Реле электромагнитное устройство принцип действия. Электромагнитные реле: принцип действия, устройство и применение

Что такое электромагнитное реле. Как устроено и работает электромагнитное реле. Какие бывают типы электромагнитных реле. Где применяются электромагнитные реле в технике и электронике. Каковы преимущества и недостатки электромагнитных реле.

Что такое электромагнитное реле

Электромагнитное реле — это коммутационное устройство, которое позволяет управлять электрической цепью с помощью электромагнита. Основными элементами реле являются:

• Электромагнит (катушка с сердечником)
• Якорь
• Контактная группа
• Возвратная пружина

Принцип действия электромагнитного реле основан на явлении электромагнитной индукции. При подаче тока на катушку возникает магнитное поле, которое притягивает якорь и переключает контакты. При отключении тока пружина возвращает якорь в исходное положение.

Устройство и принцип работы электромагнитного реле

Рассмотрим более подробно, как устроено и работает типичное электромагнитное реле:

1. Катушка с сердечником создает электромагнитное поле при подаче тока
2. Якорь притягивается к сердечнику под действием магнитного поля
3. Якорь механически связан с подвижными контактами
4. При движении якоря контакты замыкаются или размыкаются
5. Пружина возвращает якорь в исходное положение при отключении тока

Таким образом, реле позволяет управлять мощной нагрузкой в силовой цепи с помощью слабого управляющего сигнала в цепи управления. Это обеспечивает гальваническую развязку цепей.

Основные типы электромагнитных реле

По конструкции и принципу действия различают следующие основные типы электромагнитных реле:

1. Реле с втягивающимся якорем

Простейший тип реле, в котором якорь притягивается к электромагниту. Бывают следующих видов:

• Плунжерные
• С шарнирным якорем
• Балансирные

2. Поляризованные реле

Содержат постоянный магнит, создающий поляризацию якоря. Обладают повышенной чувствительностью.

3. Реле с подвижной катушкой

Катушка перемещается в магнитном поле постоянного магнита. Бывают вращающегося и аксиального типа.

4. Герконовые реле

Используют герметичные магнитоуправляемые контакты (герконы). Отличаются высоким быстродействием.

Где применяются электромагнитные реле

Электромагнитные реле нашли широкое применение в различных областях техники и электроники:

• Системы автоматики и телемеханики
• Устройства защиты электрооборудования
• Коммутация силовых цепей
• Управление освещением
• Автомобильная электроника
• Бытовая техника
• Телекоммуникационное оборудование

Реле позволяют управлять мощными нагрузками с помощью слабых сигналов, обеспечивая надежную гальваническую развязку цепей.

Преимущества и недостатки электромагнитных реле

К основным достоинствам электромагнитных реле можно отнести:

• Простота конструкции
• Надежность в работе
• Высокая нагрузочная способность контактов
• Гальваническая развязка цепей
• Работа как на постоянном, так и на переменном токе

Среди недостатков можно выделить:

• Относительно низкое быстродействие
• Наличие дребезга контактов
• Ограниченный ресурс из-за механического износа
• Значительные габариты и вес
• Чувствительность к ударам и вибрации

Как выбрать электромагнитное реле

При выборе электромагнитного реле следует учитывать следующие основные параметры:

• Напряжение и ток управляющей цепи
• Коммутируемое напряжение и ток
• Количество и тип контактов
• Время срабатывания и отпускания
• Механическая и электрическая износостойкость
• Габаритные размеры и способ монтажа

Правильный выбор реле обеспечит надежную работу устройства в течение всего срока эксплуатации.

Обозначение реле на электрических схемах

На принципиальных электрических схемах реле обозначаются следующим образом:

• Катушка реле — прямоугольник
• Нормально разомкнутый контакт — |/|
• Нормально замкнутый контакт — |→|
• Переключающий контакт — |/→|

Контакты одного реле обозначаются одной буквой с цифровым индексом. Например, K1.1, K1.2 и т.д.

Современные тенденции в развитии реле

В настоящее время наблюдаются следующие тенденции в развитии реле:

• Миниатюризация конструкции
• Повышение быстродействия
• Увеличение коммутируемой мощности
• Расширение функциональных возможностей
• Интеграция с микроконтроллерами
• Применение новых материалов

Активно развиваются твердотельные реле на основе полупроводниковых элементов. Однако электромагнитные реле по-прежнему широко применяются благодаря своей надежности и простоте.

Электромагнитное реле, что это такое, какой принцип действия?

Благодаря открытию электромагнетизма в 18 веке, совсем скоро появилось электромагнитное реле, без которого сегодня не обходится практически не один автоматический электроприбор.

Устройство прочно закрепилось в нашей жизни и нашло применение во многих сферах электротехники, свое широкое примените оно нашло в системах автоматики, различных электроприборах, в защитных системах и во многих других полезных вещах.

