Электрическое реле: принцип работы, устройство, типы, схемы, применение

Электрические реле — виды и принцип работы

Устройство и типы электрических реле

Рубрики статей

• Все
• Новости и новинки
• Новости компании
• Обзоры продукции

Отредактировано: 25.03.2022

Грубо говоря, классические реле — это электромагнитные переключатели. Между тем, помимо схем электромагнитных реле, существуют еще и электромеханические конструкции. С помощью реле цепи можно включать, выключать и выключать.

Содержание:

• В чем преимущества и недостатки реле?
• Какие существуют типы реле и чем они отличаются?
• Где используются релейные схемы и кому нужны реле?
• На что следует обратить внимание при покупке реле?

В принципе, электрическое реле состоит из катушки с железным сердечником.

Если через катушку протекает ток, создается электрическое магнитное поле, и ферромагнитный якорь, прикрепленный к концу катушки, притягивается. За счет притяжения якоря две контактные пружины соединяются друг с другом, и так называемые рабочие контакты в реле (доводчике) замыкаются. Из-за магнитного поля контакты в реле могут открываться (нормально замкнутые контакты) и замыкаться (нормально разомкнутые контакты).

Также используются комбинации контактов NC и NO, это называется так называемым переключающим контактом. Как только катушка больше не возбуждается, сила, накопленная в пружинах, возвращает якорь в исходное положение и остается там до тех пор, пока ток снова не потечет через катушку.

При достижении определенной входной величины в реле, поток тока скачкообразно увеличивается. Реле активируется через цепь управления и затем может использоваться для переключения дополнительных цепей.

На каждом устройстве нанесены значения напряжения и тока на которые оно рассчитано, и схема контактов управляющих цепей.

В чем преимущества и недостатки реле?

В настоящее время полупроводники, полупроводниковые схемы или транзисторы часто предпочтительны в качестве альтернативы реле, но они по-прежнему находят множество областей применения, в том числе по следующим причинам:

• По-прежнему очень дешевы, несмотря на рост цен на сырье;
• Электронные компоненты могут быть интегрированы в схемы несложным и беспроблемным образом, они особенно хорошо переносятся и стабильны в случае пиков напряжения и тока:
• Беспотенциальная развязка от цепи нагрузки — одно из преимуществ;
• Кроме того, они обычно очень мало нагреваются и поэтому не нуждаются в охлаждении;
• Их можно использовать для переключения очень слабых сигналов на высокочастотную мощность;
• Также удобно, что состояние переключения часто можно увидеть только невооруженным глазом.

Недостатки реле

Эти устройства относительно не восприимчивы к пикам напряжения и тока, но особенно чувствительны к вибрациям и ударам. Еще один недостаток — слышимый шум при переключении. Изоляционная способность большинства моделей также зависит от высоты над уровнем моря и преобладающего давления воздуха.

Благодаря длительному времени отклика и времени спада реле относятся к числу самых медленных среди механизмов переключения: в то время как оно имеет время отклика в несколько миллисекунд, полупроводники переключаются за несколько микросекунд или даже наносекунд, то есть на несколько степеней в десять быстрее. Из-за их механической и электрической конструкции при переключении реле всегда необходимо учитывать основной механический и электрический износ, и необходимо сравнивать срок службы системы переключения.

Какие существуют типы реле и чем они отличаются?

Реле бывают разных конструкций и типов. Классификация реле может основываться на разных критериях:

• размер;
• тип или материал контактов;
• принцип работы;
• коммутационная способность;
• дизайн;
• количество возможных состояний переключения в обесточенном состоянии;
• область применения соответствующего реле.

Наиболее часто встречаются следующие типы реле:

• реле напряжения;
• реле времени;
• тепловое реле;
• промежуточное реле;
  
• импульсное реле;
• реле отключения;
• реле перегрузки.

Где используются релейные схемы и кому нужны реле?

В принципе, устройства имеют множество применений в качестве переключателей с дистанционным управлением. Эти электромеханические компоненты в основном используются в качестве переключающих усилителей, поскольку они могут переключать высокие электрические мощности через цепь управления с очень низкими мощностями. Эффект усиления можно представить себе как небольшую струйку воды, которая заставляет течь весь водопад.

