Характеристики реле: основные параметры и классификация реле

Что такое основные характеристики реле. Какие бывают типы реле по принципу действия. Как классифицируются реле по времени срабатывания. На какие группы делятся реле по мощности управления.

Основные характеристики реле

Реле — это коммутационное устройство, которое управляет одной электрической цепью с помощью другой. Основные характеристики реле определяют его функциональность и область применения:

• Величина срабатывания — значение входного параметра, при котором реле включается
• Мощность срабатывания — минимальная мощность для перевода реле в рабочее состояние
• Управляемая мощность — мощность, которой управляют контакты реле
• Время срабатывания — интервал от подачи сигнала до воздействия на управляемую цепь

Знание этих характеристик позволяет правильно выбрать реле для конкретной задачи. Какие еще параметры важны при выборе реле?

Классификация реле по принципу действия

По принципу действия реле подразделяются на следующие основные типы:

1. Электромагнитные реле — работают на основе электромагнита
2. Поляризованные реле — используют постоянный магнит
3. Индукционные реле — применяются в цепях переменного тока
4. Тепловые реле — срабатывают при нагреве биметаллической пластины
5. Твердотельные реле — работают на электронных компонентах без подвижных частей

Наиболее распространены электромагнитные реле благодаря простоте конструкции и надежности. Какой тип реле лучше всего подходит для коммутации больших токов?

Виды реле по времени срабатывания

По времени срабатывания реле делятся на следующие группы:

• Быстродействующие — время срабатывания до 5 мс
• Нормальные — от 5 до 150 мс
• Замедленные — более 150 мс
• Реле времени — от долей секунды до десятков минут

Быстродействующие реле применяются в схемах защиты. Реле времени используются для создания временных задержек. Как можно регулировать время срабатывания реле?

Классификация реле по мощности управления

По мощности коммутируемых цепей реле подразделяются на:

1. Реле малой мощности — до 25 Вт
2. Реле средней мощности — от 25 до 100 Вт
3. Реле большой мощности — свыше 100 Вт

Реле большой мощности часто называют контакторами. Они применяются для коммутации силовых цепей. Какие меры безопасности нужно соблюдать при работе с мощными реле?

Статические и динамические характеристики реле

Характеристики реле делятся на статические и динамические:

Статические характеристики:

• Ток срабатывания
• Ток отпускания
• Коэффициент возврата
• Коэффициент запаса по срабатыванию и отпусканию

Динамические характеристики:

• Время срабатывания
• Время отпускания
• Время движения якоря

Статические характеристики определяют чувствительность реле, а динамические — его быстродействие. Как связаны между собой статические и динамические характеристики реле?

Тяговые и механические характеристики реле

Важными характеристиками электромагнитных реле являются:

• Тяговая характеристика — зависимость электромагнитного усилия от величины зазора
• Механическая характеристика — зависимость силы пружин от величины зазора

Правильное согласование этих характеристик обеспечивает надежную работу реле. Тяговая характеристика при токе срабатывания должна превышать механическую характеристику во всем диапазоне зазоров. Как влияет несогласованность тяговой и механической характеристик на работу реле?

Способы изменения времени срабатывания реле

Существуют следующие способы регулировки времени срабатывания реле:

1. Схемные методы:
   • Включение добавочного сопротивления
   • Использование шунтирующей емкости
   • Применение RC-цепей
2. Конструктивные методы:
   • Уменьшение массы подвижных частей
   • Применение шихтованного магнитопровода
   • Использование короткозамкнутых витков

Схемные методы позволяют плавно регулировать время срабатывания. Конструктивные методы требуют изменения конструкции реле. Какой способ изменения времени срабатывания наиболее эффективен для реле времени?

Проблемы, связанные с работой реле

При эксплуатации реле могут возникать следующие проблемы:

• Емкостные помехи
• Ток утечки
• Подавление высоких частот
• Гистерезис и нечеткость точек переключения
• Недостоверная индикация состояния
• Сокращение срока службы при частых переключениях

Для решения этих проблем применяются специальные схемотехнические решения и конструктивные меры. Как можно увеличить срок службы реле, работающего в режиме частых переключений?

Особенности реле постоянного и переменного тока

Реле постоянного и переменного тока имеют некоторые конструктивные отличия:

Реле постоянного тока:

• Используют обратный диод для активации катушки
• Имеют сплошной магнитопровод

Реле переменного тока:

• Применяют шихтованный магнитопровод для уменьшения вихревых токов
• Могут использовать короткозамкнутый виток для устранения вибрации

Выбор типа реле зависит от рода тока в управляющей цепи. Какие преимущества имеют реле переменного тока по сравнению с реле постоянного тока?

