Электромагнитное реле это. Электромагнитное реле: устройство, принцип работы и применение в автоматике

Что такое электромагнитное реле. Как устроено и работает электромагнитное реле. Какие бывают виды электромагнитных реле. Где применяются электромагнитные реле в системах автоматики. Как правильно выбрать и проверить электромагнитное реле.

Что такое электромагнитное реле и как оно работает

Электромагнитное реле — это коммутационное устройство, работа которого основана на взаимодействии магнитного поля, создаваемого электромагнитом, с подвижным якорем. При подаче напряжения на обмотку электромагнита, якорь притягивается и переключает контакты.

Основные элементы электромагнитного реле:

• Электромагнит с обмоткой
• Подвижный якорь
• Система контактов
• Возвратная пружина
• Корпус

Принцип работы электромагнитного реле:

1. В исходном состоянии якорь удерживается пружиной
2. При подаче напряжения на обмотку возникает магнитное поле
3. Якорь притягивается к сердечнику электромагнита
4. Контакты переключаются
5. При снятии напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение

Таким образом, электромагнитное реле позволяет управлять мощной нагрузкой с помощью слабого управляющего сигнала.

Виды и классификация электромагнитных реле

Электромагнитные реле классифицируют по нескольким параметрам:

По роду тока:

• Реле постоянного тока
• Реле переменного тока

По чувствительности:

• Высокочувствительные (мощность срабатывания до 0,01 Вт)
• Чувствительные (0,01-0,05 Вт)
• Нормальные (более 0,05 Вт)

По мощности коммутируемой нагрузки:

• Слаботочные (до 120 Вт переменного тока)
• Средней мощности (до 500 Вт)
• Мощные (свыше 500 Вт)

По времени срабатывания:

• Быстродействующие (до 50 мс)
• Нормальные (50-150 мс)
• Замедленные (более 150 мс)

По исполнению:

• Открытые
• Герметичные
• Пылевлагозащищенные

Правильный выбор типа реле зависит от конкретных условий применения и требований схемы.

Преимущества и недостатки электромагнитных реле

Электромагнитные реле обладают рядом достоинств и недостатков по сравнению с другими коммутационными устройствами.

Преимущества:

• Низкая стоимость
• Простота конструкции
• Возможность коммутации больших токов и напряжений
• Высокая электрическая изоляция между цепями управления и нагрузки
• Устойчивость к импульсным перенапряжениям

Недостатки:

• Ограниченный механический ресурс
• Относительно большое время срабатывания
• Создание радиопомех при коммутации
• Необходимость периодического обслуживания
• Повышенное энергопотребление в режиме удержания

При выборе электромагнитного реле нужно учитывать эти особенности и сопоставлять их с требованиями конкретного применения.

Применение электромагнитных реле в системах автоматики

Электромагнитные реле широко используются в системах промышленной автоматики и управления для решения следующих задач:

• Коммутация силовых цепей по сигналам управления
• Гальваническая развязка цепей управления и нагрузки
• Защита электрооборудования от перегрузок и аварийных режимов
• Логические операции в релейно-контактных схемах
• Временные задержки и программное управление

Основные области применения электромагнитных реле в автоматике:

1. Системы управления электроприводами
2. Контроль и защита электродвигателей
3. Автоматизация технологических процессов
4. Системы противоаварийной защиты
5. Коммутация освещения и силового оборудования

При этом в современных системах автоматизации электромагнитные реле часто используются совместно с программируемыми контроллерами, что позволяет реализовать гибкие алгоритмы управления.

Как выбрать электромагнитное реле

При выборе электромагнитного реле для конкретного применения необходимо учитывать следующие параметры:

• Напряжение и род тока катушки управления
• Коммутируемый ток и напряжение контактов
• Количество и тип контактных групп
• Быстродействие
• Механическая и электрическая износостойкость
• Климатическое исполнение
• Габаритные размеры и способ монтажа

Важно обеспечить запас по коммутируемой мощности и напряжению изоляции. Также следует учитывать особенности коммутируемой нагрузки (активная, индуктивная, емкостная).

Для ответственных применений рекомендуется выбирать реле проверенных производителей с подтвержденными характеристиками надежности.

Проверка работоспособности электромагнитного реле

Для проверки электромагнитного реле можно использовать следующий алгоритм:

1. Проверка сопротивления обмотки мультиметром
2. Подача рабочего напряжения на катушку и контроль срабатывания
3. Проверка переключения контактов омметром
4. Контроль времени срабатывания и отпускания
5. Проверка электрической прочности изоляции

При обнаружении отклонений от номинальных параметров или признаков механического износа реле следует заменить. Важно помнить, что надежность реле существенно снижается при выработке механического ресурса.

Современные тенденции в развитии электромагнитных реле

Несмотря на появление полупроводниковых коммутационных устройств, электромагнитные реле продолжают активно применяться и совершенствоваться. Основные направления развития:

• Уменьшение габаритов и массы
• Повышение надежности и ресурса
• Улучшение электрических характеристик
• Расширение функциональных возможностей
• Оптимизация энергопотребления

Перспективным направлением является создание «умных» реле с микропроцессорным управлением, возможностью диагностики и настройки параметров. Это позволяет интегрировать реле в современные системы автоматизации и промышленные сети.

Таким образом, электромагнитные реле остаются важным элементом систем автоматики, сочетая простоту, надежность и широкие возможности применения. При правильном выборе и эксплуатации они обеспечивают эффективное решение задач коммутации и управления в различных отраслях.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Электромагнитные реле – электромеханические устройства, работа которых основана на явлениях, известных по экспериментам с электромагнетизмом. Известно, что принцип действия обычных контактных выключателей заключается в том, что металлические элементы соприкасаются и через них может течь ток. Когда они разомкнуты, воздух между ними становится непроходимой преградой для тока. А эти контакты перемещаются электромагнитом, управляемым отдельной схемой.

Электромагнит был изобретен ещё 200 лет назад и с тех пор в его конструкции мало что изменилось. Но теперь есть больше знаний и технологических возможностей для изготовления миниатюрных электромагнитов с низким энергопотреблением, с возможностью питания постоянного или переменного тока и других особенностей. Электромагнитные реле (или просто реле) – это компоненты, которые чаще всего закрываются в прямоугольный корпус с выводами для пайки или установки в разъём. Внутри находится электромагнит, металлический якорь, который перемещает контакты.

Параметры реле

Правильный выбор реле важен. Часто критерий выбора ограничивается ценой в магазине или запасом в радиолюбительской мастерской. Просто берут подходящее по току/напряжению. Но к этому вопросу следует подходить более профессионально. Давайте обсудим менее популярные параметры и посмотрим на них под другим углом, потому что многие из них часто слишком поверхностны.

Напряжение питания катушки

На корпусе реле написано, например, 12 В, что означает для его срабатывания потребуется 12 В. Вот только редко бывает напряжение точно требуемого значения. И что делать если напряжение в схеме упадёт до 9 В или повыситься до 15 В?

Если напряжение будет слишком высоким, катушка соленоида, обычно герметично закрытая в небольшом пластиковом корпусе, просто перегреется. Закон Джоуля здесь неумолим. К счастью производители предоставляют некоторый запас по напряжению. И наоборот, если напряжение слишком низкое, через катушку постоянного сопротивления будет протекать меньший ток, что сделает якорь менее слабым на притягивание.

А если сила тока слишком низкая, якорь вообще не сдвинется с места.

Термин «напряжение питания катушки» неточен, потому что каждый производитель реле должен предоставить по крайней мере два разных напряжения характеризующих катушку. Первое – это напряжение срабатывания, а второе – напряжение отпускания. Напряжение переключения близко к напряжению, указанному на корпусе.

Это значение, при котором производитель гарантирует замыкание контакта. Оно дается для строго определенной температуры, чаще всего комнатной или аналогичной. При более высоких температурах сопротивление провода увеличивается, поэтому приложение того же напряжения к катушке вызовет протекание более низкого тока (что может быть недостаточно для перемещения якоря).

Напряжение отключения (отпускания) информирует, до какого значения необходимо снизить напряжение питания катушки, чтобы контакты вернулись в исходное положение. Часто это всего лишь 10% от номинального напряжения! Таким образом, реле с напряжением питания 5 В, указанным на корпусе, отключится когда падение напряжения упадёт до 0,5 В, что даже меньше прямого напряжения кремниевых p-n переходов. Разница в процентах вызвана магнитным гистерезисом ферромагнитного материала, из которого изготовлен сердечник электромагнита. 

Это очень удобно, поскольку позволяет значительно снизить энергопотребление катушки в установившемся режиме. Реле с номинальным напряжением питания 12 В достаточно для подачи напряжения выше 8,4 В, а затем его понижения (например до 2 В). Экономия электроэнергии, важная для схем с батарейным питанием, будет огромной.

Фактическое напряжение питания катушки может отличаться от указанного на корпусе, и в довольно широких пределах. Об этом стоит помнить. Подтянув якорь электромагнитом, можно снизить напряжение питания катушки и сэкономить энергию.

Максимальная переключаемая мощность

При поиске реле на сайтах магазинов можно встретить такие описания, как «максимальная коммутируемая мощность: 4000 ВА». Это соответствует значению, указанному производителями в примечаниях и означает произведение максимального тока на максимальное напряжение, которое может проводить данное реле. Для 16 А и 250 В переменного тока это ровно 4000 ВА.

На самом деле это бесполезное число. На это указывает диаграмма зависимости напряжения в коммутируемой обратной цепи от тока (максимальная коммутируемая мощность). В то время как для переменного тока параметры, такие как 16 А и 250 В переменного тока, верны, для постоянного тока – не совсем.

Постоянный ток имеет очень нежелательную особенность для контактных элементов. При их отключении (размыкании) возникает электрическая дуга, которая не гаснет сразу, а продолжается до тех пор, пока расстояние между контактами не станет достаточно большим.

Во время дуги контакты плавятся, как при сварке. Переменный ток более «мягкий» по своей природе, потому что напряжение между контактами упадет до нуля максимум за половину периода, что для цепей, работающих с частотой 50 Гц, составляет всего 10 мс. Следовательно, максимальная мощность которую может переключить то же реле, размещенное в цепи постоянного тока, будет значительно ниже «переменных» 4000 Вт. При высоком напряжении 300 В максимальный ток может составлять только 200 мА, поэтому нагрузка будет потреблять только 60 Вт.

Большинство имеющихся на рынке реле средней мощности предназначены для работы в цепях переменного тока (особенно в более низком ценовом диапазоне). Постоянный ток требует оснащения реле дополнительными элементами, ускоряющими гашение электрической дуги, что увеличивает его стоимость.

Параметр минимального прямого тока и минимальной коммутируемой мощности часто указывается не в примечаниях напрямую, а в виде комментариев. Например, в спецификации к типовому реле только на третьей странице можно найти информацию, написанную маленькими буквами, о том, что минимальное коммутируемое напряжение составляет 5 В постоянного тока, а минимальный коммутируемый ток составляет 10 мА (в реле с позолоченными контактами). Эти условия должны выполняться одновременно.