Другое типичное применение реле — его интеграция для достижения гальванической развязки между цепью управления и нагрузкой. Компонент также может превосходно использоваться для изолированного и одновременного переключения нескольких цепей нагрузки с помощью только одной цепи управления. Функциональность реле оказывается чрезвычайно практичной, потому что, несмотря на очень высокое сопротивление контакта при разомкнутом контакте, коммутационное сопротивление при замкнутом контакте очень мало.

На что следует обратить внимание при покупке реле?

Перед покупкой реле следует тщательно спланировать и набросать коммутационное устройство. Следует четко определить цель интегрируемого компонента и его задачу. Когда вы наконец нашли правильный тип реле, при выборе продукта обратите внимание на основные характеристики соответствующей катушки, установленной в реле, и всей системы.

К основным характеристикам реле относятся, например:

1. Номинальное рабочее напряжение катушки
2. Ток катушки или сопротивление
3. Падение напряжения катушки
4. Пусковое напряжение катушки
5. Время отклика и выпуска
6. Частота переключения
7. Устойчивость к вибрации и ударам

Например, если вы хотите создать стационарно установленную схему, в которой маловероятно, что реле подвергнется ударам, это одно. Однако для реализации переносной схемы необходимо тщательно проверить, не может ли реле быть повреждено при движении во время транспортировки.

Что касается контактов, вы должны обращать внимание не только на их тип и количество, но и на характеристические значения, такие как длительный ток, ток переключения, а также коммутируемое и испытательное напряжение. В конечном счете, электрический и механический срок службы и диапазон температур, в котором реле может работать, также играют важную роль при принятии решения о том, какое реле купить.

Если стоит выбор, где купить электрическое реле, выбирайте надёжного поставщика. Компания «АнЛан» занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.

Копирование контента с сайта Anlan.ru возможно только при указании ссылки на источник.
© Все права защищены.

---

Рекомендуемые статьи

Монтажные шкафы

25

March

2008

Активное и пассивное сетевое оборудование является по сути очень важным составляющим вычислительного центра и самом лучшем случаи должно находиться в специальные шкафы.

Обслуживающему персоналу необходимо хорошо ознакомиться с оборудованием, для простоты доступа к каждому компоненту.

Открыть

Серия Legrand Cariva — качество для жизни

08

July

2015

В этой статье мы расскажем про:

1. Монтаж
2. Электробезопасность
3. Дизайн
4. Светорегуляторы
5. Особенности

И другая полезная информация по серии Cariva.

Открыть

Новинка в линейке труб и аксессуары для аспирационных систем ЭКОПЛАСТ

06

April

2021

В наш каталог добавлены новые трубы и аксессуары для аспирационных систем компании ЭКОПЛАСТ.

Открыть

Преимущества витой пары в оболочке LSZH

15

August

2019

Для надежной и долговременной работы СКС большую роль играет правильный выбор материала оболочки кабеля. Ошибка в выборе кабеля при прокладке его в помещении может обернутся серьезными материальными затратам, а в некоторых случаях и быть угрозой безопасности жизни и здоровью работников.

Открыть

Новое поступление ИБП Импульс

24

March

2022

Рады сообщить, что на нашем сайте появилась новая линейка источников бесперебойного питания Импульс.

Открыть

Серия Legrand Kaptika (Каптика)

06

July

2015

Legrand Kaptika (Каптика)- Фокус на простые ценности:

 Доступность. Функциональность. Надежность.
И другая полезная информация по электрооборудованию серии Legrand Kaptika

Открыть

Рекомендуемые товары

IEK RRP20-3-05-012A Реле РЭК 78-3 5А 12В AC

Артикул: RRP20-3-05-012A

Цена: 248,97 ₽

От 25 000 ₽ 248,97 ₽

От 100 000 ₽ 248,97 ₽

Реле контроля напряжения CM-MPS.21S с контр. нуля Umin/Umax=3х180-220В/240-280BAC 2ПК винтовые клеммы ABB 1SVR730885R3300

