Разновидности реле: Виды реле и применение. Работа и назначение. Особенности

Виды реле и применение. Работа и назначение. Особенности

Реле – это выключатели, применяемые для разъединения, переключения и соединения электрических цепей с целью создания определенных условий эксплуатации приборов. Эти коммутационные устройства питания предложены в продаже в широком ассортименте разновидностей, отличающиеся по конструктивным особенностям и типу поступающего сигнала.

Сфера применения

Различные виды реле используются в разнообразных направлениях:

  • Управление электрических систем.
  • Защиты систем от скачков напряжения.
  • Обеспечения бесперебойной работы приоритетного оборудования.
  • Автоматизации оборудования.

От функционирования данных устройств зависит фактическая целостность систем целиком или отдельного дорогостоящего оборудования. В связи с этим к релe предъявляются строгие требования, такие как надежность, чувствительность и быстродействие. Отдельные устройства способны реагировать на изменение параметров в выбранном порядке. К примеру, при возникновении аварийных ситуаций они отключают только поврежденные участки систем, в то время как все остальные элементы продолжат функционировать бесперебойно.

Виды реле
  • Электронные.
  • Герконовые.
  • Электротепловые.
  • Для извлечения временной выдержки.
  • Реле света.
  • Электромагнитные.
  • Приоритета.
Электронные

Такие устройства обычно применяются для подключения больших силовых нагрузок. Они подают и отключают напряжение на электрическую цепь. Электронные релe оснащаются полупроводниковым элементами (Резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды, микросхемы и т.п.). Они реагируют на изменение параметров напряжения. Такие устройства можно встретить и в электросистеме транспортных средств. К примеру, блок электронных релe контролирует расход энергии и величину напряжения на клеммах аккумулятора. Также он выполняет функцию управления системой освещения.

Герконовые

Такие виды реле представляют собой герконовую катушку. Внешне они выполнены в виде баллона, внутри которого создан вакуум или закачен специальный инертный газ. В таких условиях располагаются соединительные элементы из пермаллоя в виде проволоки с контактами и покрываются тонким золотым или серебряным напылением. Геркон располагается в центре электрического магнита или находится под воздействием его поля. В то время, когда ток подается на обмотку, образуется магнитный поток, который намагничивает пружины и запирает контакты. Обычно реле герконового типа применяется для переключения электрических цепей.

Герконовые релe бывают замыкающими, переключающими или размыкающими. Неоспоримым преимуществом подобных устройств являются их небольшие габариты, доступная стоимость, а также отсутствие трущихся частей, что обеспечивает их большим ресурсом. Их контактная группа полностью защищена от влаги, и располагается в благоприятных условиях вакуума или специального газа, что повышает надежность.

При использовании герконовых реле потребуется избегать применения таких устройств вблизи от источника ультразвука, который отрицательно влияет на электрические параметры датчика. Такой же эффект создает и стороннее магнитное поле. Также нужно учитывать, что герконовые реле не переносят механических повреждений. Зачастую применяемая у них колба изготавливается из стекла, поэтому если его разбить, то устройство не сработает. Также нужно учитывать, что при подаче больших токов контакты герконов самопроизвольно размыкаются, поэтому такое оборудование должно эксплуатироваться только в тех системах, параметры напряжения в которых соответствуют техническим возможностям реле, прописанным в его инструкции. Такая же проблема с самовольным размыканием и замыканием контактов наблюдается и при работе с низкочастотным напряжением.

Электротепловые

В устройстве таких релe применяются биметаллические пластины (слои из разных металлов). В принципе работы оборудования лежит разный коэффициент расширения при разогреве пластин. При достижении определенного показателя нагрева осуществляется отключение или переключение параметров электрического тока.

Обычно тепловые релe применяют при подключении электрических двигателей. Если оборудование начинает работать на износ в результате увеличения нагрузки, то увеличивается расход количества энергии. Как следствие через релe проходит значительно больше электричества, что и приводит к его разогреву. Столь серьезные нагрузки обычно сопровождаются аварийными ситуациями, поэтому и применяется тепловое релe, которое прекратит подачу питания на оборудование. После того как биметаллические пластины в термореле остынут, электродвигатель снова удастся запустить. На термических релe может иметься колесико регулировки температуры, а иногда предусматривается кнопка принудительного запуска.

Тепловые виды реле также бывают разных типов. Они могут применяться для трехфазных или обычных электросетей. Есть устройства, в которых температура контролируется с помощью чувствительного щупа, прикладываемого непосредственно к оборудованию. Также бывают устройства, в которых вместо металлических пластин применяются специальные сплавы. При достижении определенных температур они расплавляются, тем самым полностью разрывая цепь. Эти устройства отличаются высокой скоростью срабатывания. Их принцип работы практически идентичен предохранителям. Для последующего запуска оборудования необходимо полностью сменить релe или расплавленный проводник, если это конструктивно предусматривается. Подобные устройства обычно устанавливаются непосредственно на оборудование как последняя стадия защиты от перегорания.

Релe временной выдержки

Такие виды релe являются очень распространенными во многих сферах промышленности и бытовой жизни. Они позволяют подавать и отключать напряжения с короткими промежутками времени между действиями. В них применяются специальные замедляющие схемы, позволяющие создавать паузу в передаче электричества по цепи на несколько секунд. Продолжительность разрыва зависит от сферы применения релe. Именно эти устройства работают в автомобилях при включении поворотных сигналов. Релe подает питание на лампочку и отключает его, многократно повторяя такое действие. Подобные устройства используются и на световых гирляндах, применяемых для украшения елки. Увидеть в работе релe временной выдержки можно и на мигающих светофорах, которые стоят на железнодорожных переездах и т.д.

Таймер света

Такие виды реле весьма схожи с устройствами для извлечения временной выдержки. Они применяются для контроля за осветительным оборудованием, а точнее его запрограммированным включением и отключением в определенные часы. Релe выпускаются для промышленных и бытовых нужд. Промышленные таймеры света используются в крупных теплицах, животноводческих предприятиях и т.д.

В бытовой жизни подобные устройства можно встретить в домашних аквариумах, где они включают и отключают свет в строго заданном режиме. Таким образом, таймер света выполняет роль посредника, который подает напряжение на протяжении определенного времени, после чего его отключает. Фактически к устройству можно подключить и нагреватель, вентилятор или прочее электрооборудование, которое должно работать в определенные часы.

Подобные устройства могут быть электронными или электромеханическими. Электронные работают бесшумно, в то время как электромеханические создают незначительный гул. Электромеханические не имеют собственного источника питания, поэтому в случае пропажи напряжения в сети, установленные настройки времени сбиваются.

Электромагнитные

Их принцип работы основан на воздействии магнитного поля, которое создается током в статической обмотке, на имеющийся в конструкции якорь. Такое оборудование реагирует на значение тока подаваемого на обмотку. Электромагнитные релe бывают двух разновидностей: переменного и постоянного тока

Релe переменного тока срабатывает при подаче на его обмотку переменного тока определенной установленной частоты. Подобные виды релe производится со средним током нагрузки до 320А и напряжением до 1,6 кВ. Устройства данного типа широко применяются на промышленном оборудовании, а также на некоторых разновидностях бытовой техники. Их можно встретить в конструкции медицинского оборудования, холодильников, телевизоров, и практически любой бытовой техники. Самые мощные устройства применяются на промышленных станках.

Релe постоянно тока предназначено для работы в сетях с постоянным напряжением. Такие устройства могут быть нейтральными или поляризованными. Якорь поляризованных релe меняет направление своего движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные устройства не зависят от полярности напряжения.

Коммутаторы приоритета

Такие виды реле управляют подключением потребителей тока и реагируют на чрезмерное увеличение нагрузки. В результате устройство отключает менее необходимые потребители. Таким образом, применение таких систем позволяет не обесточивать всю цепь. Подобные устройства выпускаются как для промышленных, так и бытовых нужд. Бытовые релe приоритета монтируется на DIN-рейку в электрощитке дома или квартиры. К нему подключается сразу две или более электролинии для питания розеток или оборудования. Одна из них является приоритетной. При чрезмерном потреблении энергии, объем которого является опасным для электропроводки, устройство отключит неприоритетные цепи потребления, тем самым уменьшив нагрузку. В том же случае когда релe приоритета не применяется, то срабатывает автоматический выключатель, который обеспечивает всю систему.

Похожие темы:

виды, принцип работы, устройство реле



Реле – одно из наиболее распространенных устройств, применяемых для автоматизации процессов в электротехнике. По факту, это автоматический выключатель, который соединяет или разъединяет электроцепи при достижении установленных значений или под внешним воздействием. Реле применяются в промышленности для автоматизации технологических процессов, в бытовой технике, которая есть в каждом доме, например в холодильниках и стиральных машинках, для защиты сети от слишком высоких или слишком низких параметров тока. Выбор нужного устройства упрощает классификация реле по различным признакам.

Содержание статьи

Общее описание конструкции


Понятие «реле» объединяет целое семейство устройств разной конструкции. Но в общем случае реле состоит из трех основных функциональных элементов:

  • Воспринимающий. Это первичный элемент, который воспринимает контролируемую величину и преобразует ее в другую физическую величину.
  • Промежуточный. Сравнивает полученное значение с заданным параметром. Если это значение выше или ниже заданного параметра, то на исполнительный элемент передается первичное воздействие.
  • Исполнительный. Этот элемент передает воздействие в цепи, управляемые реле. В результате такого воздействия может произойти: размыкание или соединение управляемой цепи, переключение параметров тока.


Исполнение и принцип действия первичного элемента зависят от того, какое назначение имеет реле и на какую физическую величину (сила тока, напряжение, свет, тепло и т.п.) оно настроено.

Основные характеристики реле


Независимо от вида и принципа действия реле, выделяют несколько параметров, на которые обращают внимание при выборе этого прибора:

  • Время срабатывания – промежуток времени между поступлением управляющего сигнала и воздействием на управляемые цепи.
  • Коммутируемая мощность – допустимая мощность электроцепи или электроустановки, которой будет управлять реле.
  • Уставка – обычно это регулируемый параметр, который определяет величину поступающего параметра (тока, напряжения, частоты, давления, температуры), при которой происходит срабатывание реле.

Виды реле: контактные и бесконтактные


По устройству исполнительного компонента реле делят на контактные и бесконтактные.