Содержание:

• 1 Что такое электромагнитное реле
  • 1.1 Конструкция и устройство
  • 1.2 Принцип работы
  • 1.3 Виды реле
• 2 Плюсы и минусы
  • 2.1 Плюсы
  • 2.2 Минусы
• 3 Реле постоянного и переменного тока, чем они отличаются
  • 3.1 Реле постоянного тока
  • 3.2 Реле переменного тока
• 4 Где используется и как выбрать электромагнитное реле
• 5 Как расшифровывается vdc, vac и что означают значения на корпусе реле
  • 5. 1 Схемы подключения
• 6 Как обозначается реле на принципиальной схеме
• 7 Что такое реле времени, для чего нужно и где используется
• 8 Как проверить реле на работоспособность
• 9 Ведущие производители
• 10 Где можно купить реле
• 11 Как это работает. Видео
• 12 Видео: как проверить на работоспособность?
• 13 Как восстановить?
• 14 Заключение

Что такое электромагнитное реле

Это электромеханическое коммутационное устройство, основанное на принципе электромагнитной силы. При подаче электричества, внутри него образуется магнитное поле, благодаря которому, с помощью специального механизма происходит замыкание или размыкание коммутируемой электрической цепи.

Проще говоря, это устройство для управления другой электрической цепью, выполняющее управление через замыкание и размыкание контактов. Бывают реле постоянного и переменного тока, постоянного тока подразделяются на поляризованные и нейтральные, каждое из них предназначено для своих целей. Более подробно обо всем далее.

Конструкция и устройство

Конструкция состоит из трех главных частей, основным элементом которой является электромагнитная медная катушка с закрепленным внутри ферритовым сердечником (соленоидом), выполняющая роль электромагнита, закрепленная на неподвижной площадке – ярмо.

Вторая часть называется якорь, являющая металлической пластиной с контактной площадкой на конце, в разомкнутом положении удерживающейся пружиной. Контактная часть реле является исполнительным изолированным органом, при перемещении которого контакты замыкаются или размыкаются.

Бывают однопарные, двуполярные, многопарные, исходно замкнутые (NC) или разомкнутые (NO).

Три основные элемента:

1. Первичный или воспринимающий элемент (катушка с сердечником) – воспринимает электричество и преобразует его в магнитное поле.
2. Промежуточный, подвижный элемент (якорь) – в результате появления магнитного поля возникает ЭДС, изменяющая положение якоря или механического привода механизма, который служит для замыкания контактов.
3. Исполнительный орган (нормально замкнутый контакт или разомкнутый) – воздействует на другую электрическую схему включая или отключая ее.

Принцип работы

При подаче напряжения на обмотку катушки создается ЭДС, сила магнитного поля притягивает якорь с исходного положения, преодолевая усилие пружины, удерживающей якорь, тем самым замыкая контакт управляющей цепи.

В зависимости от конструкции реле, якорь замыкает или размыкает эклектическую цепь. После прекращения подачи электричества магнитное поле исчезает и якорь возвращается в свое обратное положение обратным сжатием пружины.

Сама катушка соленоид, в зависимости от количества витков проволоки, может срабатывать на разную силу тока, маркировка обычно указана на корпусе.

Примечание. УЗО представляет из себя обычное размыкающееся реле.

Виды реле

Помимо электромагнитных устройств, сегодня существует большое количество видов реле различного назначения и отличного принципа действия, использующихся для управления системами защиты от перепадов напряжения в бесперебойных системах защиты, автоматических приборах, интегральных электросхемах. К таким типам относятся:

1. Электронные, в качестве ключа используется резистор, не щелкает при переключении
2. Электротепловые
3. Герконовые
4. Времени
5. Приорита
6. Твердотельные – отсутствует соленоид, роль якоря выполняет мощный симистор или тиристор
7. Индукционные
8. Световые (совместно с датчиком света)

Также их следует различать по виду входящего сигнала, в зависимости от конструкции включение и выключение может происходить под воздействием:

1. Напряжения
2. Частоты электрической цепи
3. Изменения мощности
4. Света
5. Температуры
6. Давления
7. Звука
8. Давления газа

Плюсы и минусы

Как и у любого элемента, у реле есть свои преимущества и недостатки, тем не менее несмотря на минусы, в некоторых случаях без применения эти устройств просто не обойтись.