Реле контроля напряжения CM-MPS. 21S с контр. нуля Umin/Umax=3х180-220В/240-280BAC 2ПК винтовые клеммы ABB 1SVR730885R3300

Артикул: 1SVR730885R3300

Цена: 10 319,28 ₽

От 25 000 ₽ 10 319,28 ₽

От 100 000 ₽ 10 319,28 ₽

Реле перегрузки тепл. TF65-47 диапазон уставки 36.0-47.0А для контакторов AF40 AF52 AF65 класс перегрузки 10 ABB 1SAZ811201R1004

Реле перегрузки тепл. TF65-47 диапазон уставки 36.0-47.0А для контакторов AF40 AF52 AF65 класс перегрузки 10 ABB 1SAZ811201R1004

Артикул: 1SAZ811201R1004

Цена: 11 173,71 ₽

От 25 000 ₽ 11 173,71 ₽

От 100 000 ₽ 11 173,71 ₽

Электромагнитное 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:

• Симистор.

• Параметры МДП-транзисторов.

 

Как работают электрические реле. Основы цепей

Реле — это электромагнитный переключатель, который размыкает и замыкает цепи электромеханическим или электронным способом. Относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо больший электрический ток, приводит в действие реле. Реле работают как некоторые электротехнические изделия, поскольку они получают электрический сигнал и отправляют его на другое оборудование, включая и выключая переключатель. Даже если контакты реле нормально замкнуты или нормально разомкнуты, они не находятся под напряжением. Его состояние изменится, только если подать на контакты электрический ток.

Реле полезны во многих приложениях. Электромагнитные реле защищают различное оборудование переменного и постоянного тока. Они также используются в качестве вспомогательных реле в контактных системах релейных схем защиты, для дифференциальной защиты и защиты от максимального или минимального тока различного оборудования переменного и постоянного тока. Текущая схема ретрансляции пилот-сигнала несущей защищает линии передачи.

Принцип работы реле

Конструкция реле

На приведенном выше рисунке показана схема внутренних частей реле. Катушка управления окружает железный сердечник. Электромагнит начинает возбуждаться, когда ток проходит через катушку управления, а затем усиливает магнитное поле. Электромагнит подключается к источнику питания через контакты на нагрузку и управляющий переключатель. Верхний контактный рычаг притягивается к нижнему фиксированному рычагу и затем замыкает контакты, что приводит к короткому замыканию. Затем контакт перемещается в противоположном направлении и создает разомкнутую цепь после того, как реле обесточено.

Подвижный якорь вернется в исходное положение при отключении тока катушки. Сила, вызывающая его движение, будет почти равна половине силы магнитной силы. Пружина и гравитация обеспечивают эту силу.

Реле могут работать двумя способами. Первый предназначен для низковольтных приложений, а другой — для высоковольтных приложений. Он используется для снижения шума всей цепи в низковольтных приложениях. С другой стороны, реле уменьшают искрение в приложениях с высоким напряжением.

Что такое обратноходовая катушка индуктивности?

Обратный ход катушки индуктивности — это всплеск напряжения, создаваемый катушкой индуктивности при отключении или снижении напряжения питания. Всплеск напряжения происходит, когда ток, протекающий через индуктор, является постоянным. Постоянная времени катушки индуктивности ограничивает скорость изменения тока точно так же, как постоянная времени конденсатора ограничивает скорость изменения напряжения на его клеммах.

Скачок напряжения обратного хода

Напряжение обратного хода, создаваемое индуктивными нагрузками, повредит компонент, используемый для размыкания и замыкания цепи. Катушка индуктивности найдет способ привести ток в соответствие с кривой рассеяния. Как показано на рисунке выше, создание падения напряжения на резисторе путем переключения его полярности будет поддерживать ток в катушке индуктивности. Для этого используется энергия магнитного поля. Ток по-прежнему не будет течь с идеальной скоростью индуктора, даже если на резисторе зазора уже есть падение напряжения. До того, как переключатель был разомкнут, индуктор хочет, чтобы поток тока составлял 99%. Однако умножение небольшого тока на такое большое сопротивление приведет к огромному напряжению. Как показано на рисунке, катушка индуктивности использовала избыток накопленной энергии для создания огромного отрицательного потенциала на одной стороне резистора зазора для достижения большого падения напряжения. Следовательно, ток течет по кривой рассеяния.