Причина указанного ограничения кроется в самом характере работы контактных элементов. Когда они проводят электричество достаточно высокой интенсивности, искры, образующиеся при подключении и отключении, могут очистить их поверхность от оксидов, сульфидов и других примесей. Это называется эффект самоочищения. Для этого производители реле должны выбрать силу, с которой контакты прижимаются друг к другу, чтобы этот слой мог стираться. 

Если этот процесс не выполняется должным образом, контактное сопротивление может медленно увеличиваться, пока не возникнут проблемы с проводимостью тока. Эффект особенно заметен при использовании реле, предназначенных для переключения нагрузок средней или большой мощности, в местах где протекающие токи прослеживаются, например в тракте аудиосигнала. 

Явление видно еще лучше, когда реле не имеет герметичного корпуса и атмосфера внутри него содержит загрязняющие вещества из воздуха (главный виновник здесь – сера и ее соединения). Поэтому так называемые реле малосигнальные должны иметь герметичный корпус. Только в этом случае можно гарантировать, что они будут исправно работать в течение многих лет в средах с различной степенью загрязнения.

Кроме того, контакты следует покрыть подходящим металлом. Чаще всего для гальваники используют золото, но бывают и сплавы серебра и палладия, которые характеризуются гораздо меньшим сопротивлением.

Контактный ток передачи

И контакты, и металлические выводы к ним, представляют собой элементы с конечной площадью поперечного сечения. Существует ограничение на количество тока, который может проходить через них без опасения перегрева.

На значение этого параметра влияют форма контактов, контактная поверхность, материал контактов и сила их давления. Как для нормально разомкнутых (NO), так и для нормально замкнутых (NC) контактов, идентичность первых трех параметров легко достигается. Достаточно если они будут из одного материала, с использованием одинаковых форм.

Параметр усилия нажима повторить сложнее. Контакты сталкиваются с большой силой и затем удерживаются на месте якорем. Давление на замыкающие контакты обеспечивается только пружиной, которая не должна быть слишком сильной, чтобы электромагнит реле мог ее согнуть. По этой причине ток, который могут проводить замыкающие контакты, может быть больше чем ток, протекающий через замыкающие контакты. Некоторые производители правда оговаривают, что максимальный прямой ток замыкающих контактов доступен при номинальном напряжении питания катушки. Многие производители учитывают это и проектируют свою продукцию таким образом, чтобы не было разницы в параметрах между нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами.

Тип нагрузки реле

Максимальный прямой ток контактов – это параметр, который может различаться для постоянного и переменного тока. Он также может различать резистивные и реактивные нагрузки. Чаще всего резистивная нагрузка может потреблять больше тока, чем реактивная.

Некоторые производители предоставляют более подробную спецификацию в своих примечаниях к реле, например с учетом нагрузки на двигатель. Например несмотря на высокий максимальный прямой ток контактов, который достигает 16 А, максимальная мощность управляемого двигателя может составлять всего 650 Вт. Причина проста – индуктивная нагрузка представляет собой проблему для контактов из-за возникающего перенапряжения, да и пусковые токи. Поэтому с виду «сильного» реле может оказаться недостаточно.

Время переключения

Понятно что реле работают медленнее полупроводниковых приборов. В некоторых устройствах необходимо ввести соответствующие последовательности переключения. Те же пассивные регуляторы громкости. Быстрое переключение резисторов в резистивном делителе необходимо, чтобы получить ощущение плавности при быстром изменении громкости звука. Здесь следует помнить, что оставление цепи разомкнутой даже на мгновение, когда одно реле уже отключилось, а соседнее еще не сработало, может привести к очень неприятному потрескиванию из динамиков. Это недопустимо в аудиоаппаратуре высокого класса, а в студии звукозаписи вообще нонсенс.

Следует учитывать время включения следующего реле до того, как предыдущее перестанет работать. И учитывать возможное отклонение напряжения питания в сторону уменьшения, а также повышенную температуру окружающей среды, что увеличивает время переключения. Поэтому лучше предполагать, что время вдвое больше, чем указано в даташитах на реле.

Корпуса электромагнитных реле

Все большую популярность приобретают реле с герметичными корпусами, но все еще доступны реле и в негерметичном корпусе в виде пластиковой крышки, устанавливаемой на защелки. При разработке оборудования для дома или в офисе, это не имеет особого значения. Но в загрязненной или сырой среде на это стоит обратить внимание.

Разумеется только герметичные реле следует размещать в среде с повышенной влажностью. Но есть и помещения с совершенно другой спецификой, например, котельные. Воздух в них обычно сухой и теплый, но загрязнен угольной пылью и выхлопными газами. Примеси богаты серой, которая является неотъемлемым спутником всех видов углерода. Если сжигание в небольших котельных оказывает незначительное влияние на окружающую среду, то электроника внутри котельной может это сразу почувствовать. Большинство реле средней мощности имеют контакты из сплава серебра, идеально реагирующие с серой с образованием сульфида серебра, который нерастворим и не электропроводен. То есть контакты реле за короткое время сульфатируются. 

Возникала такая ситуация в контроллере тонкой печи центрального отопления, где использовались реле без герметизации. Через два года печь стала «странно работать» и окончательно перестала включать насосы. Причина – сильно сульфатированные контакты реле. Внутри они были липкими от смолистой пыли. После замены на герметичный кожух печь безупречно работает долгие годы.

В своих примечаниях производители обращают внимание на использование реле с негерметичным корпусом только в местах, свободных от пыли, соединений серы и азота. Это сказывается и на классе герметичности – блоки с герметичным корпусом обычно имеют класс IP67, а обычные только IP40.

Установка элемента в разъём

Реле являются электромеханическими компонентами, поэтому они подвержены износу. В большинстве серийно выпускаемых устройств этим можно пренебречь – срок службы реле обычно больше ожидаемого срока службы устройства. Даже если реле выходит из строя (например, при сварке контактов) или преждевременно изнашивается, это простая и рутинная операция по замене компонента в сервисном центре.

Иная ситуация с приборами промышленной автоматики. В тех случаях, когда твердотельные реле (SSR) не могут быть использованы или устройство не новое, остается регулярная замена реле. Следует учитывать, что устройства часто работают в очень плохих условиях, например, с повышенной влажностью (вызывающей коррозию клемм), вибрацией, пылью (ухудшающей изоляцию) или чрезвычайно высокой или чрезвычайно низкой температурой. Тогда не остается ничего другого, как использовать розетку для реле. Некоторые из них имеют клеммы, которые позволяют как пайку в печатную плату, так и установку в розетку с прижимным зажимом, чтобы предотвратить их выпадение.

Во многих розетках контакты расположены на том же расстоянии, что и реле, установленные в них. Благодаря этому в устройство можно добавить гнездо для реле, не меняя конструкции печатной платы. Это особенно важно, когда на этапе проектирования неизвестно будет ли данное реле часто выходить из строя. Учтите что реле встроенное в розетку, обычно имеет меньший допустимый прямой ток контактов.

Бистабильное и моностабильное

Бистабильные реле становятся дешевле и доступнее, но многие разработчики пока не обращают на них внимания. В схемах с питанием от сети энергоэффективность не очень важна, но где требуется экономия энергии, они могут оказаться большим подспорьем. Для удержания якоря в одном положении не требуется приложения энергии. Потребление тока происходит при переключении контактов, которое длится несколько десятков миллисекунд, после чего его источник может быть отключен. Устройство будет оставаться в устойчивом состоянии столько, сколько надо, отсюда и название.

Типичные реле имеют только одно стабильное положение, а поддержание другого требует непрерывного протекания тока через катушку.

Есть два типа бистабильных реле: с одной катушкой и с двумя. В случае двухкатушечных реле все просто, потому что одна из них используется для «включения», а другая для «выключения», то есть для переключения контактов в положения 1 и 2.

Бистабильные реле доступны как реле малой мощности, так и средней, для переключения устройств с питанием от сети с потреблением тока в несколько ампер. Практически каждая крупная компания занимающаяся производством реле, имеет их в своем предложении, поэтому выбор действительно велик.

Использование в электронике

Помимо защиты электроники от разрушительных последствий переключения катушки (имеется в виду импульс самоиндукции, возникающий при затухании тока в катушке), стоит защитить ее и от помех, создаваемых искрящими контактами. Особенно страдают микроконтроллеры, работающие рядом с реле, что может вызвать сбой программы. Наблюдения показывают, что это особенно верно для нагрузок с высокой индуктивностью, таких как электромагнитные клапаны 220 В переменного тока. Примером такой схемы защиты является последовательная RC-цепь. Это могут быть другие конфигурации, включая, например, переходной диод или, в цепях постоянного тока, быстродействующий полупроводниковый диод.

Выводы

1. Электромагнитные реле не уйдут с рынка электронных компонентов ещё много лет, несмотря на прогресс и миниатюризацию деталей. Напротив, производители продолжают развивать и инвестировать в эту технологию, о чем свидетельствует спектр доступных реле на рынке.
2. Бистабильные реле становятся все более популярными. Цена у них доступная, что побуждает к внедрению. Акцент на сокращении потребления электроэнергии электронными схемами, вероятно, подтолкнет проектировщиков внимательнее присмотреться к этой архитектуре, особенно там, где автономное питание.

Используйте реле по назначению, соблюдая естественно требование максимального коммутируемого тока, и они будут служить долго и безотказно.

   Форум по радиокомпонентам

принцип работы, управление и устройство

Электромагнитное реле

Благодаря своей простоте, невысокой цене и относительной надежности электромагнитные реле получили максимальное распространение. Работа данного типа реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Над сердечником установлена подвижная пластина (якорь) с контактом. Напротив контакта установлены соответствующие парные неподвижные контакты.

Схема работы простейшего электромагнитного реле

В начальном положении якорь удерживается пружиной. При подаче управляющего напряжения на катушку якорь притягивается к сердечнику, преодолевая усилие пружины, и замыкает контакты. После отключения напряжения пружину ничто не сдерживает, и она возвращает якорь в исходное положение.

Электромагнитное реле чаще всего используется в схемах защиты электроустановок и в системах автоматики.

Достоинства электромагнитных реле

• Низкая цена.
• Способность коммутации (переключения) нагрузок мощностью до 4 кВт при достаточно малых размерах менее 10 см³.
• Устойчивость к импульсным перенапряжениям.
• Малое выделение тепла.
• Максимальная электрическая изоляция.

Недостатки электромагнитных реле

• Большая задержка с момента поступления управляющего напряжения до контакта.
• Ограниченный механический ресурс.
• Создание радиопомех при срабатывании.
• Громкий щелчок при размыкании, замыкании контактов.
• Необходимость хоть и редкого, но регулярного технического обслуживания.
• Большое потребление электрического тока.

На наших объектах мы часто используем реле Finder. Их многие видели и знают.

Так выглядит реле Finder

Электромагнитные реле в системах автоматики

Электромагнитные реле работают, делают цепь замкнутой, только в течение того времени, пока на него подается напряжение. Этот момент является определяющим в управлении электроснабжением потребителей.