Контактные


Воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов. Их размыкание или замыкание полностью разъединяет или замыкает электроцепь. Для изготовления контактов используются: медь, серебро, вольфрам. Количество контактов – до 10 штук. Четырех- и пятиконтактные реле используются в электрических схемах автомобилей для включения и переключения цепей.

Бесконтактные


Такие реле воздействуют на управляемую цепь способом изменения электрических параметров выходных электроцепей – емкости, сопротивления, индуктивности, величины тока или напряжения.

Классификация реле по способу включения

Первичные


Эти устройства включаются непосредственно в цепь элемента, для защиты которого они предназначены. Их преимущества – не требуются измерительные трансформаторы, источники оперативного тока, контрольные кабели.

Вторичные


Подключаются в цепь с использованием вторичных трансформаторов. Это наиболее распространенный вид реле. Их преимущества – изоляция от высокого напряжения, возможность расположить устройство в месте, удобном для обслуживания. Вторичные реле выпускаются стандартными. Они рассчитаны на ток 5 (1) А и напряжение 100 В и могут устанавливаться в любые электроцепи, независимо от их тока и напряжения.

Виды реле по назначению


По назначению эти устройства бывают трех типов – управления, защиты, сигнализации.

Реле управления


Эти реле являются первичными. Монтируются непосредственно в электроцепь. Их роль – включение и выключение отдельных элементов схемы. Могут использоваться самостоятельно или в качестве комплектующих низковольтных комплектных устройств – ящиков, панелей, шкафов.

Реле защиты


Выполняют функции включения, отключения и защиты устройств, имеющих термические контакты – электродвигателей, вентиляторов. При превышении температуры термические контакты размыкаются. Оборудование может восстановить работу только после остывания термоконтактов до установленной температуры.

Сигнализации


Такие реле устанавливают в охранных системах автотранспорта, предприятий, придомовых территорий. Служат для формирования сигнала при достижении установленной величины параметра, который находится под контролем (ток, напряжение, частота, давление, температура, акустические параметры и другие).

Разновидности электромеханических реле


Наиболее распространенный вид электрических реле – электромеханические. К ним относятся: электромагнитные, индукционные, электротепловые устройства.

Электромагнитные


Один из видов электрических реле электромагнитное. В конструкции этого устройства имеются: обмотка со стальным сердечником, группа подвижных контактов, замыкающих и размыкающих управляемую электроцепь. Рассмотрим принцип их действия:

  • На катушку сердечника подается управляющий ток.
  • В сердечнике под воздействием электрического тока создается магнитное поле, притягивающее контактную группу.
  • В зависимости от типа реле, контакты замыкают или размыкают электрическую цепь.


Разновидность электромагнитных реле – поляризованные, которые отличаются от нейтральных способностью реагировать на полярность управляющего сигнала. Размыкание или замыкание контактов зависит от полярности подключения электромагнита. Обладают более высокой чувствительностью, по сравнению с нейтральными реле. Такие устройства могут использоваться только в цепях постоянного тока.

Электротепловые (термические)


Тепловые реле представляют собой комплекс биметаллических пластин, для изготовления которых используются металлы с разным коэффициентом расширения при нагреве. Такие реле могут использоваться в качестве защитных устройств: при превышении температуры, установленной регулятором, контакты разъединяются, и поступление тока на потребителя прекращается.


Обычно тепловые реле используются в бытовых одно- и трехфазных сетях при подключении электрических двигателей. При увеличении нагрузки на двигатель выше установленной величины происходит нагрев биметаллического реле, которое при достижении определенной температуры размыкает электрическую цепь. Двигатель прекращает работу. После остывания биметаллических пластин цепь замыкается и двигатель возобновляет работу. Термические устройства могут оснащаться колесиком, с помощью которого регулируется температура отключения двигателя, и кнопкой принудительного запуска.


Существует разновидность термических реле, в которых биметаллические пластины заменены легкоплавящимся сплавом. Они срабатывают практически мгновенно – при достижении определенной температуры металл расплавляется и цепь размыкается. Принцип действия таких устройств похож на принцип действия предохранителей. После срабатывания такое реле, установленное непосредственно на оборудовании в качестве последней защиты от перегорания, подлежит замене.

Индукционные


Принцип действия этих устройств основан на взаимодействии между переменными магнитными потоками и токами, которые формируют переменные магнитные потоки. Индукционные приборы рассчитаны только на использование в цепях переменного тока. Существуют три типа индукционных реле – с рамкой, диском, цилиндрическим ротором («стаканом»). Эти устройства широко востребованы в системах релейной защиты и автоматики.

Другие виды электрических реле

Твердотельные


Эти электронные устройства компактны и долговечны, благодаря отсутствию трущихся механических частей. Работу механики здесь выполняют полупроводниковые элементы – биполярные и МОП-транзисторы, тиристоры, симисторы. По сравнению с твердотельными, они имеют следующие преимущества:

  • Низкий уровень шума при работе.
  • Очень высокая наработка на отказ, которая в 100 раз и более превышает ресурс электромагнитных устройств.
  • Быстродействие, составляющее доли миллисекунд, у электромагнитных 50 мс – 1с.
  • Электропотребление ниже на 95 %.


Однако твердотельные реле имеют не только достоинства, но и недостатки. Одним из них является слабая устойчивость к импульсным перенапряжениям, которые электромагнитным реле практически не страшны. При использовании твердотельных реле необходимо предусмотреть схемотехническое решение, которое ограничивает эти импульсы. Есть и еще минусы – нагрев при работе, наличие токов утечки, приводящих к наличию напряжения на фазном проводе даже при отключенном реле.


Твердотельные реле применяют в системах регулирования температуры, в которых в качестве нагревателей используются ТЭНы, в промышленной автоматике, телеметрии, механизмах оборудования, используемого в металлургической и химической индустрии, в медоборудовании, военной электронике.

Герконовые


Реле этого типа представляют собой герконовую катушку. Это баллон, заполненный инертным газом, или внутри которого создан вакуум. Внутри баллона располагают соединительные элементы из пермаллоя – прецизионного сплава (сплава с точно заданным химическим составом), включающего железо и никель. Эти соединительные элементы имеют вид проволоки с контактами. Их покрывают серебряным или золотым напылением. Геркон размещают в середине электрического магнита или в пределах действия его поля. При подаче тока на обмотку электромагнита образуется магнитный поток, который запирает контакты. Герконовые реле могут выполнять функции: замыкающие, переключающие, размыкающие. Преимущества этих устройств – компактные габариты, доступная цена, отсутствие трущихся частей, что продлевает срок службы. Тот факт, что контактная группа располагается в инертном газе или вакууме и надежно защищена от влаги, повышает надежность реле.


При использовании герконовых реле следует избегать:

  • близкого присутствия источника ультразвука, который будет негативно влиять на работоспособность;
  • воздействия постороннего магнитного поля;
  • механических повреждений.


Колба изготавливается обычно из стекла, поэтому ее нужно всячески оберегать от механических воздействий. При разбитой колбе контактная группа срабатывать не будет. Герконовые реле можно использовать только в системах, в которых параметры электропитания находятся в пределах, установленных в технической документации. При подаче слишком высоких токов произойдет размыкание контактов. Нарушения в работе герконовых реле наблюдаются и в случаях подачи тока слишком низкой частоты.

Фотоэлектронные (фотореле)


Основой фотоэлектронного реле является полупроводниковый элемент – фоторезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения освещенности. Фотореле – прибор, широко применяемый коммунальными службами. Он надежен в работе и обеспечивает существенную экономию электроэнергии и безопасность на улицах. При повышении освещенности все осветительное оборудование отключается, а при наступлении темноты – включается. Большинство таких приборов оснащено регулятором порога срабатывания и механическим выключателем.

Виды реле по типу поступающего параметра


По этому параметру разделяют реле: тока, мощности, частоты, напряжения, давления, акустических величин, количества газа. Устройства могут быть максимальными и минимальными. Реле, которые срабатывают при превышении заданной величины, называют «максимальными», а при ее падении ниже заданного уровня – «минимальными».

Реле тока


Реле тока реагируют на резкие перепады тока и при необходимости отключают отдельную нагрузку или всю систему электроснабжения. Величина максимального тока, при которой необходимо отключить потребителей, устанавливается регулятором.

Реле напряжения


Реле напряжения реагируют на величину напряжения и включаются через трансформаторы напряжения. Используются для контроля фаз напряжения в электросетях и защиты электроприборов. Основой такого реле является контроллер быстрого реагирования, отслеживающий отклонения напряжения за установленные пределы. Общепринятый стандарт срабатывания таких реле – ниже 170 В и выше 250 В.

Реле частоты


Служат для контроля частоты переменного тока, которая должна быть равна 50 или 60 Гц в одно- и трехфазных сетях. Обычно имеют фиксированные задержки срабатывания. Пороги размыкания цепи, которая находится под контролем, можно регулировать. Режим работы этого устройства может предусматривать наличие «памяти» аварии.

Реле мощности


Устройство, ограничивающее мощность, действует аналогично ограничителю тока нагрузки. При превышении установленного порога мощности происходит отключение потребителя. Реле ограничения мощности часто оснащаются функцией автоматического повторного включения. То есть, после снижения нагрузки работа оборудования возобновляется автоматически.

Реле давления


Реле давления – важнейший прибор, используемый в насосном оборудовании для контроля перепадов давления воды, масла, нефти, воздуха. Различают два основных типа таких приборов – электромеханические и электронные.


Электромеханические реле имеют в конструкции особый элемент, реагирующий на изменение давления в системе, – гибкую мембрану, которая изгибается под напором жидкости (воздуха) в системе. Она соединяется с двумя пружинами, одна из которых настраивается на минимально допустимый напор, а вторая – на разницу между верхней и нижней границами давления в системе. При снижении давления в системе ниже минимального порога реле включает насосное оборудование, при превышении верхнего порога – отключает. Это простые и надежные устройства, но не очень удобные в эксплуатации. Оператору приходится регулярно проверять настройки и при необходимости их корректировать.


Электронные устройства имеют более сложную конструкцию. Пределы можно устанавливать очень точно и при эксплуатации контролировать их не требуется. Электронные приборы чувствительны к гидроударам, поэтому их оснащают небольшими гидробаками (объем – примерно 400 мл). Электронное реле давления устанавливается между насосным оборудованием и первой точкой водоразбора.

