Реле магнитное. Электромагнитное реле: принцип работы, устройство и применение

Как устроено электромагнитное реле. Из каких частей состоит реле. Как работает электромагнитное реле. Для чего применяются электромагнитные реле в электротехнике. Какие бывают виды реле.

Что такое электромагнитное реле и для чего оно нужно

Электромагнитное реле — это коммутационное устройство, которое позволяет управлять мощной электрической цепью с помощью слабого управляющего сигнала. Реле состоит из электромагнита и группы переключающихся контактов. При подаче напряжения на обмотку электромагнита, он притягивает якорь, который механически переключает контакты.

Основные функции электромагнитного реле:

• Коммутация силовых цепей слаботочным управляющим сигналом
• Гальваническая развязка цепей управления и коммутируемых цепей
• Усиление слабых электрических сигналов
• Логические операции в релейно-контактных схемах автоматики

Благодаря этим свойствам, электромагнитные реле широко применяются в системах автоматики, защиты и управления различным оборудованием.

Устройство и принцип работы электромагнитного реле

Основные элементы конструкции электромагнитного реле:

• Электромагнит (сердечник и обмотка)
• Якорь
• Контактная группа (подвижные и неподвижные контакты)
• Возвратная пружина
• Корпус

Принцип работы электромагнитного реле заключается в следующем:

1. При подаче напряжения на обмотку электромагнита создается магнитное поле
2. Якорь притягивается к сердечнику электромагнита
3. Якорь механически воздействует на подвижные контакты, переключая их
4. При снятии напряжения с обмотки якорь возвращается в исходное положение под действием пружины

Таким образом, слабый управляющий сигнал на обмотке позволяет коммутировать мощную нагрузку в силовой цепи.

Основные характеристики электромагнитных реле

При выборе электромагнитного реле следует учитывать следующие основные параметры:

• Номинальное напряжение и ток обмотки
• Напряжение и ток коммутации контактов
• Время срабатывания и отпускания
• Количество и тип контактов (замыкающие, размыкающие, переключающие)
• Механическая и электрическая износостойкость
• Потребляемая мощность

Правильный выбор реле по этим параметрам обеспечит его надежную и долговечную работу в конкретной схеме.

Классификация электромагнитных реле

Электромагнитные реле классифицируют по различным признакам:

По назначению:

• Промежуточные реле
• Реле времени
• Токовые реле
• Реле напряжения
• Поляризованные реле

По роду тока:

• Реле постоянного тока
• Реле переменного тока
• Универсальные реле

По способу действия:

• Моностабильные (с самовозвратом)
• Бистабильные (с механической памятью)

По конструкции:

• Открытые
• Герметичные
• Герконовые

Такое разнообразие типов реле позволяет подобрать оптимальное устройство для любой задачи автоматизации.

Преимущества и недостатки электромагнитных реле

Электромагнитные реле имеют ряд достоинств и некоторые недостатки по сравнению с другими коммутационными устройствами.

Преимущества:

• Простота конструкции и надежность
• Низкая стоимость
• Возможность коммутации больших токов и напряжений
• Гальваническая развязка цепей
• Высокое быстродействие

Недостатки:

• Наличие механического износа контактов
• Возможность дребезга контактов
• Ограниченный ресурс срабатываний
• Относительно большие габариты и вес

Несмотря на недостатки, электромагнитные реле остаются востребованными во многих областях техники благодаря своей простоте и надежности.

Применение электромагнитных реле

Электромагнитные реле нашли широкое применение в различных отраслях:

• Системы промышленной автоматики
• Устройства релейной защиты в энергетике
• Автомобильная электроника
• Бытовая техника
• Телекоммуникационное оборудование
• Системы охранной и пожарной сигнализации
• Медицинская техника

Реле используются везде, где требуется коммутация электрических цепей по сигналам управления.

Как правильно выбрать электромагнитное реле

При выборе электромагнитного реле для конкретного применения следует учитывать следующие факторы:

1. Параметры коммутируемой нагрузки (ток, напряжение, мощность)
2. Напряжение питания обмотки реле
3. Требуемое быстродействие
4. Количество и тип контактов
5. Условия эксплуатации (температура, влажность, вибрации)
6. Требования по надежности и ресурсу
7. Габаритные размеры
8. Стоимость

Правильный выбор реле обеспечит надежную и долговечную работу устройства или системы.

Заключение

Электромагнитные реле остаются незаменимым элементом во многих областях электротехники и электроники. Несмотря на появление более современных полупроводниковых коммутационных устройств, простые и надежные электромагнитные реле продолжают широко применяться благодаря своим уникальным свойствам. Понимание принципов работы и правильный выбор реле позволяет создавать эффективные системы управления и защиты электрооборудования.

Электромагнитное реле.

Устройство, обозначение и параметры реле

Для управления различными исполнительными устройствами, коммутации цепей, управления приборами в электронике активно применяется электромагнитное реле.

Устройство реле достаточно просто. Его основой является катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода.

Внутрь катушки устанавливается стержень из мягкого железа. В результате получается электромагнит. Также в конструкции реле присутствует якорь.Он закреплён на пружинящем контакте. Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

Если катушку подключить к источнику тока, то образовавшееся магнитное поле намагничивает сердечник. Он в свою очередь притягивает якорь. Якорь укреплён на пружинящем контакте. Далее пружинящий контакт замыкается с другим неподвижным контактом. В зависимости от конструкции реле, якорь может по-разному механически управлять контактами.

Устройство реле.

В большинстве случаев реле монтируется в защитном корпусе. Он может быть как металлическим, так и пластмассовым. Рассмотрим устройство реле более наглядно, на примере импортного электромагнитного реле Bestar

. Взглянем на то, что внутри этого реле.

Вот реле без защитного корпуса. Как видим, реле имеет катушку, стержень, пружинящий контакт, на котором закреплен якорь, а также исполнительные контакты.

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

Условное обозначение реле на схеме состоит как бы из двух частей. Одна часть (К1) – это условное обозначение электромагнитной катушки. Она обозначается в виде прямоугольника с двумя выводами. Вторая часть (К1.1; К1.2) – это группы контактов, которыми управляет реле. В зависимости от своей сложности реле может иметь достаточно большое количество коммутируемых контактов. Они разбиваются на группы. Как видим, на обозначении изображены две группы контактов (К1.1 и К1.2).

Как работает реле?

Принцип работы реле наглядно иллюстрирует следующая схема. Есть управляющая цепь. Это само электромагнитное реле K1, выключатель SA1 и батарея питания G1. Также есть исполнительная цепь, которым управляет реле. Исполнительная цепь состоит из нагрузки HL1 (лампа сигнальная), контактов реле K1.1 и батареи питания G2. Нагрузкой может быть, например, электрическая лампа или электродвигатель. В данном случае в качестве нагрузки используется сигнальная лампа HL1.

Как только мы замкнём управляющую цепь выключателем SA1, ток от батареи питания G1 поступит на реле K1. Реле сработает, и его контакты K1.1 замкнут исполнительную цепь. На нагрузку поступит напряжение питания от батареи G2 и лампа HL1 засветится. Если разомкнуть цепь выключателем SA1, то с реле K1 будет снято напряжение питания и контакты реле K1.1 вновь разомкнуться и лампа HL1 выключится.

Коммутируемые контакты реле могут иметь своё конструктивное исполнение. Так, например, различают нормально-разомкнутые контакты, нормально-замкнутые контакты и контакты на переключение (перекидные). Разберёмся с этим поподробнее.

Нормально разомкнутые контакты

Нормально разомкнутые контакты – это контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии до тех пор, пока через катушку реле не потечёт ток. Говоря проще, когда реле выключено, контакты тоже разомкнуты. На схемах реле с нормально-разомкнутыми контактами обозначается вот так.

Нормально замкнутые контакты

Нормально замкнутые контакты – это контакты реле, находящиеся в замкнутом состоянии, пока через катушку реле не начнёт течь ток. Таким образом, получается, что при выключенном реле контакты замкнуты. Такие контакты на схемах изображают следующим образом.

Переключающиеся контакты

Переключающиеся контакты – это комбинация из нормально-замкнутых и нормально-разомкнутых контактов. У переключающихся контактов есть общий провод, который переключается с одного контакта на другой.

Современные широко распространённые реле, как правило, имеют переключающиеся контакты, но могут встречаться и реле, которые имеют в своём составе только нормально-разомкнутые контакты.

У импортных реле нормально-разомкнутые контакты реле обозначаются сокращением N.O. А нормально-замкнутые контакты N.C. Общий контакт реле имеет сокращение COM. (от слова common – «общий»).

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

Как правило, размеры самих реле позволяют наносить на корпус их основные параметры. В качестве примера, рассмотрим импортное реле Bestar BS-115C. На его корпусе нанесены следующие надписи.

COIL 12VDC – это номинальное напряжение срабатывания реле (12V). Поскольку это реле постоянного тока, то указано сокращённое обозначение постоянного напряжения (сокращение DC обозначает постоянный ток/напряжение). Английское слово COIL переводится как «катушка», «соленоид». Оно указывает на то, что сокращение 12VDC имеет отношение к катушке реле.

Далее на реле указаны электрические параметры его контактов. Понятно, что мощность контактов реле может быть разная. Это зависит как от габаритных размеров контактов, так и от используемых материалов. При подключении нагрузки к контактам реле нужно знать мощность, на которую они рассчитаны. Если нагрузка потребляет мощность больше той, на которую рассчитаны контакты реле, то они будут нагреваться, искрить, «залипать». Естественно, это приведёт к скорому выходу из строя контактов реле.

Для реле, как правило, указываются параметры переменного и постоянного тока, которые способны выдержать контакты.

Так, например, контакты реле Bestar BS-115C способны коммутировать переменный ток в 12А и напряжение 120V. Эти параметры зашифрованы в надписи 12А 120VAC (сокращение AC обозначает переменный ток).

Также реле способно коммутировать постоянный ток силой 10А и напряжением 28V. Об этом свидетельствует надпись 10A 28VDC. Это были силовые характеристики реле, точнее его контактов.

Потребляемая мощность реле.

Теперь обратимся к мощности, которую потребляет реле. Как известно, мощность постоянного тока равна произведению напряжения (U) на ток (I): P=U*I. Возьмём значения номинального напряжения срабатывания (12V) и потребляемого тока (30 mA) реле Bestar BS-115C и получим его потребляемую мощность (англ. — Power consumption).

Таким образом, мощность реле Bestar BS-115C составляет 360 милливатт (mW).

Есть ещё один параметр – это чувствительность реле. По своей сути, это и есть мощность потребления реле во включённом состоянии. Понятно, что реле, которому требуется меньше мощности для срабатывания, является более чувствительным по сравнению с теми, которые потребляют большую мощность. Такой параметр, как чувствительность реле, особенно важен для устройств с автономным питанием, так как включенное реле расходует заряд батарей. К примеру, есть два реле с потребляемой мощностью 200 mW и 360 mW. Таким образом, реле мощностью 200 mW обладает большей чувствительностью, чем реле мощностью 360 mW.

Как проверить реле?

Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Так как обмотка катушки реле обладает активным сопротивлением, то его можно легко измерить. Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ω), до нескольких килоом (kΩ). Обычно самое низкое сопротивление обмотки имеют миниатюрные реле, которые рассчитаны на номинальное напряжение 3 вольта. У реле, номинальное напряжение которых составляет 48 вольт, сопротивление обмотки намного выше. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.

Номинальное напряжение (V, постоянное)	Сопротивление обмотки (Ω ±10%)	Номинальный ток (mA)	Потребляемая мощность (mW)
3	25	120	360
5	70	72
6	100	60
9	225	40
12	400	30
24	1600	15
48	6400	7,5

Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 mW.

Электромагнитное реле является электромеханическим прибором. Это, наверное, является самым большим плюсом и в то же время весомым минусом.

При интенсивной эксплуатации любые механические части изнашиваются и приходят в негодность. Кроме этого, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому их покрывают сплавами драгоценных металлов, таких как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. Если ваше реле всё-таки вышло из строя, то замену ему можно купить здесь.