Плюсы

1. Простая конструкция
2. Легко ремонтируется, всегда можно разобрать чтобы подчистить контакты, заменить отдельные элементы
3. Низкое сопротивление на контактах

---

Минусы

1. Ограниченный ресурс, так как используются механические элементы
2. Контакты иногда обгорают
3. Низкая скорость при срабатывании в отличие от полупроводниковых элементов, механическое устройство в сто раз медленнее электронного, но при этом скорость срабатывания все равно достаточно велика
4. Возможно дребезжание контактов при недостаточном напряжении на катушке
5. Щелчки при переключении

Реле постоянного и переменного тока, чем они отличаются

Существуют реле, способные получать входящий сигнал не только от постоянного тока, но и от переменного. Такое решение позволяет применить его практически во всех видах электросети, не только 5 — 12 вольт, например, в автомобиле, но и в энергетических установках от 220В, 380В, рассчитанных на сотни ампер переменного тока и даже выше.

Реле постоянного тока

Реле работает стандартным способом. Подаваемый ток создает электромагнитное поле внутри соленоида, смещает якорь, тем самым размыкает или замыкает цепь.

Подразделяются на поляризованные и нейтральные. Отличаются они тем, что поляризованные срабатывают в однополярной сети. Нейтральные срабатывают независимо от направления полярности.

Реле переменного тока

Реле данного вида используются в сети переменного тока от 220в и работают немного иначе от постоянного. В сердечнике соленоида есть небольшая прорезь, разделяющая его на две части, одна из которых экранирована. При возникновении магнитного потока, одна его часть проходит через экранированную часть якоря, другая часть проходит на прямую.

Благодаря такому решению один из разделенных магнитных потоков в сердечнике немного отстаёт по фазе от другого, в результате чего не возникает перехода через ноль и дребезжание контакта, соответственно, притягивающее усилие сердечника постоянно и достаточное, чтобы удержать притянутый якорь, в этом и есть основное отличие.

Важно! Независимо от вида элемента, на управляемой цепи может коммутироваться постоянный и переменный ток. Все характеристики обычно указываются на корпусе.

Где используется и как выбрать электромагнитное реле

Сложно в это поверить, но самое простое реле стало причиной быстрого развития компьютеров и компьютерной техники и вот почему: в нем бывает два состояния вкл/выкл, а именно эти два состояния схожи с двоичным кодом транзисторов процессора.

Также это простое устройство нашло широкое применение в промышленности, в транспорте, в бытовом оборудовании, энергетики, космонавтике, медицине и.т.д. С ним мы сталкиваемся ежедневно, но не замечаем этого. Например, в ИБП или стабилизаторе напряжения, мгновенно реагирующим на перепады напряжения.

Справочник по слаботочным электрическим реле 3-е издание — скачать

Как расшифровывается vdc, vac и что означают значения на корпусе реле

Как мы выяснили ранее, реле — это специальное исполнительное устройство коммутирующее различные направления электрической цепи. Обозначение VDC на корпусе означает максимальную нагрузку: DC –постоянный ток, V— вольтаж (12V). VAC на корпусе означает V-вольты, AC – переменный ток. Например 12А/35VAC.

Основными параметрами реле являются: напряжение питания соленоида, максимально допустимый ток и напряжение через контакты, эти параметры указаны на корпусе.

Более подробнее об электромеханических реле, высокочастотных, для авто и других можете ознакомиться в нашем каталоге – ссылка на каталог

Схемы подключения

Схем подключения реле, как и самих его видов, большое количество. Для общего понимания представляем самые популярные схемы использования в различных устройствах. Задавайте ваши вопросы в комментариях, благодаря вам мы постараемся расширить этот список более подробно.

Рисунок 1 – общая схема подключения

Рисунок 2 – схема подключения реле поворотника в авто

На рисунке 3 показана схема подключения реле ардуино

Как обозначается реле на принципиальной схеме

Электромагнитное реле по сути является электромагнитом с замком и несколькими группами контактов. Соленоид изображается в форме прямоугольника с линиями выводов. Якорь показывается перпендикулярной прерывистой прямой к выводам от узкой стороны прямоугольника.

Контактная группа изображается в форме ключей из прямых линий. Внутри прямоугольника могут быть изображены буквенные или численные значения.

Что такое реле времени, для чего нужно и где используется

Это устройство, предназначенное для включения и выключения электрической цепи в автоматическом режиме, через определенный интервал времени, используется в электротехнике и чаще в быту. По принципу работы разделяются на следующие виды:

1. Электромагнитные
2. Пневматические
3. С часовым механизмом
4. Моторные
5. Электронные

В электротехнике также существуют интервальные реле, они используются для создания интервального включения цепи с определенной выдержкой по времени после заданного сигнала, когда необходимо выполнить включение с интервалом после включения или выключения.

Бытовые приборы бывают механические и электронные. Сегодня на рынке чаще можно встретить электронные устройства с большим набором функций. Конструкция представляет из себя простую схему с магнитной катушкой и контактной группой, основным отличием от других устройств, является встроенная интегральная схема, управляющая питанием катушки.