Характеристики реле

Основные характеристики реле определяются зависимостями между параметрами выходной и входной величины.

Различают следующие основные характеристики реле.

1. Величина срабатывания Хср реле – значение параметра входной величины, при которой реле включается. Величина срабатывания, на которую отрегулировано реле,

называется уставкой.

2. Мощность срабатывания Рср реле – минимальная мощность, которую необходимо подвести к воспринимающему органу для перевода его из состояния покоя в рабочее состояние.

3. Управляемая мощность Рупр – мощность, которой управляют коммутирующие органы реле в процессе переключении. По мощности управления различают реле цепей малой мощности (до 25 Вт), реле цепей средней мощности (до 100 Вт) и реле цепей повышенной мощности (свыше 100 Вт), которые относятся к силовым реле и называются контакторами.

4. Время срабатывания tср реле – 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. Обычно для нормальных реле tср = 50…150 мс, для быстродействующих реле tср 1 с.

Задание 3: а)Составьте классификацию реле

Рассмотрим в качестве примера электромагнитное реле с поворотным якорем (рис. 2.2.5). В этом реле различают две части: воспринимающую электрический сигнал и исполнительную.

Рис.2.2.5

Воспринимающая часть состоит из электромагнита 1, представляющего собой катушку, надетую на стальной сердечник, якоря 2 и пружины 3.

Исполнительная часть состоит из неподвижных контактов 4, подвижной контактной пластины 5, посредством которой воспринимающая часть реле воздействует на исполнительную, и контактов 6.

Следует обратить внимание на то, что воспринимающая и исполнительная части реле не имеют между собой электрической связи и включаются в разные электрические цепи.

Работа электромагнитных реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Детали реле монтируются на основании и закрываются крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие парные неподвижные контакты.

В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче напряжения электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение. В некоторые модели, могут быть встроены электронные элементы. Это резистор, подключенный к обмотке катушки для более чёткого срабатывания реле, или (и) конденсатор, параллельный контактам для снижения искрения и помех.

Управляемая цепь электрически никак не связана с управляющей, более того в управляемой цепи величина тока может быть намного больше чем в управляющей. То есть реле по сути выполняют роль усилителя тока, напряжения и мощности в электрической цепи.

Реле переменного тока срабатывают при подаче на их обмотки тока определенной частоты, то есть основным источником энергии является сеть переменного тока. Конструкция реле переменного тока напоминает конструкцию реле постоянного тока, только сердечник и якорь изготавливаются из листов электротехнической стали, чтобы уменьшить потери на гистерезис и вихревые токи.

Задание 3: б) Назовите элементы устройства реле показанном на рис.2.2.6

Рис.2.2.6

4.2. Характеристики реле | Электронная библиотека

Электротехника и промышленная электроника / Магнитные элементы электронных устройств / 4.2. Характеристики реле

Током срабатывания , или намагничивающей силой срабатывания , называют ток в обмотке или ампер-витки, под действием которых при зазоре  электромагнитное усилие начинает превышать усилие механическое и якорь реле притягивается к сердечнику.

Током отпускания , или НС , называют ток или ампер-витки, которые при зазоре  не в состоянии создать электромагнитное усилие, удерживающее якорь притянутым, и якорь возвращается в нормальное положение.

Коэффициентом возврата реле называют отношение:

,

обычно .

Характеристики реле можно разделить на статические и динамические. К статическим характеристикам относятся: ток срабатывания, ток отпускания, коэффициент возврата  и, кроме того,

коэффициент запаса по срабатыванию и отпусканию:

,

,

где  – номинальный ток, указанный в паспорте реле.

Для обеспечения надежной работы реле при трясках, ударах, вибрациях и возможных подсадках напряжения питания, и  выбираются в пределах 1,5–2,0.

К динамическим относятся следующие характеристики.

Время срабатывания от момента подачи входного сигнала до полного срабатывания:

,

где  – время трогания от подачи входного сигнала до начала движения якоря;  – время движения якоря.

Время отпускания от момента снятия сигнала до полного возврата в нормальное состояние аналогично складывается из времени трогания и времени движения.

.

Время движения в обоих случаях, как правило, много меньше времени трогания.

В зависимости от времени срабатывания (или отпускания) реле делят на нормальные при  мс, быстродействующие – время срабатывания несколько миллисекунд, реле времени – время срабатывания от десятых долей секунды до минут.

