Устройство и принцип действия электромагнитного реле: что это, как работает, виды, проверка

Содержание

что это, как работает, виды, проверка

Мы редко задумываемся о том, как работает то или иное устройство. До тех пор, пока оно не вышло из строя. Но если приходится разбираться в причинах поломки, тут и возникают вопросы. Рассмотрим электромагнитное реле — оно стоит в электрической части автомобилей, в бытовой технике и электронике.

Содержание статьи

1 Что такое электромагнитное реле, устройство, назначение
2 Виды электромагнитных реле
- 2.1 По электрическим параметрам
- 2.2 По исполнению
3 Виды контактных групп
4 Электромагнитные реле на схемах: обмотки, контактные группы
5 Основные технические характеристики, плюсы и минусы, область применения
6 Как проверить электромагнитное реле
- 6.1 Если мультиметра нет
- 6.2 Проверяем контакты

Что такое электромагнитное реле, устройство, назначение

Электромагнитное реле — коммутирующее устройство, которое для работы использует электромагнитное поле. Состоит оно из электромагнитной катушки и подвижного якоря, подвижных и неподвижных контактов. Якорь и катушка закреплены на основании. Якорь подпружинен и расположен так, чтобы неподвижные контакты с неподвижными имели точки соприкосновения.

Устройство электромагнитного реле

Как работает электромагнитное реле? При подаче напряжения на обмотку в ней возникает электромагнитное поле. Закрепленный подвижно якорь притягивается к сердечнику катушки, контакты переключаются (смыкаются/размыкаются). В этом и состоит работа реле — перекидывать контакты. К ним подключена разная нагрузка и, в результате срабатывания, изменяется цепи, по которым протекает электрический ток.

При снятии питания электромагнитное поле исчезает, якорь под действием пружины возвращается в исходное состояние. Соответственно и схема возвращается в исходное состояние. По принципу действия очень похоже на работу обычного выключателя. С той лишь разницей, что кнопки нет и «управляются» контакты автоматически, а вместо лампочки может быть участок цепи или какое-то устройство.

Для чего нужно реле в электросхемах

На рисунке выше представлена простейшая схема с электромагнитным реле. Есть кнопка, при помощи которой подается питание на катушку. К контактам подключен исполнительный орган, например, электрическая лампа. При нажатии кнопки питание подается на катушку, якорь притягивается к сердечнику катушки, и давит на контакты. Они замыкаются, на лампочку поступает напряжение и она загорается. При снятии питания с катушки, пружина оттягивает якорь в исходное положение, цепь питания лампочки разрывается и она тухнет. Этот пример показывает, для чего и как используют электромагнитные реле.

Виды электромагнитных реле

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

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

По электрическим параметрам

Еще делят электромагнитные реле по чувствительности:

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

В первую очередь стоит определиться с электрическими параметрами

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

По уровню коммутируемой нагрузки есть такое деление:

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

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

По исполнению

Есть еще электромагнитные реле с различной степенью герметичности.

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

По массе и размерам отличия могут быть очень существенными

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

Виды контактных групп

Электромагнитные реле делят по способу работы контактов. Они могут быть:

Нормально замкнутыми (закрытыми, размыкающими). Сокращенно обозначаются НЗ, на импортных схемах NC.
Нормально разомкнутыми (открытыми, замыкающими). Обозначение — НО на наших — и NO на зарубежных.
Перекидными (переключающими). Перекидные отличаются внешне, так как имеют три пластины с контактами. У них обычно обознается только общий контакт — пишут «общ» или comon.

В общем-то, по названиям контактов ясно, как они работают. Нормально замкнутые контакты в исходном состоянии замкнуты, через них протекает ток.

При сработке реле контакты размыкаются, цепь питания обрывается.

Нормально закрытый (замкнутый) контакт: что значит
и принцип работы

Нормально открытые (понятнее — нормально разомкнутые) контакты, наоборот, в обычном состоянии разомкнуты. Когда реле срабатывает, контакт замыкается, в цепи возникает ток.