К положительным качествам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Электромагнитные реле и магнитные пускатели

Страница 1 из 2

Релейным элементом (реле) называется устройство, в котором осуществляется скачкообразное изменение (переключение) выходного сигнала под воздействием управляющего (входного) сигнала, изменяющегося непрерывно в определенных пределах (рис.  1).
Реле широко применяют в системах автоматики и электропроводе, так как с их помощью можно управлять большими мощностями на выходе при малых по мощности входных сигналах, выполнять логические операции, создавать многофункциональные релейные устройства, осуществлять коммутацию электрических цепей, фиксировать отклонения контролируемого параметра οι заданного уровня, выполнять функции запоминающего элемент и т. д.
На рисунке  1 приведена характеристика управления реле, отражающая зависимость выходной величины от входной. При достижении определенного значения входной величины Хср выходная величина вменяется скачкообразно, т. е. происходит срабатывание реле. Большинство реле имеют характеристику управления с гистерезисной петлей, т. е. значение выходной величины, при котором происходит переход выходной величины в исходное состояние Х1, (отпускание реле), не равно параметру срабатывания Хср.

Рис. 1. Характеристика управления реле

Классификация реле.

Реле классифицируют по следующим признакам: роду входных физических величин, на которые они реагируют; функциям, которые они выполняют в системах управления; конструкции и т. п.
По виду физических величин различают электрические, механические, тепловые, оптические, магнитные, акустические и другие реле. При этом следует отметить, что реле может реагировать не только на значение конкретной величины, но и на разность значений (дифференциальное реле), изменение знака величины (поляризованное реле) или скорость изменения входной величины.

Реле обычно состоит из трех основных функциональных элементов: воспринимающего, промежуточного и исполнительного.
Воспринимающий (первичный) элемент воспринимает контролируемую величину и преобразует ее в другую физическую величину.
Промежуточный элемент сравнивает значение этой величины с заданным значением и при его превышении передает первичное воздействие на исполнительный элемент. Исполнительный элемент передает воздействие от реле в управляемые цепи. Эти элементы могут быть выполнены самостоятельно или объединены между собой.
По устройству исполнительного элемента различают контактные и бесконтактные реле. Контактные реле воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов, замкнутое или разомкнутое состояние которых позволяет обеспечить или полное замыкание, или полный механический разрыв выходной цепи. Бесконтактные реле воздействуют на управляемую цепь путем резкого (скачкообразного) изменения параметров выходных электрических цепей (сопротивления, индуктивности, емкости) или изменения уровня напряжения (тока).
Воспринимающий элемент в зависимости от назначения реле и рода физической величины, па которую он реагирует, может иметь различные исполнения как по принципу действия, так и по устройству. Например, в реле максимального тока или реле напряжении воспринимающий элемент выполнен в виде электромагнита, а в реле давления — в виде мембраны или сильфона, в реле уровня — в виде поплавка и т. д.

Основные характеристики

Основные характеристики реле определяются зависимостями между параметрами входной и выходной величины. Различают следующие основные характеристики реле:
величина срабатывания Хср — значение параметра входной величины, при котором реле включается. При Х<Хср выходная величина равна при Х>Хср величина У скачком изменяется от Утин до Умах и реле включается. Величина срабатывания, на которую отрегулировано реле, называется уставкой;
мощность срабатывания Рср — минимальная мощность, которую необходимо подвести к воспринимающему органу реле, чтобы перевести его из состояния покоя в рабочее состояние;
управляемая мощность — мощность нагрузки, которой управляют коммутирующие органы реле в процессе переключений. По мощности управления различают реле цепей малой мощности (до 25 Вт), средней мощности (до 100 Вт) и повышенной мощности (свыше 100 Вт). Последние относятся к силовым реле и называются контакторами;
время срабатывания tcp — промежуток времени от подачи на вход реле сигнала Хср до начала воздействия на управляемую цепь. По времени срабатывания различают нормальные, быстродействующие, замедленные реле и реле времени.
Электромагнитные реле благодаря простой конструкции и высокой надежности широко применяют в различных системах управления, защиты, контроля и т. д. Электромагнитным называется реле, у которого контакты перемещаются при притягивании якоря к сердечнику электромагнита, по обмотке которого протекает электрический ток.

Устройство электромагнитного реле.

Основные части электромагнитного реле: контактная система, магнитопровод (ярмо, сердечник, якорь) и катушка. Существуют реле различных конструктивных форм, но наиболее распространены среди них реле с поворотным якорем. На рисунке 3 изображена конструктивная схема электромагнитного реле постоянного тока с поворотным якорем. Реле состоит из контактных пружин 1 с контактами 2, якоря 3, латунного штифта отлипания 4, служащего для облегчения отрыва якоря от сердечника при выключении управляющего сигнала, каркаса с обмоткой 5, сердечника 6 и ярма 7. При протекании электрического тока по обмотке 5 возникает магнитное поле. Магнитный поток замыкается через ярмо 7, якорь 3, воздушный зазор между якорем и сердечником и через сердечник 6. Сердечник и якорь намагничиваются, в результате чего возникает электромеханическая сила и якорь притягивает к неподвижному сердечнику 6. При этом конец якоря сжимает контактные пружины 1 и замыкает (размыкает) контакты 2.

Рис. 3. Конструктивная схема электромагнитного реле:

1 — контактные пружины; 2— контакты; 3 — якорь; 4 — штифт отлипания; 5—обмотка; 6—сердечник; 7 — ярмо

При отключении обмотки от сети исчезает сила, притягивающая якорь к сердечнику, и под действием контактных пружин якорь возвращается в исходное положение.
Обмотку реле показывают на принципиальных электрических схемах так, как на рисунке 4, а. Реле может иметь различное число контактов. Некоторые из них разомкнуты при отсутствии тока и обмотке и замыкаются при срабатывании реле. На принципиальных схемах их изображают так, как на рисунке 4, б. Другие контакты замкнуты при отсутствии тока и размыкаются при срабатывании реле. Их обозначают, как показано на рисунке 4, в.

Рис. 4. Условные обозначения реле:
а — катушки; б—замыкающегося контакта; в — размыкающегося контакта

На принципиальных электрических схемах положение контактов реле показывают для обесточенного состояния катушки данного реле.

Реле переменного тока

Реле переменного тока срабатывают при подаче на их обмотки переменного тока определенной частоты. Эти реле применяют в тех случаях, когда основным источником энергии является есть переменного тока.
Конструкция реле переменного тока напоминает конструкцию реле постоянного тока, только сердечник и якорь реле переменного тока изготовляют из листов электротехнической стали, чтобы уменьшить потери на гистерезис и вихревые токи.
Если не предпринимать специальных мер, то электромеханическая сила, с помощью которой притягивается подвижный якорь реле переменного тока, становится пульсирующей и проходит через нуль дважды за период питающего напряжения (кривая F, на рис. 4, а). Для устранения вибраций якоря торец неподвижного сердечника реле расщепляется на две части (рис. 4, б), на одну из которых насаживается короткозамкнутый медный виток, выполняющий роль экрана.
При подаче переменного питающего напряжения на обмотку реле по сердечнику приходит переменный магнитный поток Ф, который у конца сердечника разветвляется. В результате воздействия потока Ф, исток Ф, отстает по фазе относительно потока Ф, на угол 60…80°. Потоки Ф1 и Ф2 создают электромеханические усилия F1 и 2, сдвинутые между собой также на угол 60…80°. Поэтому суммарное электромеханическое усилие, приложенное к ярму (FэM на рис. 4, а), никогда не равно нулю, поскольку обе его составляющие F1 и F2 проходят через нуль в разные моменты времени.
Широко распространены реле, в которых применяют герметизированные контакты (герконы). Магнитоуправляемый герметизированный контакт (геркон) представляет собой стеклянную ампулу 1 (рис. 5), заполненную инертным газом, в которую впаяны упругие ферромагнитные пластинки 2. Зазор между пластинками составляет порядка 300…500 мкм.

Рис. 5.44. К принципу действия реле переменного тока:
а — кривые сил; б — конструкция

Рис. 5.  Схема устройства герконового реле

Управление герконом возможно как с помощью постоянного магнита, так и с помощью обмотки, намотанной непосредственно на геркон (см. рис. 5). В последнем случае устройство называется герконовым реле постоянного тока. Герконовые реле существенно надежнее обычных и имеют гораздо меньшие размеры и массу.

Реле времени

Реле времени представляют собой устройства, конструкция которых содержит специальный узел, обеспечивающий задержку появления (исчезновения) выходного сигнала после подачи (снятия) входного. Реле времени можно классифицировать по принципу действия на следующие группы: с электромагнитным замедлением, с пневматической задержкой, моторные реле времени, с часовым механизмом, электронные и т. д.
В реле времени с электромагнитным замедлением задержка в срабатывании или отпускании создается электромагнитным демпфированием, осуществляемым специальной короткозамкнутой об моткой или гильзой из меди, латуни или алюминия, размещенной на магнитопроводе реле. Эти реле просты и надежны. Выдержка времени в них составляет 0,15…10 с и зависит от толщины немагнитной прокладки между якорем и сердечником и натяжения пружины. Недостатки реле — большие размеры и небольшой диапазон выдержек времени.
В электромагнитных реле времени с пневматической задержкой задержка создается пневматическим механизмом, пристроенным к приводному механизму электромагнитного типа. Эти реле обеспечивают выдержку времени в диапазоне 0,2… 180 с.
Для получения различных по величине регулируемых выдержек времени по нескольким выходным цепям широко применяют моторные реле времени. Они представляет собой электромеханическое устройство с приводом от электродвигателя. Вращение от двигателя через редуктор передается диску сцепления, который свободно вращается на своей оси. При включении электромагнита диск сцепления притягивается к шестерне главной оси, входит с ней в зацепление и начинает вращать главную ось, на которой расположен набор шкал (их может быть три или шесть), стянутых между собой при помощи зажимной гайки. Когда гайка отпущена, шкалы можно поворачивать одну относительно другой и тем самым задавать нужную программу выдержек времени.
Все время работы реле шкалы движутся и укрепленные на них упоры перебрасывают кулачки, а те переключают контактные системы. После отработки программы размыкающий контакт концевого выключателя отключает двигатель реле и главная ось со шкалами останавливается в том положении, которого они достигли. Выключение электромагнита приводит к возврату шкал в исходное положение. При этом все контакты реле вновь окажутся в исходном положении и реле времени готово к новому включению.
Часовые реле времени имеют встроенный часовой механизм, который запускается при подаче входною сигнала на реле. Функцию стрелок в таком устройстве выполняет подвижный контакт, который через заданный промежуток времени взаимодействует с неподвижным контактом. Часовые реле времени позволяют получать выдержки от нескольких секунд до десятков часов. Их основные недостатки — громоздкость, сложность конструкции и высокая стоимость.
Наиболее распространены универсальные и относительно недорогие электронные реле времени. Принцип их действия основан на пересчете электрических импульсов, вырабатываемых генератором стабильной частоты. Поскольку период следования импульсов постоянен, то их количество пропорционально времени. Такие реле состоят из генератора импульсов, управляемого счетчика импульсов и выходного устройства, воздействующего на управляемую цепь. Настраивая счетчик на заданное количество импульсов, можно обеспечить любую выдержку времени.

Электромагнитное реле — Практическая электроника

Электромагнитное реле представляют из себя изделие радиотехнической промышленности, которое используется для коммутации электрического тока.

Простейший электромагнит

Думаю, все уже в курсе , что поле — это не только гектары земли с пшеницей, картошкой, коноплей 🙂

В нашей жизни существуют еще и другие виды полей, невидимые для человеческого глаза. Это может быть гравитационное, электрическое или даже магнитное поле. Давайте рассмотрим, что же из себя представляет магнитное поле?