Именно поэтому электромагнитное реле не может работать с кнопками, так как кнопка — это не выключатель с фиксацией, который «запоминает» внешнее воздействие (сигнал) человека. Кнопка подает только кратковременный сигнал для включения, выключения. А вот если нажать клавишу выключателя в положение «включено», электрическая цепь будет замкнута до тех пор (и напряжение на реле будет подаваться, соответственно), пока кто-либо не изменит положение выключателя. Поэтому с фиксируемым выключателем электромагнитное реле работает, а с кнопкой — нет.

• Это раз, так как среди предлагаемой производителями электротехнической продукции и фурнитуры — огромное множество различных коммутирующих устройств, но не все они будут работать с этими реле.

Однако если подключить кнопки к контроллеру, а от контроллера — к реле, то все будет работать нормально. Контроллер будет подавать управляющее, удерживающее напряжение на реле, и цепь будет замкнута до тех пор, пока с кнопки на вход контроллера не поступит следующий, отключающий напряжение сигнал.

Если говорить о реле в общем, в контексте систем управления и автоматизации, то все реле, к примеру, для автоматизации систем освещения в проходных зонах, применяются только с контроллерами. Именно контроллер в данном случае является этим «запоминателем» состояния включения света. Причем в проходной зоне с 3–4-мя входами-выходами, в которой включением света управляют, к примеру, 3–4 выключателя (и более), расположенные у каждой двери (а еще и датчики), только контроллер может знать, что делать с включением, выключением света, если от одного из выключателей поступил управляющий сигнал.

Шум есть, но не критичный. Возможен монтаж реле на этаже

Шум от работы этих реле присутствует, но его величина не особенно критична, поэтому монтаж электромагнитных реле может производиться на этажах, то есть в данном случае возможна поэтажная разводка электропроводки.

Виды реле

Автоматизируем процессы или что такое реле

Описываемые устройства классифицируют по нескольким параметрам. Например, исходя из вида напряжения, выделяют реле переменного тока либо постоянного. Конструктивно такие приборы отличаются друг от друга только типом сердечника, а точнее, его материалом. Для постоянных реле характерен сердечник из стали электротехнической, и бывают они двух типов:

1. Нейтральные.
2. Поляризованные.

Первые отличаются от вторых тем, что могут функционировать при любом направлении тока, проходящего через реле.

Если же рассматривать род управляющего сигнала и соответствующую конструкцию устройства, то последние делятся на:

• Электромагнитные, в составе которых содержится электрический магнит, переключающий контакты.
• Твердотельные. Схема коммутации собрана на тиристорах.
• Термореле, работающие на основе термостата.
• Реле задержки 220В.
• Оптические, где управляющим сигналом является световой поток.

Виды электромагнитных реле

Первая классификация — по питанию. Есть электромагнитные реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока могут быть нейтральными или поляризованными. Нейтральные срабатывают при подаче питания любой полярности, поляризованные реагируют только на положительное или на отрицательное (зависят от направления тока).

Виды электромагнитных реле по типу питающего напряжения и внешний вид одной из моделей

По электрическим параметрам

Еще делят электромагнитные реле по чувствительности:

• Мощность для сработки 0,01 Вт и меньше — высокочувствительные.
• Потребляемая обмоткой мощность при срабатывании — от 0,01 Вт до 0,05 Вт — чувствительные.
• Остальные — нормальные.

В первую очередь стоит определиться с электрическими параметрами

Первые две группы (высокочувствительные и чувствительные) могут управляться от микросхем. Они вполне могут выдавать требуемый уровень напряжения, так что промежуточное усиление не требуется.

По уровню коммутируемой нагрузки есть такое деление:

• Не больше 120 Вт переменного и 60 Вт постоянного тока — слаботочные.
• 500 Вт переменного и 150 Вт постоянного — повышенной  мощности;
• Более 500 Вт переменного тока — контакторы. Применяются в силовых цепях.

Есть еще деление по времени срабатывания. Если контакты замыкаются не более чем после 50 мс (миллисекунд) после подачи питания на катушку — это быстродействующее. Если проходит от 50 мс до 150 мс — это нормальная скорость, а все которые требуют для сработки контактов больше 150 мс — замедленные.

По исполнению

Есть еще электромагнитные реле с различной степенью герметичности.

• Открытые электромагнитные реле. Это те, у которых все части «на виду».
• Герметичные. Они запаяны или заварены в металлический или пластиковый корпус, внутри которого воздух или инертный газ. Доступа к контактам и катушке нет, доступны только выводы для подачи питания и подключения цепей.
• Зачехленные. Есть чехол, но он не припаян, а соединяется с корпусом при помощи защелок. Иногда присутствует накидная проволочная петля, которая удерживает крышку.

По массе и размерам отличия могут быть очень существенными

И еще один принцип деления — по размерам. Есть микроминиатюрные — они весят менее 6 граммов, миниатюрные — от 6 до 16 граммов, малогабаритные имеют массу от 16 гр до 40 гр, а остальные — нормальные.

Что такое реле электрическое

Реле максимального тока без оперативного питания с исполнением на din-рейку рст-40м1

В электрическом реле один электросигнал управляет другим электрическим сигналом. При этом нет места изменению параметров последнего, а только его коммутация

Сигналы могут быть совершенно разными по виду, форме и мощности, но важно одно — как только в цепи управления начинает течь ток, цепь коммутации срабатывает, соединяя либо отключая нагрузку. При исчезновении управляющего тока система возвращается в исходное состояние

Электрическое реле — своего рода усилитель, если, например, слабый сигнал коммутирует сильный, и при этом они сходны по форме и виду напряжения. Также можно считать такое устройство преобразователем, если сигналы отличаются друг от друга формой напряжения.

Как проверить электромагнитное реле

Электромагнитное реле, как основа автоматики. устройство и принцип действия

Работоспособность электромагнитного реле зависит от катушки. Поэтому в первую очередь проверяем обмотку. Ее прозванивают мультиметром. Сопротивление обмотки может быть как 20-40 Ом, так и несколько кОм. При измерении просто выбираем подходящий диапазон. Если есть данные о том, какая величина сопротивления должна быть — сравниваем. В противном случае довольствуемся тем, что нет короткого замыкания или обрыва (сопротивление стремится к бесконечности).

Проверить электромагнитное реле можно при помощи тестера/мультиметра

Второй момент — переключаются или нет контакты и насколько хорошо прилегают контактные площадки. Проверить это немного сложнее. К выводу одного из контактов можно подключить источник питания. Например — простую батарейку. При срабатывании реле потенциал должен появиться на другом контакте или исчезнуть. Это зависит от типа проверяемой контактной группы. Контролировать наличие питания также можно при помощи мультиметра, но его надо будет перевести в соответствующий режим (контроль напряжения проще).

Если мультиметра нет

Не всегда под рукой есть мультиметр, но батарейки есть почти всегда. Давайте рассмотрим пример. Есть какое-то реле в герметичном корпусе. Если знаете или нашли его тип, можно посмотреть характеристики по названию. Если данные не нашли или нет названия реле, смотрим на корпус. Обычно тут указывается вся важная информация. Напряжение питания и коммутируемые токи/напряжения есть обязательно.

Проверка обмотки электромагнитного реле

В данном случае имеем реле, которое работает от 12 V постоянного тока. Хорошо если есть такой источник питания, тогда используем его. Если нет, собираем несколько батареек (последовательно, то есть одну за одной), чтобы суммарно получить требуемое напряжение.

При последовательном соединении батареек их напряжение суммируем

Получив источник питания нужного номинала, подключаем его к выводам катушки. Как определить где выводы катушки? Обычно они подписаны. Во всяком случае, есть обозначения  «+» и «-» для подключения источников постоянного питания и знаки для переменного  типа таких «≈».  На соответствующие контакты подаем питание. Что происходит? Если катушка реле рабочая, слышен щелчок — это притянулся якорь. При снятии напряжения он слышен снова.

Проверяем контакты

Но щелчки — это одно. Это значит, что катушка работает, но надо еще контакты проверить. Возможно они окислились, цепь замыкается, но сильно падает напряжение. Может они стерлись и контакт плохой, может, наоборот, закипели и не размыкаются. В общем, для полноценной проверки электромагнитного реле необходимо еще проверить работоспособность контактных групп.

Проще всего объяснить на примере реле с одной группой. Они обычно стоят в автомобилях. Автолюбители называют их по числу выводов: 4 контактные или 5 контактные. В обоих случаях там всего одна группа. Просто четырех контактное реле содержит нормально замкнутый или нормально разомкнутый контакт, а пятиконтактное — переключающую группу (перекидные контакты).

Электромагнитное реле 4 и 5 контактное: расположение контактов, схема подключения

Как видите, питание подается в любом случае на выводы, которые подписаны 85 и 86. А к остальным подключается нагрузка. Для проверки 4-контактного реле можно собрать простейшую связку из маленькой лампочки и батарейки нужного номинала. Концы этой связки прикрутить к выводам контактов. В 4-контактном реле это выводы 30 и 87. Что получится? Если контакт на замыкание (нормально разомкнутый), при сработке реле лампочка должна загореться. Если группа на размыкание (нормально замкнутый) должна потухнуть.

В случае с 5-контактным реле схема будет чуть сложнее. Тут потребуется две связки из лампочки и батарейки. Используйте лампы разного формата, цвета или каким-то образом их разделите. При отсутствии питания на катушке у вас должна гореть одна лампочка. При срабатывании реле она гаснет, загорается другая.

Условия получения высокого коэффициента возврата

Если выбрать достаточно большое значение бк и малый рабочий ход якоря, то характеристика противодействующей пружины достаточно близко подойдет к тяговой и коэффициент возврата может быть получен примерно 0,7—0,8. Большими возможностями согласования характеристик обладает электромагнитная система с поворотным движением якоря (рис. 9.5). Якорь 3 Г-образной формы выполнен из тонкой электротехнической стали. При малом рабочем зазоре он насыщается, благодаря чему значение Ризб уменьшается и kB возрастает. Изменяя форму якоря и полюсов, можно получить практически любую тяговую   характеристику. Помимо указанных факторов на коэффициент возврата реле оказывают влияние трение перемещающихся деталей электромагнита и гистерезис материала магнитопровода.

Трение является дополнительным усилием сопротивления и вызывает увеличение тока трогания. Трение препятствует и отпусканию. Усилие возвратной пружины уменьшается, что вызывает уменьшение тока отпускания. В результате коэффициент возврата уменьшается. Для того чтобы трение меньше сказывалось на коэффициенте возврата, усилие противодействующей пружины должно значительно превышать силу трения. В ряде случаев необходимо контролировать уменьшение входного параметра. Эта задача решается с помощью минимальных реле. Так, например, контакты минимального реле напряжения отключают установку при снижении напряжения сети ниже допустимого.

Электромагнитное реле.

Разновидности

Поляризованные реле по величине коммутируемого тока являются слаботочными устройствами, предельно допустимый ток через его контакты — менее нескольких десятков мА. Также в этих реле редко выполняется многоконтактная коммутирующая система — практически во всех типах имеется один «перекидной» контакт. Тип в основном определяется конструкцией пружинной системы якоря.

По способу коммутации реле делятся на два основных типа:

• с запоминанием состояния коммутации контактов после снятия управляющего тока обмоток;
• с размыканием контактов после снятия управляющего тока обмоток. Якорь этого реле может занимать три положения.