Электромагнитное реле с нормально открытым (разомкнутым) контактом

Наверное, уже понятно как работают переключающий контакт. В отличие от первых двух, переключающий состоит из трех пластин. По краям две неподвижные и подвижная в центре. Подвижный контакт часто называют общим. В нормальном положении подвижная пластина касается одного из контактов, ток протекает по этому пути (на рисунке снизу справа).

Принцип работы электромагнитного реле с переключающими контактами

При срабатывании реле, подвижный контакт изменяет положение благодаря упорной рамке (на рисунке это просто штырь, припаянный к подвижной пластине). А рамка прикреплена к якорю. После срабатывания реле, в первой цепи появляется разрыв, во второй начинает протекать ток.

Это все типы контактов — вроде не так много. Но в одном реле могут быть собраны все три вида, и количество групп каждого виды бывает разным. Их выбирают в зависимости от необходимости.

Электромагнитные реле на схемах: обмотки, контактные группы

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

Типы контактов электромагнитных реле и их обозначение на схемах

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

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

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

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

Основные технические характеристики, плюсы и минусы, область применения

Как любые электротехнические детали, электромагнитное реле подбирают по параметрам. Сначала определяются с составом контактных групп, затем — с питанием. Затем наступает пора выбора характеристик.

Ток или напряжение срабатывания. Самое низкое значение тока или напряжения, при котором контакты уверенно переключаются.
Ток или напряжение отпускания. Максимальное значение параметров, при которых пружина оторвет якорь от катушки.

Чувствительность. Минимальный уровень мощности, при котором реле срабатывает.
Сопротивление обмотки. Измеряется при температуре +20°C.
Рабочий ток или напряжение. Это диапазон значений, при которых реле точно сработает в эксплуатационных условиях.
Время срабатывания. Промежуток от момента подачи питания на обмотку до переключения первого контакта.
Время отпускания. Через какой промежуток времени после снятия питания «отлипнет» якорь.
Частота коммутации. Сколько раз может сработать реле за определенный промежуток времени.

Характеристики электромагнитного реле. Один из видов

Электромеханические реле имеют большой рабочий ресурс, невысокую цену. Еще один плюс — малое падение мощности при переключении.

Но они создают помехи при работе, возможен дребезг контактов, скорость срабатывания совсем невысокая, есть проблемы с индуктивными нагрузками.

Все эти свойства определяют область применения. Обычно это коммутация питания приборов, работающих от 220 В переменного тока или 12 В и 24 В постоянного. Чаще всего нагрузкой являются электродвигатели невысокой мощности, еще подключают освещение, другую индуктивную и активную нагрузку. Мощность коммутируемой нагрузки от 1 Вт до 2-3 кВт.

Как проверить электромагнитное реле

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

Проверить электромагнитное реле можно при помощи тестера/мультиметра

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

Если мультиметра нет

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

Проверка обмотки электромагнитного реле

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

При последовательном соединении батареек их напряжение суммируем

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

Проверяем контакты

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

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

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

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

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

Электромагнитные реле. Виды и работа. Устройство и применение

Основной составляющей частью кибернетики и систем автоматики являются процессы коммутации. Первыми устройствами, выполняющими коммутацию в автоматических электрических цепях, были электромагнитные реле.

Благодаря техническому прогрессу появились полупроводниковые коммутаторы. Однако электромагнитные реле не теряют своей популярности по применению в различном электрооборудовании и устройствах. Широкое использование реле обуславливается их неоспоримыми достоинствами, к которым относятся свойства металлических контактов.

Сопротивление контактов реле наименьшее, в отличие от коммутаторов на основе полупроводниковых элементов. Контакты реле выдерживают намного выше токовые перегрузки, чем полупроводниковые коммутаторы. Реле нормально функционируют при наличии статического электричества, радиационного излучения. Основным положительным качеством реле является гальваническая изоляция цепи управления и коммутации без дополнительных элементов.