Магнитное поле образуется вокруг любого куска магнита. Не зависимо от размеров этого кусочка, этот магнит всегда будет иметь два полюса: северный (N — North) и южный (S — South). Стрелки магнитного поля начинаются с Севера и заканчиваются на Юге, но они  нигде не разрываются. Даже в самом магните (доказано наукой).  Как вы знаете, Земля — это тот же самый кусочек магнита очень большого размера. Она также имеет эти два полюса, покрытые льдинами. На полюсах Земли, как вы знаете, компас не работает.

Но самый смак заключается в том, что провод, по которому течет электрический ток,  вокруг себя образует то же самое магнитное поле как и простой магнит.  Буквой I отмечают направление тока, а В — это линии магнитного поля. Они представляют собой замкнутые круги.

Направление линий магнитного поля определяется правилом буравчика

Даже не знаю,  кто первый придумал навернуть провод пружиной и пропустить через него электрический ток, но это того стоило.

В результате этого получили нечто иное, как соленоид. Если на концы такого соленоида подать электрический ток, то он будет обладать магнитными свойствами! Правильнее было бы его назвать электромагнит. Смотрите, сколько силовых  линий образуется в соленоиде, при подаче на его концы электрического тока!

 

А если обмотать какую-нибудь железяку этими витками и подать на них напряжение, то эта железяка станет электромагнитом и будет притягивать к себе металлические предметы.

Внешний вид электромагнитного реле

Дело как раз в том, что принцип электромагнита используется в очень важном электротехническом изделии: в электромагнитном реле.

Возьмем простое электромагнитное  реле

Давайте же посмотрим, что на нем написано:

TDM ELECTRIC — видимо производитель. РЭК 78/3 — название реле. Дальше идет самое интересное. Мы видим какие то полоски и цифры.  Контакты с 1 по 9  — это и есть  коммутационные контакты реле, 10 и 11 — это катушка реле.

Теперь обо всем по порядку.  Реле состоит из коммутационных контактов. Что значит словосочетание «коммутационные контакты»? Это контакты, которые осуществляют переключение. Катушка — это медный провод, намотанный на цилиндрическую железку. В результате, соленоид превращается в электромагнит, если на его концы подать напряжение.

Еще чуть ниже мы видим такие надписи, как 5А/230 В~ и 5А 24 В=. Это максимальные параметры, которые могут коммутировать контакты реле. Эти параметры желательно не превышать и брать с большим запасом. Иначе при превышении допустимых параметров контакты реле  могут обгореть, либо полностью выгореть, что в свою очередь приведет к полному выходу из строя электромагнитного реле.

[quads id=1]

Когда напряжение на катушку мы НЕ подаем, то контакт 1 соединяется с 7, 2 с 8, 3 с 9

Иными словами, если достать мультиметр, то можно прозвонить контакты 1 и 7, 2 и 8, 3 и 9. Мультиметр должен показать 0 Ом.

Если же мы подаем напряжение на катушку, то группа контактов перебрасывается. В результате соединяется 4 с 7, 5 с 8, 6 с 9. 

Какое же напряжение подавать на катушку? На катушке уже есть ответ. Написано 12 VDC. DC — это постоянный ток, АС — переменный. Значит, на катушку  подаем 12 Вольт постоянного тока.

С другой стороны мы видим те самые контакты. Слева-направо и сверху-вниз идет нумерация контактов:

Как работает электромагнитное реле

Но как же так оно работает? Все оказывается очень просто. Давайте внимательно рассмотрим фото ниже:

При подаче на катушку напряжения, ярмо притягивается к электромагниту. На ярме находится коммутационный контакт и он движется вслед за ярмом. В результате этого, «пипочка» на коммутационном контакте  перебрасывается на нижний контакт и происходит переключение.

При пропадании напряжения на катушке, пружинка оттягивает ярмо назад и реле принимает свой первозданный вид.

Как проверить электромагнитное реле

Давайте же проверим реле с помощью мультиметра  и блока питания. Прозваниваем контакт 1 и 7 и смотрим, что у нас они звонятся, значит эти контакты соединены. Видно даже визуально.

Подаем напряжение на катушку  12 Вольт  с блока питания и смотрим, что у нас получилось.

В результате у нас ярмо «приклеилось» к электромагниту (катушке)  и потянула за собой коммутационный контакт. Цепь 1 и 7 у нас оборвалась, но зато восстановилась цепь контактов 7 и 4. Вот таким образом проверяются контакты реле.

Если контакты с налетом, то следует протереть их карандашным ластиком. Если прилично поджарились, а другого реле под рукой нет, то здесь поможет только шкурка-микронка. Но этот случай уже критический, так как наждачная бумага сдирает тонкий слой из благородного металла, которым покрыты «пипочки».

Целостность катушки реле проверяется с помощью мультиметра в режиме омметра. Для этого проверяем сопротивление катушки. Оно  зависит от самого реле. У всех  оно разное. Если сопротивления нет или оно очень маленькое  — порядка пару Ом, то значит в катушке либо обрыв, либо короткое замыкание.

На схемах электромагнитные реле обозначаются вот так:

Также контакты обозначают уже просто цифрами. В данном случае:

11 — это общий контакт

11-12 — это нормально замкнутые контакты

11-14 — нормально разомкнутые контакты

Прямоугольником обозначается сама катушка реле, а выводы катушки обозначаются буквами A1 и A2.

При подаче напряжения на катушку в данном реле у нас контакт перекинется, то есть картина будет выглядеть следующим образом:

Без подачи напряжения:

После подачи напряжения:

Плюсы и минусы электромагнитного реле

Плюсы

• Управляемое напряжение и управляющее напряжение никак не связаны между собой. Выражаясь домашним языком — напряжение на катушке никак не связано с напряжением на контактах реле. Они гальванически развязаны, что делает реле безопасным устройством для человека  и самой аппаратуры в электро- и радиопромышленности.
• коммутируемые токи могут достигать сотни ампер у промышленных видов реле (пускатели, контакторы)
• большой срок службы при правильной эксплуатации. До сих пор на некоторых зарубежных станках ЧПУ стоят реле 70-ых годов, чьи коммутационные контакты выглядят почти как новые.
• неприхотливость в работе и надежность. Реле до сих пор используются в средствах автоматического управления (САУ), так как они неприхотливы и готовы работать безотказно, хотя уже давненько разработаны твердотельные реле (ТТР), которые опережают простые электромагнитные реле по многим параметрам.

Минусы

• время задержки срабатывания, в течение которого коммутационный контакт «летит» с одного контакта до другого. В очень быстродействующей аппаратуре реле не применяются.  Производители обеспечивают электротехническую промышленность различными видами реле и других устройств на их принципе.
  
• щелкающий звук при переключении. Кого-то он может раздражать, особенно если реле будет очень часто срабатывать.
• габариты даже самого маленького электромагнитного реле достаточно много занимают место на печатной плате.

Не знаете, где можно купить нужное вам электромагнитное реле?  Вот каталог, где вы найдете подходящее по параметрам реле для своих нужд 😉

Твердотельные реле

(твердотельное реле переменного тока, регулятор мощности, магнитные пускатели, однофазные твердотельные реле, трёхфазное твердотельное реле, купить твердотельные реле, электромагнитные реле, твердотельное реле постоянного тока, схема твердотельного реле, управление твердотельным реле, контакторы, промежуточные реле, полупроводниковое реле , энергосбережение, замена пускателей, замена контакторов, дребезг контактов, снижение уровня помех, снижение акустического шума)

 

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ РЕЛЕ КИППРИБОР

 

                                                                                                         

      Одним из последних достижений в силовой полупроводниковой электронике явилось появление твердотельных реле (ТТР), которые способны заменить электромагнитные реле, контакторы, магнитные пускатели и с успехом могут внедряться в системы автоматизации с возможностью управления от низковольтных сигналов.

ТТР – это полупроводниковые силовые бесконтактные коммутирующие элементы с цепью управления постоянного или переменного тока, гальванически изолированной от силовых цепей коммутации.

ТТР применяются для управления ТЭНами, электромагнитами, электродвигателями и другими силовыми исполнительными механизмами. В последние годы происходит интенсивная замена электромагнитных реле, магнитных пускателей и контакторов на их электронные твердотельные аналоги.

Такие широкие возможности использования ТТР обусловлены их несомненными достоинствами по сравнению с реле электромагнитными, а именно:

• несравненно более длительный срок службы, число переключений ТТР составляет не менее 10 млрд. циклов, что в 1000 раз больше лучших образцов э/м реле и контакторов;
• возможность слаботочного управления;
• отсутствие «дребезга» контактов, по причине отсутствия таковых, тем самым значительно снижается уровень помех в аппаратуре, повышается стабильность автоматизированных систем управления технологическими процессами;
• отсутствие дугового разряда при размыкании контактов реле, что позволяет применять их в пожароопасных и взрывоопасных средах;
• схема переключения в «нуле» синусоиды, что уменьшает уровень помех;
• меньшие габариты;
• простота монтажа;
• неизменные характеристики в течение всего срока службы
• низкое энергопотребление, ТТР потребляют электроэнергии на 95% меньше, чем э/м реле
• отсутствие акустического шума
• повышенное быстродействие (магнитный пускатель 20-30 мс, ТТР – 5-10мс).

      Управление реле осуществляется подачей на его вход логического управляющего сигнала U=3…32 В или U=50…250 В переменного напряжения. Реле способны коммутировать напряжение до 1200 В. Максимальный ток коммутации до 250 А. Сигнал на управление реле можно подавать прямо с выхода контроллера или другого управляющего устройства способного выдавать управляющий сигнал в виде напряжения 3…32 В. Отсутствие механических частей и дугового разряда дает возможность использовать реле для большого количества включений с различной продолжительностью и периодами коммутации. Эта особенность с успехом может быть использована в установках, где необходимо точно поддерживать технологические параметры. Например, точное регулирование температуры при использовании ПИД-регулятора с помощью ШИМ-сигнала при подключении его к реле, которое будет коммутировать силовые цепи нагревательных элементов аналогично сигналу ШИМ с выхода регулятора. ТТР при соблюдении температурного режима могут работать десятилетиями , не производя шума, искрения контактов, и электромагнитных помех.

Применение ТТР возможно не только при разработке и проектировании новых изделий, но также возможна и замена электромагнитных реле, контакторов и пускателей в реально действующем технологическом оборудовании с целью повышения его надежности.

Рекомендации по выбору ТТР

При индуктивных нагрузках (соленоиды, электромагниты и т.д.) рекомендуется выбирать ТТР с 2-4-х кратным запасом от номинального тока, при резистивной нагрузке (ТЭН) нужен 1,5-2-х кратный запас, при управлении асинхронным двигателем необходим 6-10-ти кратный запас по току, обязательно применение радиатора и возможно вентилятора охлаждения.

Важно обеспечить температурный режим работы ТТР. При нагреве свыше 60-80 гр.С заметно снижается величина коммутируемого тока. Поэтому при длительной коммутации нагрузки свыше 5А необходимо применение радиаторов или воздушного охлаждения. Радиатор должен устанавливаться с вертикальным расположением рёбер. Не допускается установка ТТР в замкнутом пространстве без движения воздушного потока. Компания ОМРОН выпускает модели ТТР с встроенным радиатором, со сменным силовым блоком, чем гарантируется точность обеспечения температурного режима ТТР.

ВАЖНО! При коммутации токов свыше 5А обязательно применение радиаторов охлаждения.

При подборе радиатора для ТТР необходимо учитывать, что не существует однозначного соответствия мощности реле и типа радиатора. На охлаждение влияет множество параметров: температура окружающего воздуха, интенсивность его циркуляции, тип и величина коммутируемой нагрузки, и т.д. Поэтому необходимо выбирать радиатор с некоторым запасом по мощности и/или усиливать теплоотвод с помощью вентилятора обдува. Предварительный выбор требуемого типа радиатора для твердотельных реле ОВЕН-KIPPRIBOR можно произвести по нижеприведенной таблице, ориентируясь на допустимую мощность рассеивания радиатора и типы устанавливаемых на него реле.