В авиации для защиты источников постоянного тока применяется силовое поляризованное реле особой конструкции — .

Также существуют бесконтактные поляризованные реле — электронные устройства, функционально эквивалентные электромагнитным поляризованным реле, но построенные совершенно на иных принципах — это электронные полупроводниковые устройства или построенные по принципам магнитных усилителей. Такие устройства устойчиво работают в условиях сильных вибраций и ударов. Реле, построенные в виде магнитных усилителей, имеют магнитную систему с несколькими обмотками и работают на переменном токе: при подмагничивании сердечника постоянным током того или иного направления меняется реактивное сопротивление вторичной обмотки положительным или отрицательным полуволнам переменного тока. Изменение вторичного тока усиливается другим элементом, как правило, обычным неполяризованным реле.

Четыре таких реле типа 6С4.579-00-1 являются главными элементами блока усиления и коммутации 6Ц254, работающего в системах перемещения закрылков и крыла СПЗ-1А и СПК-2 самолётов Ту-22М, Ту-154 и других. Работают эти реле на переменном напряжении 36 В частотой 400 Гц, сравнивают постоянные напряжения потенциометров до 27 В с порогом срабатывания до 0,65 В.

Конструкция

Обычно поляризованное реле состоит из ферромагнитного магнитомягкого сердечника (ярма) с двумя намагничивающими обмотками, подвижного ферромагнитного якоря и контактной системой. Якорь связан с контактной системой, как правило, состоящей из одного переключаемого контакта. Начальный постоянный магнитный поток в ярме создаётся с помощью постоянного магнита — элемента ярма.

Обычно ярмо имеет Ш-образную форму, с двумя или одной обмотками, расположенными на крайних стержнях ярма. Постоянный магнит, расположенный в разрыве среднего стержня магнитопровода ярма, порождает в отсутствие тока обмоток симметричный поток магнитного поля в крайних стержнях. Между полюсными наконечниками крайних стержней находится якорь, который может быть притянут к «левому» или «правому» стержню ярма. При подаче тока в эти две обмотки якорь, в зависимости от полярности тока, перемещается к одному из стержней, а именно к тому, где напряжённость магнитного поля в немагнитном (воздушном) зазоре больше, так как взаимодействие магнитных потоков усиливает поле в одном из зазоров и ослабляет его в другом.

Электромагнитные реле на схемах: обмотки, контактные группы

Особенность реле в том, что оно состоит из двух частей — обмотки и контактов. Обмотка и контакты имеют различное обозначение. Обмотка графически выглядит как прямоугольник, контакты разного таки имеют каждый свое обозначение. Оно отражает их название/назначения, так что проблем с идентификацией обычно не возникает.

Типы контактов электромагнитных реле и их обозначение на схемах

Иногда рядом с графическим изображением ставят обозначение типа — НЗ (нормально замкнутый)  или НО (нормально открытый). Но чаще прописывают принадлежность к реле и номер контактной группы, а тип контакта понятен по графическому изображению.

Вообще, искать контакты реле надо по всей схеме. Ведь физически оно находится в одном месте, а разные его контакты являются частью разных цепей. Это и отображается на схемах. Обмотка в одном месте — в цепи подачи питания. Контакты разбросаны в разных местах — в цепях, в которых они работают.

Пример схемы на электромагнитных реле: контакты находятся в соответствующих цепях (см. цветовую маркировку)

Для примера посмотрите на схему с реле. Реле КА, КV1 и КМ имеют одну контактную группу, КV3 — две, KV2 — три. Но три — это далеко не предел. Контактных групп в каждом реле может быть и десять-двенадцать и больше. И схема на рисунке простая. А если она занимает пару листов формата А2 и в ней масса элементов…

Особенности устройства и функционирования

Изложенный ниже материал должен помочь инженерам более полно представить особенности функционирования слаботочные электромагнитные реле (СЭМР), которые не являются ни «черным ящиком», ни, что еще хуже, «гвоздем с проволокой».

Типичное электромагнитное реле (ЭМР) состоит из обмотки, воспринимающей и преобразующей поступающий на нее управляющий электрический ток в магнитный поток магнитопровода, который содержит неподвижную часть (разомкнутый контур) и подвижную часть – якорь. Подвижный якорь, перекрывая воздушный зазор, замыкает цепь магнитопровода и передает энергию электромагнита в виде усилия на гальванически не связанные с ним подвижные контакты, которые могут размещаться непосредственно на якоре или на выводах цоколя реле, составляя с неподвижными контактами контактные группы, замыкающие, размыкающие или переключающие внешние электрические цепи, подключенные к реле.

ЭМР могут быть поляризованными и неполяризованными (нейтральными) в зависимости от использования или не использования в составе их конструкции постоянного магнита, дополнительно поляризующего поток магнитопровода. Поляризованные реле более чувствительны, а поляризованные двустабильные реле не потребляют энергию после срабатывания.

Предприятием разрабатываются и выпускаются преимущественно миниатюрные и сверхминиатюрные слаботочные (до 10?25 А) ЭМР, управляемые постоянным током, для коммутации низкочастотных (типы РПК, РПС, РЭК, РЭС) и высокочастотных (типы РПА, РЭА) электрических цепей аппаратуры различных отраслей промышленности и техники.

Низкочастотные реле предназначены для коммутации электрических цепей при нагрузке на одну контактную группу не превышающей: на постоянном токе 25 А, 300 В, 750 Вт, а на переменном токе частотой до 20 кГц — 25 А, 380 В эфф, 3000 ВА. Низкочастотные реле при соответствующем уменьшении мощности нагрузки могут коммутировать электрические сигналы с частотами до 300 МГц.

Конкретный тип реле, как правило, имеет несколько видов исполнения, отличающихся напряжением обмотки и другими электрическими параметрами, а также установочными и присоединительными размерами, расположением выводов, климатическим оформлением и степенью защищенности внутреннего объема реле. Все производимые предприятием ЭМР в металлических корпусах герметичны и могут поставляться с требуемой потребителю степенью герметичности.

Электромагнитные реле, представляя собой электромеханические газоразрядные коммутационные устройства, являются широко применяемыми и наиболее надежными элементами аппаратуры. Ресурс (срок службы) реле ЭМР определяется наименьшим ресурсом обмотки или контактов и оценивается раздельно. Срок службы обмотки ограничивается старением её изоляции, которое тем интенсивнее, чем больше её температура. Ресурс контактов определяется их естественным износом в процессе коммутаций и измеряется допустимым количеством коммутаций в том или ином режиме. Снижение ресурса реле, сбой или отказ в его работе в большинстве случаев вызваны неправильным выбором коммутируемой нагрузки или недопустимым внешним воздействием на реле.

Реле задержки времени 220В

Прибор, смысл функционирования которого заключен в создании условий, где устройства электрической цепи работают в режиме определенной последовательности, называется реле времени. К примеру, если нужно создать режим включения нагрузки не мгновенно по приходе управляющего сигнала, а через установленный период, применяют определенную систему. Различают следующие виды названного оборудования:

• Реле времени 220В электронного типа. Они могут обеспечить временную выдержку в пределах долей секунд и вплоть нескольких тысяч часов. Их можно программировать. Потребление энергии такими устройствами незначительно, а габариты малы.
• С временем замедления на электромагните для питающих цепей постоянного тока. Схема основана на двух электромагнитных катушках, в которых одновременно возникают магнитные потоки, направленные в противоположную сторону и таким образом ослабляющие друг друга на время задержки срабатывания.
• Устройства, где время срабатывания замедляется при помощи пневматического процесса. Выдержка может быть в пределах 0.40-180.00 секунд. Задержка срабатывания демпфера пневматического осуществляется регулировкой воздухозаборника.
• Приборы на анкерном механизме либо часовой схеме.

Фазочувствительное реле

Электромеханическое фазочувствительное реле, как правило, работает на индукционном принципе, то есть по конструкции схоже с или двухфазным двигателем. Якорь его выполнен в виде алюминиевого диска, возле которого расположены две обмотки. Якорь удерживается в нейтральном положении пружиной и связан с контактной группой. Если фазы токов обеих обмоток совпадают, то якорь отклоняется вверх, если фазы противоположны — то вниз.

Подобные реле широко применяются в устройствах железнодорожной автоматики как путевые реле: одна обмотка запитана напрямую от источника питания, вторая включена в рельсовую цепь. Если РЦ свободна, то диск поднимается вверх и замыкает контакты, сообщающие о свободности пути, если путь занят, то якорь занимает нейтральное положение, а отклонение диска вниз означает пробой изолирующих стыков и ложное питание от соседней РЦ — смежные рельсовые цепи запитываются напряжениями противоположных фаз.

Реле контроля напряжения

Для контроля электрических сетей, а точнее, параметров напряжения, разработаны реле 220В. Они предназначены для защиты бытовых электроприборов от резких скачков напряжения. Основой таких устройств является специальный микроконтроллер быстрого реагирования. Он отслеживает уровень напряжения в сети. Если по каким-либо причинам есть отклонения напряжения в большую или меньшую сторону от предела допустимого, то подается сигнал управления на прибор, который отключает сеть от потребителей.

Порог срабатывания реле 220В лежит в пределах 170-250 Вольт. Это общепринятый стандарт. И когда произведено отключение сети, контроль уровня напряжения в ней продолжается. По возвращении напряжения в допустимые пределы, срабатывает система задержки времени, после чего на приборы вновь подается питание.

Такие устройства обычно устанавливают на входе цепи после электросчетчика и автоматического защитного выключателя. Мощность аппарата должна быть с запасом для выдерживания бросков напряжения при разрыве цепи нагрузки.

Разновидности

Поляризованные реле по величине коммутируемого тока являются слаботочными устройствами, предельно допустимый ток через его контакты — менее нескольких десятков мА. Также в этих реле редко выполняется многоконтактная коммутирующая система — практически во всех типах имеется один «перекидной» контакт. Тип в основном определяется конструкцией пружинной системы якоря.

По способу коммутации реле делятся на два основных типа:

• с запоминанием состояния коммутации контактов после снятия управляющего тока обмоток;
• с размыканием контактов после снятия управляющего тока обмоток. Якорь этого реле может занимать три положения.

В авиации для защиты источников постоянного тока применяется силовое поляризованное реле особой конструкции — .

Также существуют бесконтактные поляризованные реле — электронные устройства, функционально эквивалентные электромагнитным поляризованным реле, но построенные совершенно на иных принципах — это электронные полупроводниковые устройства или построенные по принципам магнитных усилителей. Такие устройства устойчиво работают в условиях сильных вибраций и ударов. Реле, построенные в виде магнитных усилителей, имеют магнитную систему с несколькими обмотками и работают на переменном токе: при подмагничивании сердечника постоянным током того или иного направления меняется реактивное сопротивление вторичной обмотки положительным или отрицательным полуволнам переменного тока. Изменение вторичного тока усиливается другим элементом, как правило, обычным неполяризованным реле.

Четыре таких реле типа 6С4.579-00-1 являются главными элементами блока усиления и коммутации 6Ц254, работающего в системах перемещения закрылков и крыла СПЗ-1А и СПК-2 самолётов Ту-22М, Ту-154 и других. Работают эти реле на переменном напряжении 36 В частотой 400 Гц, сравнивают постоянные напряжения потенциометров до 27 В с порогом срабатывания до 0,65 В.