При необходимости время срабатывания и отпускания можно менять схемно или конструктивно.

Схемные методы основаны на изменении длительности переходных процессов в обмотке реле.

Включение добавочного сопротивления  (рис. 4.2, а) с одновременным повышением напряжения питания на величину , с тем чтобы установившийся ток  остался неизменным, приводит к уменьшению времени трогания. Ток в схеме нарастает по экспоненте с постоянной времени меньшей, чем постоянная времени обмотки реле:

,

где  и  – индуктивность и активное сопротивление обмотки реле.

Еще большее ускорение дает схема с емкостью, шунтирующей добавочное сопротивление (на рис.

4.2, а показано пунктиром).

Рис. 4.2. Схемные методы изменения времени срабатывания и отпускания реле

На рис. 4.2, б показан характер переходных процессов: кривая 1 для реле, 2 с добавочным сопротивлением, 3 с шунтирующей емкостью. Соответственно уменьшается и время трогания .

При шунтировании обмотки реле сопротивлением или диодом (рис. 4.2, в, г) происходит увеличение времени отпускания, т.к. ток в обмотке реле будет спадать также по экспоненте. Применение этих схем исключает искрообразование и обгорание контактов.

Для создания реле времени применяют схему рис. 4.2, д. Емкость  и сопротивление  подбирают из условия:

,

где  – индуктивность обмотки реле при зазоре , равном высоте шрифта отлипания,  – сопротивление обмотки.

При этом обеспечивается апериодический процесс снижения тока в обмотке, а следовательно, и увеличение . При включении зарядный ток емкости создает дополнительное падение напряжения на , в результате чего к обмотке подается пониженное напряжение и  при срабатывании также возрастает. Этим методом удается увеличить время срабатывания и отпускания до (0,5 – 1,0) с.

Конструктивные методы, уменьшающие временные параметры реле, сводятся к снижению массы подвижных частей и уменьшению вихревых токов в толще магнитопровода путем его шихтовки (набора из пластин). Ускорению отпускания способствует увеличение высоты шрифта отлипания за счет снижения индуктивности обмотки и ее постоянной времени.

Для ускорения срабатывания иногда применяют ускоряющую обмотку, рассчитанную по нагреву лишь на кратковременное включение, поэтому после срабатывания реле последовательно с ней подключается удерживающая обмотка.

Для замедления работы реле очень эффективно использовать короткозамкнутые витки обмотки, или медные втулки, часто одновременно выполняющие роль каркаса обмотки.

Для создания реле времени с задержкой на минуты и десятки минут используют воздушные и масляные демпферы или часовые механизмы.

Зависимость электромагнитного усилия от величины магнитного зазора между якорем и сердечником называют тяговой характеристикой электромеханического устройства.

Зависимость механических сил пружин от величины воздушного зазора называют механической характеристикой.

Механические характеристики реле (на рис. 4.3 показаны пунктиром) имеют, как правило, вид ломаных линий и получаются в результате суммирования механических характеристик возвратной и контактных пружин.

Рис. 4.3. Согласование тяговой и механической характеристик реле

Тяговые и механические характеристики должны быть правильно согласованы. Тяговые характеристики при токах  и , проходя соответственно через точки механической характеристики 1 и 2, не должны пересекаться с механической характеристикой в области зазоров  (рис. 4.3, а). В противном случае якорь может зависнуть в промежуточных точках характеристик (точки 3 и 4 на рис. 4.3, б).

реле | Электрические характеристики реле

[vc_row type=»in_container» full_screen_row_position=»middle» scene_position=»center» text_color=»dark» text_align=»left» overlay_strength=»0.3″ shape_divider_position=»bottom»][vc_column column_padding=»no -extra-padding» column_padding_position=»все» background_color_opacity=»1″ background_hover_color_opacity=»1″ column_shadow=»none» column_border_radius=»none» table_text_alignment=»default» phone_text_alignment=»default» column_border_width=»none» column_border_style=»solid» ][vc_column_text] Электрические характеристики реле — Различные типы реле имеют разные электрические характеристики и другие характеристики. Общие электрические характеристики реле общего назначения следующие:

Электрические характеристики реле

• Номинальное напряжение катушки:

Основными электрическими характеристиками реле являются номинальное напряжение катушки. Напряжение, при котором реле срабатывает, называется номинальным напряжением катушки. Входное напряжение реле также известно как номинальное напряжение катушки. Номинальное напряжение катушки устанавливается производителем, и разные реле имеют разное номинальное напряжение катушки. Катушка реле чувствительна, когда напряжение превышает предел, катушка напряжения повреждена.