По конструктивным особенностям исполнительных элементов электромагнитные реле делятся на:

Контактные реле, которые оказывают воздействие на силовую цепь группой электрических контактов. Их разомкнутое или замкнутое состояние способно обеспечить коммутацию (разрыв или соединение) выходной силовой цепи.
Бесконтактные реле оказывают действие на силовую цепь методом резкого изменения ее параметров (емкости, индуктивности, сопротивления), либо силы тока и напряжения.

По области применения реле:

Сигнализации.
Защиты.
Цепей управления.

Мощности сигнала управления:

Высокой мощности более 10 ватт.
Средней мощности 1-9 ватт.
Малой мощности менее 1 ватта.

Быстродействию управления:

Безинерционные менее 0,001 с.
Быстродействующие 0,001-0,05 с.
Замедленные 0,05-1 с.
Регулируемые.

Виду напряжения управления:

Переменного тока.
Постоянного тока (поляризованные и нейтральные).

Рассмотрим подробнее реле постоянного тока, которые делятся на два подвида – нейтральные и поляризованные. Они имеют отличие в том, что поляризованные устройства имеют чувствительность к полярности подключаемого напряжения. Якорь изменяет направление движения в зависимости от подключенных полюсов питания.

Реле постоянного тока разделяют:

2-х позиционные.
2-х позиционные с преобладанием.
3-позиционные с нечувствительной зоной.

Функционирование нейтральных электромагнитных реле не зависит от порядка подключения полюсов напряжения. Недостатками реле постоянного тока является потребность в блоке питания, а также высокая стоимость.

Реле переменного тока не имеют таких недостатков, у них есть свои отрицательные моменты:

Вибрация при эксплуатации, необходимость ее устранения.
Параметры работы намного хуже, чем у реле постоянного тока. К ним относятся: магнитное поле, чувствительность.

К достоинствам устройств реле постоянного тока можно отнести отсутствие необходимости в блоке питания, и возможности непосредственного подключения в сеть переменного напряжения.

По защищенности от внешних факторов реле разделяют:

Герметичные.
Зачехленные.
Открытые.

Реле тока

Структура реле напряжения и тока очень похожа. Их отличие заключается только в конструкции катушки. Токовое реле имеет катушку с небольшим числом витков и малым сопротивлением. Намотка провода на катушку осуществляется толстым проводником.

Обмотка реле напряжения выполняется с большим числом витков. Каждое из этих реле выполняет контроль определенных параметров с помощью системы автоматического отключения и включения электрического устройства.

Реле тока осуществляет контроль силы тока в цепи потребителя, к которой оно подключено. Данные поступают в другую цепь с помощью подключения сопротивления контактом реле. Подключение может осуществляться как непосредственно к силовой цепи, так и через измерительные трансформаторы.

Реле времени

В цепях автоматики часто требуется образование задержки при включении устройств, либо подачи сигнала для выполнения определенного технологического процесса по некоторому алгоритму. Для таких целей предназначены специальные устройства, способные коммутировать цепи с некоторой задержкой времени.

К таким реле времени предъявляются специальные требования:

Необходимая и достаточная мощность контактов.
Малые габаритные размеры, вес и небольшой расход электроэнергии.
Стабильные рабочие параметры задержки времени, не зависящие от внешних воздействий.

Для реле времени, управляющим электрическими приводами, повышенные требования не предъявляются. Их задержка равна от 0,25 до 10 с. Эксплуатационная надежность таких реле должна быть очень высока, так как условия работы предполагают наличие вибрации.