Промежуточное реле 220В

Такой прибор считается вспомогательным устройством и применяется в различных автоматических схемах, а также в управлении. Назначением реле промежуточного является функция разъединения в цепях контактов отдельных групп. Также оно может производить одновременное включение одной цепи и выключение другой.

Схемы включения реле 220В промежуточного бывают двух видов:

1. По принципу шунта. В этом случае все питающее напряжение подается на обмотку реле.
2. По серийному типу. Здесь обмотку механизма с катушкой выключателя соединяют последовательно.

В схеме реле, в зависимости от его конструктивного исполнения, могут присутствовать до трех обмоток на катушках.

Конструкция

Обычно поляризованное реле состоит из ферромагнитного магнитомягкого сердечника (ярма) с двумя намагничивающими обмотками, подвижного ферромагнитного якоря и контактной системой. Якорь связан с контактной системой, как правило, состоящей из одного переключаемого контакта. Начальный постоянный магнитный поток в ярме создаётся с помощью постоянного магнита — элемента ярма.

Обычно ярмо имеет Ш-образную форму, с двумя или одной обмотками, расположенными на крайних стержнях ярма. Постоянный магнит, расположенный в разрыве среднего стержня магнитопровода ярма, порождает в отсутствие тока обмоток симметричный поток магнитного поля в крайних стержнях. Между полюсными наконечниками крайних стержней находится якорь, который может быть притянут к «левому» или «правому» стержню ярма. При подаче тока в эти две обмотки якорь, в зависимости от полярности тока, перемещается к одному из стержней, а именно к тому, где напряжённость магнитного поля в немагнитном (воздушном) зазоре больше, так как взаимодействие магнитных потоков усиливает поле в одном из зазоров и ослабляет его в другом.

Фазочувствительное реле

Электромеханическое фазочувствительное реле, как правило, работает на индукционном принципе, то есть по конструкции схоже с или двухфазным двигателем. Якорь его выполнен в виде алюминиевого диска, возле которого расположены две обмотки. Якорь удерживается в нейтральном положении пружиной и связан с контактной группой. Если фазы токов обеих обмоток совпадают, то якорь отклоняется вверх, если фазы противоположны — то вниз.

Подобные реле широко применяются в устройствах железнодорожной автоматики как путевые реле: одна обмотка запитана напрямую от источника питания, вторая включена в рельсовую цепь. Если РЦ свободна, то диск поднимается вверх и замыкает контакты, сообщающие о свободности пути, если путь занят, то якорь занимает нейтральное положение, а отклонение диска вниз означает пробой изолирующих стыков и ложное питание от соседней РЦ — смежные рельсовые цепи запитываются напряжениями противоположных фаз.

Фазочувствительное реле

Электромеханическое фазочувствительное реле, как правило, работает на индукционном принципе, то есть по конструкции схоже с или двухфазным двигателем. Якорь его выполнен в виде алюминиевого диска, возле которого расположены две обмотки. Якорь удерживается в нейтральном положении пружиной и связан с контактной группой. Если фазы токов обеих обмоток совпадают, то якорь отклоняется вверх, если фазы противоположны — то вниз.

Подобные реле широко применяются в устройствах железнодорожной автоматики как путевые реле: одна обмотка запитана напрямую от источника питания, вторая включена в рельсовую цепь. Если РЦ свободна, то диск поднимается вверх и замыкает контакты, сообщающие о свободности пути, если путь занят, то якорь занимает нейтральное положение, а отклонение диска вниз означает пробой изолирующих стыков и ложное питание от соседней РЦ — смежные рельсовые цепи запитываются напряжениями противоположных фаз.

Оцените статью:

Все об электромагнитных реле

Электромагнитное реле — реле, которое реагирует на величину электрического тока посредством притяжения ферромагнитного якоря или сердечника при прохождении тока через его обмотку.

Реле имеет ограниченный ресурс это связано в первую очередь из-за принципа его работы: электромеханическое реле функционирует за счет работы магнитного поля и замыкания механических контактов. Механические контакты изнашиваются, катушка сгорает, отсюда и возникает необходимость его ремонта. Чаще всего ремонт заключается в чистке контактов или решении проблем с катушкой.

Конструкция и типовые проблемы

Прежде чем перейти к вопросам ремонта, давайте пройдемся по составным частям электромагнитного реле. Реле само по себе сравнивает величины управляющего воздействия, после чего происходит передача сигнала в управляемые цепи.

В нашем случае на катушку подаётся электрический ток. Якорь притягивается к сердечнику катушки за счет магнитного усилия созданного магнитным потоком.

Реле срабатывает в том случае если подано достаточное напряжение и ток. При срабатывании электромагнита замыкаются контакты. Контактов может быть несколько групп, а также пары нормально-замкнутых и нормально-разомкнутых контактов.

На фото изображено реле МКУ-48, в нижней части которого расположена катушка, подсоединенная проводами к клеммам. В верхней части вы видите набор токопроводящих пластин в составе контактной группы.

Катушка наматывается на каркасе, в ней располагают магнитопровод. Крепится катушка на нем разными методами, например за счет медной пластины, фасонной пластинки, шайб медных и изоляционных.

Конструкций реле может быть великое множество, но основные ответственные узлы одни и те же:

1. Катушка.

2. Контактные группы.

Их взаимное расположение, траектория движения, их количество может существенно отличаться.

Проблема 1 — контакты

Пожалуй, на первом месте в проблеме функционирования всех коммутационных аппаратов является нагар или износ контактов. Для повышения долговечности и снижения контактного сопротивление они могут быть покрыты дорогими металлами, типа серебра, золото или платины.

Но ресурсы всех механических частей ограничены числом срабатываний. Кроме ударной нагрузки, которая возникает при их замыкании, контакты разрушаются от искр и дуг, которые непременно образуются при включении хоть сколько-нибудь мощных электроцепей, особенно если в их составе есть индуктивность или емкость.

Наверняка вы замечали, что когда вы включаете зарядное от смартфона или ноутбука в розетку проскакивает сноп искр, так вот это и есть процесс заряда входной ёмкости. От таких вспышек на контактах образуется нагар.

Если в розетке, благодаря её конструкции он не так страшен – ведь вы, вставляя и вынимая вилку, счищаете малую часть сажи, то в реле нагар накапливается, рано или поздно сопротивление контактов возрастает, они начинают сильнее греться, отсюда получается еще больше нагара.

Следующий этап, это либо выгорание контактных пластин или деталей корпуса реле (автомата, пускателя…), либо, в лучшем случае, ток просто перестанет протекать через реле.

В таком случае нужно восстановить контакты. В простейших случаях нужно почистить их ластиком. Вообще контакты чистят спиртом зубной щеткой, или ватной палочкой, или бумажкой смоченной в спирте, если расстояние между контактами маленькое, а после высыхания шлифуют замшей. После этого стоит усилить прижим контактов, если он ослабился и если есть возможность регулировки.

Но, если они обгорели достаточно сильно, а на замену поставить нечего, можно чистить их стеклянной бумагой или мелкой наждачкой. Только долговечность такого ремонта зависит от остаточного состояния контактов.

Здесь нужно счистить нагар и выровнять контактную площадку, при этом не оставить царапин и не снять слой металла. При этом плоскости контактов должны при их замыкании максимально друг к другу прилегать. От площади соприкосновения зависит переходное сопротивление и нагрев контактов при прохождении тока.  

Проблема 2 – катушка

Магнитный поток, который возникает вокруг катушки, захватывает окружающие пространство и механизмы реле, происходит движение якоря и срабатывание контактов. Этого не произойдет, если катушка сгорела. Давайте рассмотрим частые проблемы с электромагнитной системой реле.

1. Обрыв провода обмотки в месте соединения (пайки) с клеммой. Возникает из-за вибраций, повышенном значении тока в катушке, коррозии и окисления.

2. Межвитковое замыкание. При такой неисправности характерен повышенный нагрев катушки, плохая подтяжка якоря и прижим контактов, повышенный гул (следствие возросшего тока), вибрации корпуса.

3. Обрыв провода в самой катушке.

Симптомы

Мы рассмотрели основные причины поломки реле. Их не так уж и много. Однако симптомов этих неисправностей больше. Чтобы правильно поставить диагноз и решить проблему нужно понять их причину. Давайте теперь поговорим о том, как они проявляются на практике.

Почему реле громко гудит

Межвитковое замыкание это локальное повреждение изоляции обмоточного провода катушки и прохождение тока напрямую через какую-то часть витков. Т.е. ток течет не по длине витка, а в точке, от одной массы проводника, к другой. Ток в таком случае может возрастать.

Тогда реле работает не в номинальном режиме, магнитный поток может отклоняться от необходимой величины в большую и меньшую сторону, это вызывает нестабильность положения якоря, вибрации в магнитопроводе, шихтованном железе. Особо заметен этот дефект на реле переменного тока, которые всегда слегка гудят, то при подобной проблеме они начинают сильно вибрировать, а их гул усиливается в разы.

Внешне проявляться это может как потемнения на отдельных участках катушки. Дальнейшая работа реле с таким дефектом приведет к тому, что в месте межвиткового замыкания будет происходить усиленный нагрев, со временем катушка перестанет функционировать, вариантов развития ситуации два:

1. Хороший – в катушке перегорит часть витков, и цепь будет разорвана, от образовавшейся гари ток перестанет протекать. Тогда магнитопровод и шасси катушки останутся целыми. В таком случае достаточно найти такую же катушку и произвести её замену. Для этого реле разбирается не полностью, а только в тех местах, где это необходимо, например в РВП катушка снимается с шасси и заменяется без каких – либо проблем.

2. Плохой вариант – реле нагревается и от высокой температуры происходит возгорание обмоток и изоляторов, в результате чего повреждается магнитопровод. Если он подвижный, как на фото выше, то дальнейшая его работа может быть нарушена или невозможна вообще, тогда кроме катушки нужно найти и магнитопровод, в таком случае проще поменять реле полностью, а сгоревшее оставить на запчасти, если контактные группы в нем уцелели.

Кроме самого реле это может повлечь за собой и дальнейшие проблемы в виде пожара. Поэтому если реле начало сильно гудеть – не откладывайте его осмотр на потом.

Катушку можно перемотать, обмоточные данные могут быть указаны на этикетке, которая опоясывает катушку. На фото ниже вы видите, какая может быть указана информация:

• Марка провода;
• Диаметр провода;
• Число витков;
• Рабочее напряжение;
• Частота.

Теперь нужно удалить этикетку и посмотреть: может повреждение таится на поверхности? Тогда вы можете смотать немного провода, устранить проблему (заизолировать и спаять) и домотать обратно. Если на поверхности не видно дефектов, тогда нужно срезать или сматывать всю обмотку искать неисправность. Если она существенная – перематывать новым проводом.

Если такая этикетка сгорела, или повреждена нужно попробовать установить реле на обмоточный станок и размотать его вручную сосчитав число витков.

Трещит реле

Реле может трещать при плохом прижиме контактов, у такой проблемы есть три причины:

1. Износ контактов.

2. Разрегулировка прижимной пластины.