Зачем реле нужен ограничитель переходных процессов?

Реле нуждаются в ограничителе переходных процессов, чтобы предотвратить возможность разрушения коммутационного устройства в цепи индуктивным обратным ходом. Он обеспечивает путь для протекания тока после отключения катушки индуктивности.

Замкнутая цепь с обратноходовым диодом

На приведенном выше рисунке полярность источника питания и диода противоположна друг другу. Таким образом, диод находится в обратном смещении всякий раз, когда ключ замкнут. Поскольку он находится в обратном смещении, он не повлияет на схему, потому что диод не пропускает ток.

Разомкнутая цепь с обратноходовым диодом

На рисунке выше показана разомкнутая цепь, в которой катушка индуктивности перепутала полярность, а диод смещен в прямом направлении. В этой установке диод позволит течь и рассеивать ток со скоростью, необходимой для катушки индуктивности. Добавление диода уступает место потоку тока. Таким образом, катушке индуктивности нужно только создать небольшое падение напряжения, чтобы создать идеальную величину тока, поскольку диоды имеют почти нулевое сопротивление при прямом смещении. При такой настройке коммутационное устройство не будет повреждено. Следовательно, когда переключатель разомкнут, обратная полярность катушки индуктивности будет соответствовать полярности диода и предотвратит всплеск обратноходового напряжения.

Нормально разомкнутая, нормально замкнутая и общая клемма

• Нормально разомкнутая (НО) клемма — подключите ваше устройство (например, светодиод или любую нагрузку) к этой клемме, если вы хотите, чтобы устройство было выключено, когда реле не запитано, и горит, когда на реле подается питание.

• Нормально замкнутый (НЗ) контакт — подключитесь к этому терминалу, если вы хотите, чтобы ваше устройство было выключено, когда реле включено, и нормально включено, когда реле не запитано.

• Общая клемма – это клемма реле, к которой вы подключаете первую часть вашей цепи. Когда реле включено, а переключатель замкнут, общая клемма и нормально разомкнутая клемма имеют непрерывность. С другой стороны, когда реле не запитано, а переключатель разомкнут, общая клемма и нормально замкнутая клемма имеют непрерывность.

• Катушка — клеммы, на которые подается напряжение для подачи питания на катушки, которые в конечном итоге замыкают переключатель. Здесь полярность не важна. Каждая из сторон может быть отрицательной или положительной. Однако полярность имеет значение при использовании диода.

Реле SRD-05VDC-SL-C 5 В

Реле SRD-05VDC-SL-C очень популярно среди энтузиастов Arduino и Raspberry Pi. Реле представляет собой реле на 5 вольт, что означает, что для его активации требуется сигнал 5 вольт. Клеммы NO, NC и C могут работать с нагрузками 125 В/250 В, 10 А переменного тока:

Пример проекта с использованием реле SRD-05VDC-SL-C 5 В

В этом проекте реле будет работать и включать лампочку, когда на выходе Arduino высокий уровень. Добавление еще одной лампочки к нормально замкнутому штыревому контакту реле приведет к тому, что лампочки будут мигать попеременно.

Вот детали, необходимые для сборки этого проекта:

• Arduino Uno
• Перемычки
• Макетная плата
• Один NPN-транзистор
• Токоограничивающий резистор 220 Ом (R1)
• Один диод
• Одно реле SRD-05VDC-SL-C 5 В
• Две 26-ваттные лампочки
• Одна батарея 12 В
• Один светодиод

S-контактное соединение является входом. Штырек + подключается к источнику питания постоянного тока +5 В, а штырек – подключается к заземлению источника питания. Реле и светодиод будут работать, когда на входе S присутствует высокий уровень сигнала. Диод на катушке реле предназначен для предотвращения ЭДС от катушки. Транзистор обеспечивает усиление по току, и небольшой входной ток может коммутировать относительно большой ток, необходимый для работы катушки реле. Вы можете подключить вход S релейной платы к любому из цифровых выходов Arduino Uno. В данном случае он подключен к контакту 13, который можно включать и выключать. Лампочка и аккумулятор 12В подключены последовательно к общей клемме и нормально разомкнутым штыревым контактам на модуле реле.