№	Модель радиатора	Количество и тип устанавливаемых реле	Допустимый ток нагрузки (суммарно всех реле)	Длина, мм	Ширина, мм	Высота, мм	Вес, гр.
1	РТР060	одно реле (серии HD, HDH, MD)	≤ 20A	80	50	50	135
2	РТР061	одно реле (серии HD, HDH)	≤ 40A	127	72	50	255
3	РТР062	одно реле (серии HD, HDH)	≤ 60A	127	115	50	400
4	РТР063	одно реле (серии HD, HDH, BDH)	≤ 100A	180	150	48	630
5	РТР034	одно реле (серии HT, BDH)	≤ 30A	105	100	80	590
6	РТР035	одно реле (серии HT)	≤ 20A	150	90	35	365
7	РТР036	два реле (серии HD, HDH) одно реле (серии HT, BDH)	≤ 40A	150	100	80	855
8	РТР037	два реле (серии HD, HDH) одно реле (серии HT, BDH)	≤ 80A	260	180	50	1400
9	РТР038	три реле (серии BDH) одно реле (серии HT)	≤ 100A (с вентилятором 120×120мм)	150	125	135	2380
10	РТР039	три реле (серии BDH) два реле (серии HD, HDH) одно реле (серии HT)	≤ 200A (с вентилятором 120×120мм)	200	125	135	3350
11	РТР040	три реле (серии BDH)	≤ 250A (с вентилятором 120×120мм)	300	125	135	5000

Компания «Альфа-пром» предлагает Вам твердотельные реле основных мировых производителей (OMRON, FOTEK, COSMO Electronics, CRYD), а также отечественные ТТР OWEN-KIPPRIBOR по ценам представителей фирм-производителей в России, ценам отечественного изготовителя. Специалисты «Альфа-пром» по Вашей заявке предоставят любую технокоммерческую информацию.

 

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕЛЕ КИППРИБОР   

 

	Интерфейсные промежуточные реле в ультратонком корпусе. Серия SR (1- контактные) Промежуточные реле предназначены KIPPRIBOR серии SR предназначены для коммутации и переключения электрических цепей управления постоянного и переменного тока.
	Колодки монтажные серий PYF-011BE (для 1-контактных промежуточных реле) Монтажные колодки KIPPRIBOR PYF-011BE для 1-контактных промежуточных реле
	Промежуточные реле в компактном корпусе. Серия MR (2-х контактные) Телекоммуникационные промежуточные реле KIPPRIBOR серии MR предназначены для коммутации и переключении электрических цепей управления постоянного и переменного тока.
	Колодки монтажные серий PYF-012BE, PYF-022BE, PYF-112BE и PYF-122BE (для 1-но и 2-х контактных промежуточных реле) Колодки монтажные для 1-но и 2-х контактных реле: – двухярусные с винтовым зажимом провода PYF-012BE/2 и PYF-022BE/2; – трехярусные с винтовым зажимом провода PYF-012BE/3 и PYF-022BE/3; – трехярусные с самозажимными клеммами проводов PYF-112BE/3 и PYF-122BE/3; Применяются для установки на DIN-рейку промежуточных реле серии KIPPRIBOR MR или аналогичных 1-но и 2-х контактных промежуточных реле; Аксессуары к колодкам этих серий.
	Промежуточные реле. Серия RP (4-х контактные) Базовая модификация промежуточного реле с 4-я перекидными контактами. Достаточна для 90% случаев применения промежуточных реле, где не требуется коммутации больших токов или жестких требований к габаритам реле. Успешно применяется в качестве замены аналогичных реле GOODSKY RE, FINDER 55.34, RELPOL R4, OMRON MY4
	Колодки монтажные серий PYF-044BE и PYF-144BE (для 4-х контактных промежуточных реле) Колодки монтажные для 4-х контактных реле: – двухярусные, с винтовым зажимом провода, PYF-044BE/2; – трехярусные, с винтовым зажимом провода, PYF-044BE/3; – трехярусные, с самозажимными клеммами проводов, PYF-144BE/3; Применяются для установки на DIN-рейку или плоскость промежуточных реле серии KIPPRIBOR RP или аналогичных 4-х контактных промежуточных реле; Аксессуары к колодкам этих серий.
	Силовые промежуточные реле. Серии RS (3-контактные) Силовые реле серии RS предназначены для коммутации как силовых цепей, так и цепей управления. Монтаж реле на DIN-рейку осуществляется с помощью колодок с 11-контактным круглым разъемом, который гарантирует высокую надежность электрического контакта и прочную фиксацию реле в колодке.
	Колодки монтажные серий PYF-029BE и PYF-039BE для 2- и 3-контактных промежуточных реле с круглым цоколем Применяются для установки силовых реле серии KIPPRIBOR RS или аналогичных, а также совместимых таймеров, терморегуляторов и другого оборудования: — 8-ми контактные колодки с круглым цоколем PYF-029BE и PYF-029BE/M; — 11-ти контактные колодки с круглым цоколем PYF-039BE и PYF-039BE/M. Аксессуары к ним.
	Силовые промежуточные реле KIPPRIBOR серии REP (2- и 4-контактные). Силовые реле серии REP – это универсальная серия силовых промежуточных реле KIPPRIBOR, которая оптимально подходит для коммутации как цепей управления, так и силовых цепей питания нагрузки. Серия REP включает в себя реле с 2 или 4 контактами, которые способны выдерживать ток до 10 А (по AC-1).
	Колодки монтажные серий PYF-025 и PYF-045 для 2- и 4-контактных промежуточных реле. Используются для монтажа на DIN-рейку 2-х и 4-х контактных промежуточных реле KIPPRIBOR серии REP и аналогичных промежуточных реле сторонних производителей.

 

 

Чем отличается реле от контактора?

Основными способами управления электрическими цепями являются включение и отключение потребителей тока. Эту функцию выполняют реле. Для управления работой мощных потребителей, особенно тех, которым необходим большой пусковой ток, потребовались устройства, способные выдержать высокую индуктивную нагрузку. Так появились контакторы и магнитные пускатели. Все подобные устройства можно считать реле с определенной специализацией.

Основные отличия реле и контакторов

Основной сферой использования реле являются слаботочные вторичные электрические цепи с малой индуктивностью. Примерами являются системы освещения, сигнализации и другие маломощные потребители, включение которых не приводит к образованию электрической дуги на контактах. Управление ими не представляет опасности и может выполняться при помощи кнопок, тумблеров и прочих устройств, рассчитанных на малый ток.

Для основной части потребителей, к которым относятся и электродвигатели, необходим большой пусковой ток, создающий высокую индуктивную нагрузку на контакты, что сопровождается появлением электрической дуги. Контакторы предназначены для управления работой этих потребителей. Они имеют следующие конструктивные особенности:

• дугогасительные камеры для нейтрализации искрения контактов;
• подвижные контакты, рассчитанные на высокую частоту коммутации – от 30 до 3600 циклов включения в час;
• управление осуществляется через вспомогательную цепь с более низким напряжением, чем у потребителя тока.

Другими словами, контактор позволяет безопасно управлять мощной цепью при помощи малого тока. В отличие от него, реле используются для размыкания цепи не только по току, но и по другим параметрам, поэтому имеют множество разновидностей (реле тока, напряжения, мощности и другие). Один из их видов – управляющие реле с нормально-открытыми контактами – в отдельных случаях может использоваться вместо контакторов.

Подводя итог, можно сказать что набор отличий между реле и контактором может меняться в зависимости от исполнения этих устройств, но у них одинаковый принцип действия.

магнитное реле — это… Что такое магнитное реле?

магнитное реле

magnetic relay

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

• магнитное регистрирующее устройство
• магнитное склонение

Смотреть что такое «магнитное реле» в других словарях:

• магнитное реле — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN magnetic keymagnetic relayMR …   Справочник технического переводчика

• магнитное реле — magnetinė relė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetic relay vok. magnetisches Röhrenrelais, n rus. магнитное реле, n pranc. relais magnétique, m …   Fizikos terminų žodynas

• магнитное реле — Реле, предназначенное для срабатывания при определенных магнитных явлениях …   Политехнический терминологический толковый словарь

• реле — устройство для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу извне. Состоит из релейного элемента (обычно с двумя устойчивыми состояниями) и группы электрических контактов, которые замыкаются (или размыкаются) при изменении состояния… …   Энциклопедия техники

• РЕЛЕ СОЛЕНОИДНОЕ — реле, построенное на принципе втягивания железного стержня (якоря) внутрь катушки из медной проволоки (соленоида), по к рой проходит ток. Р. c. состоит из соленоида 1, железного якоря 2 со стержнем 3, контактных пружин 4 и спиральной пружины 5.… …   Технический железнодорожный словарь

• РЕЛЕ — РЕЛЕ, электромагнитный переключатель (открытый или закрытый), управляемый изменениями ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА в обмоточном проводе (катушке). Ток, текущий через катушку создает МАГНИТНОЕ ПОЛЕ, которое передвигает металлический контакт, который может… …   Научно-технический энциклопедический словарь

• РЕЛЕ — автоматическое устройство для осуществления требуемой коммутации электрических цепей управления под влиянием слабого командного сигнала извне (электрического тока, световых или инфракрасных лучей, звуковых или электромагнитных колебаний,… …   Большая политехническая энциклопедия

• РМ — радиомаяк радиометр малогабаритный разводная машина разволакнивающая машина разливочная машина разъединитель мощности разъём малогабаритный расплеточная машина распоряжение мэра (помета на документах) распоряжение мэра расчётное место… …   Словарь сокращений русского языка

• Список наиболее употребительных аббревиатур, встречающихся в научно-технической литературе по электронике — …   Википедия

• magnetic relay — magnetinė relė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetic relay vok. magnetisches Röhrenrelais, n rus. магнитное реле, n pranc. relais magnétique, m …   Fizikos terminų žodynas

• magnetinė relė — statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetic relay vok. magnetisches Röhrenrelais, n rus. магнитное реле, n pranc. relais magnétique, m …   Fizikos terminų žodynas

Магнитное реле

Магнитное реле — реле, которое реагирует на изменение магнитных величин или магнитных характеристик материалов.
В магнитных реле построенных на электрическом принципе, в контролируемом магнитном поле вращается якорь, ось которого перпендикулярна направлению магнитного поля. Получаемый постоянный если якорь имеет коллектор или переменный если якорь имеет кольца ток проходит через электрическое реле, срабатывающее при достижении магнитным полем заданного значения.
В других типах магнитных реле используется изменение магнитной проницаемости ферромагнитных материалов в переменном магнитном поле при подмагничивании их постоянным магнитным потоком различной величины. Воспринимающие элементы таких магнитных реле т.н. зонды на выходе дают ЭДС переменного тока основной или двойной частоты в зависимости от схемы, пропорциональную величине напряженности контролируемого магнитного поля. После усиления полученное напряжение подводится к электрическому реле.
Так же используются магнитные реле, использующие изменение сопротивления эффект Гаусса или появление ЭДС Холла в полупроводниковой пластинке в зависимости от значения магнитной индукции, проходящей через плоскость пластинки.
Частным случаем магнитного реле является геркон у которого контакты выполненные их ферромагнитного материала изменяют состояние под действием внешнего магнитного поля

Дата публикации:

05-16-2020

Дата последнего обновления:

05-16-2020

Электромагнит

| инструмент | Британника

электромагнит , устройство, состоящее из сердечника из магнитного материала, окруженного катушкой, через которую пропускается электрический ток для намагничивания сердечника. Электромагнит используется везде, где требуются управляемые магниты, например, в устройствах, в которых магнитный поток должен изменяться, реверсироваться или включаться и выключаться.