Реле акустические


Акустические реле реагируют на изменение акустических величин – частоты звуковой волны, ее давления или акустических характеристик материалов – коэффициентов поглощения и отражения. Принцип действия может быть механическим или электрическим. В акустических приборах механического действия предусмотрена мембрана, которая прогибается под давлением звуковых волн, и при достижении определенной величины давления происходит замыкание контакта. В состав электрических акустических приборов входят: воспринимающий орган (микрофон, фильтр), усилитель, выходное электрическое реле.


Устройства, срабатывающие на любой шум, часто используются совместно с системой освещения. Они реагируют на любой возникающий шум в помещении и дают сигнал на включение света. Обычно их устанавливают в коридорах и на лестничных площадках. Также акустические реле широко используются в охранных системах, «интеллектуальных» игрушках.

Газовые реле


Эти приборы применяются для обеспечения газовой защиты. Они представляют собой металлический корпус, врезанный в маслопровод. Реле в нормальном состоянии заполнено маслом, а его контакты находятся в разомкнутом состоянии. При повышении содержания газов они заполняют верхнюю часть реле с одновременным вытеснением масла. Поплавок, имеющийся в конструкции, с понижением уровня масла опускается, поворачивается вокруг своей оси и вызывает замыкание контактов в сигнальной цепи. Сформированный сигнал предупреждает о высокой загазованности среды.

Промежуточные реле


«Промежуточным» называют реле, которое играет в цепи не главную, а вспомогательную роль. Рассчитано на установку в автоматических схемах и цепях управления. Его функции – увеличение числа контактов основного реле, когда необходимо замкнуть или разомкнуть несколько цепей, замкнуть одну и одновременно разомкнуть другую цепь, выполнить другие задачи. Они используются в схемах усиления и преобразования электрических сигналов, запоминания информации и программирования, распределения электрической энергии с управлением работой отдельных элементов, сопряжения элементов радиоэлектронной аппаратуры с разными принципами действия.


Часто функции промежуточных выполняют электромагнитные реле, в которых в зависимости от конструкции и области применения имеются контакты следующих типов:

  • Нормально разомкнутые (замыкающие). При отсутствии электропитания находятся в разомкнутом состоянии. При подаче напряжения происходит их замыкание.
  • Нормально замкнутые (размыкающие). В нормальном состоянии такие контакты находятся в замкнутом состоянии, а при поступлении электропитания контакты размыкаются.
  • Перекидные. В таких реле при отсутствии напряжения имеется средний контакт, замкнутый с одним из неподвижных контактов. При подаче тока средний контакт разрывает связь с первым неподвижным контактом и замыкается со вторым неподвижным контактом.

Обозначение реле на схеме


Обозначение реле на принципиальной схеме


На электрических схемах реле обозначается прямоугольником, от наибольших сторон которого показаны выводы питания. Функциональное назначение реле указывается на схеме буквами:

  • KA – тока;
  • KV – напряжения;
  • KB – блокировки;
  • KBS – блокировки от многократного включения;
  • KH – указательное;
  • KL – промежуточное;
  • KQ – фиксации положения выключателя;
  • KSV – контроля цепи напряжения;
  • KSP – контроля давления;
  • KSH – контроля напора;
  • KSL – контроля уровня жидкости;
  • KSR – скорости;
  • KSQ – состава вещества;
  • KW – мощности;
  • KZ – сопротивления.

Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме





Анатолий Мельник


Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.











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.

Основные виды электромагнитных реле.

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.
По мощности сигнала управления:
  • Высокой мощности более 10 ватт.
  • Средней мощности 1-9 ватт.
  • Малой мощности менее 1 ватта.
По быстродействию управления:
  • Безинерционные менее 0,001 с.
  • Быстродействующие 0,001-0,05 с.
  • Замедленные 0,05-1 с.
  • Регулируемые.
По 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.
Похожие темы:
  • Модульные контакторы
  • Виды реле и применение
  • Релейная защита. Виды и устройство. Принцип работы.Особенности
  • Реле тока. Виды и устройство, Принцип действия. Как выбрать
  • Промежуточные реле. Разновидности и особенности. Принцип действия

Что такое реле: виды, применение, устройство

Реле – это электрический выключатель, который разъединяет или соединяет цепь при создании определенных условий. Различаются реле по конструкционным особенностям и по типу поступающего сигнала. Электрические устройства наиболее востребованы и широко применяются во всех отраслях промышленности и обслуживающей сферы.

Применение и принцип действия

Реле — это электромагнитное переключающее устройство, регулирующее работу управляемых объектов при поступлении необходимого значения сигнала. Электрическая цепь, которую регулируют при помощи реле, называют управляемой, а цепь, по которой идет сигнал к устройству называется управляющей.

Реле выступает, своего рода, усилителем сигнала, т.е. при помощи небольшой подачи электричества на это устройство, замыкается более мощная цепь. Различают реле, работающие от постоянного тока и переменного. Устройство переменного тока срабатывает при прохождении входного сигнала определенной частоты. Реле постоянного тока могут приходить в рабочее состояние при одностороннем протекании тока (поляризованные), и при движении электричества в двух направлениях (нейтральные).

Устройство реле

Наиболее простая схема устройства реле состоит из якоря, магнитов и соединяющих элементов. При подачи тока на электромагнит, он замыкает якорь с контактом, в результате чего цепь замыкается. Когда ток становится меньше определенной величины, якорь под действием давящей силы пружины возвращается в первоначальное положение и цепь размыкается. На ряду с основными элементами, в состав реле могут входить резисторы для более точной работы устройства и конденсаторы, обеспечивающие защиту от искрения и скачков напряжения.

Устройство электромагнитных реле

Электромагнитное реле включается под действием электрического тока, поступающего на обмотку. На рисунке изображен принцип работы клапанного реле. Когда достигается нужная величина силы тока, в системе возникает электромагнитная сила, которая притягивает якорь (3) к поверхности ярма(1), при чем пружина (2) под действием электромагнитного поля прогибается. Вместе с якорем движется контакт (4) и давит на контакт внешней цепи (5), который при достижении определенной силы соприкасается с другим проводником (6).

После замыкания цепи срабатывает управляемый элемент (7), который производит определенное действие. Исходное положение может быть разомкнутым, как в данном примере, так и замкнутым. В последнем случае управляемый элемент выключается, при достижении определенного значения поступающего тока.

Когда силы тока становится недостаточно, чтобы удерживать якорь в нижнем положении, когда контакты 5 и 6 соприкасаются, пружина отводит якорь и размыкает цепь. Управляющее устройство перестает снабжаться электричеством и прекращает свою работу.

Большинство электромагнитных реле снабжаются не одной парой контактов, как в приведенном примере, а несколькими. В этом случае можно управлять одновременно многочисленными электрическими цепями.

Назначение

Реле широко применяются во многих областях и сферах. Эти устройства имеют сложную классификацию, попробуем для наглядности их поделить на несколько групп:

  1. Подразделяются по области применения на:
    • Управления электрических систем
    • Защита систем
    • Автоматизация систем
  2. В зависимости от принципа действия подразделяются:
    • Электромагнитные
    • Магнитолектические
    • Тепловые
    • Индукционные
    • Полупроводниковые
  3. От вида поступающего параметра, реле делятся на:
    • Тока
    • Мощности
    • Частоты
    • Напряжения
  4. По принципу воздействия на управляющую часть:
    • Контактные
    • Безконтактные

Требования к реле

К различным видам реле предъявляются различные требования. Например, электромагнитные устройства должны обладать высокой надежностью, чувствительностью, быстродействием и селективностью.

Селективность – это способность реле реагировать на изменения параметров в выборочном порядке. Например, при возникновении аварийных ситуаций, отключать только поврежденные участки системы, оставляя в полной рабочей способности действующие элементы.

Типы и устройство реле


Реле — электрическое устройство (выключатель), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин. Различают электрические, механические и тепловые реле.


Существует класс электронных полупроводниковых приборов, именуемых оптореле (твердотельное реле), но он в данной статье не рассматривается.


В электронной схемотехнике иногда электронные блоки с функцией переключения цепи по изменению какого-либо физического параметра также называют реле. Например, фотореле, реле контроля фаз или реле-прерыватель указателей поворота автомобиля.


Устройство


Основные части электромагнитного реле: электромагнит, якорь и переключатель. Электромагнит представляет собой электрический провод, намотанный на катушку с сердечником из магнитного материала. Якорь — пластина из магнитного материала, через толкатель управляющая контактами.

Классификация реле

  • По начальному состоянию контактов выделяются реле с:
    • Нормально замкнутыми контактами.
    • Нормально разомкнутыми контактами.
    • Переключающимися контактами.
  • По типу управляющего сигнала выделяются реле:
    • Постоянного тока:
      • Нейтральные реле: полярность управляющего сигнала не имеет значения, регистрируется только факт его присутствия/отсутствия. Пример: реле типа НМШ.
      • Поляризованные реле: чувствительны к полярности управляющего сигнала, переключаются при её смене. Пример: реле типа КШ.
      • Комбинированные реле: реагируют как на наличие/отсутствие управляющего сигнала, так и на его полярность. Пример: реле типа КМШ.
    • Переменного тока.
  • По допустимой нагрузке на контакты.
  • По времени срабатывания.
  • По типу исполнения:
    • Электромеханические реле:
      • Электромагнитные реле (обмотка электромагнита неподвижна относительно сердечника).
        • Герконовые реле.
      • Магнитоэлектрические реле (обмотка электромагнита с контактами подвижна относительно сердечника).
      • Термореле (биметаллическое).
      • Электродинамические реле:
        • Ферродинамические реле.
      • Индукционные реле.
    • Статические реле:
      • Ферромагнитные реле.
      • Ионные реле.
      • Полупроводниковые реле.
  • По контролируемой величине:
    • Реле напряжения.
    • Реле тока.
    • Реле мощности.
    • Реле пневматического давления.
    • Реле контроля изоляции.
  • Специальные виды электромагнитных устройств:
    • Шаговый искатель.
    • Устройство защитного отключения.
    • Автоматический выключатель.
    • Реле времени.
    • Электромеханический счётчик.