• Заданное напряжение:

Минимальное напряжение, при котором операция переключения выполняется реле, известно как заданное напряжение или рабочее напряжение. Установленное напряжение или рабочее напряжение реле всегда меньше идеального напряжения катушки. Значение установленного напряжения задается производителем. Разные реле имеют разное заданное напряжение.

• Номинальная мощность:

Максимальная мощность, с которой может работать реле, называется номинальной мощностью. Например, нормальное рабочее напряжение реле составляет 60 Вт, тогда номинальная мощность реле меньше 60 Вт. Потребляемая мощность катушки называется номинальной мощностью катушки и не должна быть больше номинальной мощности. Мощность реле выражается в миллиамперах и номиналах ампер.

• Коммутационная способность:

Максимальное значение тока, которое могут выдержать контакты реле, называется коммутационной способностью. Коммутационная способность также может быть определена как мощность, при которой операция переключения выполняется реле. Коммутационная способность определяется для нагрузок резистивного характера, которые подключаются к контактам реле. Разные реле имеют разную коммутационную способность. [/vc_column_text][разделитель line_type=»Нет линии»][nectar_btn size=»большой» open_new_tab=»true» button_style=»regular» button_color_2=»extra-color-gradient-1″ icon_family=»none» url=»https ://share. hsforms.com/1Q4cm29OyTdiN-TYeXxrMdQ4sq12″ text=»Скачать электронную книгу»][divider line_type=»Нет строки»][vc_column_text]

Проблемы и состояние:

Реле Omron серии 4 Есть многочисленные проблемы, связанные с реле. Различные проблемы, связанные с реле:

• Емкостный шум:

Емкостные компоненты, используемые в различных релейных нагрузках, вызывают емкостные помехи в реле. Емкостные помехи в реле можно устранить с помощью соответствующего решения. Разные производители реле используют разные подходы к снижению емкостного шума для лучшей работы реле.

• Длинные сигнальные кабели переменного тока:

Длинные кабели сигналов переменного тока вызывают большую проблему в реле, которая представляет собой помехи в реле. Различные выводы в реле из-за длинных кабелей снижают коммутационную способность реле.

• Решения:

Диодная схема используется в реле для решения проблемы тока утечки и направленного потока в реле.

• Ток утечки:

Другой проблемой или проблемой, связанной с реле, является ток утечки. Решение заключается в использовании снабберных цепей для предотвращения утечки тока в реле. Реле изготовлены таким образом, чтобы выдерживать ток утечки и емкостные помехи.

• Подавление высоких частот:

Цепь RC используется в реле для решения проблемы подавления высоких частот и переходных процессов в реле. Помехи в реле наблюдаются при использовании RC-цепи в конструкции реле.

• Гистерезис и точки переключения:

Точка переключения реле должна быть четко отделена. Различные реле имеют различный гистерезис, и каждое реле имеет свою собственную эффективность для гистерезиса. Электромеханические реле – это реле с большим гистерезисом и точками переключения, в то время как остальные реле имеют меньший гистерезис. Наилучшие точки переключения наблюдаются в реле. В реле для нахождения точки переключения используется схема гистерезиса. Реле с оптронами имеют самый слабый гистерезис.

• Индикация состояния:

Светодиод помогает отображать состояние реле. Светодиод, используемый для индикации реле, не является надлежащим индикатором состояния, поскольку он дает неверные результаты в различных условиях. В реле имеется индикация состояния 100%. При изготовлении реле используется разный гистерезис тока.

• Короткий срок службы реле:

Частота, с которой реле переключается и используется, определяет срок службы реле. Реальная нагрузка реле используется для оценки срока службы электромагнитных реле. Реле, используемые в системах с частыми переключениями, имеют меньший срок службы по сравнению с реле, используемыми в системах с нечастыми переключениями. Различные параметры реле используются для увеличения срока службы реле. Связанная тема: https://www.electgo.com/relay-structure/ [/vc_column_text][vc_column_text]

Рабочие формы:

Реле отличаются друг от друга формой срабатывания. Одно реле специфично в своей работе и следует определенной форме работы. Точно так же другое реле будет следовать своей собственной конкретной форме работы. Основные рабочие формы реле:

• Электромагнитные реле:

Рабочей формой электромагнитного реле является использование электромагнита в структуре реле. Электромагнит замыкает и размыкает контакты реле с целью переключения. Катушка в электромагнитном реле включается и выключается с помощью электромагнита. Он также является основным компонентом реле.