Инженерное проектирование электромагнитов систематизировано с помощью концепции магнитопровода.В магнитной цепи магнитодвижущая сила F, или F м определяется как ампер-витки катушки, которая генерирует магнитное поле для создания магнитного потока в цепи. Таким образом, если катушка с n витков на метр проводит ток i ампер, поле внутри катушки составляет ni ампер на метр, а магнитодвижущая сила, которую она генерирует, составляет nil ампер-витков, где l — длина катушки. Более удобно, магнитодвижущая сила равна Ni, , где N — общее количество витков в катушке.Плотность магнитного потока B в магнитной цепи эквивалентна плотности тока в электрической цепи. В магнитной цепи магнитным эквивалентом тока является полный поток, обозначенный греческой буквой фи, ϕ , выраженный как BA, , где A — площадь поперечного сечения магнитной цепи. В электрической цепи электродвижущая сила ( E ) связана с током, i, в цепи, как E = Ri, , где R — сопротивление цепи.В магнитной цепи F = rϕ, , где r — сопротивление магнитной цепи и эквивалентно сопротивлению в электрической цепи. Сопротивление получается делением длины магнитного пути l на магнитную проницаемость, умноженную на площадь поперечного сечения A ; таким образом, r = л / мкА, греческая буква мю, мк, символизирует проницаемость среды, образующей магнитную цепь. Единицы измерения сопротивления — ампер-витки на вебер.Эти концепции могут быть использованы для расчета сопротивления магнитной цепи и, следовательно, тока, необходимого через катушку, чтобы протолкнуть желаемый магнитный поток через эту цепь.

Однако несколько допущений, используемых в этом типе расчетов, делают его в лучшем случае лишь приблизительным руководством к проектированию. Влияние проницаемой среды на магнитное поле можно представить себе как вытеснение магнитных силовых линий в себя. И наоборот, силовые линии, проходящие от области с высокой проницаемостью к области с низкой проницаемостью, имеют тенденцию расширяться, и это происходит в воздушном зазоре.Таким образом, плотность потока, которая пропорциональна количеству силовых линий на единицу площади, будет уменьшаться в воздушном зазоре за счет выступающих или окаймляющих линий по сторонам зазора. Этот эффект усиливается при увеличении промежутков; могут быть сделаны грубые поправки для учета эффекта окантовки.

Также предполагалось, что магнитное поле полностью ограничено внутри катушки. Фактически, всегда существует определенное количество потока рассеяния, представленного магнитными силовыми линиями вокруг внешней стороны катушки, который не способствует намагничиванию сердечника.Поток утечки обычно невелик, если магнитная проницаемость относительно высока.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

На практике проницаемость магнитного материала зависит от плотности потока в нем. Таким образом, расчет может быть выполнен для реального материала, только если доступна фактическая кривая намагничивания или, что более полезно, график μ против B, .

Наконец, конструкция предполагает, что магнитопровод не намагничен до насыщения.Если бы это было так, то плотность потока в воздушном зазоре в этой конструкции не могла бы быть увеличена, независимо от того, сколько тока пропускалось через катушку. Эти концепции более подробно рассматриваются в следующих разделах, посвященных конкретным устройствам.

Соленоид обычно представляет собой длинную катушку, по которой протекает ток, создавая магнитное поле. В более узком смысле это название относится к электромеханическому устройству, которое производит механическое движение при подаче электрического тока. В своей простейшей форме он состоит из железного каркаса, охватывающего катушку, и цилиндрического плунжера, движущегося внутри катушки, как показано на рисунке 1.Для источника переменного тока потери в стали в сплошном каркасе ограничивают эффективность, поэтому используется многослойный каркас, который состоит из стопки тонких листов железа, нарезанных соответствующей формы и уложенных слоем изоляционного лака между ними. простыня. Когда катушка находится под напряжением, плунжер перемещается в катушку за счет магнитного притяжения между ним и рамой, пока не войдет в контакт с рамой.

Соленоиды переменного тока имеют тенденцию быть более мощными в полностью открытом положении, чем устройства постоянного тока.Это происходит потому, что начальный ток, высокий из-за индуктивности катушки, уменьшается за счет воздушного зазора между плунжером и рамой. Когда соленоид закрывается, этот воздушный зазор уменьшается, индуктивность катушки увеличивается, а переменный ток через нее падает. Если соленоид переменного тока заедает в открытом положении, катушка может перегореть.

Когда соленоид полностью открыт, он имеет большой воздушный зазор, а высокое сопротивление этого зазора поддерживает низкий поток в магнитной цепи для данной магнитодвижущей силы, и сила, действующая на плунжер, соответственно низкая.Когда плунжер закрывается, сопротивление падает, а магнитный поток увеличивается, так что сила постепенно увеличивается. Производители соленоидов предоставляют кривые «сила-ход», чтобы пользователи могли выбрать правильные единицы для своих целей. Кривую можно изменить, нагружая плунжер пружиной, так что сила, прилагаемая на протяжении всего хода, может быть согласована с конкретной механической нагрузкой.

MAGNET Relay Service | Topcon Positioning Systems, Inc.

(+) (+) Албания (+355) Алжир (+213) Андорра (+376) Ангола (+244) Антигуа и Барбуда (+1268) Аргентина (+54) Армения (+374) ) Австралия (+61) Австрия (+43) Азербайджан (+994) Багамы, (+1242) Бахрейн (+973) Бангладеш (+880) Барбадос (+2146) Беларусь (+375) Бельгия (+32) Белиз ( +501) Бенин (+229) Бутан (+975) Боливия (+591) Босния и Герцеговина (+387) Ботсвана (+267) Бразилия (+55) Бруней (+673) Болгария (+359) Буркина-Фасо (+226) ) Бирма (+95) Бурунди (+257) Камбоджа (+855) Камерун (+237) Канада (+1) Кабо-Верде (+238) Центральноафриканская Республика (+236) Чад (+235) Чили (+56) Китай (+86) Колумбия (+57) Коморские острова (+269) Конго (Браззавиль) (+242) Конго (Киншаса) (+242) Коста-Рика (+506) Кот-д’Ивуар (+225) Хорватия (+385) Кипр (+) Чешская Республика (+42) Дания (+45) Джибути (+253) Доминика (+1809) Доминиканская Республика (+1809) Восточный Тимор (+670) Эквадор (+593) Египет (+20) Сальвадор ( +503) Экваториальная Гвинея (+240) Эритрея (+291) Эстония (+372) Эфиопия (+251) Фиджи (+679) Финляндия (+358) Франция (+33 ) Габон (+241) Гамбия (+220) Грузия (+7880) Германия (+49) Гана (+233) Греция (+30) Гренада (+1473) Гватемала (+502) Гвинея (+224) Гвинея- Биссо (+245) Гайана (+592) Гаити (+509) Святой Престол (+379) Гондурас (+504) Венгрия (+36) Исландия (+354) Индия (+91) Индонезия (+62) Ирак (+964) ) Ирландия (+353) Израиль (+972) Италия (+39) Ямайка (+1876) Япония (+81) Иордания (+81) Казахстан (+7) Кения (+254) Кирибати (+686) Корея, Южная ( +82) Косово (+383) Кувейт (+965) Кыргызстан (+996) Лаос (+856) Латвия (+371) Ливан (+961) Лесото (+266) Либерия (+231) Ливия (+218) Лихтенштейн ( +417) Литва (+370) Люксембург (+352) Македония (+289) Мадагаскар (+261) Малави (+265) Малайзия (+60) Мальдивы (+960) Мали (+223) Мальта (+356) Маршалловы острова (+692) Мавритания (+222) Маврикий (+230) Мексика (+52) Микронезия, Федеративные Штаты (+691) Молдова, Республика (+373) Монако (+377) Монголия (+976) Черногория (+382) ) Марокко (+212) Мозамбик (+258) Намибия (+264) Науру (+674) Непал (+977) Нидерланды (+31) Новая Каледония (+687) Новая Зеландия (+64) Никарагуа (+505) Нигер ( +2 27) Нигерия (+234) Норвегия (+47) Оман (+968) Пакистан (+92) Палау (+680) Панама (+507) Папуа-Новая Гвинея (+675) Парагвай (+595) Перу (+51) Филиппины (+63) Польша (+48) Португалия (+351) Катар (+974) Румыния (+40) Российская Федерация (+7) Руанда (+250) Сент-Китс и Невис (+869) Сент-Люсия (+758) Сент-Люсия Винсент и Гренадины (+784) Самоа (+685) Сан-Марино (+378) Сан-Томе и Принсипи (+239) Саудовская Аравия (+966) Сенегал (+221) Сербия (+381) Сейшельские острова (+248) Сьерра-Леоне (+232) Сингапур (+65) Словакия (+421) Словения (+386) Соломоновы Острова (+677) Сомали (+252) Южная Африка (+27) Испания (+34) Шри-Ланка (+94) Суринам (+ 597) Свазиленд (+268) Швеция (+46) Швейцария (+41) Тайвань (+886) Таджикистан (+7) Танзания (+255) Таиланд (+66) Того (+228) Тонга (+676) Тринидад и Тобаго (+1868) Тунис (+216) Турция (+90) Туркменистан (+7) Тувалу (+688) Уганда (+256) Украина (+280) Объединенные Арабские Эмираты (+971) Великобритания (+44) США ( +1) Уругвай (+598) Узбекистан (+7) Вануату (+678) Венесуэла (+58) Вьетнам (+85) Йемен (+969) Замбия (+260) Зимбабве (+273)

Реле тока (магнитное): Магнитное реле тока

Реле тока обычно представляют собой двигатели с низким крутящим моментом и меньшей мощностью.Токовое (магнитное) реле использует электрические характеристики работы электродвигателя.

По мере того, как ротор набирает скорость, магнитные поля накапливаются и поворачиваются к двигателю. Это создает противодействующую электродвижущую силу (cemf) или напряжение на пусковой обмотке. Бегущая обмотка потребляет больше тока, когда ротор не работает или вращается медленнее, чем на полной скорости. Токовые выключатели управляемые реле используются для замыкания и размыкания пусковой обмотки. Они работают над изменениями в текущей нити, идёт обмотка.Это делается по мере того, как обмотка идет с самого начала.

Магнитное реле представляет собой электромагнит, подобный соленоиду. Либо груз, либо пружина удерживают контакты пусковой обмотки открытыми, когда система находится в режиме ожидания. Рис. 8-55 представляет собой схему весового агрегата. Когда блок управления двигателем (термостат или реле давления) замыкает контакты, большой ток течет в обмотке хода. Реле тока магнитной катушки, которое сильно намагничено. Она поднимает вес или преодолевает давление пружины и замыкает контакты.

Это действие замыкает цепь пусковой обмотки.

Двигатель быстро ускоряется (ускоряется) на две трети или три четверти номинальной скорости. При этом уменьшается ток, потребляемый обмоткой работающего двигателя. Это снижает магнитную силу реле магнитного тока . Достаточно уменьшения веса или пружины, чтобы открыть точки. На рис. 8-56 показано реле магнитного тока в замкнутом (пусковом) положении, а также в разомкнутом (рабочем) положении.

Реле тока иногда называют реле тока. Это наиболее надежная схема, управляющая реле. Один из типов управления магнитным током — это вращающийся соленоид. Этот тип может быть установлен в любом положении. Должен быть установлен вес типа.

Один тип весового реле магнитного тока показан на рис. 8-57. Тип пружинного привода показан на рис. 8-58. Способ установки токовых пусковых реле показан на Рисунке 8-59.

Эти реле доступны в нескольких вариантах мощности.Разница между закрытием текущего и открытием текущих настроек небольшая. Эта небольшая разница в текущем потоке закроет схему запуска. Затем разомкните цепь, когда двигатель достигнет примерно трех четвертей скорости. На рис. 8-60 показана схема с реле максимального тока.

Коммунальные предприятия иногда снижают напряжение для экономии тока. Текущий тип пускового реле обеспечивает некоторую защиту двигателя в этих условиях. Однако опасность перегорания двигателя все же существует,

..

Реле — Permanent Magnets Ltd

Концепция и применение

Устройства безопасности обычно используются для защиты любых машин, оборудования и жизни людей от поражения электрическим током. Реле являются сердцем любой системы безопасности.

Реле

— это в основном защитные или переключающие устройства, которые изолируют систему, когда электрический ток превышает установленный предел. Тем самым защищая систему от повреждений. Эта система может быть оборудованием или человеческим телом. Все реле реагируют на одну или несколько электрических величин, таких как напряжение или ток.

Существуют различные типы реле.

1. Реле электромагнитное
2. Твердотельное реле
3. Гибридное реле
4. Тепловое реле
5. Герконовое реле и т. Д.