Особенности работы


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 управляющего сигнала электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения управляющего 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 (такая ситуация часто обозначается в электротехнике как сухой контакт). Более того в управляемой цепи величина тока может быть намного больше чем в управляющей. Источником управляющего сигнала могут быть: слаботочные электрические схемы (например дистанционного управления), различные датчики (света, давления, температуры и т. п.), и другие приборы которые на выходе имеют минимальные значения тока и напряжения. Таким образом, реле по сути выполняют роль дискретного усилителя тока, напряжения и мощности в электрической цепи. Это свойство реле, кстати, имело широкое применение в самых первых дискретных (цифровых) вычислительных машинах. Впоследствии реле в цифровой вычислительной технике были заменены сначала лампами, потом транзисторами и микросхемами — работающими в ключевом (переключательном) режиме. В настоящее время имеются попытки возродить релейные вычислительные машины с использованием нанотехнологий.


В настоящее время в электронике и электротехнике реле используют в основном для управления большими токами. В цепях с небольшими токами для управления чаще всего применяются транзисторы или тиристоры.


При работе со сверхбольшими токами (десятки-сотни ампер; например, при очистке металла методом электролиза) для исключения возможности пробоя контакты управляемой цепи исполняются с большой контактной площадью и погружаются в масло (так называемая «масляная ячейка»).


Реле до сих пор очень широко применяются в бытовой электротехнике, в особенности для автоматического включения и выключения электродвигателей (пускозащитные реле), а также в электрических схемах автомобилей. Например, пускозащитное реле обязательно имеется в бытовом холодильнике, а также в стиральных машинах. В этих устройствах реле намного надёжнее электроники, так как оно устойчиво к броску тока при запуске электродвигателя и, особенно, к сильному броску напряжения при его отключении.

РЕЛЕ. Разновидности

Реле — это прибор, который реагирует на дифференциацию каких-либо параметров установки и воздействует на исполнительный аппарат за счет местного источника.

Разновидности реле

1.    Реле автоматики — устройство, которое реагирует на какое-либо определенное значение характеристики. Также реле проводит управление автоматизированным аппаратом через реакцию на данное значение характеристики. Реле автоматики монтируются в цепях автоматического контроля, а также в цепях управления какого-либо аппарата. По принципам действия и параметрам, на которые реагируют реле автоматики, они также делятся на защитные реле, начинающие свою работу в случае аварии или каких-либо серьезных отклонений от режима работы, на реле, контролирующие различные технологические процессы, происходящие во время включения или выключения какой-либо машины, и на реле, которые автоматически регулируют работу установки во время ее работы.

Реле автоматики могут быть разделены по своим признакам на электрические, механические, тепловые, акустические, оптические, жидкостные и газовые.

По типу применяемой энергии автоматические реле могут быть разделены на две большие группы: механические и электрические. К первым относятся центробежное, поплавковое, струйное, газовое, термическое, оптическое, мембранное, поршневое реле и многие другие. Ко вторым — частотное, индукционное, магнитоэлектрическое, поляризованное, магнитострикционное, фотоэлектрическое, электромагнитное, электродинамическое реле и многие другие виды реле. Среди огромного числа электрических реле наиболее часто применяются электромагнитные реле постоянного и переменного тока благодаря своей надежности и очень хорошим эксплуатационным показателям. Такие реле называются контакторами. Автоматические реле также могут быть разделены на максимальные, нулевые и минимальные. Принцип такого разделения состоит в том, что реле приходит в действие при достижении верхнего, нижнего пределов данного параметра или при исчезновении данного фактора. Разделение автоматических реле также может происходить на основе множества других факторов. Конструктивными частями автоматического реле являются рычажный механизм, клапан и электрическая контактная система.

2.    Защитные реле — устройства, которые реагируют на предельно фиксированные значения характеристик аппаратов. Также они приводят в действие различные системы управления и сигнализирования. Это позволяет предотвратить переход аварийного максимума или минимума.
Защитные реле так же, как и автоматические, могут быть классифицированы по множеству признаков на целые ряды классов: по назначению, по признакам характеристик, по пределам, по принципам действия, устройству частей, по типу применяемой энергии, а также по многим другим признакам. Применяются защитные реле в мощных энергетических системах, в электрических промышленных системах и т. д. Везде их роль — защита основных частей от токов коротких замыканий, различных перегрузок, аварийных изменений напряжения, силы тока и т. д. В свою очередь защитные реле разделены на реле напряжения, реле направления мощности, дифференциальные реле, реле сопротивления и реле обратного тока:

1)    реле напряжения используются для выключения электрических двигателей при резком уменьшении уровня напряжения, а также для защиты генераторов и линий электрической передачи. Они являют собой мгновенно действующие реле с рассчитанной на определенное напряжение обмоткой;

2)    реле направления мощности используются в схемах защиты линий электрической передачи. Они реагируют на величину, фазу и силу тока, а также на его направление по отношению к направлению напряжения. Время срабатывания таких реле должно быть минимальным. В связи с этим условием наибольшее применение получили реле с барабаном. В таких реле время срабатывания доходит до 0,02—0,06 с. Катушки напряжения реле направления мощности начинают работать во вторичной цепи трансформатора напряжения, а катушки тока включаются во вторичные цепи трансформаторов тока.

Принцип работы реле направления мощности заключается в том, что при дифференциации тока и мощности происходит замыкание контактов реле;

3)    реле сопротивления применяются для защиты линий электропередачи на расстоянии. Такое реле реагирует на реактивное и полное сопротивление. Сопротивление в этом случае представляет собой функцию характеристики линий и дистанции между местом расположения реле и местом короткого замыкания. Реле сопротивления срабатывает в случае короткого замыкания в контролируемом участке линии электропередачи, но не срабатывает, если короткое замыкание происходит за пределами данного участка. Значительная часть реле сопротивления сконструирована на основе индукционного принципа действия;

4)    дифференциальные реле используются для защиты генераторов, линий электропередачи и трансформаторов. Чаще всего применяют реле для дифференциально-токовой защиты. Такие реле основаны на принципе сравнения параметров тока на разных этапах прохождения защищаемого участка. Дифференциальные реле конструируются чаще всего на основе электромагнитного и индукционного принципов действия;

5)    реле обратного тока используют как защиту генераторов постоянного тока, когда последние взаимодействуют с каким-либо количеством других генераторов или источниками тока. Реле обратного тока срабатывают в случае повреждения или остановки устройства. Конструкция реле обратного тока основана на принципах действия поляризованного реле.
На вышеуказанных видах реле защиты их виды не ограничиваются, но все остальные являются редко применяемыми, так как принципы их работы ограничивают их применение по многим параметрам.

3.    Исполнительное реле — гидравлическое, электрическое или пневматическое устройство, которое реагирует на воздействие сигнализации, а также на воздействие управляющего, измерительного или регулирующего устройства. Исполнительные реле конструируются с контактной системой или с особой частью, которая как раз и воздействует на какой-либо аппарат. Чаще всего исполнительные реле применяются для сигнализации. В таком случае происходит срабатывание сигнализации при резких перепадах давления, напряжения, силы тока, его фаз, температуры, уровня жидкости и газа. Для улучшения работы исполнительных реле их конструируют вместе с соответствующим прибором.

4.    Промежуточное реле — электрический, пневматический или гидравлический прибор, который приводится в рабочее состояние даже слабыми импульсами управления, а также он приводит в рабочее состояние различную исполнительную аппаратуру, мощность которой может значительно превышать мощность импульсов. В неэлектрических промежуточных реле кинетическая энергия потока жидкости (газа), которая появляется при срабатывании управляющего устройства, воздействует на мембрану, которая открывает (закрывает) клапан в цепи механизма исполнения. Чаще всего промежуточные реле используются в автоматических системах управления машин и в регуляторах. Промежуточные реле ступенчато усиливают мощность управления, увеличивают количество исполнительных цепей при ветвлении процесса, а также замедляют передачу распорядительного импульса от одной цепи к другой. Промежуточные реле нужны тогда, когда необходимо установить взаимосвязь двух цепей дифференцированных напряжений. Среди электрических промежуточных реле наиболее часто используемыми являются электромагнитные реле, в частности реле с поворотными и втяжными якорями. Применяются такие промежуточные реле в системах телесигнализации, телеуправления, автоматического управления и в связи. Как и для других, для промежуточных реле очень важно время их срабатывания, так как в зависимости от ситуации могут быть необходимы как реле быстрого реагирования, так и реле замедленного действия. При помощи шунтования обмотки реле можно изменить время срабатывания данных реле до нескольких секунд.

5.    Реле связи — электрическое устройство, которое реагирует на разносиловые импульсы тока и управляет цепями телефонных, телемеханических и телеграфных аппаратов. Реле связи в свою очередь подразделяются на телефонные, кодовые и телеграфные реле:

1)    телефонные реле используются для управления различными цепями телефонных станций. По принципу действия делятся на две группы: электромагнитные и тепловые. Но наибольшее распространение получили электромагнитные реле. Контактная система реле составлена плоскими пружинами из нейзильбера, латуни или бронзы, а также серебряными или пластиковыми контактами.

Время срабатывания телефонных реле составляет 5— 30 м/с;

2)    телеграфные реле используются для приема и обработки слабых сигналов с линии связи и их передачи в телеграфный аппарат. Делятся на нейтральные и поляризованные. Последние получили более широкое применение. Могут разделяться по таким признакам, как конструкция, быстрота воздействия и число обмоток;

3)    кодовые реле применяются в телемеханике. В этой отрасли они выполняют телеуправление и телесигнализацию. Кодовое реле состоит из многоконтактного реле с обмоткой, напряжение которой составляет до 120 В.