3. Недостаточный ток катушки.

У первых двух проблем больше механическое происхождение. Если контакты износились, они могут искрить и трещать. Тогда их нужно заменить. Если заменить нечем, можно попробовать их отшлифовать и выровнять.

Нужно добиться чтобы площадь соприкосновения была не меньше чем 2/3 от общей площади, чтобы это проверить, берут копировальную бумагу и прикладывают к обычной бумаге, после чего делают отпечаток контакта.

Натяжение (упругость пластин на которых расположены контакты) проверяют динамометром (в теории), на практике же, просто отгибают контакт и смотрят как он вернулся назад, если отгибался он слабо, и возвращался вяло – значит нужна регулировка. Если отгибался туго, а возвращался со щелчком – значит всё хорошо.

Если ток катушки малый реле тоже будет трещать. Дело в том, что тогда магнитное поле получается слабым и прижимная сила на контактах тоже. Ток катушки может быть малым из-за просадок напряжения, а также из-за проблем с проводкой. Возможно, где-то есть потери на соединениях, осмотрите все соединения и клеммы.

Реле залипает

Вы отключили цепь, а реле осталось в активном положении, при этом так происходит через раз, т.е. проблема не имеет устойчивого характера:

Причин может быть три:

1. Плохой контакт.

2. Влияние окружающей среды

3. Механическая неисправность.

4. Проблемы в проводке.

Плохое состояние контактов, как я уже неоднократно сказал, – причина нагрева, так вот нагрев может стать причиной залипания контактов. Контакты разогреваются до такой степени, что поверхность металла слипается.

Проверьте чистоту корпуса реле, и что внутри него, может быть, там поселилась какая-то живность, или его чем-то залили. Вполне вероятно природное происхождение проблемы, тип гнезда пауков в электрощите или чего-то подобного.

Если корпус реле в чем-то липком, то проверьте, нет ли этого вещества внутри, может быть это и есть причина залипания контактов. Ну и последний «природный» вариант – может оно замерзло?

Проверьте напряжение на контактах реле, возможно просто где-то есть утечка, и реле остается под напряжением и его контакты не разъединяются.

Реле не срабатывает

Обмотка катушки выполняется тонким медным эмалированным проводом. Толщина провода может быть в районе 0.07 мм и выше. От толщины провода и длины обмотки зависит мощность включения реле и ток необходимый для замыкания контактов.

Для подключения реле к другим устройствам на его нижней части (часто, но не обязательно на нижней) расположены клеммы или другие виды контактов. Простейшая проблема – это когда один из концов катушки отпаивается от этой клеммы.

В таком случае достаточно просто припаять конец катушки. Будьте аккуратны, когда будете зачищать провод от эмали, вы можете переломить его, и он в скором времени отвалится.

Возможно реле не срабатывает, потому что катушка оборвана. Обрыв может быть на поверхности, а может быть и в середине, тогда порядок действий такой же, как и в случае с межвитковыми:

1. Вытащить катушку.

2. Снять с неё оболочку.

3. Проверить обрыв на поверхности, если нет размотать поискать внутри.

4. Спаять место обрыва и заизолировать.

5. Собрать катушку.

Проверка реле

Быструю проверку реле можно выполнить прозвонкой или мультиметром. Для этого прозвоните контакты катушки, цепь должна быть замкнутой, если прозвонка не сработала – значит, катушка не в обрыве.

Следующий шаг проверить нормально-замкнутые контакты, когда на реле нет напряжения, они должны быть замкнуты, сопротивление стремиться к нулю, а прозвонка должна сработать. Подайте напряжение на обмотку и проверьте также нормально-разомкнутую пару. Она должна сомкнуться.

Более точную проверку можно провести мегомметром. Нужно прозвонить сопротивление между независимыми группами контактов, оно должно быть большим, конкретно, сколько написано в технических характеристиках коммутационного прибора, вообще от 1 МОм и выше. Также проверить сопротивление между катушкой и магнитопроводом, якорем. Оно тоже должно быть большим. В противном случае реле не будет функционировать правильно.

Ранее ЭлектроВести писали, что оператор системы распределения «ДТЭК Киевские электросети» (Киев) оснастил современными системами телемеханизации 287 трансформаторных и распределительных подстанций.

По материалам: electrik.info.

Электромагнитные реле — Викиверситет

Реле — электрический выключатель. Он открывается и закрывается под контролем приложенного электрического тока. Переключатель управляется электромагнитом для размыкания или замыкания наборов контактов. Когда через катушку протекает ток, создаваемое магнитное поле притягивает якорь, механически связанный с подвижным контактом. Движение либо создает, либо разрывает соединение с фиксированным контактом.

• Когда ток в катушке отключается, якорь возвращается силой, примерно вдвое меньшей, чем магнитная сила, в расслабленное положение. Обычно это делается под действием пружины или под действием силы тяжести.

Содержимое

• 1 Контакты реле
• 2 Применение релейных цепей
  • 2. 1 Логические вентили
    • 2.1.1 И ВОРОТ
    • 2.1.2 ИЛИ ВОРОТ
    • 2.1.3 Вентиль И-НЕ
    • 2.1.4 НОРГЕЙТ
    • 2.1.5 Ворота исключающего ИЛИ
• 3 Различное время включения и отключения реле
  • 3.1 Медленное включение (втягивание) и медленное выключение (отключение)
  • 3.2 Быстрое включение
  • 3.3 Подавитель шипов индуктора

Контакты могут быть нормально разомкнутыми (НО), нормально замкнутыми (НЗ) или двойными контактами (также известными как «форма С» или переключающими (СО) контактами).

• Нормально разомкнутые контакты соединяют цепь при срабатывании реле; и отключите, когда реле деактивированы.
• Нормально замкнутые контакты размыкают цепь при срабатывании реле; цепь подключена, когда реле неактивно.
• Переключающие контакты управляют двумя цепями: один нормально разомкнутый контакт и один нормально замкнутый контакт с общей клеммой. Проще говоря, они просто переключаются между цепями.

Большинство реле рассчитаны на быстрое срабатывание. Для снижения шума при низком напряжении и уменьшения искрения при высоком напряжении или сильном токе.

• Рекомендуемая литература Реле

Релейные схемы[edit | изменить источник]

Логические ворота[править | править источник]

И ВОРОТ[править | редактировать источник]

В схеме логического элемента И оба реле последовательно с их собственными кнопками переключателя размещаются (параллельно) независимо друг от друга, но подключены к одному и тому же источнику. Цепь лампы (выход) также подключается к этому же источнику. Однако лампа включается последовательно с НОРМАЛЬНО РАЗОМКНУТЫМИ контактами реле А, затем последовательно с НОРМАЛЬНО разомкнутыми контактами реле В. Значит лампа загорится только если… оба контакта будут замкнуты. И произойдет это только в том случае, если сработают оба реле.

ИЛИ ВОРОТ[править | редактировать источник]

В схеме логического элемента ИЛИ оба реле последовательно с их собственными кнопками переключения расположены (параллельно) независимо друг от друга, но подключены к одному и тому же источнику. Цепь лампы (выход) также подключается к этому же источнику. Однако лампа включена последовательно с НОРМАЛЬНО РАЗОМКНУТЫМ контактом реле А, параллельно контактам реле А поставлен нормально разомкнутый контакт реле В. Таким образом, лампа загорится только в том случае, если будет замкнут либо контакт реле А, либо контакт реле В. И это произойдет, если сработает любое из реле.

вентиль И-НЕ[править | редактировать источник]

В схеме логического элемента НЕ-И оба реле, последовательно со своими собственными переключателями, расположены (параллельно) независимо друг от друга, но подключены к одному и тому же источнику. Цепь лампы (выход) также подключается к этому же источнику. Однако лампа включена последовательно с НОРМАЛЬНО ЗАКРЫТЫМ контактом реле А, параллельно контактам реле А поставлен нормально замкнутый контакт реле В. Таким образом, лампа загорится только в том случае, если будет замкнут либо контакт реле А, либо контакт реле В. И это произойдет, если не будет активировано НИ ОДНО или ОДНО реле. Но не оба, когда оба нормально замкнутых контакта будут разомкнуты.

НОР ВОРОТА[править | редактировать источник]

В схеме вентиля ИЛИ-НЕ оба реле последовательно с собственными кнопками переключателей размещаются (параллельно) независимо друг от друга, но подключаются к одному и тому же источнику. Цепь лампы (выход) также подключается к этому же источнику. Однако лампа включается последовательно с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМ контактом реле А, затем последовательно с НОРМАЛЬНО замкнутыми контактами реле В. Значит лампа загорится только если… оба контакта будут замкнуты. И это произойдет только в том случае, если НИ ОДНО из реле не будет активировано. Если какое-то из реле будет активировано, оно разомкнет нормально замкнутые контакты, составляющие последовательную цепь с ЛАМПОЙ (выходом), так что вся цепь будет разомкнута, и лампа не загорится.

Ворота XOR[править | edit source]

В схеме логического элемента XOR оба реле, последовательно со своими собственными переключателями, расположены (параллельно) независимо друг от друга, но подключены к одному и тому же источнику. Цепь лампы (выход) также подключается к этому же источнику.

Расположение контактов более сложное по сравнению с предыдущими. Элемент XOR выдает 1, если один из входов равен единице, но НЕ ОБА. Другими словами, выход XOR равен 0, если оба входа одинаковы. Выход XOR равен 1, если входы разные. В нашей схеме это достигается описанной ниже структурой последовательно с лампой:

Две параллельные цепочки контактов, где в первой цепочке нормально разомкнутый контакт реле А последовательно с нормально замкнутым контактом реле В; а во второй цепочке нормально замкнутый контакт реле А последовательно с нормально разомкнутым контактом реле В

Таким образом, если реле А активировано, его контакт в верхней цепи будет замкнут, а его контакт в нижней цепи будет разомкнут. . А если реле В не срабатывает, то его контакт в верхней цепи замкнут, а в нижней разомкнут. Он обеспечивает нормальную проводимость для лампы, чтобы зажечь.

Если реле В активировано, его нормально разомкнутый контакт во второй цепи будет замкнут, а нормально замкнутые контакты реле А будут замкнуты (реле А не активировано) и цепь будет работать.

Если сработают оба реле, цепочки будут выглядеть вот так «замкнут-разомкнут» «открыт-замкнут» — ни одно не обеспечивает проводимости и лампа не загорится.

Различное время включения и отключения реле[править | править источник]

Быстрое включение и медленное выключение

Конденсатор, включенный параллельно реле, действует как проводник при подаче на него напряжения. С течением времени он заряжается, и когда напряжение на его пластинах достигает напряжения срабатывания реле, реле срабатывает. При обесточивании цепи в конденсаторе все еще остается некоторый заряд. Когда он разрядится через сопротивление катушки реле, и напряжение на его пластинах упадет ниже напряжения отпускания реле, реле отключится.