Как работает реле:

Эти реле обычно состоят из катушки, контакта, магнитомягких компонентов, постоянного магнита (может присутствовать или отсутствовать) Пружины (может присутствовать или отсутствовать)

Когда через катушку проходит относительно небольшой ток (вторичный), магнитное поле притягивает контакты, и первичная цепь размыкается.Ток, проходящий через катушку, является результатом увеличения первичного тока сверх установленного предела. В случае GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) этот вторичный ток возникает из-за разницы в утечке тока в первичном токе (может быть из-за поражения электрическим током). Тем самым спасая первичный контур (оборудование и человеческие жизни) от повреждения.

Поскольку для точного срабатывания реле требуется высокая проницаемость, эти детали обычно изготавливаются из 48% NiFe. Контакты и магнитомягкие компоненты должны иметь очень хорошую поверхность и отличные магнитные свойства.

PML обеспечивает эти детали с шероховатостью поверхности:

• Значение шероховатости (Ra) = 0,02 мкм макс.
• Плоскостность = 1 световая полоса макс.

Магнитные свойства:

• Для 48% Ni: Fe: AC проницаемость при 5 мЭ = 12000
• Для 80% Ni: Fe: Проницаемость по переменному току при 40 Гс = 85000

Из-за таких строгих требований к поверхности детали должны быть испытаны в очень чистой атмосфере. PML проверяет детали в чистой среде класса 100.

Что мы можем предложить:

• Реле безопасности человека
• GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю)
• Вспомогательное реле безопасности машины
• CBCT (Трансформатор тока автоматического выключателя)
• Реле для счетчиков газа

FAQ по реле

Q.1. Что такое реле?

• Ответ: Реле — это электромеханический переключатель, который преобразует слабый ток расцепления в механическое движение. Поляризованное реле состоит из магнитомягкой цепи, образованной якорем и ярмом.

Q.2. Объясните компонент реле для безопасности человека?

• Ответ: Детали реле изготовлены из материала 80% NiFe или 48% NiFe. Эти детали требуют очень высокой проницаемости, а контактная поверхность должна иметь очень высокую чистоту поверхности, плоскостность и чистоту. Эти детали используются в выключателях утечки цепи заземления (ELCB) или устройствах остаточного тока (УЗО) для обеспечения безопасности человека

Q.3. Объясните компоненты реле для обеспечения безопасности машины?

• Ответ: Вспомогательные реле используются для безопасности машины.Вспомогательное реле помогает защитному реле в распределительном устройстве для ряда операций. Защитное реле выполняет задачу измерения и при определенных условиях замыкает свои контакты. Защитное реле снимает с себя все обязанности, такие как отключение, задержка по времени, отключение тока цепи отключения, подача сигнала тревоги, отображение флажков и т. Д. Эти функции выполняются вспомогательными реле. Каждая из этих функций выполняется вспомогательным реле. Реле запечатывания, реле аварийной сигнализации, реле задержки времени — вот некоторые из вспомогательных реле.Контакты защитного реле хрупкие. Уплотнительное реле — это вспомогательное реле, которое защищает контакты защитного реле. Реле аварийной сигнализации — это вспомогательное реле, которое подает аварийную сигнализацию (индикацию) как в звуковой, так и в визуальной форме. Реле с задержкой времени — это вспомогательные реле, которые срабатывают после заданного времени задержки. Они используются в цепях управления и сигнализации, чтобы дать время для выполнения требуемой последовательности операций. Существуют различные применения вспомогательных реле. Эти детали состоят из 48% Ni: Fe.PML обеспечивает эти детали с высокими магнитными свойствами и критическими размерами, поддерживаемыми для правильной работы вспомогательного реле.

Уменьшение магнитного взаимодействия герконового реле

Герконовое реле создает внешние магнитные поля и испытывает на них влияние. Поэтому жизненно важно, чтобы пользователь герконового реле знал о влиянии магнитных полей на герконовые реле и окружающие компоненты, это необходимо учитывать при проектировании и тестировании схем печатных плат герконового реле.

Магнитные помехи: здесь источник магнитного поля исходит от разнородного компонента схемы, например магниты, трансформаторы, двигатели, контакторы и другие разнородные реле. Источники магнитных помех следует располагать как можно дальше от герконового реле (ов). Может возникнуть необходимость в установке магнитного экранирования или кожухов вокруг таких компонентов в условиях ограниченного пространства.

Магнитное взаимодействие: это может происходить, когда герконовые реле одного или аналогичного типа расположены рядом друг с другом и магнитные поля, присутствующие вокруг каждого реле, взаимодействуют друг с другом.

Рис. 1. Силовые линии магнитного поля взаимодействия герконового реле.

Рис. 1. Линии магнитного поля, присутствующие вокруг двух одинаковых герконовых реле, установленных рядом на печатной плате, когда оба реле находятся под напряжением; Обратите внимание, что реле монтируются в одном направлении, с одинаковой полярностью катушки и одинаковым током в катушке. В таких условиях присутствующие магнитные поля будут отрицательно влиять на срабатывание реле и характеристики срабатывания реле.

Например; реле 2 находится под напряжением, и его магнитное поле пересекает корпус реле 1, которое обесточено, напряжения срабатывания и отпускания реле 2 останутся в спецификации в таких условиях.Затем на реле 1 подается питание, однако магнитное поле от реле 2 противодействует магнитному полю реле 1. Это приводит к увеличению рабочего напряжения реле 1, возможно, за пределами спецификации реле, поскольку требуется больше энергии для преодоления магнитного поля от реле. 2, а также замкнуть контакты реле 1.

Когда реле 1 запитывается током, протекающим противоположным току в реле 2, попытка активировать реле 2 приводит к более низким напряжениям срабатывания и сброса. Предполагая, что оба реле идентичны, того же эффекта можно добиться, повернув реле 11 на 180 ° и сохранив одинаковые идентификаторы контактов катушек для обоих реле.

Взаимодействие магнитных полей может привести к тому, что реле не сработают или не сработают. Важно отметить, что любая предложенная схема должна быть испытана на предмет взаимодействия в ожидаемом диапазоне рабочих температур, поскольку отказы могут наблюдаться только при экстремальных температурах окружающей среды.

Реле с магнитным смещением: Форма B и фиксирующий контакт (бистабильный) герконовые реле используют заряженные постоянные магниты для смещения контактов герконового переключателя в состояние замкнутого контакта или по направлению к нему.Следовательно, эти герконовые реле всегда будут иметь магнитное поле вокруг себя, независимо от того, включены они или нет. Независимо от этого факта, можно использовать те же методы компоновки печатной платы, чтобы уменьшить взаимодействие герконового реле.

Способы уменьшения магнитного взаимодействия
Следует отметить, что в большинстве случаев взаимодействие не может быть устранено полностью, однако обычно можно ограничить эффекты взаимодействия до приемлемого уровня для любого конкретного приложения при использовании идентичных реле.

Пользователь герконового реле должен найти схему расположения:

• Если все реле срабатывают и срабатывают в пределах спецификации при 23 ° C, при всех ожидаемых последовательностях переключения.
• Если все реле работают правильно при всех ожидаемых последовательностях переключения в ожидаемом диапазоне рабочих температур.

Максимальное пространство между соседними реле:
Каждое удвоение межцентрового расстояния реле (OCD) снижает эффекты взаимодействия примерно в четыре раза.Чем больше расстояние между реле, тем лучше.
Рис. 2. Иллюстрирует термины, относящиеся к межосевому расстоянию и зазору.

Рис. 2.
На межосевом расстоянии [OCD] и зазоре.

Примечание. Различные расстояния OCD / Gap могут потребоваться для горизонтальных и вертикальных осей.

Альтернативная полярность реле:
Для двух или более реле одного типа с последовательно намотанными катушками, расположенных в один ряд, чередование полярностей реле путем поворота реле на 180 ° будет иметь эффект минимизации взаимодействия.См. Рисунок 3.

Рисунок 3.
Один ряд из пяти реле с переменной полярностью.

Альтернативные пары:
Когда пользователю необходимо установить несколько идентичных реле в матрицу, полярность реле может быть чередована попарно для обеспечения повышенной плотности упаковки.
См. Рисунок 4. Обратите внимание, что этот метод используется для минимизации взаимодействия на самом центральном реле матрицы, он не исключает взаимодействия, и взаимодействие будет варьироваться в зависимости от последовательности активации реле.

Рисунок 4.
Расположение матрицы альтернативных пар.

Последовательность активации реле
Избегайте одновременной активации соседних реле. Если окружающие реле вокруг активного реле всегда выключены, это имеет такой же эффект, как увеличение OCD между реле. Этот метод можно использовать с любым выбранным макетом.

Внутреннее магнитное экранирование реле
Некоторые реле включают внутреннее магнитное экранирование, которое позволяет более плотно упаковать реле в заданную матрицу до взаимодействия реле.Однако ВЧ-реле часто не имеют магнитных экранов, так как это может увеличить ВЧ-потери в реле.

Внешнее магнитное экранирование
Магнитные экраны из мю-металла или других материалов с высокой магнитной проницаемостью могут помочь защитить реле друг от друга, а также от источников магнитных помех. Однако экраны должны быть тщательно спроектированы, чтобы предотвратить создание непреднамеренных магнитных шунтов. Шунт заставит магнитное поле полностью обойти реле и может привести к тому, что реле не сработает или сработает.Также важно соблюдать расстояния утечки и зазоры при установке внешнего экранирования.

Электронные реле

| FDA

[Предыдущая глава] [Содержание] [Следующая глава]

ОТДЕЛ. ЗДРАВООХРАНЕНИЯ, ОБРАЗОВАНИЯ И
WELFARE ОБЩЕСТВЕННАЯ СЛУЖБА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
АДМИНИСТРАЦИЯ ПРОДУКТОВ И НАРКОТИКОВ
* ORA / ORO / DEIO / IB *

Дата: 10.11.87 Номер: 51
Смежные программные области:
Медицинское оборудование Радиологическое здоровье

---

ITG ТЕМА: ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕЛЕ

Этот ITG предназначен для ознакомления исследователя с электронным реле.Поскольку это только введение, будут рассмотрены более простые реле (EMR, сухой язычок, ртутный смачиватель и SSR); поскольку более глубокое обсуждение более сложных моделей может разрушить основной фокус этой ITG. Включены объяснения теории реле, влияния окружающей среды, конструкции и отказов.

ТЕОРИЯ

Реле — это устройства с электрическим управлением, которые размыкают или замыкают электрические контакты для воздействия на работу других устройств в той же или другой электрической цепи.Это размыкание и замыкание контактов реле не является мгновенным действием; поскольку для выполнения действия требуется крошечный промежуток времени, от 0,5 до 50 микросекунд. Самыми основными компонентами реле являются его катушка, якорь и контакты. Когда реле включается в некоторую заданную цепь, ток из этой цепи индуцирует магнитное поле в катушке реле. Затем магнитное поле в катушке воздействует на якорь таким образом, что оно заставляет контакты замыкать или размыкать часть цепи, к которой подключены выходные клеммы реле.

Реле выполняет серию последовательных событий, включающих как включение, так и выключение. Начиная с выключенного реле, если напряжение или ток увеличиваются, реле начинает перемещаться через свою неактивную (без срабатывания) область, где переключение не происходит. Затем, когда ток или напряжение все еще увеличиваются, реле входит в область, где оно неактивно и активно (без срабатывания и срабатывания). Здесь реле неконтролируемо включается и выключается и, как говорят, испытывает «дребезг».«Затем реле достигает активной (срабатывающей) области и начинает полностью работать. Теперь реле находится под напряжением и находится в« рабочем состоянии ». Как только напряжение или ток начинают непрерывно уменьшаться, реле начинает двигаться обратно через его активная область. Теперь реле пытается сохранить свое текущее состояние (контакты разомкнуты или замкнуты). Затем реле приближается к области, где оно одновременно удерживает действие и неактивно (выпадение). Это состояние работы реле является параллельным активному / неактивный режим при увеличении тока или напряжения.Наконец, реле достигает неактивной области и становится неработоспособным. Реле теперь обесточено и находится в «восстановленном состоянии». Хотя процесс включения и выключения описательно долгий, необходимо повторить, что реальный процесс происходит быстрее, чем мгновение ока.