В механических приборах интегральную схему заменяет специальный механизм, напоминающий вращающийся диск. За счет вращения диска и перемещения на нем специальных рисок происходит включение или отключение цепи в определенное время.

Реле времени невероятно полезное устройство, нашедшее свое применение во многих сферах жизни, активно применяется для управления питанием электрических приборов от 220В, управлением духовых шкафов, теплых полов, стиральных машин, отопления и систем кондиционирования.

Например, когда необходимо включить электропитание водяного насоса на даче для набора воды без вашего участия и вовремя отключить, чтобы уберечь его от сухого хода. Или полностью обесточить электросеть в определённые часы с целью сбережения электроэнергии.

Как проверить реле на работоспособность

Проверить на работоспособность достаточно просто, для этого нужно посмотреть на корпусе какое номинальное напряжение для этой модели. Если это 12В, достаточно подключить блок питания к контактам, если при срабатывании появляются характерные щелчки, это свидетельствует об исправном состоянии.

Если щелчков нет, возможно неверно соблюдена полярность или недостаточное напряжение. В замкнутом – неисправном реле щелчков не происходит, в таком случае его можно попробовать восстановить, см. видео ниже.

Ведущие производители

Из самых знаменитых стоит выделить несколько компаний производителей, лидеров отрасли. Российская компания АО НПК «Северная заря». Из зарубежных American Zettler (США), Cosmo (Китай), Finder (Германия).

Где можно купить реле

Еще 20 лет назад найти реле было довольно сложно, ее можно было купить как правило на радио рынках или снять с вышедших из строя приборов. Сегодня его можно приобрести практически в любом магазине радио деталей у дома или заказать в интернете по очень доступной цене даже с доставкой на дом.

Как это работает.

Видео

Видео: как проверить на работоспособность?

Как восстановить?

Заключение

Как видите, реле это уникальное и очень простое электромеханическое устройство, применяемое практически во всех сферах жизни, полезность которого трудно переоценить, способное работать даже в космосе. Легко ремонтируется в случае поломки, способно защитить электросеть от опасной ситуации и сберечь время. Спасибо, что прочитали нашу статью, подписывайтесь на нашу группу в контакте, оставляйте комментарии или задавайте вопросы в форме вопрос – ответ, смотрите интересные статьи ниже.

Читать далее — Реле напряжения для квартиры 

Электромагнитное реле.

Принцип действия. | LAZY SMART

   10.03.2016    Один комментарий    Рубрика: Автоматика в быту, Основы автоматики

В обычной жизни мы часто сталкиваемся с выключателями. Это всевозможные рубильники, кнопки, тумблеры — они позволяют управлять устройствами дискретно, проще говоря, включать и выключать их. Обычный выключатель представляет собой два контакта, которыми можно замкнуть или разомкнуть электрическую цепь. Дискретное управление различными устройствами в автоматическом режиме предполагает возможность включать и выключать их без участия человека. Именно для этой цели предназначено электромагнитное реле, и именно поэтому без него не обходится ни одна система автоматического управления.

Электромагнитное реле – устройство, имеющее группу контактов, которые меняют своё состояние на противоположное при подаче управляющего напряжения.

Рис. 1. Электромагнитное реле

Простыми словами, реле – это выключатель, который выключается не вручную человеком, а электрическим способом, с помощью подачи управляющего сигнала. Для того чтобы стало совсем понятно, рассмотрим принцип действия электромагнитного реле.

Принцип действия реле

Реле состоит из катушки, якоря и группы контактов.

Рис. 2

1 – проводники контактов реле, 2 – контакты реле, 3 – якорь, 4 – сердечник, 5 – катушка

 

Принцип действия реле чрезвычайно прост. Если подать на катушку управляющее напряжение, в ней возникнет магнитное поле и притянет якорь, который в свою очередь замкнёт контакты. На рис. 2 изображено реле с одной группой контактов, но в общем случае групп контактов может быть много. При возникновении в катушке магнитного поля, все они меняют своё положение на противоположное. Да, да! Именно на противоположное. Это означает, что изначально они могут быть не только разомкнуты, но и замкнуты.

Нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт

Различают два основных вида контактов реле: нормально закрытые (НЗ) и нормально открытые (НО). Названия отражают состояние контактов в «нормальном», когда на катушке реле НЕТ напряжения. Нормально закрытые контакты замкнуты в нормальном состоянии, а нормально открытые – разомкнуты.

Ещё одни тип контактов – перекидные. Их нельзя назвать ни нормально закрытыми, ни нормально открытыми, поскольку они имеют и тот и другой контакт. При переключении реле, такой контакт размыкает одну цепь и замыкает другую. Это станет понятнее, когда мы посмотрим их графическое обозначение на схеме.