  • Предыдущее: РЕЛЕ
  • Следующее: РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

Виды реле — Реле — Справочник

   Электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрических цепей при изменении внешних сигналов называется реле. Сигналы могут быть как электрическими, так и неэлектрическими.
   Реле классифицируются по нескольким параметрам:
1.    По состоянию контактов:
а). нормально замкнутые контакты;
б) нормально разомкнутые контакты;
в) контакты переключающиеся;
2. по типу сигнала:
а) реле постоянного тока;
б) реле нейтральное, которое реагирует на присутствие (отсутствие) входного сигнала, а полярность на нее не влияет;
в) поляризованное реле, которые переключаются при смене полярности управляющего сигнала;
г) реле комбинированное: чувствительны не только к полярности, но и присутствию (отсутствию) управляющего сигнала;
д) реле, работающее на переменном токе;
2. По величине контактов, определяющих допустимую токовую нагрузку;
3 По времени срабатывания;
4. По типу исполнения;
5. По контролируемой величине.
Существует несколько типов реле: электромеханическое, электромагнитное, магнитоэлектрическое, герконовые реле, реле магнитоэлектрическое, термореле, электродинамическое, ферродинамическое, индукционное, статическое, ферромагнитное, ионное, полупроводниковое.
6. По контролируемой величине: реле напряжения, тока, мощности, контроля изоляции.
Реле состоит из трех основных органов: воспринимающего, промежуточного и исполнительного.
Воспринимающий орган принимает сигнал, влияющий на состояние реле. К воспринимающему органу относится, например, катушка реле. Промежуточный орган передает от воздействие от воспринимающего органа к исполнительному. К нему относятся, например, противодействующие пружины. Исполнительный орган- обычно, это электрические контакты – выполняют коммутацию управляемой цепи.
    Существуют еще реле промежуточные, которые срабатывают от исполнительных органов других реле, максимальные, которые срабатывают при возрастании какой-либо определенной электрической величины, если включаются при понижении, то такие реле называют минимальными.
Обычно в электроустановках применяются электромагнитные реле (см. рис.) действие таких реле сводится к притягивании к сердечнику электромагнита якоря, если по обмотке реле проходит ток. Изменяя силу натяжения пружины, а также величину зазора между сердечником и якорем можно отрегулировать величину срабатывания реле.
    Тепловые реле применяют для защиты электроприемников от длительных перегрузках по току. Действие этих реле заключается в деформировании биметаллической пластины при ее нагревании, которая встроена в реле. когда пластина изгибается, она размыкает контакты. При остывании, биметаллическая пластина принимает первоначальное положение. Такие реле часто встраиваются в корпуса магнитных пускателей и автоматические выключатели. Так как время срабатывания теплового реле лежит в пределах от3 до 20 сек, оно не защитит электроустановку от коротких замыканий.
    Отдельное место имеет в типах реле так называемые твердотельные или ионные реле, предназначенные для коммутации слаботочных цепей. Применяются главным образом в электронике. К ним относятся такие полупроводниковые элементы, как транзисторы, тиристоры. В последнее время тиристорными реле все больше предпочитают заменять мощные контакторы в виду многих их положительных качеств. Но об этом поговорим уже в другой статье.

различных типов реле, их конструкция, работа и применение

Введение в реле и различные типы реле | Его клеммы, работа и приложения

Реле

являются важным компонентом для защиты и переключения ряда цепей управления и других электрических компонентов. Все реле реагируют на напряжение или ток с конечной целью, чтобы они размыкали или замыкали контакты или цепи. В этой статье кратко обсуждаются основы реле и различные типы реле, которые используются для различных приложений.

Что такое реле?

Выключатель — это компонент, который размыкает (выключает) и замыкает (включает) электрическую цепь. тогда как реле — это электрический переключатель, который управляет (включает и выключает) цепь высокого напряжения с использованием источника низкого напряжения. Реле полностью изолирует цепь низкого напряжения от цепи высокого напряжения.

Конструкция реле

Чтобы понять основную конструкцию и внутренние части реле, на следующем рисунке четко показан вид реле изнутри.Давайте обсудим их все по порядку.

Клеммы реле

Вообще говоря, в реле есть четыре типа клемм.

Входные клеммы управления или клеммы катушки:

Входные клеммы управления — это две входные клеммы реле, которое управляет его механизмом переключения.

К этим клеммам подключен маломощный источник для активации и деактивации реле. Источник может быть переменного или постоянного тока в зависимости от типа реле.

COM или общая клемма:

COM относится к общей клемме реле.

Это выходной терминал реле, к которому подключен один конец цепи нагрузки.

Эта клемма внутренне связана с любой из двух других клемм в зависимости от состояния реле.

НО клемма:

НО или нормально разомкнутая клемма также является клеммой нагрузки реле, которая остается разомкнутой, когда реле неактивно.

Клемма NO замыкается на клемму COM при срабатывании реле.

NC клемма:

NC или нормально закрытая клемма — это другая клемма нагрузки реле.Эта клемма обычно соединяется с клеммой COM реле, когда нет управляющего входа.

При срабатывании реле клемма NC отключается от клеммы COM и остается разомкнутой до тех пор, пока реле не будет деактивировано.

Полюса и расстояние:

Полюса относятся к переключателям внутри реле.

Количество переключателей внутри реле называется полюсами реле.

Количество управляемых цепей на полюс называется срабатыванием реле.

Одноходовое реле может управлять только одной цепью, то есть либо выключено, либо включено, в то время как двойное реле может управлять двумя цепями, то есть поочередно от одной цепи к другой, размыкая одну цепь и замыкая другую во время переключения (ВКЛ и ВЫКЛ).

Работа реле:

Предположим, реле SPDT (однополюсный, двойной ход)

Когда нет источника питания, реле неактивно и положение его полюса остается на клемме NC, что в вышеупомянутом случае оказывается верхний терминал.Это приводит к короткому электрическому пути между клеммой COM и клеммой NC. Таким образом, он позволяет протекать току через цепь, подключенную к клеммам COM и NC.

Когда реле включается от источника низкого напряжения, полюс реле смещается на клемму NO. Таким образом, клемма NC становится разомкнутой, а клемма COM замыкается или электрически замыкается на клемму NO. Впоследствии, пропуская ток через цепь, подключенную к клеммам COM и NO.

Типы реле:

Существуют различные типы реле, и они классифицируются по различным категориям в зависимости от их свойств. Каждый из этих типов реле используется для определенного приложения, и перед использованием в любой цепи необходимо выбрать соответствующее реле.

На основе полюсов и длины хода:

Следующие ниже типы реле классифицируются по количеству полюсов и ходу внутри реле.

SPST Relay

SPST относится к однополюсному однопозиционному реле.

Однополюсный означает, что он может управлять только одной цепью, в то время как одинарный бросок означает, что его полюс имеет только одно положение, в котором он может проводить. Диаграмма SPST приведена ниже.

Два состояния реле SPST, т.е. либо разомкнутый, либо замкнутый контур.

SPDT Relay

SPDT относится к однополюсному двухпозиционному реле.

Однополюсный означает, что одновременно можно управлять только одной цепью. Двойной бросок означает, что его шест имеет две позиции, в которых он может вести.

Реле SPDT имеет два состояния, и в каждом состоянии его одна цепь остается замкнутой, а другая остается разомкнутой и наоборот.

Связанное сообщение: Что такое датчик? Различные типы датчиков с областями применения

Реле DPST

DPST относится к двухполюсным, однопозиционным.

Двойной полюс означает, что он может управлять двумя полностью изолированными отдельными цепями. Одиночный бросок означает, что у каждого шеста есть одно положение, в котором он может вести.

Реле DPST может переключать две цепи одновременно i.е. либо обеспечивающий замкнутую или разомкнутую цепь.

Реле DPDT

DPDT относится к двухполюсному двойному ходу.

Двойной полюс означает, что он может управлять двумя цепями, в то время как двойной бросок означает, что каждый полюс может проводить в двух отдельных положениях.

Реле DPDT можно интерпретировать как два реле SPDT, но их переключение происходит одновременно.

Реле может иметь до 12 полюсов.

Формы реле

Типы реле также классифицируются на основе их конфигурации, известной как «Формы».

«Форма A» реле

«Форма A» — это реле SPST с нормально разомкнутым (NO) состоянием по умолчанию.

Он имеет клемму NO, которая подключает цепь, когда реле активировано, и отключает цепь, когда реле деактивируется.

Реле «Форма B»

Реле формы B является реле SPST с нормально замкнутым (NC) состоянием по умолчанию.

Клемма NC соединяет цепь, когда реле неактивно, и отключает цепь, когда реле активируется.

Реле «формы C»

Реле формы C — реле SPDT с двухходовыми контактными клеммами, известными как NC и NO.

Он управляет двумя цепями, т.е. одна цепь остается разомкнутой, а другая остается замкнутой. Это реле также известно как «размыкание перед включением», поскольку оно размыкает одну цепь перед замыканием другой цепи.

Реле «формы D»

Реле формы D также является реле SPDT и работает по тому же принципу, что и реле формы C, но это контактное реле «замыкающее перед размыканием».

Замыкает следующую цепь перед разрывом (размыканием) первой цепи. Он используется, чтобы не нарушать целостность цепи.

На основе принципов работы:

Следующие ниже типы реле классифицируются в зависимости от их различных принципов работы.

EMR (электромеханическое реле)

Этот тип реле имеет электромагнитную катушку и механический подвижный контакт.

Когда катушка находится под напряжением, она создает магнитное поле.Это магнитное поле притягивает якорь (подвижный контакт). Когда катушка обесточена, катушка ослабляет магнитное поле, и пружина возвращает якорь в нормальное положение.

Реле EMR предназначено для источника переменного или постоянного тока в зависимости от области применения. Конструкция реле ЭМИ переменного и постоянного тока отличается друг от друга небольшой разницей в конструкции катушки. Катушка постоянного тока имеет диод свободного хода для защиты от обратной ЭДС и обесточивания катушки.

Полярность источника в реле ЭМИ не имеет значения, оно возбуждает катушку в любом случае, но если установлен диод обратной ЭДС, следует учитывать полярность.

Основным недостатком реле EMR является то, что его контакты создают дугу при размыкании, что приводит к увеличению его сопротивления со временем и сокращению срока службы реле.

SSR (твердотельное реле)

SSR реле состоит из полупроводников, а не механических частей, и работает для изоляции цепи низкого напряжения от цепи высокого напряжения с помощью оптопары.

Когда управляющий вход применяется к твердотельному реле, загорается светодиод, излучающий инфракрасный свет. Этот свет принимается светочувствительным полупроводниковым устройством, которое преобразует световой сигнал в электрический сигнал и переключает цепь.

SSR работает на относительно высокой скорости и имеет очень низкое энергопотребление по сравнению с реле EMR. Он имеет более длительный срок службы, потому что нет физических контактов, которые можно было бы сжечь.

Основным недостатком реле SSR является его номинальное падение напряжения на полупроводнике, что приводит к потере энергии в виде тепла.

Гибридное реле:

Гибридные реле изготавливаются с использованием как реле SSR, так и реле EMR.

Как мы знаем, SSR тратит энергию в виде тепла, а EMR имеет проблему искрения контактов. Гибридное реле использует как SSR, так и EMR, чтобы преодолеть их недостатки.