РЕЛЕ КОНТАКТЫ

Поскольку основное назначение реле — «замыкание» (замыкание контактов) или «размыкание» (размыкание контактов) цепей, необходимо обсудить контакты реле.

Контакты реле должны быть достаточно большими, чтобы не произошло разрушения от разрушающего плавления; однако они не должны быть слишком большими, иначе плотность тока упадет ниже критического уровня и помешает успешной работе. Наилучший контакт происходит при достаточном электрическом давлении (напряжении) и токе, а также при достаточном механическом давлении на контакты, чтобы вызвать плавление контактных поверхностей при каждой операции.

Контакты могут быть повреждены как при закрытии, так и при открытии.Повреждение замыкания контактов обычно происходит из-за скачков тока, потому что контактные силы в этот момент незначительны, что позволяет контактам скользить и отскакивать. Это нехорошо, потому что ток нагрузки часто во много раз превышает установившееся значение в этот момент. В точке замыкания контакта часто образуется микроскопический сварной шов или «перемычка». В цепях постоянного тока этот мост обычно асимметрично разрывается при следующем размыкании контактов, что приводит к переходу металла. В цепях переменного тока обычно происходит чистая потеря контактного материала, а пары металла, которые конденсируются в непосредственной близости от фактической области контакта, обычно являются черными и ошибочно принимаются за углерод.

Повреждение контакта из-за открытия бывает двух форм; Постоянный и переменный ток. В случае постоянного тока переходные процессы более чем уверены в существовании при размыкании контакта. Когда цепь индуктивной нагрузки постоянного тока размыкается, большая часть энергии, накопленной в нагрузке, должна рассеиваться в виде дуги на контактах, если не предусмотрены другие средства поглощения энергии. Часть энергии нагрузки рассеивается в виде тепла в сопротивлении нагрузки, в потерях на вихревые токи в ее магнитной цепи и в распределенной емкости обмотки катушки.Нагрузки переменного тока обрабатываются по-разному, поскольку устойчивая дуга прекращается, когда ток проходит через ноль, и меняет направление на обратное в конце первого полупериода после разъединения контактов. В условиях умеренной дуги срок службы контактов может быть значительно увеличен за счет шунтирования нагрузки с помощью комбинации резистор-конденсатор-диод, постоянная времени которой равна постоянной времени нагрузки.

Следует соблюдать некоторые меры предосторожности, чтобы гарантировать успешную работу контактов реле. Реле, работающие рядом с чувствительными цепями, могут вызвать проблемы в электронном оборудовании из-за дуги, возникающей при работе контактов.В качестве электрической защиты и защиты от помех необходимо применять какой-либо тип подавления. Еще одна вещь, о которой следует знать, — это переходные напряжения, возникающие при размыкании контактов цепи нагрузки. Эти напряжения могут превышать выдерживаемое диэлектриком напряжение между контактами и другой частью реле. В некоторых схемах эти напряжения могут быть достаточно высокими, чтобы вызвать поломку другого компонента схемы. Эти переходные процессы часто вызывают помехи в соседних или связанных цепях. Устранение переходных процессов высокого напряжения значительно повышает надежность системы, а также скорость отклика и стабильность.В качестве последнего предостережения следует обратить особое внимание на защиту от прикосновения. Правильная защита может увеличить продолжительность жизни на три порядка.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЛЕ

Ниже приведены некоторые общие характеристики реле, которые следует знать исследователю.

Отскок контакта — это неконтролируемое размыкание и замыкание контактов из-за сил внутри реле.

Контактный дребезг — это неконтролируемое размыкание и замыкание контактов из-за внешних сил (например,г., удары / вибрация).

Номинальные характеристики контактов — Это электрическая нагрузка на контакты с точки зрения импульсного тока замыкания, установившегося напряжения и тока, а также индуцированного напряжения отключения.

Полярность обмотки катушки — Если обычные типы реле, предназначенные для низковольтных цепей (50 В), не используются в короткоживущем оборудовании, лучше всего подключить отрицательный потенциал к клеммам внешней катушки. Затем реле можно управлять, подавая заземленный положительный потенциал на внутренние клеммы обмотки (ей) реле.Это сводит к минимуму электролиз и увеличивает срок службы катушек реле.

Полярность контактной пружины — ко всем подвижным пружинам должен быть подключен одинаковый потенциал. Это снижает вероятность случайного короткого замыкания, которое может в мгновение ока разрушить контакты реле.

Срок службы

— Циклический срок службы электромагнитного / электромеханического реле (ЭМИ) может варьироваться от менее одного миллиона операций до сотен миллионов. Некоторые специальные реле способны на многие миллиарды срабатываний. Статический срок службы ЭМИ ограничен физическим или химическим износом их компонентов.Другими возможными ограничениями являются износ катушки и гальваническое воздействие между некоторыми разнородными металлами. Конструкция, материалы и производственные процессы реле являются решающими факторами, определяющими статический срок службы.

Циклический срок службы твердотельных реле (SSR) незначителен, поскольку они являются чисто статическими устройствами. Их статическая жизнь ограничена физическими или химическими изменениями, влияющими на предполагаемую функцию их соединений. Максимальная температура перехода для SSR ограничивает рассеиваемую мощность.Эта внутренне рассеиваемая мощность вызвана прямым падением напряжения на устройстве и требованиями привода устройства (источника питания реле). Переходные процессы напряжения выше номинального могут вывести устройство из строя или вызвать нежелательное состояние. Окружающая среда, конструкция, применение и изготовление SSR определяют статический срок службы.

ТИПЫ

Реле

бывают разных типов и классификаций. Как указывалось ранее, обсуждаются только типы EMR, сухой тростник, смачиваемый ртутью и SSR.Реле классифицируются по входу, выходу, номинальной нагрузке, использованию и общей производительности.

A. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ / ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ РЕЛЕ (EMR)

Универсального назначения — Эти реле таковы, что их конструкция, конструкция, рабочие характеристики и номинальные характеристики могут быть адаптированы для широкого диапазона применений. Обычно они имеют якорь типа тарелки, пластинчатые пружины, контакты кнопок и L-образный или U-образный пяточный элемент (Рисунок 1) (размер изображения 4 КБ). Их работа заключается в натяжении катушки непосредственно на якорь и подвижных контактах, прикрепленных к арматура.Реле общего назначения имеют три рабочих диапазона; легкий (два ампера или меньше), средний (от двух до десяти ампер) и тяжелый или силовой (15 и более ампер). У них есть ожидаемая продолжительность жизни 100 000 операций для их контактов и 10 миллионов операций в целом. Реле общего назначения находят наиболее популярное применение в системах кондиционирования и отопления, бытовых электроприборах, управлении маломощными двигателями, управлении освещением и лифтами.

Реле силового типа

— они похожи на реле общего назначения, только они больше и прочнее (рис. 2) (размер изображения 4 КБ).Их контакты подходят для больших токов и высокоиндуктивных нагрузок. Реле силового типа характеризуются номинальным током контакта 20-25 ампер, способностью лучше справляться с контактными нагрузками и простотой ремонта. От них мало пользы в ситуациях, когда задействованы различные положения, удары или вибрация. Силовые реле специально используются для управления электродвигателем.

Реле телефонного типа

— Их конструкция состоит из якоря с установленной на конце катушкой и пружинных контактов, установленных параллельно длинной оси катушки реле (Рисунок 3) (размер изображения 7 КБ).Реле телефонного типа чаще всего используются в бизнес-машинах, системах связи, компьютерных устройствах ввода / вывода, электронной обработке данных, лабораторных испытательных приборах, логике управления станками и производственном испытательном оборудовании.

Реле

с резонансным герконом — эти реле предназначены для реагирования на заданную частоту входного тока катушки. В их работе задействована электромагнитная катушка, которая при возбуждении приводит в движение вибрирующий язычок с контактом на его конце. Когда входная частота катушки соответствует резонансной частоте язычка, язычок будет вибрировать и заставлять свой контакт касаться неподвижного контакта, тем самым замыкая цепь один раз за каждый электрический цикл.На других частотах язычок не реагирует. К сожалению, их контакты не замыкаются до надежного замыкания, и они иногда демонстрируют нежелательный дрейф частоты из-за экстремальных температур, взлома, ударов или вибрации. Резонансные герконовые реле используются в приложениях, где требуется только частотный отклик, таких как связь, выборочная сигнализация, передача данных и телеметрия.

Реле

Crystal Can — этот тип реле появился, когда условия окружающей среды стали диктовать, что реле должны быть герметичными, легкими, устойчивыми к ударам и вибрации (рис. 4) (размер изображения 5 КБ).С реле с кристаллами могут работать относительно небольшие контакты с довольно небольшим давлением. Кроме того, номинальные характеристики контактов должны быть ограничены для легких нагрузок. Эти реле имеют небольшие размеры и могут быть адаптированы к печатным платам (ПК) и твердотельным схемам. Их проблема в том, что их внутренние механизмы недоступны во время использования для проверки оставшегося срока службы, и они дороги.

Реле с задержкой времени

(TDR) — TDR в основном состоят из синхронного двигателя, используемого для точной длительной задержки при размыкании и замыкании контакта.В наиболее популярных TDR используется обычное реле плюс некоторые необходимые гибридные схемы, а также корпус, используемый для объединения всех этих элементов в единое целое (рис. 5) (размер изображения 4 КБ). Регулировка времени осуществляется путем изменения положения кастрюли с помощью ручки, которую можно поворачивать снаружи, или шлицевого вала для установки отвертки. С помощью TDR можно управлять всеми видами функций синхронизации; такие как временная задержка срабатывания, временная задержка срабатывания, создание интервала задержки со сбросом, синхронизация последовательности с повторением, генерация импульсов и временная привязка интервала.Единственный недостаток TDR — низкая точность повторения.

Реле

«Разрешающее замыкание» — в реле этого типа переключение контактов происходит, когда катушка под напряжением обеспечивает достаточное усилие, чтобы преодолеть предварительно натянутую пружину, удерживающую контакты в нерабочем или нормальном положении. Когда сила смещения преодолевается достаточным натяжением якоря из-за подачи напряжения на катушку, происходит переключение контактов. Когда катушка обесточена, контактные пружины возвращаются в свое неработающее положение, потому что смещающая сила возвратной пружины теперь не встречает сопротивления.

Реле с защелкой

— Эти реле имеют контакты, которые блокируются в активированном или обесточенном положении до тех пор, пока не будут сброшены вручную или электрически.

Дифференциальные реле

— срабатывают, когда разница напряжения, тока или мощности между несколькими обмотками достигает заданного значения.

Шаговые реле — Шаговые реле работают, переключая их контакты в последовательные положения, когда на катушку подается импульсное питание. Они могут двигаться в любом направлении.

B. СУХИЕ РЕЛЕ

Реле с сухим герконом отличаются от реле EMR тем, что для них не требуется якорь. Они генерируют магнитный поток, который действует непосредственно на контакты без использования какой-либо связи. Они сконструированы таким образом, что два нормально разделенных, электропроводящих и проводящих магнитный поток элемента в герметичной стеклянной оболочке обеспечивают часть пути основного потока катушки, так что, когда катушка находится под напряжением, эти элементы прикрепляются друг к другу, образуя замкнутый контакт (рисунок 6) (размер изображения 7КБ).Сухой тростник находит наиболее широкое применение в деловых машинах, системах связи, устройствах ввода / вывода компьютеров, электронной обработке данных, лабораторных испытательных приборах и оборудовании для производственных испытаний.