Чтобы узнать больше об Arduino, ознакомьтесь с нашим полным руководством по видеокурсу Arduino. Мы обучаем программированию Arduino и методам построения схем, которые подготовят вас к созданию любого проекта.

Спасибо за чтение и не забудьте оставить комментарий ниже, если у вас есть вопросы о чем-либо!

Какие бывают электрические реле

Электрические реле являются одним из наиболее часто используемых устройств в современных технологических системах. Его можно найти в автомобилях, стиральных машинах, микроволновых печах, медицинском оборудовании, а также в танках, самолетах и ​​кораблях. Фактически ни одна отрасль не может работать без реле. В некоторых сложных системах автоматического управления в промышленности количество реле исчисляется сотнями и даже тысячами. В электроэнергетике не допускается работа силового оборудования без специальных реле защиты. Некоторое электрическое оборудование, такое как силовые трансформаторы, может быть защищено несколькими различными типами реле, каждое из которых управляет различными функциями.

Хотя реле имеют широкий спектр применения и множество типов, большинство инженеров не знакомы с большинством из них. Прочитав эту статью, вы получите общее представление о типах реле.

1. Электромагнитное реле

Электромагнитное реле является самым простым, самым старым и наиболее широко используемым реле. Его основными компонентами являются катушки, магнитопроводы, якоря, пружины и контакты. Магнитная система используется для преобразования входного тока в механическую энергию, необходимую для замыкания контактов. Контактная система преобразует входную механическую энергию в электрические сигналы. Система изоляции обеспечивает гальваническую развязку между входной цепью (обмотка) и выходной цепью (контакт).

2. Реле с фиксацией

Реле с фиксацией — это реле, которое срабатывает под действием единичного импульса тока в обмотке и сохраняет это состояние, когда на него перестает действовать импульс, т. е. когда оно заперто. Таким образом, реле выполняет функцию накопителя. Кроме того, реле с фиксацией помогает снизить энергопотребление в прикладной цепи, поскольку катушку не нужно постоянно заряжать.

3. Тепловое реле

Реле температуры или тепловые реле относятся ко второму (и, возможно, даже первому) наиболее популярному типу специализированных электрических реле. Существует два основных типа таких устройств: реле, которые вводят возбуждение в виде тепла, и реле, которые вводят возбуждение в виде тока. Первый тип реле подходит для прямого контроля температуры различных агрегатов. Второй тип реле используется в качестве защитного реле для предотвращения перегрузки по току и подходит для различных потребителей электроэнергии. В последнем случае ток сначала преобразуется в тепло внутри реле, а когда температура внутреннего термоэлемента достигает определенного значения (реле находится под напряжением), становится выходным электрическим сигналом.

4. Герконовое реле

Многие инженеры сталкивались с примитивными контактными элементами в стеклянных корпусах. Однако не все знают, что герконовые реле отличаются от обычных не герметичной оболочкой (герметичные реле не обязательно герконовые), а тем, что в качестве контакта в герконах выступает магнитный материал, изготовленный из тонкой стальной пластины. , Магнитная система, пружина одновременно. Один конец этой доски закреплен, а другой конец покрыт каким-либо проводящим материалом, который может свободно перемещаться под действием внешнего магнитного поля. Свободные концы этих двух пластин направлены друг к другу и перекрывают друг друга на 0,2–2 мм, образуя основу распределительного устройства нового типа.

5. Реле высокого напряжения

Бурное развитие электротехники с применением высокого напряжения (мощный лазер, промышленный ускоритель, высокочастотный нагрев металлов и сред и т.д.), использование силовой электронной аппаратуры (радар, ТВ и радиопередатчик), работающий под высоким напряжением, для различных уровней напряжения Потребность в системах проверки изоляции электрооборудования является причиной популярности высоковольтных (ВН) реле, работающих при напряжении от 5 до 300 кВ и выше. Такие реле можно разделить на две категории: высоковольтные изолированные реле для всех составляющих тока нагрузки и низковольтные и высоковольтные изолированные реле между входным элементом (катушка управления) и выходным элементом (контакт).