В гибридном реле SSR и EMR используются параллельно. Схема управления реле используется для переключения SSR в первую очередь. SSR принимает ток нагрузки. Таким образом, это устраняет проблему изгиба. Затем схема управления подает питание на катушку ЭМИ, и ее контакт замыкается, но дуги не происходит, так как SSR принимает нагрузку параллельно.Через некоторое время, когда контакт ЭМИ успокоится, управляющий вход ТТР снимается. ЭМИ проводит весь ток нагрузки без потерь. Поскольку SSR не протекает по току, а EMR принимает на себя всю нагрузку, потери мощности в виде тепла отсутствуют. Таким образом, это также устраняет проблему нагрева.

Похожие сообщения: Типы микросхем. Классификация интегральных схем и их ограничения

Герконовое реле

Герконовое реле состоит из герконового переключателя и электромагнитной катушки с диодом для обратной ЭДС.

Геркон состоит из двух металлических лезвий, сделанных из ферромагнитного материала, герметично запечатанных в стеклянной трубке, которая также поддерживает металлические лезвия. Стакан заполнен инертным газом.

Когда катушка находится под напряжением, лезвия из ферромагнитного металла притягиваются друг к другу и образуют замкнутый путь. Поскольку нет подвижного якоря, нет проблемы износа контактов. Стеклянная трубка также заполнена инертным газом, что также продлевает срок ее службы.

Электротермическое реле (тепловое реле):

Электротермическое реле состоит из биметаллической ленты (состоящей из двух металлов с разными коэффициентами теплового расширения).

Когда ток течет по проводнику, он выделяет тепло. За счет чего температура биметаллической полосы повышается и расширяется. Металл с высоким коэффициентом теплового расширения расширяется больше, чем другой металл. Из-за чего полоса изгибается и замыкает контакты, обычно активируя схему отключения.

Тепловые реле обычно используются для защиты электродвигателей.

Поляризованное и неполяризованное реле

Поляризованное реле использует постоянный магнит с электромагнитом.Постоянный магнит обеспечивает фиксированное положение якоря. Электромагнитная катушка изменяет положение якоря относительно неподвижного стержня. Положение якоря зависит от полярности управляющего входа.

В неполяризованном реле не используются постоянные магниты, и их катушка может быть запитана обоими способами, не влияя на его работу. Некоторые реле с диодами обратной ЭДС имеют полярность, так как диод будет обходить катушку, если соединение будет обратным.

Применение реле

  • Реле используются для изоляции цепи низкого напряжения от цепи высокого напряжения.
  • Они используются для управления несколькими цепями.
  • Они также используются в качестве автоматического переключения.
  • Микропроцессоры используют реле для управления большой электрической нагрузкой.
  • Реле перегрузки используются для защиты двигателя от перегрузки и электрического сбоя.

Связанное сообщение: Типы трансформаторов и их применение

Это некоторые из других типов реле, используемых в различных электрических и электронных схемах. Эта статья предоставляет необходимые знания о «реле и типах реле», чтобы понять их основные принципы и различия.

Связанное сообщение:

Работа, преимущества и их применение

Разработка реле была начата в период 1809 года. Как часть изобретения электрохимического телеграфа, электролитическое реле было найдено Самуэлем в 1809 году. , это изобретение было утверждено ученым Генри в 1835 году, чтобы сделать импровизированную версию телеграфа, а затем разработал его в 1831 году. Тогда как в 1835 году Дэви полностью открыл реле, но первоначальные патентные права были предоставлены Сэмюэлем в 1840 год — первое изобретение электрического реле.Подход этого устройства выглядел так же, как цифровой усилитель, таким образом воспроизводя телеграфный сигнал и позволяя распространяться на большие расстояния. И эта статья дает четкое объяснение того, что такое реле, различные типы реле, работа и многие другие связанные концепции.

Что такое реле?

Реле

обычно используются там, где требуется регулировать цепь с помощью отдельного сигнала минимальной мощности, или там, где необходимо регулировать несколько цепей с помощью одного сигнала.Первоначально реле использовались в телеграфных цепях увеличенной длины, таких как ретрансляторы сигналов, поскольку они усиливают волну, которая принимается и передается в другие цепи. Основное применение реле было в телефонных станциях и первых версиях компьютеров.

Реле являются первичной защитой, а также переключающими устройствами в большинстве процессов управления или оборудования. Все реле реагируют на одну или несколько электрических величин, таких как напряжение или ток, так что они размыкают или замыкают контакты или цепи.Реле — это переключающее устройство, которое работает, чтобы изолировать или изменить состояние электрической цепи из одного состояния в другое.

Поскольку реле обеспечивает защиту цепи от повреждений. Каждое реле состоит из трех важнейших компонентов, которые рассчитываются, сравниваются и управляются. Вычисляемому компоненту известно изменение фактического измерения, а компонент сравнения оценивает фактическое значение с таким же значением заранее выбранного реле.А управляющий компонент обрабатывает быстрое изменение измеренной емкости, например, замыкание текущей функциональной цепи.

Реле повторного включения используются для подключения различных компонентов и устройств в системной сети, таких как процесс синхронизации, и для восстановления различных устройств вскоре после исчезновения любого электрического сбоя, а затем для подключения трансформаторов и фидеров к линейной сети. Регулирующие реле — это переключатели, которые контактируют таким образом, что напряжение повышается, как в случае трансформаторов с переключением ответвлений.Вспомогательные контакты используются в автоматических выключателях и другом защитном оборудовании для увеличения числа контактов. Реле контроля контролируют состояние системы, например, направление мощности, и соответственно генерируют аварийный сигнал. Их также называют реле направления.

В реле общего типа используется электромагнит, чтобы выполнять размыкание и замыкание контактов, тогда как в других типах подходов, таких как твердотельные реле, они используют свойства полупроводника для управления, независимо от подвижного элемента. составные части.Реле с калиброванными свойствами и, в некоторых случаях, различные функциональные катушки используются для защиты систем электрических цепей от токов перегрузки. В современных энергосистемах эти операции выполняются цифровыми устройствами, которые называются реле защитного типа.

Твердотельные реле

Различные типы реле

В зависимости от принципа работы и конструктивных особенностей реле бывают разных типов, например, электромагнитные реле, тепловые реле, реле переменной мощности, многомерные реле и т. Д., С различными номинальными характеристиками, размеры и приложения.Классификация или типы реле зависят от функции, для которой они используются.

Некоторые категории включают реле защиты, повторного включения, регулирования, вспомогательные реле и реле контроля. Защитные реле постоянно контролируют следующие параметры: напряжение, ток и мощность; и если эти параметры нарушают установленные пределы, они генерируют сигнал тревоги или изолируют эту конкретную цепь. Эти типы реле используются для защиты оборудования, такого как двигатели, генераторы, трансформаторы и т. Д.

Различные типы реле

В целом классификация реле зависит от электрической мощности, которая активируется током, мощностью, напряжением и многими другими величинами.Классификация основана на механической мощности, активируемой скоростью истечения газа или жидкости, давлением. Тогда как на основе теплоемкости, активируемой мощностью нагрева, а другие величины — акустические, оптические и другие.

Электромагнитные реле различных типов

Эти реле состоят из электрических, механических и магнитных компонентов и имеют рабочую катушку и механические контакты. Следовательно, когда катушка активируется системой питания, эти механические контакты размыкаются или замыкаются.Тип питания может быть переменным или постоянным током. Эти электромагнитные реле далее классифицируются как

  • Реле постоянного и переменного тока
  • Тип притяжения
  • Индукционный тип
Реле постоянного и переменного тока

Реле переменного и постоянного тока работают по тому же принципу, что и электромагнитная индукция, но конструкция несколько отличается дифференцированы и также зависят от области применения, для которой выбраны эти реле. Реле постоянного тока используются с диодом свободного хода для обесточивания катушки, а реле переменного тока используют многослойные сердечники для предотвращения потерь на вихревые токи.

Очень интересный аспект переменного тока состоит в том, что в течение каждого полупериода направление подачи тока изменяется; следовательно, для каждого цикла катушка теряет свой магнетизм, поскольку нулевой ток в каждом полупериоде заставляет реле непрерывно замыкать и размыкать цепь. Итак, чтобы предотвратить это — дополнительно, одна заштрихованная катушка или другая электронная схема помещается в реле переменного тока, чтобы обеспечить магнетизм в положении нулевого тока.

Электромагнитные реле притягивающего типа

Эти реле могут работать как с переменным, так и с постоянным током и притягивать металлический стержень или кусок металла, когда на катушку подается питание.Это может быть плунжер, притягиваемый к соленоиду, или якорь, притягиваемый к полюсам электромагнита, как показано на рисунке. У этих реле нет временных задержек, поэтому они используются для мгновенного срабатывания. Существует больше вариантов типа электромагнитного реле:

  • Сбалансированная стопка — здесь две измеряемые величины связаны из-за того, что генерируемое электромагнитное давление изменяется вдвое по сравнению с количеством ампер-витков. Доля функционального тока для этого типа реле очень минимальна.Реле имеет тенденцию выходить за пределы допустимого диапазона, когда устройство настроено на работу в быстром режиме.
  • Шарнирный якорь — здесь можно повысить чувствительность реле для работы с постоянным током, вставив постоянный магнит. Это также называется реле поляризованного движения.

Это разные типы электромагнитных реле.

Реле индукционного типа

Они используются в качестве реле защиты только в системах переменного тока и могут использоваться с системами постоянного тока. Приводная сила для движения контакта создается движущимся проводником, который может быть диском или чашей, за счет взаимодействия электромагнитных потоков из-за токов короткого замыкания.

Индукционное реле

Они бывают нескольких типов, например, с экранированным полюсом, ватт-часами и индукционными чашками, и в основном используются в качестве направленных реле для защиты энергосистемы, а также для высокоскоростных коммутационных операций. В зависимости от конструкции индукционные реле классифицируются как:

  • Затененный полюс — Структурированный полюс обычно активируется протеканием тока в одиночной катушке, которая намотана на магнитную структуру с воздушным зазором. Нестабильности воздушного зазора, создаваемые регулирующим током, разделяются на два потока, перемещаемых заштрихованным полюсом и во времени-пространстве.Это затемненное кольцо изготовлено из медного материала, окружающего каждую часть мачты.
  • Двойная обмотка, также называемая ваттметром. Реле этого типа поставляется с электромагнитами E и U-образной формы, имеющими бездисковый механизм для вращения между электромагнитами. Фазовый сдвиг, который находится между потоками, генерируемыми электромагнитом, достигается за счет развиваемого потока двух электромагнитов, которые имеют различные значения индуктивности сопротивления для обеих систем контуров.
  • Индукционный стакан — он основан на теории электромагнитной индукции и так называемый реле индукционного стакана.Устройство состоит из двух или более электромагнитов, которые активируются катушкой реле. Катушка, которая окружает электромагнит, создает вращающееся магнитное поле. Из-за этого вращающегося магнитного поля в чашке будет индукция тока, и чашка сможет вращаться. Текущее направление вращения аналогично направлению вращения чашки.
Магнитные фиксирующие реле

В этих реле используется постоянный магнит или детали с высоким коэффициентом передачи, чтобы якорь оставался в той же точке, в которой наэлектризована катушка, когда источник питания катушки отключен.Реле с защелкой состоит из минимальной металлической полосы, которая проходит между двумя краями.