• Реле постоянного тока и переменного тока:

Реле постоянного и переменного тока работают по тому же принципу, что и электромагнитное реле. Единственная разница заключается в компонентах, используемых в реле, и нагрузке, связанной с реле. Обратный диод используется в реле постоянного тока для активации катушек, в то время как в реле переменного тока используются многослойные сердечники для предотвращения потерь на вихревые токи.

Реле индукционного типа используются в системах переменного тока для защитно-релейных целей. Эти реле в основном являются реле защиты. В таких реле используется подвижный проводник. Электромагнитные потоки в таких реле нежелательны.

В этом реле во время работы используются постоянные магниты. Магниты, используемые в таких реле, имеют высокий коэффициент пропускания. Высокий коэффициент теплопередачи катушки полезен для размещения якоря и силовой катушки.

• Твердотельные реле:

Компоненты, используемые в твердотельных реле, являются твердотельными реле. Твердотельные реле — это реле, которые работают без перемещения компонентов реле. Твердотельные реле далее классифицируются на другие типы в зависимости от их рабочих форм. Другие типы включают SSR с герконовым реле, SSR с фотосвязью и SSR с трансформаторной связью. Каждая категория имеет свой собственный принцип работы реле.[/vc_column_text][vc_column_text]

Размеры и формы:

Различные типы реле бывают разных форм и размеров. Размер реле варьируется от производителя к производителю. Паспорт каждого реле доступен для изучения его размеров. Общий размер реле примерно 43*10*25 мм. Формы реле также варьируются от производителя к производителю. Обычно реле имеет прямоугольную форму. Выбор размера и формы реле основывается на выборе пользователя в соответствии со схемой или панелью, в которой используется реле. [/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row type=»in_container» full_screen_row_position=»middle» scene_position=»center» text_color=»dark» text_align=»left» overlay_strength=»0. 3″ shape_divider_position=»bottom»] [vc_column column_padding=»без дополнительного заполнения» column_padding_position=»все» background_color_opacity=»1″ background_hover_color_opacity=»1″ column_shadow=»none» column_border_radius=»none» table_text_alignment=»default» phone_text_alignment=»default» column_border_width=»none » column_border_style=»solid»][nectar_btn size=»medium» open_new_tab=»true» button_style=»regular» button_color_2=»extra-color-gradient-1″ icon_family=»default_arrow» url=»https://sg.electgo .com/categories/56-control-relays» text=»Купите здесь реле управления»][/vc_column][/vc_row][vc_row type=»in_container» full_screen_row_position=»middle» scene_position=»center» text_color=»dark » text_align=»left» overlay_strength=»0.3″ shape_divider_position=»bottom»][vc_column column_padding=»no-extra-padding» столбец n_padding_position=»все» background_color_opacity=»1″ background_hover_color_opacity=»1″ column_shadow=»none» column_border_radius=»none» table_text_alignment=»default» phone_text_alignment=»default» column_border_width=»none» column_border_style=»solid»][image_with_animation image_url= «9121» выравнивание=»центр» анимация=»Нет» img_link_target=»_blank» border_radius=»нет» box_shadow=»нет» max_width=»100%» img_link=»https://share. hsforms.com/1Q4cm29OyTdiN-TYeXxrMdQ4sq12″ ][/vc_column][/vc_row]

Характеристики реле

Узнайте о характеристиках реле по этим полезным ссылкам

Выберите надежную конструкцию герконового реле	Не все герконовые реле изготовлены в соответствии с высокими стандартами, используемыми Pickering Interfaces, узнайте о различиях здесь
Термоэлектрическая ЭДС в реле	Почему механические реле генерируют напряжение при замыкании контактов и почему оно меняется со временем. Этот ссылка объясняет проблемы, связанные с термоэлектрическими напряжениями в реле
Что вызывает отказ реле	Если реле выходят из строя в системе, есть вероятность, что ими каким-то образом злоупотребляют. Эта ссылка может помочь вам найти причины, почему
Твердотельные реле	Информация о наиболее распространенных типах твердотельных реле, используемых при испытаниях и измерениях
Электромеханические реле	Информация об ЭМИ
Конец срока службы реле	Что определяет окончание срока службы реле
Общие сведения о токовой нагрузке модуля коммутации PXI	Что определяет номинальный ток модуля PXI при передаче тока по нескольким путям
Реле для проверки работоспособности	Проблемы, связанные с ускоренными испытаниями на срок службы

Нужна помощь？

База знаний

Информация о программных драйверах, сравнения продуктов и техническая поддержка для всего ассортимента нашей продукции.