Устройство и принцип действия

Структуру электромагнитного реле можно разделить на его отдельные составные элементы следующим образом:

Первичный (чувствительный) элемент преобразует электрический сигнал управления в магнитную силу. Обычно этим элементом является катушка.
Промежуточный элемент может состоять из нескольких частей. Он приводит в работу исполнительный механизм. Таким элементом является якорь с подвижными контактами и пружиной.
Исполнительный элемент выполняет передачу воздействия на силовую цепь. Таким элементом чаще всего выступает группа силовых контактов реле.

Электромагнитные реле имеют довольно простой принцип работы, вследствие чего имеют повышенную надежность. Они являются незаменимыми элементами в схемах защиты и автоматики. Действие реле заключается в применении электромагнитных сил, появляющихся в металлическом сердечнике при протекании электрического тока по катушке.

Элементы реле устанавливаются на закрывающемся крышкой основании. Подвижная пластина (якорь) с контактом установлена над сердечником электромагнита. Подвижных контактов может быть несколько. Напротив них расположены соответствующие пары неподвижных контактов.

1 — Катушка реле
2 — Сердечник
3 — Стержень
4 — Подвижный якорь
5 — Группа контактов
6 — Пружина
7 — Питание катушки

В первоначальном положении пружина удерживает подвижную пластину. При подключении питания срабатывает электромагнит и притягивает к себе эту пластину, являющуюся якорем, преодолевая усилие пружины. В зависимости от устройства реле контакты при этом размыкаются или замыкаются. После выключения питания якорь под действием пружины возвращается в исходное положение.

Существуют электромагнитные реле с встроенными электронными компонентами в виде конденсатора, подключенного параллельно контактам для уменьшения помех и образования искр, а также сопротивления, подключенного к катушке, для четкой работы реле.

По силовой цепи, которая подключается контактами, может протекать электрический ток намного больше тока управления. Эта цепь гальванически развязана с цепью управления электромагнитом. Другими словами реле играет роль усилителя мощности, напряжения и тока в электрической цепи.

Электромагнитные реле переменного тока приводятся в действие при подключении к ним переменного тока частотой 50 герц. Устройство такого реле практически не отличается от реле постоянного тока, кроме сердечника электромагнита, который в данном случае выполняется из листовой электротехнической стали. Это делается для снижения потерь энергии от вихревых токов.

Параметры электромагнитных реле

Основными характеристиками таких реле являются зависимости между входным и выходным параметром.

Основные параметры реле:

Время срабатывания реле – характеризует промежуток времени от момента подачи сигнала на вход реле до момента начала действия на силовую цепь.
Управляемая мощность – это мощность, которой способны управлять контакты реле при коммутации цепи.
Мощность срабатывания – это наименьшая мощность, требуемая для чувствительного элемента реле, для перехода в рабочее состояние.
Величина тока срабатывания. Такое регулируемое значение называется уставкой.
Сопротивление обмотки катушки.
Ток отпускания – максимальная величина тока на клеммах обмотки реле, при котором якорь отпадает в исходное положение.
Время отпускания якоря.
Частота коммутаций с нагрузкой – частота, с которой может осуществляться подключение и отключение силовой цепи.

Преимущества:

Возможность коммутации силовых цепей с мощностью потребителя до 4 киловатт при объеме реле меньше 10 куб. см.
Невосприимчивость к пульсациям и чрезмерным напряжениям, а также устойчивость к помехам от молнии и работы устройств высокого напряжения.
Гальваническая развязка между цепью управления и силовыми контактами.
Незначительное снижение напряжения на замкнутых контактных группах, вследствие чего низкое тепловыделение.
Невысокая стоимость электромагнитного реле в отличие от полупроводниковых устройств.

Недостатки:

Низкое быстродействие.
Небольшой срок службы.
Образование радиопомех при коммутации цепей.
Проблемы при подключении и отключении высоковольтных нагрузок постоянного тока и индуктивных потребителей.

