напряжения относятся к дифференциальному напряжению. Например, если коммутационный модуль рассчитан на 150 В, то его можно использовать для коммутации сигналов в диапазоне от 0 до 150 В, от -150 В до 0 В или от -75 В. до +75В.

Также важно помнить, что максимальное коммутационное напряжение системы коммутации может быть меньше максимального коммутационное напряжение реле, так как характеристики реле обычно определяются с помощью резистивных нагрузок. Потому что переключение системы имеют некоторую емкость (наибольшую роль в этом играет емкость между дорожками на печатной плате), спецификация системы максимального напряжения переключения может быть ниже, чем спецификация реле.

Напряжение холодного переключения

Реле могут быть в состоянии выдерживать более высокие напряжения на своих контактах, чем максимальное напряжение переключения, при условии, что не предпринимается никаких попыток для управления реле при подаче сигнала. Эта спецификация называется напряжением холодного переключения или напряжением зазора.

Реле с высоким зазором напряжения могут быть полезны при проверке изоляции, но пользователь ДОЛЖЕН избегать переключения реле во время напряжение подается, так как оно превышает номинальное контактное напряжение при работе.

Когда система переключения имеет холодный спецификации напряжения переключения, это означает, что расстояние между дорожками печатной платы рассчитано на то, чтобы выдерживать это Напряжение.

Ток переключения

При горячем переключении реле ток переключения представляет собой максимальный ток, который реле может выдержать при открытии или закрытии и не выдерживают контактных повреждений.

Текущий ток 

Если контакты реле уже замкнуты, реле может быть в состоянии поддерживать более высокий ток, чем ток переключателя. Это называется током переноса. Ток переноса обычно ограничивается контактным сопротивлением, что вызывает нагрев контактов. Когда реле пропускает ток больше, чем ток переключения, реле нельзя размыкать до тех пор, пока ток не уменьшится.

Импульсный ток переноса

Некоторые реле или переключатели системы могут иметь спецификацию импульсного тока переноса. Импульсный переносной ток просто нагревает контакты реле, а не создают те же дуги, что и горячее переключение.

Контакты реле имеют достаточную тепловую массу, чтобы этот импульсный ток не вызывает перегрева контактов и, как следствие, не повреждает контакты. Импульсный ток может быть единичным событием или может быть повторяющимся, но если это повторяющееся, то необходима некоторая осторожность, чтобы убедиться, что суммарный эффект не создает термического эффекта. проблема. Типичный ЭМИ на 2 А может, например, поддерживать 6 А в течение 200 мкс.

Также помните, что тепловые эффекты пропорциональны квадрат тока (при условии постоянного контактного сопротивления). Итак, если импульсный ток переноса в три раза превышает переносной ток тока, то коэффициент заполнения этого сигнала должен быть не более 10 %. Это особенно верно, если контакты необходимы для проводят ток между импульсами сильного тока.

Номинальная мощность 

Некоторые пользователи игнорируют номинальную мощность, но эта спецификация большое влияние на срок службы реле. Сигнал как при максимальном напряжении переключения, так и при максимальном токе переключения обычно будет превышать номинальную мощность реле.

Например, реле с номинальной мощностью 60 Вт может иметь максимальное напряжение переключения 250В и максимальный ток переключения 2А. Сигнал 250 В, 2 А имеет мощность 500 Вт, что превышает номинальную мощность реле почти на порядок. Чтобы оставаться в пределах номинальной мощности, сигнал с максимальным напряжением 250 В должен иметь ток не более 240мА.

Таким образом, большинство реле имеют сложную полезную рабочую зону. Чем выше коммутируемое напряжение, тем ниже должен быть максимальный ток переключения, чтобы реле могло с ним работать безопасно.

Кроме того, при высоком постоянном напряжении мощность номинал для механического реле ниже, чем номинал при более низком напряжении, потому что замыкание или размыкание реле создает дуга, которая, в свою очередь, создает плазму, которая может повредить контакты и материалы реле. Пользователи всегда должны проверять загрузку кривые, представленные в паспорте реле, когда сигналы постоянного тока переключаются выше 30 В.

По той же причине частая работа реле под высокими нагрузками может сократить срок службы, поскольку дуга повышает температуру внутри реле.

Спецификация номинальной мощности применяется к сигналам с горячей коммутацией, но номинальная мощность часто отличается для нагрузок постоянного и переменного тока. См. нашу базу знаний статью «Реле горячего переключения» для получения дополнительной информации.

При использовании твердотельных реле, были разработаны для быстрого включения / выключения, потому что они часто могут выдерживать как высокое напряжение, так и большой ток без повреждений. Быстрое время включения/выключения гарантирует, что рассеяние во время перехода состояния будет низким, и при использовании твердотельное реле.

Минимальное напряжение переключения

Некоторые типы реле имеют минимальное напряжение переключения, которое должно присутствовать для реле для надежного переключения. Это особенно актуально для реле, используемых для горячего переключения сигналов, где может произойти износ контактов. и раскрыть нижележащие материалы. Минимальное напряжение необходимо для «смачивания» контакта, чтобы обеспечить низкое контактное сопротивление.

Герконовые реле особенно эффективны для коммутации низкого напряжения, поскольку их контакты герметично закрыты стеклом, и загрязняющая пленка не может образовываться на контактах. Некоторые реле, предназначенные для телекоммуникационных приложений, также имеют минимальное номинальное напряжение, потому что они имеют золотые контакты. Реле большой мощности часто требуют более высокого минимального напряжения, чем реле низкой мощности. силовые реле после того, как защитный золотой налет был разрушен либо горячим переключением, либо механическим износом их высокого давления. контакты.

Время работы 

Спецификация времени работы иногда может сбивать пользователей с толку, но может иметь решающее значение для точности. временные ситуации. Приложение, не учитывающее время замыкания реле, может означать, что конкретное измерение может не может быть захвачен правильно, потому что реле еще не было замкнуто и не передало сигнал.

Для системы коммутации время, указанное в техпаспорте, включает время, необходимое программному обеспечению для обработки инструкции драйвера, а также время, необходимое реле для срабатывания и стабилизации. Драйверы, используемые интерфейсами Пикеринга, включают информацию о времени реле, и драйвер предотвратит доступ к системе коммутации до завершения времени установления, если драйвер не находится в состоянии ожидания. был переопределен. Некоторым системам коммутации может потребоваться более одной операции для завершения изменения состояния системы. для того, чтобы убедиться, что нет случайных операций «сделать перед разрывом». Более подробную информацию по этой теме можно найти в нашем Статья базы знаний о переходных значениях плат резисторов.

Спецификации переключения модуля и спецификации переключения реле

Спецификации реле не всегда применимы на уровне модуля по ряду причин. Конструкция печатной платы модуля, для например, может повлиять как на максимальное напряжение, так и на максимальный ток. Расстояние между дорожками печатной платы повлияет на спецификация напряжения, в то время как ширина трассы будет определять спецификацию тока. Это означает, что модули, которые имеют больше реле, как правило, имеют более низкие характеристики максимального напряжения и тока.