6. Реле времени

Помимо электрических реле, наиболее широко используемым реле является «реле времени». В нормальных условиях эти реле имеют определенную задержку, соответствующую сигналу, используемому для входа реле, поэтому часто используется термин «реле задержки». Поскольку изменение состояния реле сопровождается некоторой задержкой сигнала, подаваемого на его входной зажим, можно с уверенностью сказать, что помимо других функций каждое реле имеет еще и функцию реле времени. Стабильность систем автоматического управления иногда можно повысить, включив в них стандартные электромеханические реле. Их единственная функция состоит в том, чтобы обеспечить определенную задержку сигнала, значение которой равно его собственной задержке включения. С инженерной точки зрения «реле времени» или «реле задержки времени» обычно определяют как реле, которое использует функцию задержки времени в качестве основы и каким-то образом улучшает характеристики этой функции.

7. Реле тока и напряжения

Эти реле специально разработаны для управления уровнями тока или напряжения в высоковольтных и низковольтных цепях и используются для генерирования определенных выходных сигналов, когда уровень тока или напряжения отклоняется от заданного значения. заранее определенное значение. Такие реле еще называют «измерительными реле», потому что они непрерывно измеряют уровень значений исполнения во время работы. Обычно выходной сигнал такого типа реле воздействует на устройство отключения питания и отключает нагрузку, тем самым защищая его (или основной источник питания) от повреждения в аварийном режиме, поэтому реле такого типа также называют « защитное реле».

8. Дифференциальное реле

Дифференциальная защита определяет место повреждения путем сравнения двух (или более) токов; это на самом деле токовая защита. По сравнению с другими видами защиты, дифференциальная токовая защита обладает абсолютной селективностью, потому что она может грамотно сработать только при возникновении КЗ в зоне защиты, а вовсе не при КЗ вне зоны защиты. Работа. Площадь дифференциального реле ограничена участком цепи между трансформаторами тока (ТТ), к которым реле подключено. Благодаря высокой селективности защиты, срабатывание реле не требует задержки срабатывания, поэтому все дифференциальные реле являются быстродействующими. Поэтому дифференциальная защита имеет чрезвычайно высокую селективность и быстродействие.

9. Дистанционное реле

Привод, который срабатывает при превышении заданного допустимого сопротивления, импеданса или реактивного сопротивления цепи. Если каждое реле, установленное на линии, имеет выдержку времени, зависящую от импеданса (расстояния), реле, срабатывающее первым, всегда оказывается ближайшим к точке короткого замыкания. Дистанционная защита направлена ​​на достижение этого. В двухсторонней схеме питания дистанционная защита является направленной.

10. Реле частоты

Снижение частоты связано с перегрузкой энергосистемы, а увеличение частоты свидетельствует о избыточной мощности. Когда одна или несколько сильно загруженных линий внезапно выходят из строя, в системе возникает избыточная мощность. Избыточная мощность направляется на другие линии, вызывая опасный поток мощности, который может привести к коллапсу энергосистемы. Вот почему так важно контролировать частоту напряжения. Как и другие параметры схемы, частота регулируется специальным реле.

11. Поляризованное реле

Поляризованное реле представляет собой электромагнитное реле постоянного тока, а также источник постоянного магнитного поля, воздействующий на якорь реле. Этот дополнительный источник магнитного поля (называемый «поляризацией») обычно изготавливается в виде постоянного магнита.

12. Микропроцессорное реле

Микропроцессорное реле представляет собой небольшой компьютер, выходная цепь которого имеет согласующие параметры с внешними трансформаторами тока и напряжения. Программирование может выполняться в памяти, что позволяет моделировать работу любого защитного реле на основе входных сигналов. С помощью базового микропроцессора общего назначения можно создать любое реле, внеся некоторые специфические изменения в программу, по крайней мере, на начальных этапах разработки микропроцессорных устройств.