Медленное включение (втягивание) и медленное выключение (отключение)[edit | править код]

Параллельно реле идет RC-цепочка (резистор-конденсатор). Когда цепь находится под напряжением, напряжение на катушке реле является напряжением питания. Поскольку катушка реле подключена непосредственно к источнику питания (но параллельно с RC-цепочкой), напряжение на ней такое же, как напряжение питания. Однако напряжение в RC-цепочке варьируется (на конденсаторе по сравнению с резистором). Когда цепь обесточена, конденсатор разряжается через сопротивление резистора последовательно с сопротивлением катушки. Требуется время, чтобы напряжение упало с напряжения питания до напряжения отключения реле.

Быстро заряжается[edit | править код]

Когда питание внезапно подается на катушку реле, в катушке накапливается ток. Напряжение в катушке представляет собой Дельта I / Дельта t … Дельта t (изменение времени) мала, поэтому может возникнуть большое напряжение, разрушающее реле. Итак, нам нужно соединить резистор с реле. В нашей схеме резистор ставится на нормально замкнутые контакты реле. При срабатывании реле они размыкаются, «заменяя проводник резистором», и весь индукционный ток рассеивается через этот резистор.

Подавитель шипов индуктора[edit | править код]

Когда катушка реле обесточивается, её электромагнитное поле разрушается, что вызывает кратковременный всплеск напряжения в проводе катушки. Это напряжение может повредить подключенные компоненты в цепи. Поэтому, чтобы подавить его, на реле установлен диод, который будет проводить ток в направлении всплеска, эффективно закорачивая катушку в обратном направлении. Таким образом, энергия пика преобразуется в тепло за счет внутреннего сопротивления диода и рассеивается.

Электромагнитное реле — OMCH

Введение

Реле можно найти практически в любой машине, имеющей электрическую систему.

От бытовой техники, такой как стиральные машины и холодильники, до промышленного оборудования, такого как топливные насосы, системы управления двигателем и многое другое. Реле используются для управления высоковольтными и сильноточными устройствами.

В этой статье мы подробно рассмотрим электромагнитные реле, их принцип работы, характеристики и типы реле, которые используются в приложениях промышленной автоматизации.

Что такое электромагнитное реле?

Электромагнитное реле представляет собой переключающее устройство, в котором используется магнит для включения или выключения переключателя. Они относятся к категории электромеханических устройств.

Электромеханические устройства используют физические контакты для переключения выходов. Из-за движений, происходящих внутри переключателя, во время работы они издают характерный «тикающий» звук.

Реле используются для управления большой электрической нагрузкой с помощью слабого входного сигнала. Например, ввод с маленькой кнопки может активировать реле и тем самым управлять большим асинхронным двигателем; где одной кнопки недостаточно для непосредственного включения/выключения двигателя.

Реле в основном состоит из катушки и набора подпружиненных подвижных контактов. Существует несколько типов реле в зависимости от их конструкции и принципа действия. Давайте рассмотрим основные функции электромагнитного реле.

Как работают электромагнитные реле?

Существует множество типов реле. Ввиду простоты конструкции рассмотрим реле с притягивающим якорем и принцип его работы. На приведенной ниже схеме показана типичная конструкция такого реле с однополюсной конфигурацией на два направления (SPDT).

Основными компонентами реле являются соленоид/электромагнит , узел якоря-пружины и контакты . Давайте обсудим их индивидуальные задачи и то, как они работают вместе, чтобы действовать как переключатель.

Соленоид (также известный как электромагнит) представляет собой медную катушку, намотанную на ферромагнитный материал. Обычно это твердый железный сердечник. Когда на катушку подается напряжение, вокруг катушки создается магнитное поле.

Железный сердечник концентрирует это магнитное поле, превращаясь в магнит до тех пор, пока не будет снято напряжение с катушки.

Соленоиды обычно работают от постоянного тока и не совместимы с источниками переменного тока. Однако также доступны реле, работающие от переменного тока.

Реле переменного тока имеют дополнительный компонент в электромагните, который называется «затеняющее кольцо». Это предотвращает размагничивание электромагнита всякий раз, когда питание переменного тока пересекает нулевую точку. Следовательно, якорь может оставаться притянутым к электромагниту до тех пор, пока на катушку подается питание.

Якорь-пружина в сборе — это подвижный компонент, который находится в реле. Якорь расположен так, что при включении электромагнита он может отклонять якорь к себе.

Возвратная пружина гарантирует возврат якоря в исходное положение, когда на катушку не подается питание. Якорь является проводящим, так как он должен проводить коммутационный ток от общей клеммы к выходным клеммам.

Контакты являются следующими по важности и наиболее часто используемыми частями реле. При переключении нагрузки якорь перемещает контакты между неподвижными контактами. Это приводит к возникновению искр. Если коммутируемая нагрузка является высокоиндуктивной нагрузкой, такой как двигатель, иногда также можно увидеть дуги.

Поэтому материал контактов выбирается так, чтобы он выдерживал электрическую коррозию. Обычно они изготавливаются из серебряного никеля, серебряного оксида кадмия и серебряного оксида олова.

Когда на катушку подается питание, срабатывает электромагнит. Это заставляет якорь притягиваться к электромагниту, что, в свою очередь, обеспечивает соединение между общим контактом и нормально разомкнутым контактом.

При этом разрывается связь между нормально замкнутым контактом и общим контактом.

Существует несколько типов электромагнитных реле. Некоторые из них используются для управления тяжелыми нагрузками, а другие используются в основном в качестве защитных устройств.

Типы электромагнитных реле

• Реле с притянутым якорем
  • Реле с втянутым якорем — простейший тип электромагнитных реле. Реле с притягивающимся якорем бывают двух типов: с навесным якорем и плунжерного типа. Шарнирная арматура типа является наиболее распространенной.

• Когда на катушку подается питание, контакты размыкаются/замыкаются в зависимости от нормально разомкнутого/замкнутого режима выхода.
• Реле с втянутым якорем обычно работают на постоянном токе, и после активации контакты не возвращаются в исходное положение. Их необходимо сбросить вручную.
• Электромагнитные реле с втянутым якорем используются в устройствах безопасности в качестве реле защиты от перегрузки по току, перенапряжения и пониженного напряжения, а иногда также используются в качестве вспомогательных реле.

• Индукционное реле дискового типа
  • Следуя принципу электромагнитной индукции и принципу Феррари, индукционные реле дискового типа в основном используются в качестве защитных реле в системах переменного тока.
  • При подаче питания диск внутри реле начинает вращаться. Подвижный контакт также вращается вместе с диском и может соприкасаться с полевым контактом, замыкая цепь. Обесточивание реле заставляет пружину вращать диск в противоположном направлении и возвращаться в исходное положение.

• Индукционное реле дискового типа специально разработано для работы с системами переменного тока и не работает с непрерывными источниками постоянного тока.

• Реле индукционного типа
  • Индукционные реле чашечного типа аналогичны индукционным реле дискового типа. Основное отличие состоит в том, что в реле дискового типа вращающийся диск заменен алюминиевой чашкой С-образной формы. Это снижает инерцию диска и позволяет работать быстрее.

• Реле индукционного типа используются в высокоскоростных приложениях, таких как приложения направленного или фазового сравнения. Это возможно благодаря их высокой чувствительности, виброустойчивости и меньшей инерционности.
• Существует два основных типа реле индукционного типа: реле реактивного сопротивления или реле типа Mho (для измерения реактивного сопротивления в цепях), направленное или силовое реле (обеспечивают максимальный крутящий момент для срабатывания контактов в условиях неисправности).

• Реле балансирного типа
  • Электромагнитные реле балансного типа также относятся к типу реле с притягивающимся якорем. У них шарнир расположен в середине арматуры, а не на конце. Два конца имеют независимые электромагниты, один обеспечивает удерживающий/удерживающий крутящий момент (слева), а другой обеспечивает рабочий крутящий момент (справа).

• При нормальной работе сила притяжения, создаваемая удерживающим электромагнитом, достаточна для того, чтобы якорь оставался притянутым к нему. В этот момент поле рабочей катушки нейтрализуется ею. В условиях неисправности, когда рабочий ток высок, сила притяжения от управляющего электромагнита становится больше, чем от удерживающего электромагнита. Это заставляет луч отклоняться и входит в контакт с контактами цепи отключения.
• Эти реле обычно работают быстрее, однако любые переходные процессы постоянного тока (всплески) также могут вызывать их срабатывание. Поэтому эти реле обычно не используются.

• Реле с подвижной катушкой
  • Среди семейства электромагнитных реле реле с подвижной катушкой являются наиболее чувствительными. Они используются в приложениях дистанционной и дифференциальной защиты из-за их высокой чувствительности и работают только с системами постоянного тока. Для систем переменного тока их можно дооснастить дополнительными цепями выпрямителей.

• В этом типе реле подвижная катушка может быть типа осевой или поворотной . Осевой тип имеет в два раза большую чувствительность, чем роторный тип. Катушка намотана на подвижную часть (шпиндель), как показано на рисунке выше. Подача тока через катушку заставляет ее вращаться из-за отталкивания, вызванного полюсами постоянного магнита. Вращение приводит к тому, что подвижный контакт замыкает контакты цепи отключения.

• Реле с поляризованным подвижным магнитом
  • Реле поляризованного типа, как следует из названия, имеют поляризованную катушку. Это означает, что реле будет работать только при определенной полярности напряжения, подаваемого на катушку. Реле этого типа особенно подходят для высокочувствительных приложений, где системы работают от источников постоянного тока.
  • Конструкция этих реле аналогична конструкции реле с подвижной катушкой, но поляризующие реле также содержат в себе постоянные магниты, обеспечивающие полярность катушки.

Электромагнитное реле Символ

Электромагнитные реле представлены на электрических схемах различными способами. Некоторые из них содержат общие символы, а некоторые схемы могут иметь сложные символы, указывающие на тип срабатывания и количество полюсов/выходов реле. Давайте посмотрим на некоторые из наиболее распространенных символов реле, встречающихся на электрических чертежах.

• Реле — электромагнитное — SPST
  • Это реле имеет только один замыкающий или размыкающий контакт. Левая часть представляет собой катушку, а правая часть представляет собой два контакта переключателя. Иногда катушку изображают так, как показано на правом изображении. Реле SPST имеют 4 контакта.

• Реле – SPDT – однополюсное, двухпозиционное
  • Это реле аналогично модели SPST, но имеет два выхода. Пока он не активен, вход COM соединен с выходом NC. При подаче питания реле размыкает контакт с НЗ и замыкает контакт с НР выходом. Всего у него 5 контактов.

• Реле — DPST — двухполюсное однопозиционное
  • Это реле имеет два изолированных переключателя, которые можно использовать для двух разных задач. Он имеет 6 контактов, включая 2 контакта для катушки.

В зависимости от количества выводов, количества полюсов/расходов и технологии на электрических чертежах используется множество других стандартных символов. На веб-сайте Electrical-symbols есть подробное руководство по этим символам.

Применение электромагнитных реле

Электромагнитные реле используются там, где необходимо переключать большие электрические нагрузки с помощью слабого сигнала. Реле также используются для обеспечения электрической изоляции между системами высокого и низкого напряжения, чтобы обеспечить защиту систем низкого напряжения и пользователей.