Сфера использования

Широкую популярность получили реле в области производства и распределения электрической энергии. Безаварийный режим эксплуатации обеспечивает релейная защита линий высокого напряжения на подстанциях и в других местах. Элементы управления, применяемые в релейной защите, способны на подключение высоковольтных цепей. Э

Электромагнитные реле, функционирующие в качестве релейной защиты, получили популярность из-за следующих достоинств:

Возможность работы с невосприимчивостью к возникающим паразитным потенциалам.
Высокая скорость реагирования на изменение параметров подключенных цепей.
Повышенная долговечность.

С помощью релейной защиты выполняется резервирование линий питания и оперативное отключение неисправных участков цепи. Электромагнитные реле являются наиболее надежной защитой, в отличие от релейных устройств.

Электромагнитные реле применяется в управлении производственными линиями, конвейерами, на участках с повышенными паразитными потенциалами, там, где нельзя использовать полупроводниковые элементы.

Принцип действия, по которому работают такие устройства реле, применяется в оборудовании для удаленного управления потребителями, а именно в контакторах, пускателях. По сути дела, это такие же электромагнитный вид реле, только рассчитанные для очень больших токов, достигающих несколько тысяч ампер.

Релейные блоки применяются для управления емкостных установок, служащих для плавного запуска электродвигателей повышенной мощности.

Электромагнитные реле применялись даже в первых вычислительных комплексах. В них реле использовались как логические элементы, выполняющие простые логические операции. Скорость работы таких электронно-вычислительных машин была низкая. Однако такие своеобразные компьютеры были более надежными, в отличие от последующего поколения ламповых моделей вычислительных машин.

Сегодня можно привести множество примеров применения электромагнитных реле в бытовых устройствах: стиральных машинах, холодильниках и т.д.

Рекомендации по выбору

Прежде всего, необходимо выяснить параметры рабочего напряжения и тока реле. Рабочая величина тока и напряжения обмотки реле должна соответствовать сети питания места подключения. Если рабочий ток будет меньше допустимого, то это приведет к ненадежному контакту при работе реле. Если ток будет больше допустимого, то обмотка реле будет перегреваться, что приведет к падению надежности работы реле при наибольшей допустимой температуре.
Режим действия контактов реле зависит от вида управляемого тока, частоты коммутации, вида нагрузки. Поэтому при выборе необходимо учитывать эти условия работы.

Что такое электромагнитное реле? — Определение и типы

Определение: Электромагнитные реле — это реле, работающие по принципу электромагнитного притяжения. Это тип магнитного переключателя, который использует магнит для создания магнитного поля. Затем магнитное поле используется для размыкания и замыкания переключателя и для выполнения механической операции.

По принципу работы электромагнитные реле в основном делятся на два типа. это

Реле электромагнитного притяжения
Реле электромагнитной индукции

1. Реле электромагнитного притяжения

В этом реле якорь притягивается к полюсу магнита. Электромагнитная сила, действующая на подвижный элемент, пропорциональна квадрату тока, протекающего через катушку. Это реле реагирует как на переменный, так и на постоянный ток.

Для величины переменного тока развиваемая электромагнитная сила определяется как

Приведенное выше уравнение показывает, что электромагнитное реле состоит из двух компонентов, один из которых не зависит от времени, а другой зависит от времени и пульсирует с двойной частотой питания. Эта двойная частота питания создает шум и, следовательно, повреждает контакты реле.

Проблема двухчастотного питания преодолевается за счет разделения потока, развивающегося в электромагнитном реле. Эти потоки действовали одновременно, но различались по временной фазе. Таким образом, результирующая отклоняющая сила всегда положительна и постоянна. Разделение потоков достигается применением электромагнита с фазосдвигающими цепями или надеванием экранирующих колец на полюса электромагнита.

Электромагнитное реле притяжения — это простейший тип реле, который включает в себя плунжерный (или соленоидный), шарнирный якорь, вращающийся якорь (или уравновешенный) и поляризованное реле с подвижным железом. Все эти реле показаны ниже.