13. Реле последовательности

Реле последовательности иногда называют генераторами, пошаговыми реле, пошаговыми реле, триггерами или импульсными реле. Реле имеет возможность размыкания и замыкания контактов в заданной последовательности. Все реле последовательности используют храповой механизм или защелку для изменения состояния своих контактов с помощью повторяющихся импульсов на одну катушку. Обычно, но не всегда, один импульс закрывает набор контактов, следующий импульс открывает их и так далее.

14. Поворотное реле

Поворотное или моторизованное реле представляет собой реле, в котором поступательное движение якоря и контактов заменено вращательным движением. По сути, это стандартный многоконтактный роторный выключатель с электромагнитным приводом, а не ручной.

15. Реле с подвижной катушкой

Этот тип реле имеет довольно необычный внешний вид, иногда напоминающий вакуумную трубку или измерительный прибор. Естественно, это реле похоже на измерительный прибор, потому что, по сути, это высокочувствительный измерительный механизм с очень чувствительными контактами. Работа устройства основана на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита и тока в обмотке. Обмотка намотана на прямоугольную легкую алюминиевую трубку (каркас), размещенную в зазоре между постоянным магнитом и кольцом железного сердечника.

16. Реле сигнализатора цели

Сигнальное реле (целевое реле, сигнальное реле или реле флага) — это устройство без автоматического сброса, которое указывает на состояние устройства защиты, но не работает автоматически. а также может быть приспособлен для выполнения функции блокировки. Другими словами, целевое реле используется в системах релейной защиты и автоматики в качестве индикатора для срабатывания других реле.

17. Реле вспышки

Реле вспышки (или мигалка) используется для генерации мерцающего света сигнальной лампы. Из-за этого мерцания она привлечет больше внимания, чем постоянно включенная лампа. Это реле широко используется для управления одной сигнальной лампой и компонентом сигнального щита с несколькими клапанами.

18. Реле Бухгольца

Реле Бухерца используются для защиты оборудования, погруженного в жидкость, путем контроля оборудования на наличие аномального потока или отсутствия газа или аномального газообразования (большинство отказов маслонаполненных силовых трансформаторов сопровождаются производство газа). Эти реле обычно используются в трансформаторах с расширительными баками. Они собирают газ, который постепенно высвобождается из-за небольших внутренних проблем (таких как плохое соединение, небольшие дуги и т. д.), пока объем газа не сработает переключателем, а затем посылает сигнал тревоги. После того, как газ собран и проанализирован, проблема может быть идентифицирована.

19. Реле безопасности

Электрические реле содержат множество компонентов, подверженных силовому, электрическому или тепловому износу. Во многих приложениях безопасность очень важна, и использование электрического оборудования очень важно для обеспечения того, чтобы во время цикла индикации неисправности, когда неисправность обнаруживается подвижным контактом реле, не происходило опасного движения машины. Для обеспечения функции безопасности, особенно в случае отказа, в схему предохранительного устройства встроено надлежащее управление. Реле безопасности, замыкающие контакты, играют решающую роль в предотвращении аварий в машинах и системах.

20. Реле замыкания на землю

Реле замыкания на землю — это устройство, которое отключает источник питания, когда ток течет на землю. Следовательно, он может обеспечить защиту от вредного поражения электрическим током и обеспечить путь к земле в случае контакта человека с цепью под напряжением. Типичными примерами такой ситуации являются использование неисправных проводов и неисправных приборов.

21. Реле контроля

Основное назначение этого реле — постоянный контроль нормального использования важного оборудования (или важных параметров мощности, применяемых к этому оборудованию). Катушка отключения и источник питания высоковольтного выключателя в электросети; цепь питания датчиков системы пожарной сигнализации; чередование фаз и обрыв фазы питания двигателя; уровень изоляции электрооборудования и т.д., эти единицы и параметры. Реле контроля также могут обнаруживать прерывания, высокое сопротивление, вызванное плохим подключением тока, повышенное сопротивление передачи контактов, приваривание контактов управления, потерю управляющего напряжения и сбой напряжения самого реле.