Блокировочные реле

Переключатель либо прикреплен, либо намагничен на одном конце небольшого магнита. Другая сторона прикреплена к проводу небольшого размера, который называется соленоидами. Переключатель снабжен одним входом и двумя выходными секциями по краям. Это можно использовать для переключения схемы в положения ВКЛ и ВЫКЛ. Обозначение реле с защелкой показано следующим образом:

Обозначение реле с защелкой

Твердотельное реле

Твердотельное реле

использует твердотельные компоненты для выполнения операции переключения без перемещения каких-либо частей.Поскольку требуемая энергия управления намного ниже по сравнению с выходной мощностью, которая должна регулироваться этим реле, это приводит к увеличению мощности по сравнению с электромагнитными реле. Они бывают разных типов: ТТР с трансформаторной связью, ТТР с фотосвязью и так далее.

Твердотельные реле

На приведенном выше рисунке показан SSR с фотосвязью, в котором управляющий сигнал подается светодиодом и обнаруживается светочувствительным полупроводниковым устройством. Выходной сигнал этого фотодетектора используется для запуска затвора TRIAC или SCR, который переключает нагрузку.

В полупроводниковых реле с трансформаторной связью минимальное количество постоянного тока подается на первичную обмотку трансформатора с помощью преобразователя постоянного тока в переменный. Затем подаваемый ток преобразуется в переменный ток и повышается, чтобы SSR работал вместе со схемой запуска. Степень изоляции между выходной и входной секциями зависит от конструкции трансформатора.

В то время как в сценарии твердотельного устройства с фотосвязью используется светочувствительное SC-устройство для выполнения функции переключения.На светодиод подается регулируемый сигнал, который заставляет светочувствительный компонент переходить в режим проводимости за счет обнаружения света, излучаемого светодиодом. Изоляция, создаваемая SSR, сравнительно больше по сравнению с изоляцией трансформаторного типа из-за теории фотодетектирования.

В основном, реле SSR имеют более высокую скорость переключения, чем реле электромеханического типа. Кроме того, отсутствуют подвижные компоненты, срок их службы больше, а уровень шума минимален.

Гибридное реле

Эти реле состоят из электромагнитных реле и электронных компонентов. Обычно входная часть содержит электронную схему, которая выполняет выпрямление и другие функции управления, а выходная часть включает электромагнитное реле.

Было известно, что в реле твердотельного типа больше энергии теряется в виде теплового потока, электромагнитное реле имеет проблему изгиба контактов. Чтобы избавиться от этих недостатков в твердотельных и электромагнитных реле, используется гибридное реле.В гибридном реле одновременно работают реле EMR и SST.

Твердотельное устройство принимает ток нагрузки, что устраняет проблему архивирования. Затем система управления включает катушку в ЭМИ и контакт замыкается. Когда контакт в электромагнитном реле установлен, то регулирующий вход твердотельного реле вынимается. Это реле также снижает проблему перегрева.

Тепловое реле

Эти реле основаны на тепловом воздействии, что означает — повышение температуры окружающей среды от предельного значения заставляет контакты переключаться из одного положения в другое.Они в основном используются для защиты двигателей и состоят из биметаллических элементов, таких как датчики температуры, а также элементов управления. Реле тепловой перегрузки — лучшие примеры таких реле.

Герконовое реле

Герконовое реле

состоит из пары магнитных полос (также называемых язычковыми), помещенных в стеклянную трубку. Этот язычок действует как якорь и как контактный нож. Магнитное поле, приложенное к катушке, наматывается на эту трубку, заставляя эти язычки двигаться так, что выполняется операция переключения.

Герконовые реле

По размерам реле подразделяются на микроминиатюрные, сверхминиатюрные и миниатюрные. Также по конструкции эти реле классифицируются как герметичные, герметичные и реле открытого типа. Кроме того, в зависимости от рабочего диапазона нагрузки, реле бывают микро-, малой, средней и высокой мощности.

Реле

также доступны с различными конфигурациями контактов, такими как реле с 3, 4 и 5 контактами. Способы работы этих реле показаны на рисунке ниже.Переключающие контакты могут быть типа SPST, SPDT, DPST и DPDT. Некоторые из реле являются нормально разомкнутыми (NO), а другие — нормально замкнутыми (NC).

Конфигурации контактов реле

Дифференциальное реле

Эти реле работают, когда изменение вектора между двумя или более электрическими величинами одного типа превышает указанный диапазон. В случае токового дифференциального реле оно функционирует, когда существует выходное соотношение между величиной и изменением фазы токов, принимаемых и выходящих из системы, которое необходимо защитить.

В общих функциональных условиях токи, принимаемые и выходящие из системы, будут иметь одинаковую фазу и величину, так что реле не срабатывает. Принимая во внимание, что когда в системе возникает проблема, эти токи не будут иметь одинаковых величин и фаз.

Дифференциальное реле

Это реле будет иметь такое соединение, при котором колебания между входящими и выходящими токами протекают через функциональную катушку реле.Следовательно, катушка в реле активируется в состоянии неисправности из-за изменения величины тока. Таким образом, релейные функции и автоматический выключатель размыкаются, и, таким образом, происходит отключение.

В дифференциальном реле один ТТ соединен с первичной обмоткой трансформатора, а другой ТТ — с вторичной обмоткой трансформатора. Реле связывает текущие значения с обеих сторон, и когда есть какая-либо дестабилизация в значении, реле будет работать.

Существуют дифференциальные реле тока, напряжения и смещения.

Различные типы реле в автомобильной промышленности

Это общий вид электрохимических реле, используемых в различных автомобилях, таких как легковые автомобили, фургоны, прицепы и грузовики. Они допускают минимальный ток для регулирования и обеспечивают работу большего количества токовых цепей в транспортных средствах. Они доступны во многих типах и размерах, некоторые из них:

Реле переключения

Это наиболее внедренное автомобильное реле, и оно имеет пять контактов, которые имеют следующие электрические соединения:

  • Нормально разомкнутые до 30 и 87 контакты
  • нормально замкнутые через контакты 30 и 87a
  • переключение, подключенное через 30 и (87 и 87a)

Когда реле работает в режиме переключения, оно переключается с одной цепи на другую и возвращается к исходному состоянию состояние в зависимости от состояния катушки (ВЫКЛ или ВКЛ).

Нормально разомкнутые реле

Реле переключения может иметь соединение проводки как нормально разомкнутое, тогда как в этом типе у него есть только четыре контакта, которые позволяют соединять проводку только одним способом, который обычно открыт.

Реле мигалок

Реле любого общего типа имеет 4 или 5 контактов, но в этом реле будет 2 или 3 контакта.

В двухконтактном реле указателя поворота один контакт соединяется со световой цепью, а другой — с питанием.В трехконтактном реле мигалок два контакта подключены к питанию и свету, а третий — со светодиодным индикатором, который указывает, что мигалка находится в состоянии ВКЛ. Несмотря на то, что название указывает на то, что это тип реле, некоторые из них ведут себя как выключатели.

Электромеханический проблесковый маячок

Этот тип автомобильного реле содержит печатную плату с конденсатором, парой диодов и одной катушкой для генерации вспышки такой же, как у стандартного проблескового маячка.Эти реле обладают способностью управлять увеличенными нагрузками, обеспечивая более высокую производительность, чем у тепловых мигалок. Несмотря на то, что в этом типе подключено больше источников света, он оказывает минимальное влияние на результат.

Терморегуляторы

Большинство реле мигающих сигналов имеют терморегуляцию, например, автоматические выключатели. Протекание тока через катушку мигающего устройства генерирует тепло, когда есть необходимое количество тепла, это вызывает отклонение контактов, тем самым вызывая размыкание контактов и прерывая прохождение тока.Когда имеется необходимое количество теплоотдачи, то отклонение контактов меняется на исходное, и снова будет протекать ток.

Этот процесс непрерывного размыкания и замыкания контактов генерирует мигающую диаграмму сигналов. Общее количество огней, которые связаны с термомигальщиком, показывает влияние на выход.

Светодиодные мигалки

Они полностью электронные по регулировке и функциональности. Они управляются минимальными твердотельными платами IC.Общее количество источников света, которые связаны со светодиодной мигалкой, не влияет на выход. Эти реле в основном предназначены для работы с минимальным током с использованием светодиодов без каких-либо проблем.

В дополнение к этому существует еще много различных типов автомобильных реле, а именно:

  • В горшке
  • Wig-Wag
  • Skirted
  • Time delay
  • Dual open contact

Mercury Wetted Relay

Это подпадает под классификацию герконового реле, в котором используется ртутный переключатель, а контакты в этом реле увлажняются ртутью.Этот металл снижает значение контактного сопротивления и снижает соответствующее падение напряжения. Повреждение оболочки может снизить характеристики проводимости для сигналов с минимальным значением тока.

Принимая во внимание, что для увеличения скорости нанесения ртуть устраняет функцию отскока контактов и предлагает почти быстрое замыкание цепи. Эти реле полностью зависят от положения и должны быть установлены в соответствии с требованиями проектировщика. Но, учитывая вредные свойства жидкой ртути и ее высокую цену, реле, контактирующие с ртутью, минимально используются в этих приложениях.

Повышенная скорость переключения в этих реле является дополнительным преимуществом. Капли ртути, присутствующие на каждом краю, объединяются, и приращение текущего значения по краям обычно учитывается как пикосекунды. Но в практических схемах это может регулироваться индуктивностью проводки и контактов.

Реле защиты от перегрузки

Электродвигатели

широко используются в различных приложениях, например, в двигателях с вращающимися инструментами.Поскольку двигатели немного дороги, более важно следить за тем, чтобы двигатели не подвергались повреждениям.