Реле находят применение в

• Автомобили
  • Топливный насос, звуковые сигналы, стартеры, ветровое стекло
• Автоматизация зданий
  • Системы контроля доступа, лифты, панели управления
• Промышленная автоматизация
  • Контроллеры двигателей, контроллеры освещения, распределение электропитания и коммутация
• Бытовые электроприборы
  • Духовки, стиральные машины, внутренние и наружные блоки кондиционирования воздуха

И многое другое.

Как долго работает электромагнитное реле?

Поскольку реле содержит движущиеся части и постоянно включается/отключается, их ожидаемый срок службы относительно меньше, чем у их полупроводниковых аналогов.

Как правило, первой частью реле, которая выходит из строя, являются контакты. По данным FDA, ожидаемый срок службы реле составляет 100 000 операций для их контактов и 10 миллионов операций в целом.

Однако, если реле постоянно находятся под большой нагрузкой, ожидаемый срок их службы может быть значительно ниже. Например, если реле используется для переключения нагрузок, намного превышающих его номинальное значение, контакты могут изнашиваться быстрее и в конечном итоге могут сплавиться вместе, создавая опасную ситуацию.

Как проверить электромагнитное реле

Электромагнитные реле можно проверить с помощью нагрузки или мультиметра. Процедура проверки реле с помощью мультиметра следующая:

1. Установите режим мультиметра в режим непрерывности/зуммера . Подсоедините щупы к клеммам катушки реле. Если звучит зуммер, катушка исправна и исправна.

Проверку катушки можно также выполнить в режиме измерения сопротивления . Функциональная катушка будет иметь сопротивление около 10-500 Ом.

1. Подключите датчики к контактам NO и COM. В этот момент зуммер не должен звонить. Если звучит зуммер, реле неисправно.
2. Аналогичным образом подключите датчики к клеммам NC и COM. Теперь должен звучать зуммер (если измеритель находится в режиме сопротивления, он должен показывать 0 Ом). . Если этого не происходит, значит реле неисправно.

Сколько контактов у электромагнитного реле?

Электромагнитные реле доступны во всех различных формах и размерах. В зависимости от конфигурации реле может иметь количество выводов от 4, 5, 8, а иногда и больше. Есть несколько конфигураций реле, которые широко доступны:

• SPST – однополюсный, однонаправленный
• SPDT — однополюсный, двухпозиционный
• DPST – двухполюсный, однонаправленный
• DPDT — двухполюсный на два направления

В дополнение к контактным клеммам имеются две дополнительные клеммы, которые подключаются к катушке.

Заключение

Электромагнитные реле являются одним из наиболее распространенных типов коммутационных элементов, встречающихся в системах автоматизации. Они используются для управления нагрузками высокого напряжения и сильного тока с использованием сигналов более низкого напряжения.

Реле используются как переключатели и устройства безопасности. В качестве альтернативы существуют твердотельные реле, которые могут заменить более надежные и долговечные электромеханические реле. Твердотельное реле

против электромагнитного реле |HUIMULTD

ВВЕДЕНИЕ:

В настоящее время во все большем количестве областей традиционные электромагнитные реле постепенно заменяются твердотельными реле.
Из этой статьи вы узнаете, в чем разница между EMR и SSR (SSR vs EMR)? Каковы недостатки и преимущества механического реле? Каковы недостатки и преимущества твердотельного реле? Зачем использовать твердотельные реле?

Вы можете быстро перейти к интересующим вас главам с помощью каталога ниже и быстрого навигатора в правой части браузера.

СОДЕРЖАНИЕ

§1. В чем разница между SSR и EMR?

§2. Зачем использовать твердотельные реле?

§3. Почему стоит выбрать HUIMU Industrial?

§1. В чем разница между SSR и EMR

Реле — это электронное устройство управления, которое действует как электрический переключатель почти во всем электрическом и электронном оборудовании. Когда входное значение достигает установленного значения, выходное значение вызывает ступенчатое изменение в выходной цепи, поэтому реле обычно используются для управления большими выходными токами с низкими входными токами. И реле также используются для автоматической регулировки (например, системы контроля температуры), защиты цепи и переключателя цепи.

По структуре реле можно разделить на механические реле (например, электромагнитное реле, электромеханическое реле или ЭМР) и бесконтактные реле (твердотельные реле или ТТР).

Принцип работы механического реле основан на электромагнитной индукции. Структура механического реле очень классическая и почти не изменилась с момента его изобретения и состоит из двух частей: катушки и контакта.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше о твердотельных реле

С развитием науки и техники спрос на реле (малый размер, длительный срок службы, высокая стабильность, высокая производительность и высокая совместимость) растет, поэтому полупроводниковые компоненты используются в качестве переключающих компонентов в реле. Нет механического контакта и катушка в таких реле, которая отличается от традиционных механических реле.

§2. Why choose Solid State Relays

ADVANTAGES

Electromagnetic Relay	Solid State Relay
AC and DC compatible	Anti-vibration, anti-shock
Can provide несколько наборов контактов; доступны нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты	Защита от коррозии и влаги доказательство
Низкая цена	Asynchronous & synchronous switching mode
Compact size	Compatible with digital circuits
Low residual voltage	Fast response time
No heat sink required	Low control power, usually 10-50 mW
Отсутствие тока утечки	Долгий срок службы, в 50-100 раз дольше, чем у электромагнитных реле
	Низкие электромагнитные помехи в режиме синхронного переключения
	No mechanical strain
	No mechanical moving parts
	No noisy action

DISADVANTAGES

44

Electromagnetic Relay	Твердотельное реле
Дрожание контактов	Ток утечки
Высокая мощность управления. Обычно выше 200 мВт	Не подходит для малых выходных сигналов
Ограниченный срок службы контактов	Только один контакт
Максимальная частота коммутации ограничена (5-10 МГц)	Выход может быть только переменного или постоянного тока, несовместим
Шумное действие	Остаточное напряжение 1-1,6 В
Требуется интерфейс для цифрового контура	Обычно требуется радиатор0434
Produce electromagnetic interference (EMI) during operation
Switch action cannot be fully synchronized

The above table helps to compare the advantages and disadvantages of SSR и EMR, и можно обнаружить, что характеристики SSR и EMR различаются из-за разных структур. Однако в действительности применения, преимущества твердотельных реле очень очевидны, и благодаря превосходным преимуществам, указанным ниже, это причина, по которой используются твердотельные реле, и почему твердотельные реле постепенно заменяют электромеханические реле во многих областях.

1. Долговечность и высокая стабильность

На самом деле, срок службы механических контактов определяет срок службы механического реле. Поскольку внутри твердотельного реле нет механических контактов, срок службы реле SSR не будет сокращаться из-за деформации, старения, коррозии и прилипания контактов. При этом внутри твердотельного реле нет механических движущихся частей (таких как пружины, язычки), поэтому дребезга контактов и плохого контакта подвижных частей не будет.

Благодаря бесконтактной конструкции и защите корпуса из смолы твердотельные реле обладают хорошей ударопрочностью, ударопрочностью и коррозионной стойкостью. Твердотельные реле имеют более широкий спектр применения, чем ЭМИ, например, влажность мало влияет на твердотельные реле и лишь незначительно снижает их изоляционные характеристики, а электромагнитные реле очень чувствительны к влажности, если подвергаются воздействию влаги в течение продолжительных периодов времени. со временем срок службы ЭМИ будет сокращен, а компоненты подвергнутся коррозии.

Таким образом, срок службы твердотельного реле в 50-100 раз больше, чем у электромагнитного реле, а надежность твердотельных реле намного выше, чем у электромагнитных реле.

2. Стоимость использования

Первоначальная стоимость твердотельных реле выше, чем у электромагнитных реле. Но с учетом других затрат (таких как полный срок службы, стоимость проверки и обслуживания, потери и низкая эффективность из-за нестабильности или неисправности реле и т. д.) средняя стоимость использования твердотельных реле намного ниже, чем это электромагнитные реле.

Кроме того, в некоторых случаях требуются дополнительные затраты на предотвращение вибрации контактов и плохого контакта механического реле.

3.Эффективное управление

Рабочая частота (или скорость переключения) твердотельных реле в несколько-десятки раз выше, чем у электромагнитных реле, что позволяет использовать ТТР в оборудовании, требующем высокого КПД. Более того, в твердотельных реле в качестве среды передачи сигналов используются полупроводники, поэтому твердотельные реле могут быть совместимы с компьютерными системами управления без добавления дополнительных цепей и оборудования, а ЭМР этого сделать не может.

Время срабатывания твердотельного реле намного меньше, чем у механического реле, а управляющая мощность реле SSR также ниже, чем у реле EMR, что делает EMR неприменимым к оборудованию, требующему короткого срабатывания время и низкая мощность управления. В некоторых специальных приложениях, требующих низкого коэффициента мощности, переключатель должен быть стабильным и не подвергаться вибрации, поэтому реле EMR также нельзя использовать.

4. Электромагнитное излучение

Механическая конструкция заставляет механическое реле генерировать большое количество сигналов электромагнитных помех (ЭМП) в течение периода переключения. Если нет дополнительной схемы защиты, эти сигналы помех могут отрицательно повлиять на электронное устройство и электросеть. А сильные электромагнитные помехи даже повредят организм человека.

Твердотельные реле, напротив, обладают хорошей электромагнитной совместимостью (ЭМС). А твердотельное реле с функцией перехода через нуль может уменьшить влияние внешних помех на SSR, а также уменьшить сигнал помех, генерируемый самим твердотельным реле.

Поэтому, если применение требует низких электромагнитных помех, рекомендуется использовать только полупроводниковые реле.

5.Больше режимов действия

Схема внутри твердотельного реле разнообразна и может быть гибко спроектирована в соответствии с реальными потребностями. Благодаря сочетанию внутренних компонентов твердотельные реле могут обеспечивать разнообразное управление выходной цепью в соответствии с различным состоянием управляющих сигналов и источников питания.

Однако электромагнитное реле может переключать нагрузку только асинхронно, то есть состояние переключателя контролируется только сигналом управления и не зависит от времени сигнала мощности; тогда как твердотельное реле может осуществлять управление синхронно. Конечно, твердотельные реле имеют больше режимов действия, таких как:
1) Асинхронный режим
2) Синхронный режим
3) Режим нулевого или пикового напряжения
4) Режим фазового угла
5) Импульсный режим

§3.

Почему стоит выбрать HUIMU Industrial

HUIMU Industria — компания, специализирующаяся на твердотельных реле и поставляющая высококачественные твердотельные реле и решения по всему миру. Наше высшее руководство обладает более чем 60-летним опытом производства и разработки твердотельных реле. И мы гордимся тем, что предлагаем высококачественную продукцию и предоставляем нашим клиентам услуги и поддержку, которых они заслуживают. В соответствии с потребностями клиентов, мы можем разработать твердотельные реле различных форм и спецификаций, а также предоставить специализированные OEM-услуги для удовлетворения различных требований.

Мы строго контролируем производство и компоненты нашей продукции. Каждый компонент поступает от отличных и надежных поставщиков, каждый рабочий процесс строго соответствует стандарту IS09001, и каждая деталь тщательно тестируется на превосходном испытательном оборудовании. И продукты и компоненты будут на 100% протестированы перед поставкой, чтобы гарантировать, что каждый произведенный продукт будет доставлен клиенту с оптимальными характеристиками.