Обозначение

На электрических схемах реле обозначают как несколько отдельных элементов:

• катушка           

• НЗ контакт     
• НО контакт   
• Перекидной  

Условное деление на разные элементы вводится исключительно для удобства. Это позволяет размещать катушку и контакты в разных частях схемы, чтобы она получилась более компактной и читаемой. При этом все элементы одного реле обозначаются одним и тем же буквенным кодом, т.к. конструктивно – это один элемент.

Также для удобства некоторые элементы реле могут изображаться на схеме и совместно. Например, так может быть обозначена группа нормально открытых контактов:

Примеры

Пример 1.      Нарисуем схему, которая реализует следующий алгоритм: если насос включен – горит зелёная лампочка, а если выключен – красная.

В тот момент, когда насос включается, внутри него замыкается концевик (нормально открытый контакт), который мы ввели в нашу схему. При этом на катушку реле K1 «приходит» напряжение – реле срабатывает, размыкая НЗ контакт К1.1, и красная лампочка гаснет. Одновременно с этим, при замыкании контакта внутри насоса, загорается зелёная лампочка.

Пример 2.      Реализуем пример 1 с использованием перекидного контакта реле.

В этой схеме контакт реле K1.1 — перекидной. Когда реле в «нормальном» состоянии, горит красная лампа. При срабатывании реле K1.1 меняет своё состояние и зелёная лампа загорается.

   Tags: реле, релейная логика

---

---

Что такое электромагнитные реле? Принцип работы и типы

Определение:- Электромеханические реле, в работе которых используются принципы электромагнитного притяжения или электромагнитной индукции. Такие реле называются электромагнитными реле.

Замена механического реле времени R…

Включите JavaScript

Замена механического реле времени на модуль твердотельного реле аномалия в системе. Во избежание таких проблем используется электромеханическое релейное устройство.

В зависимости от принципа действия электромагнитные реле бывают двух типов, т. е. (i) реле с притягивающим якорем и (ii) индукционные реле.

Содержание

(i) Реле с втянутым якорем

Реле с втянутым якорем — простейший тип реле, который работает как на переменном, так и на постоянном токе. Работа этого типа реле заключается в том, что якорь притягивается к электромагниту или через плунжер, покрытый соленоидом.

Все реле притяжения якоря используют один и тот же принцип, т. е. электромагнитное притяжение для своей работы.

Электромагнитная сила, приложенная к якорю или плунжеру, пропорциональна квадрату потока в воздушном зазоре или, можно сказать, квадрату его тока.

Однако в реле постоянного тока эта сила постоянна. Но в случае реле переменного тока общая электромагнитная сила двигалась с удвоенной частотой.

По конструкции реле с втянутым якорем бывают следующих 6 типов:

1. Плунжерный, тип
2. Шарнирный якорь, тип
3. Балансирный, тип
4. Поляризованный сердечник, тип
5. Подвижная катушка, тип
6. Поляризованный сердечник, тип
7. Герконовый тип

You необходимо также знать: Вакуумный автоматический выключатель: конструкция, работа и применение

1. Плунжерный тип Железный плунжер будет перемещаться внутрь и наружу соленоида, чтобы замыкать и размыкать контакт. Это движение плунжера контролируется пружиной. Однако этот тип конструкции стал бесполезным, потому что было изобретено нечто лучшее. 9Рис. Рабочая величина создает магнитный поток в катушке, который создает электромагнитную силу. Здесь электромагнитная сила пропорциональна квадрату потока в воздушном зазоре. Он также пропорционален квадрату тока. Таким образом, сила притяжения увеличивается по мере приближения якоря к полюсу электромагнита. Реле с шарнирным якорем в основном используются для защиты небольших машин, оборудования и т. д. Они также используются для вспомогательных реле, таких как сигнальные флажки, ведомые реле, реле сигнализации, сигнализаторы, семафоры и т. д.

Величина срабатывания реле может быть как переменного, так и постоянного тока. В реле постоянного тока электромагнитная сила притяжения постоянна. В случае реле переменного тока через катушку протекает синусоидальный ток, и, следовательно, сила притяжения определяется выражением

. Из приведенного выше выражения можно понять, что общая сила представляет собой пульсирующую силу с двойной частотой. Поэтому, когда частота удваивается, это может вызвать вибрацию якоря. Следовательно, реле издает гудящий звук и вызывает сильный шум. Эту трудность можно преодолеть, сделав полюс электромагнита заштрихованной конструкции. В качестве альтернативы электромагнит может быть снабжен двумя катушками. Одна катушка находится под напряжением с управляющей величиной. Другая катушка получает питание через фазосдвигающую цепь.