C. РЕЛЕ, СМАЧИВАЕМЫЕ РТУТЬЮ

Ртутные контактные реле

— в этих реле происходит электрический контакт ртути с ртутью. Контактные поверхности обновляются за счет капиллярного действия, вытягивая пленку ртути по поверхностям постоянных переключающих элементов, когда подвижный контактный элемент перемещается из одного положения передачи в другое.Пленка ртути вытягивается из резервуара на дне капсулы между неподвижными элементами, чтобы обеспечить перекрытие. Не происходит контакта твердого металла с твердым металлом; поэтому контакты фактически обновляются при каждой операции. С помощью контактных реле, смоченных ртутью, можно надежно переключать широкий диапазон уровней сигнала и мощности, при этом характер нагрузки не влияет ни на срок службы контактов, ни на рабочие характеристики. Одна очень важная деталь в этих реле заключается в том, что они должны устанавливаться правой стороной вверх с наклоном оси менее 20-30 от вертикали.Если реле перевернуть, контакты будут затоплены из ртутного бассейна и могут не работать должным образом в течение некоторого времени. Кроме того, поскольку ртуть является основной частью работы этого реле; низкие температуры ниже -38,8 C являются проблемой, потому что ртуть затвердевает при этой температуре. Ртутные контактные реле идеально подходят для импульсных высокоиндуктивных электромагнитов, таких как поворотные шаговые переключатели. Чаще всего они используются в системах кондиционирования и отопления, в бизнес-машинах, средствах связи, компьютерных устройствах ввода / вывода, управлении электроэнергией, электронной обработке данных, лабораторных испытательных приборах и оборудовании для производственных испытаний.На рис. 7 (размер изображения 7 КБ) показано типичное реле с ртутным контактом.

Силовые ртутные контактные реле для тяжелых условий эксплуатации — Эти реле были разработаны для предотвращения эрозии контактов реле, работающих с тяжелыми силовыми нагрузками. Постоянные контактно-возобновляющие свойства ртути решают эту задачу. Электропроводность в ртутных контактах силового типа происходит через лужу ртути, и два основных средства для этого процесса: и без перемычек или открытых в другом положении) и методом вытеснения ртути.Здесь плунжер опускается в бассейн с ртутью, так что мост, проводящий ртуть, проходит от одного терминала к другому; таким образом замыкая цепь над плотиной, которая в противном случае изолирует один вывод от другого. (2) Когда катушка обесточена, плунжер снова всплывает, ртуть возвращается, чтобы наполнить бассейн, и контур размыкается. На рисунке 8 (размер изображения 5 КБ) показана типичная модель.

D. ТВЕРДЫЕ РЕЛЕ (SSR)

Твердотельные реле

полностью отличаются от трех ранее упомянутых типов, поскольку у них нет движущихся частей (рисунок 9) (размер изображения 4 КБ).SSR — это, по сути, полупроводниковое переключающее устройство с входными клеммами, изолированными от выходного тракта переключения. Выходной переключатель может быть полевым транзистором (для переключения низкого уровня) или пробным (для переключения питания переменного тока, как в случае с большинством современных SSR), а вход обычно представляет собой сигнал постоянного тока низкого уровня в 3-32 Диапазон Гц. SSR состоит из элемента управления, который эквивалентен катушке, и управляемого выхода, эквивалентного контактам.

Окружающая среда

Для некоторых реле подойдет любая среда.Выбранное реле должно просто адаптироваться к предлагаемой среде и не должно подвергаться чрезмерной инженерии. В некоторых средах наблюдаются экстремальные температуры и радиация / загрязнение, особенно те, которые встречаются при работе в воздухе и в космосе.

Общие условия окружающей среды — В случае ЭМИ коммерческие среды хорошо переносятся как в закрытых, так и в открытых условиях. Чрезвычайные проблемы, связанные с атмосферой, частицами и влажностью, могут потребовать герметичного уплотнения. Упаковка и небольшая масса SSR делают их невосприимчивыми к большинству сред, особенно ударам и вибрации.

Температура — способность ЭМИ выдерживать тепло ограничена типом используемых изоляционных материалов. Если температура будет выше максимально допустимой, это приведет к более быстрому разрушению и разложению большинства изоляционных материалов. Доступны конструкции EMR, которые могут работать при температуре окружающей среды до 125 C. Способность SSR выдерживать тепло ограничена соображениями температуры перехода. Повышенные скачки температуры окружающей среды с превышением номинальных значений обычно обладают достаточной инерцией, чтобы вызвать необратимые изменения в реле, если оно работает с максимальной мощностью.Многие SSR могут работать при температуре 125 C и более, но их чувствительность затвора и усиление падают ниже -20 C.

Загрязнение — В EMR загрязнение контактов вызывает наибольшее беспокойство. Результаты могут отличаться от слегка повышенного контактного сопротивления до электрического разомкнутого состояния. Катушки реле чувствительны к определенным загрязнениям, которые химически разрушают катушку и приводят к электрическому пробою и короткому замыканию. В твердотельных реле загрязнения чаще всего встречаются в полупроводниковых таблетках, что приводит к снижению напряжения блокировки и увеличению тока утечки.

Рекомендации по проектированию

Конструкция реле не слишком сложна, но, тем не менее, жизненно важна. В первую очередь проектировщик должен учитывать контакты реле (а также прикрепленный якорь и пружины), тип входа (AC / DC) и нагрузку, которая будет подключена к реле.

Динамические характеристики якоря и контактного узла в первую очередь определяются массой якоря и зависят от конструкции магнита и потокосцепления.Контактные и восстанавливающие пружины прикреплены или связаны с якорем для достижения желаемых характеристик замыкания и / или размыкания. Основными характеристиками этих пружин являются модули упругости, усталостной прочности, проводимости и коррозионной стойкости.

При выборе между входными реле переменного или постоянного тока большинство разработчиков предпочитают характеристики, получаемые от входных реле постоянного тока. Хотя реле переменного тока имеют экономические преимущества, реле постоянного тока чаще всего используются, потому что:

1. Реле постоянного тока имеют более длительный срок службы.Контакты реле переменного тока преждевременно сглаживаются из-за износа от колебаний переменного тока во время их замыкания и размыкания.
Реле
2. постоянного тока обладают большей чувствительностью. Поскольку они не вибрируют, можно использовать более легкие возбуждающие силы, чем в случае переменного тока.
Катушки
3. постоянного тока имеют меньшие тепловые потери и могут быть сделаны меньшего размера.
Реле
4. постоянного тока, особенно при большой нагрузке, могут выдерживать более широкий диапазон напряжений, чем переменный ток.
5. Расчет времени невозможен при работе обычных реле с переменным током.

Если единственное требование состоит в том, что реле просто должно срабатывать, когда переключатель к нему замкнут, и отпускать, когда этот переключатель разомкнут, тогда не имеет значения, питаются ли реле от переменного или постоянного тока.

Что касается нагрузок, исследователь должен знать, что ожидается от реле при подключении к таким устройствам. В отношении оборудования связи ожидается, что реле будет иметь длительный срок службы, надежность, отсутствие слишком частого обслуживания и благоприятные условия окружающей среды.Типы телефонов идеально подходят для этих приложений. В компьютерных устройствах ввода-вывода реле должно отвечать требованиям тяжелых условий эксплуатации и иметь максимальный ожидаемый срок службы при максимальной надежности. Также требуется установка с быстрым разъединением, так что требующий внимания блок может быть немедленно заменен. Окружающая среда не проблема. При управлении электроэнергией первостепенными требованиями являются долгий срок службы, надежность и отсутствие необходимости в частом техническом обслуживании. Окружающая среда не представляет угрозы для этих реле. При электронной обработке данных единственное, что следует учитывать, — это контакты, рассчитанные на большие различия в нагрузке на контакты и в окружающей среде.В приборах для лабораторных испытаний обязательным условием является максимальная надежность с хорошим облегчением и отказ от частого обслуживания. Окружающая среда не имеет значения. Для производственного испытательного оборудования требуется высокий уровень изоляции и выдерживаемого напряжения диэлектрика при низком контактном сопротивлении.

Отказ

Большинство отказов EMR легко обнаруживаются благодаря визуальным признакам отказа. Обычно сбои происходят в контактах. Разрушение контактов проявляется в виде образования пленки, износа, эрозии зазора, поверхностного загрязнения и холодной сварки.Образование пленки — это эффект органической и неорганической коррозии, вызывающий чрезмерное сопротивление, особенно в условиях сухого растрескивания. Эрозия из-за износа возникает из-за попадания частиц в контактную зону, которые могут вызвать перекрытие небольших контактных зазоров. Загрязнение поверхности возникает, когда частицы грязи и пыли на контактной поверхности препятствуют достижению низкого сопротивления между контактами и могут фактически вызвать открытую трещину. Холодная сварка — это самоклеивание чистых контактов в сухой среде. Некоторыми симптомами неисправности контактов являются высокое сопротивление контакта, механическое повреждение, размыкание или короткое замыкание катушки, а также заедание, перенос или сварка контактов.Заедание контактов и высокое сопротивление контакта могут быть прерывистыми и восприниматься как пропуски, а не отказы.

В SSR обычно нет визуальных свидетельств неисправности, кроме теплового обесцвечивания. Отказы SSR характеризуются постоянным коротким замыканием, невозможностью блокировать напряжение или током утечки, достигающим размеров отказа. Общие факторы отказа, связанные с SSR: превышение максимального номинального напряжения; термомеханическая усталость от циклических скачков температуры; химические реакции, такие как формирование каналов; и физические изменения, такие как кристаллизация материалов.Отказы SSR ускоряются при длительном повышении температуры. Поскольку визуальное обнаружение настолько сложно, обнаружение отказов SSR может оказаться весьма сложным в зависимости от знаний, опыта и необходимого оборудования.

Список литературы

1. Чут, Джордж г., Электроника в промышленности. Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Company, 1971.
2. Финк, Дональд Г., изд., Справочник инженера-электронщика. Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Company, 1975.
3. Финк, Дональд Г., изд., Стандартное руководство для инженеров-электронщиков. Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Company, 1960.
4. Харпер, Чарльз А., изд., Справочник компонентов для электроники. Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Company, 1977.

Рисунки с 1 по 3 находятся на той же странице. Рисунки с 4 по 9 находятся на той же странице.

Рисунок 1. Реле общего назначения.

Рисунок 2. Реле силового типа.

Рисунок 3. Реле телефонного типа.

Рисунок 4.Кристалл может ретранслировать.

Рисунок 5. Ручка регулируемая TDR

Рисунок 6. Схематическое и реальное изображение сухого тростника

.

Рисунок 7. Фактическая и схематическая цена ртутных реле

Рис. 8. Реле для тяжелых условий эксплуатации

Рис. 9. Типовой SSR

[Предыдущая глава] [Содержание] [Следующая глава]

Topcon TotalCare :: МАГНИТНОЕ реле

MAGNET System of Solutions — Видео с концепцией учетной записи компании (07 мин 23 сек)

Соединение сотовой базы с ровером

Используйте внутренний сотовый модем вашего GR-3, GR-5, HiPer II или HiPer V для установки базовой мобильной опорной станции.Передайте поправку базы через сотовый модем на 10 роверов. Просто подпишитесь на Magnet Relay.

Расширение диапазона RTK Base / Rover Реле

MAGNET расширяет диапазон типичной комбинации базы / ровера. Для УВЧ-радиостанций серий GR или HiPer базовые расстояния зависели от топографии земли между ними. Теперь используйте внутренний сотовый модем базы, чтобы проехать более 20 миль.

Недорогая ежемесячная подписка

Посетите магазин MAGNET Enterprise Store, чтобы подписаться на MAGNET Relay.Абонентская плата составляет всего 300 долларов в год за базовое соединение. И вы можете подключить до 10 роверов к одной базовой установке.

Использование сетевого ровера вне сети RTK

Услуга MAGNET Relay увеличивает производительность и ценность сетевого ровера. С помощью MAGNET Relay подключите сетевой ровер, такой как GRS-1 или Tesla RTK, для подключения к локальной базе через сотовую RTK-трансляцию. MAGNET Relay позволяет вам создать свою собственную базовую станцию ​​с любым приемником Topcon, имеющим внутренний сотовый модем.Приемники GR-3, GR-5, HiPerII и HiPerV могут использоваться в качестве релейной базы MAGNET, если у них есть внутренний модем.