а. Реле с балансным лучом – . В реле такого типа сравниваются две величины, поскольку развиваемая электромагнитная сила изменяется пропорционально квадрату ампер-витка. Коэффициент рабочего тока для такого реле невысок. Если реле настроено на быструю работу, то оно будет иметь тенденцию к перегрузке при быстрой работе.

б. Реле с шарнирным якорем – Чувствительность реле для работы на постоянном токе может быть увеличена путем добавления постоянного магнита. Это реле также известно как поляризованное подвижное реле.

2. Электромагнитное индукционное реле

Электромагнитное реле работает по принципу двухфазного асинхронного двигателя. Начальная сила действует на подвижный элемент, который может быть диском или другой формой ротора немагнитного подвижного элемента. Сила развивается за счет взаимодействия электромагнитных потоков с вихревыми токами, которые эти потоки индуцируют в роторе.

Для получения разности фаз в потоках использовался другой тип структуры. Эти конструкции

а. Заштрихованная опорная конструкция
b. Счетчик ватт-часов или конструкция с двойной обмоткой
c. Конструкция индукционной чашки.

а. Структура с заштрихованными полюсами

Эта катушка обычно питается током, протекающим в одиночной катушке, намотанной на магнитную структуру, содержащую воздушный зазор. Потоки в воздушном зазоре, создаваемые инициализирующим током, разделяются на два потока, смещенных во времени-пространстве, и заштрихованным кольцом. Заштрихованное кольцо состоит из медного кольца, окружающего часть поверхности каждого полюса.

Диск изготовлен из алюминия. Инерция алюминиевого диска очень мала. Следовательно, для его движения требуется меньший отклоняющий момент. В двух кольцах ток индуцируется переменным электромагнитным потоком. Магнитное поле, возникающее из-за тока, создает поток в части железного кольца, окруженного кольцом, отстающим по фазе на 40–50 ° от потока в незаштрихованной части полюса.

б. Структура счетчика ватт-часов

Эта конструкция состоит из электромагнита в форме буквы Е и электромагнита в форме буквы U с невращающимся диском между ними. Сдвиг фаз между потоками, создаваемыми электромагнитом, получается за счет потока, создаваемого двумя магнитами, имеющими разные сопротивления и индуктивности для двух цепей.

Электромагнит Е-образной формы содержит две обмотки: первичную и вторичную. По первичному току шел ток реле I ₁, а вторичная обмотка соединена с обмотками П-образного электромагнита.

Первичная обмотка несет релейный ток I ₁, в то время как вторичный ток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке и, таким образом, циркулирует в ней ток I ₂. Поток φ ₁ индуцирует в Э-сбрасывающем магните, а поток φ индуцирует в U-образном магните. Эти потоки, индуцируемые в верхнем и нижнем магнитном поле, различаются по фазе на угол θ, который будет развивать движущий момент на диске, пропорциональный φ ₁ φsinθ.

Важнейшей особенностью реле является то, что размыкание может управлять их работой или замыкать цепь вторичной обмотки. Если вторичная обмотка разомкнута, то крутящий момент не будет создаваться, и, таким образом, реле можно будет вывести из строя.

в. Индукционное реле

Реле, работающее по принципу электромагнитной индукции, известно как индукционное реле. Реле имеет два или более электромагнитов, на которые подается питание от катушки реле. Статический железный сердечник помещается между электромагнитом, как показано на рисунке ниже.

Катушка, намотанная на электромагнит, создает вращающееся магнитное поле. Из-за вращающегося магнитного поля внутри чашки индуцируется ток. Таким образом, чашка начинает вращаться. Направление вращения чашки такое же, как и у тока.

В реле с индукционным стаканом создается больший крутящий момент по сравнению с реле с заштрихованным и ваттметровым типами. Реле работает быстро, и их время срабатывания очень меньше, приблизительно 0,01 сек.

Принцип работы и испытания электромагнитного реле

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

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

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

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