Удерживающая сила обеспечивается пружиной. Коэффициент возврата к срабатыванию для реле с втянутым якорем составляет от 0,5 до 0,9. Для этого типа реле коэффициент для реле переменного тока выше, чем для реле постоянного тока. Реле мгновенного действия. Скорость работы очень высокая. Для современного реле время срабатывания составляет около 5 мс. Это быстрее, чем индукционные дисковые и чашечные реле.

Реле с втянутым якорем компактны, прочны и надежны. На них влияют переходные процессы, поскольку они быстрые и работают как на постоянном, так и на переменном токе. Ток короткого замыкания содержит постоянную составляющую в начале в течение нескольких циклов. Из-за наличия переходного процесса постоянного тока реле может сработать, хотя установившееся значение тока повреждения может быть меньше его срабатывания. Модифицированная конструкция, показанная на рис. (b), снижает влияние переходных процессов постоянного тока.

3. Балансные реле

На рисунке ниже показано балансирное реле, которое представляет собой еще один тип реле с притягивающимся якорем. Как следует из названия, реле состоит из луча, на концах которого расположены два электромагнита. Один электромагнит дает рабочий крутящий момент, а другой дает крутящий момент переобучения. Балка расположена посередине и при нормальных условиях остается горизонтальной.

Рисунок: Реле с балансирной балкой

Когда рабочий крутящий момент превышает/пересекает ограничивающий момент, якорь, установленный на одном конце балки, натягивается, и его контакты размыкаются. Хотя сейчас этот тип реле устарел, в прошлом он был популярен для создания импедансных и дифференциальных реле. На смену ему пришли компараторы выпрямительного моста и реле с подвижной катушкой на постоянных магнитах. Реле балочного типа является надежным и быстрым в работе, обычно требуется только 1 цикл, но оно не является точным, так как на него влияют переходные процессы постоянного тока.

4. Реле с подвижной катушкой

На рисунке (a) показано реле с подвижной катушкой на постоянных магнитах. Его также называют реле с подвижной катушкой поляризованного постоянного тока. Он реагирует только на управляющие величины постоянного тока. Его можно использовать с приводными величинами переменного тока в сочетании с выпрямителями. Реле с подвижной катушкой являются наиболее чувствительным типом электромагнитных реле. Современные реле имеют чувствительность 0,1 мВт. Эти реле дороже, чем индукционные чашки или реле с подвижным железом. Нагрузка ВА реле с подвижной катушкой очень мала. Они используются в качестве ведомых реле с мостовыми компараторами выпрямителя.

Существует два типа реле с подвижной катушкой: с вращающейся катушкой и с аксиально подвижной катушкой.

 Рисунок (a): Реле с вращающейся подвижной катушкой

На рисунке выше показана конструкция типа вращающейся подвижной катушки. Компонентами являются постоянный магнит, катушка, намотанная на немагнитный каркас, железный сердечник, спиральная пружина из фосфористой бронзы для обеспечения крутящего момента возврата, подшипник с драгоценными камнями, шпиндель и т. д. Узел подвижной катушки несет рычаг, который замыкает контакт. Демпфирование обеспечивается алюминиевым каркасом. Время работы около 2 циклов. Медный каркас можно использовать для более сильного демпфирования и более медленной работы. Рабочий момент создается за счет взаимодействия между полем постоянного магнита и полем катушки. Рабочий крутящий момент пропорционален току, проходящему через катушку. Крутящий момент пружины пропорционален прогибу. Реле имеет обратнозависимую характеристику время/ток. Рисунок (b): Реле с аксиально подвижной катушкой

На рисунке (b) показана конструкция с аксиально подвижной катушкой. Поскольку этот тип имеет только один воздушный зазор, он более чувствителен, чем реле с вращающейся подвижной катушкой. Это быстрее, чем реле с вращающейся подвижной катушкой из-за легких деталей. Можно получить время работы порядка 30 мс. Можно получить чувствительность всего 0,1 мВт. Его катушки намотаны на цилиндрический каркас, подвешенный горизонтально. Катушка имеет только осевое перемещение. Реле имеет обратнозависимую характеристику время/ток. Реле с осевой подвижной катушкой является хрупким реле, и, поскольку зазор между контактами мал, с ним необходимо обращаться осторожно.

5. Реле с поляризованным подвижным элементом Рисунок: Реле с поляризованным подвижным элементом

На рисунке показано типичное реле с поляризованным подвижным элементом. Конструкция, показанная на рисунке, представляет собой конструкцию якорного типа со смещением потока. Поляризация увеличивает чувствительность реле. Для поляризации используется постоянный магнит. Постоянный магнит создает поток в дополнение к основному потоку. Это поляризованное реле постоянного тока, предназначенное для использования только с постоянным током. Однако его можно использовать с переменным током с выпрямителями.

Современные реле имеют чувствительность в диапазоне от 0,03 до 1 мВт, в зависимости от их конструкции. Используя транзисторные усилители, чувствительность реле можно увеличить до 1 мВт на срабатывание.

Используется как ведомое реле с компараторами выпрямительного моста. Поскольку его токонесущая катушка является стационарной, оно более надежно, чем поляризованное реле постоянного тока с подвижной катушкой. Его время работы составляет от 2 мс до 15 мс в зависимости от типа конструкции. Обычное реле с притягивающимся якорем не чувствительно к полярности управляющей величины, тогда как поляризованное реле постоянного тока будет работать только при правильной полярности на входе.

6. Герконовые реле

Герконовое реле состоит из катушки и никель-железных полосок (герконов), запечатанных в закрытую стеклянную капсулу, как показано на рисунке. Катушка окружает геркон. Когда катушка находится под напряжением, создается магнитное поле, которое заставляет язычки смыкаться и замыкать контакт. Герконовые реле очень надежны и не требуют обслуживания. Что касается их конструкции, то это электромагнитные реле. Но с точки зрения обслуживания они служат статическими реле. Они используются для контроля и других целей. Их также можно использовать в качестве защитного реле. Герконовые реле вполне подходят для использования в качестве ведомых реле.

Рисунок: Герконовое реле

Потребляемая мощность этого реле составляет от 1 Вт до 3 Вт, а скорость составляет 1 или 2 мс. Они полностью лишены дребезга и больше подходят для нормально закрытых приложений. Сверхмощные герконовые реле могут замыкать контакты, несущие 2 кВт при максимальном токе 30 А или при максимальном напряжении питания 300 В постоянного тока. Напряжение, выдерживаемое емкостью изоляции между катушкой и контактами, составляет около 2 кВ. Открытые контакты выдерживают напряжение от 500 В до 1 кВ.

(ii) Индукционные реле

Индукционные реле работают по принципу электромагнитной индукции. Принцип их работы такой же, как и у однофазного асинхронного двигателя. Следовательно, они могут использоваться только для переменного тока.

Два типа конструкции этих реле: (1) индукционный диск и (2) индукционная чашка.

В обоих типах асинхронных реле подвижный элемент, такой как диск или чашка, эквивалентен ротору асинхронного двигателя. Есть одно отличие от асинхронного двигателя, т. е. железо, связанное с ротором в реле, неподвижно. Подвижный элемент действует как носитель токов ротора, тогда как магнитная цепь замыкается за счет неподвижных магнитных элементов.

1. Индукционное дисковое реле

Существует два типа конструкции индукционных дисковых реле, а именно тип
с заштрихованным полюсом и тип с ваттметром. Рисунок: Реле с экранированными полюсами

В конструкции с экранированными полюсами используется С-образный электромагнит. Половина каждого полюса электромагнита окружена медной полосой, известной как затеняющее кольцо. Заштрихованная часть полюса создает поток, смещенный в пространстве и времени по отношению к потоку, создаваемому незатененной частью полюса. Таким образом, два смещенных в пространстве и времени переменных потока разрезают диск и создают в нем вихревые токи. Крутящий момент создается взаимодействием каждого потока с вихревым током, создаваемым другим потоком. Результирующий крутящий момент заставляет диск вращаться.

Рисунок: Реле ваттметрического типа

В конструкции ваттметрического типа используются два электромагнита: верхний и нижний. Каждый магнит создает переменный поток, который разрезает диск. Для получения сдвига фаз между двумя потоками, создаваемыми верхним и нижним электромагнитами, их катушки могут питаться от двух разных источников. Если они питаются от одного и того же источника, сопротивления и реактивные сопротивления двух цепей делаются разными, так что между двумя потоками будет достаточная разность фаз.

2. Реле индукционного стакана

На рисунке ниже показано реле индукционного стакана. Неподвижный железный сердечник помещается внутрь вращающейся чашки для уменьшения воздушного зазора без увеличения инерции. Шпиндель чашки несет рычаг, который замыкает контакты. Пружина используется для создания крутящего момента возврата в исходное положение. Когда применяются две управляющие величины, одна может создавать рабочий крутящий момент, а другая может создавать ограничивающий крутящий момент. Тормозные магниты не используются с индукционными реле чашечного типа. Он работает по тому же принципу, что и асинхронный двигатель с 8-полюсной конструкцией. Рисунок: Реле индукционного стакана

Ротор представляет собой полый цилиндр (перевернутый стакан). Две пары катушек, как показано на рисунке, создают вращающееся поле, которое индуцирует ток в роторе. Крутящий момент создается за счет взаимодействия между вращающимся потоком и индуцированным током, вызывающим вращение. Инерция чашки намного меньше, чем у диска. Магнитная система более эффективна и, следовательно, магнитная утечка в магнитопроводе минимальна. Этот тип магнитной системы также снижает сопротивление пути индуцированного тока в роторе. Благодаря небольшому весу ротора и эффективной магнитной системе его крутящий момент на вольт-ампер примерно в три раза больше, чем у конструкции индукционного дискового типа. Таким образом, его вольт-амперная нагрузка значительно снижается. Обладает высокой чувствительностью, быстродействием и выдает устойчивый безвибрационный крутящий момент. Его паразитные моменты, вызванные только током или напряжением, малы. Его время работы составляет порядка 0,01 секунды. Таким образом, благодаря высокому соотношению крутящий момент/инерция он вполне подходит для работы на более высоких скоростях.

Магнитного насыщения можно избежать за счет правильной конструкции, а характеристики реле можно сделать линейными и точными в широком диапазоне с очень высоким коэффициентом возврата к срабатыванию. Он по своей природе является самокомпенсирующимся для переходных процессов постоянного тока. Другими словами, он менее чувствителен к переходным процессам постоянного тока. Другие переходные процессы в системе, а также переходные процессы, связанные с трансформаторами тока и релейными цепями, также можно свести к минимуму за счет надлежащего проектирования. Однако на величину крутящего момента влияет изменение частоты системы.

Индукционные реле чашечного типа широко использовались для дистанционных и направленных реле. Позже их заменили статические реле мостового выпрямительного типа.

Принцип работы и испытания электромагнитного реле

Как работает электромагнитное реле?
Как показано на рисунке ниже, электромагнитное реле состоит из электромагнита, якоря, пружины, подвижного контакта и неподвижного контакта.
Обычно электромагнитное реле имеет две цепи: низковольтную цепь управления и высоковольтную рабочую цепь. Низковольтная цепь управления включает катушку электромагнитного реле, низковольтный источник питания и переключатель. В высоковольтную рабочую цепь входят высоковольтный источник питания, двигатель и контакты электромагнитного реле.
Принцип работы электромагнитных реле не сложен, и они работают в основном по принципу электромагнитной индукции. При включении питания в низковольтной цепи управления ток проходит через катушку электромагнита для создания магнитного поля. Затем якорь создает всасывающую силу для приведения в соприкосновение подвижного и неподвижного контактов. Таким образом, рабочая схема включается, и двигатель начинает работать. При отключении питания в низковольтной цепи управления ток в катушке исчезнет и якорь под действием пружины разъединит подвижный контакт и неподвижный контакт. Рабочая цепь отключается, и двигатель перестает работать.

Вообще говоря, электромагнитное реле использует электромагнит для управления состоянием «включено» или «выключено» рабочей цепи. При подаче напряжения на оба конца катушки катушка будет протекать с током и создавать электромагнитный эффект. Электромагнит будет притягивать якорь к железному сердечнику против напряжения пружины, чтобы притянуть подвижный контакт якоря к неподвижному контакту (нормально разомкнутому контакту или NO). При отключении питания притяжение электромагнита исчезнет, ​​а якорь восстановит свое положение под действием напряжения пружины, чтобы освободить подвижный контакт от неподвижного контакта (нормально замкнутый контакт или NC). Вытягивание и отпускание используются для управления размыканием и замыканием цепи. Нормально разомкнутые и замкнутые контакты соответственно относятся к стационарному контакту, который находится в состоянии «включено», когда катушка отключена от питания, и стационарному контакту, который находится в состоянии «отключен», когда катушка подключена к источнику питания.

Как проверить электромагнитное реле?
Узнав о рабочих характеристиках электромагнитного реле, действительно полезно узнать, как проверить ЭМИ, таким образом, вы можете выяснить, исправно ли электромагнитное реле, или проверить, есть ли какие-либо проблемы с ЭМИ?

1. Проверка сопротивления катушки
   С помощью мультиметра измерьте сопротивление катушки реле и определите, находится ли катушка в состоянии разомкнутой цепи. Сопротивление катушки реле тесно связано с ее рабочим напряжением и рабочим током. Рабочее напряжение и рабочий ток катушки можно рассчитать по ее сопротивлению.
2. Проверка сопротивления контакта
   Переведите мультиметр в режим сопротивления и используйте его для измерения сопротивления нормально замкнутого контакта и подвижного контакта. Их сопротивление должно быть равно нулю. Если сопротивление нестабильно или превышает значение, это означает, что контакт находится в состоянии плохого контакта. Если сопротивление нормально разомкнутого контакта и подвижного контакта кажется бесконечным, то состояние должно оцениваться как прилипание контактов. Таким образом, пользователи могут различать, какой из контактов является нормально замкнутым, какой нормально разомкнутым, и находится ли реле в хорошем состоянии (особенно для бывшего в употреблении реле).
3. Проверка напряжения срабатывания и тока срабатывания
   Подсоедините источник питания с регулируемой регулировкой к реле и подайте на реле набор напряжений.