Для предотвращения повреждений необходимо использовать реле защиты от перегрузки. Реле защиты от перегрузки предотвращают выход из строя двигателя, наблюдая за величиной тока в двигателе и, таким образом, разрывают цепь, когда происходит электрическая перегрузка или обнаруживается какое-либо повреждение фазы. Поскольку реле не дороже двигателей, они предлагают недорогой подход к защите двигателей.

Существуют различные типы реле защиты от перегрузки, и лишь немногие из них включают электромеханические реле, электронные реле, предохранители и тепловые реле.Предохранители широко применяются для защиты устройств с минимальным током, например, в домашних условиях. В то время как электронные, тепловые и электромеханические реле используются для защиты повышенных значений тока в устройствах, таких как инженерные двигатели. Ключевыми преимуществами использования реле защиты от перегрузки являются:

  • Простое управление
  • Соответствующие горные комплекты будут доступны для различных типов реле защиты от перегрузки
  • Точная синхронизация с подрядчиками
  • Надежная защита

Статические реле

Реле которые не имеют подвижных компонентов, называются статическими реле.В этих статических реле результат достигается за счет статических частей, таких как электронные и магнитные цепи и другие статические устройства. Реле, которое входит в состав электромагнитного и статического реле, даже называется статическим реле по той причине, что статические секции получают обратную связь, тогда как электромагнитное реле используется для целей переключения. Лишь немногие из преимуществ статических реле:

  • Минимальное время сброса
  • Использует минимальную мощность там, где это снижает нагрузку на измерительные устройства и повышает точность
  • Обеспечивает быстрый выход, увеличенный срок службы, повышенную надежность и высокую точность
  • Ненужное срабатывание минимально, и благодаря этому эффективность будет увеличена.
  • Эти реле не будут сталкиваться с какими-либо проблемами накопления тепла
  • Усиление входного сигнала выполняется в самом реле, и это увеличивает чувствительность
  • Эти устройства могут работать при землетрясении- также в местах расположения на животе, что показывает, что они также устойчивы к ударам.

Существуют разные типы статических реле. Вот некоторые из них:

Электронное статическое реле

Эти электронные статические реле были первыми в классификации статических реле. Ученый по имени Фитцджеральд в 1928 году продемонстрировал испытание на несущем токе, которое демонстрирует безопасность линий электропередачи. Вследствие этого была обнаружена последовательность электронных систем для большинства основных типов реле предохранительного механизма.Устройства, которые используются для измерения, представляют собой электронные клапаны.

Преобразователь статических реле

Это устройство в основном состоит из магнитопровода, который состоит из двух секций обмоток, обычно называемых функциональной и регулирующей обмотками. Каждая секция может состоять из одной обмотки или, если имеется более одной обмотки, будет магнитная связь всех подобных типов обмоток. Когда существуют обмотки разных групп, они не будут связаны магнитным способом.

В то время как обмотки регулирования активируются постоянным током, а функциональные обмотки питаются переменным током. Это реле работает, чтобы отображать изменяющиеся значения импеданса для токов, протекающих через функциональные обмотки.

Статические реле выпрямительного моста

Реле пользуются повышенной популярностью благодаря усовершенствованию полупроводниковых диодов. Он включает в себя два выпрямительных моста и подвижную катушку или реле типа подвижного железа с поляризацией. Тогда общий тип — это релейные компараторы, которые зависят от выпрямительных мостов, где они могут быть скомпонованы в виде фазовых или амплитудных компараторов.

Транзисторные реле

Это обычно используемые типы статических реле. Транзистор, который функционирует как триод, может преодолеть большинство недостатков, создаваемых электронными лампами, поэтому это наиболее развитый тип электронных реле, так называемых статических реле.

Реальность, что транзистор может использоваться как усилительный инструмент, а также как переключающий инструмент, что позволяет ему подходить для выполнения любых рабочих функций.Транзисторные схемы не только выполняют важные функции реле (например, сравнение входов, вычисление и их усвоение), но и обладают существенной эластичностью, позволяющей удовлетворить потребности нескольких реле.

В дополнение к этим другим типам статических реле относятся:

  • Реле на эффекте Холла
  • МТЗ с обратнозависимой выдержкой времени
  • Направленное статическое реле максимального тока
  • Статическое дифференциальное реле
  • Статическое дистанционное реле

Применения различных типов Реле

Поскольку существует множество типов реле, эти устройства найдут применение в различных отраслях промышленности, включая электрическую, авиационную, медицинскую, космическую и другие.Применения:

  • Используется для регулирования различных цепей
  • Защищает устройства от перегрузки по напряжению и току и снижает воздействие электрического повреждения на цепи
  • Реализован как автоматическое переключение
  • Используется для изоляции минимального уровня цепь напряжения
  • Автоматические стабилизаторы — одна из его реализаций, в которых реализовано реле. Когда уровень питающего напряжения отличается от номинального напряжения, тогда набор реле анализирует изменения напряжения и регулирует цепь нагрузки, интегрируя автоматические выключатели.
  • Используется для управления переключателями электродвигателя. Чтобы включить электродвигатель, нам обычно требуется питание 230 В переменного тока, но в некоторых ситуациях / приложениях может потребоваться включение двигателя с использованием напряжения питания постоянного тока. В таких случаях можно использовать реле.

Это некоторые из различных типов реле, которые используются в большинстве электронных и электрических цепей. Информация о различных типах реле служит целям читателей, и мы надеемся, что они сочтут эту основную информацию очень полезной.Учитывая огромное значение реле с zvs в схемах, эта конкретная статья о них заслуживает отзывов, запросов, предложений и комментариев читателей. Еще важнее также знать о других темах, связанных с реле, таких как реле против контактора, реле и переключателя и многих других.

Классификация реле

Типы реле

Существуют различные типы реле, включая электромагнитные реле, реле с фиксацией, электронные реле, реле без фиксации, многомерные реле и тепловые реле, которые классифицируются в зависимости от функции, типа применения , конфигурация или конструктивные особенности и т. д.Теперь мы рассмотрим различные типы реле, которые более широко используются во многих приложениях.

Реле с фиксацией

Реле с фиксацией — это реле, которое сохраняет свое состояние после срабатывания, поэтому этот тип реле также называется импульсным реле или реле удержания или реле фиксации. В некоторых приложениях необходимо ограничить потребляемую и рассеиваемую мощность, для таких приложений лучше всего подходит блокировочное реле. Фиксирующее реле состоит из внутренних магнитов, так что при подаче тока на катушку оно (внутренний магнит) удерживает положение контакта и, следовательно, не требует энергии для поддержания своего положения.Таким образом, даже после срабатывания, снятие управляющего тока с катушки не может изменить положение контакта, но остается в последнем положении. Таким образом, эти реле значительно экономят энергию.

Блокировочные реле могут быть выполнены с одной или двумя катушками, и эти катушки отвечают за положение якоря реле, поэтому фиксирующие реле не имеют положения по умолчанию, как показано на рисунке выше. В реле с одним катушечным типом положение якоря определяется направлением тока в катушке, тогда как в случае двухкатушечного реле положение якоря зависит от катушки, в которой протекает ток.Эти реле могут сохранять свое положение после срабатывания, но их положение сброса зависит от схемы управления.

В начало

Герконское реле

Подобно электромеханическим реле, язычковые реле также производят механическое срабатывание физических контактов для размыкания или замыкания цепи. Однако по сравнению с электромагнитными реле эти контакты реле намного меньше по размеру и имеют небольшую массу. Эти реле сконструированы с катушками, намотанными вокруг геркона. Геркон реле действует как якорь и представляет собой стеклянную трубку или капсулу, заполненную инертным газом, внутри которой герметично закрыты два перекрывающихся язычка (или ферромагнитные лопасти).

Перекрывающиеся концы язычка состоят из контактов, так что к ним можно подключать входные и выходные клеммы. Когда питание подается на катушки, создается магнитное поле. Эти поля заставляют язычки сближаться, и их контакты замыкаются в реле. Также во время обесточивания катушки язычки разделяются тянущей силой прикрепленной к ней пружины.

Скорость переключения герконового реле в 10 раз выше, чем у электромеханического реле из-за менее массивной, другой рабочей среды и меньших контактов.Однако они страдают от электрической дуги из-за более мелких контактов. В случае переключения дуга перескакивает через контакты, что приводит к плавлению контактной поверхности на небольшом участке. Далее это приводит к сварке контактов, если оба контакта еще замкнуты.

Таким образом, после размагничивания винтовой пружины сила может оказаться недостаточной для их разделения. Это нежелательное состояние реле. Эта проблема решается путем размещения последовательного импеданса, такого как резистор или феррит, между реле и емкостью системы, так что пусковые токи уменьшаются, что позволяет избежать образования дуги в реле.Во многих коммутационных приложениях используется герконовое реле из-за небольшого размера и высокой скорости.

В начало

Поляризованное реле

Как видно из названия, эти реле очень чувствительны к направлению тока, которым они возбуждаются. Это тип электромагнитного реле постоянного тока, снабженного дополнительным источником постоянного магнитного поля для перемещения якоря реле. В этих реле магнитная цепь построена с постоянными магнитами, электромагнитами и якорем.

Вместо силы пружины эти реле используют магнитные силы для притяжения или отталкивания якоря.В этом случае якорь представляет собой постоянный магнит, поворачиваемый между полюсными поверхностями, образованными электромагнитом. Когда ток течет через электромагнит, он создает магнитный поток. Когда сила, оказываемая электромагнитом, превышает силу постоянного магнита, якорь меняет свое положение. Точно так же, когда ток прерывается, электромагнитная сила уменьшается до меньшей, чем у постоянного магнита, и, следовательно, якорь возвращается в исходное положение.

Магнитный поток Φm, создаваемый постоянным магнитом, проходит через ветви якоря на две части, а именно Φ1 и Φ2.Поток Φ1 проходит через левый рабочий зазор магнита, а Φ2 проходит через правый рабочий зазор магнита. Если в катушке нет тока, из-за этих двух потоков якорь будет оставаться либо слева, либо справа от нейтрального положения, поскольку в такой магнитной системе нейтраль нестабильна.

Всякий раз, когда ток подается на катушки реле, дополнительный рабочий магнитный поток Φ проходит через рабочий зазор магнита. Из-за этих взаимодействий магнитного поля на якорь действует сила, которая зависит от величины тока, начального положения якоря, полярности тока, мощности магнита и величины рабочего зазора.В зависимости от комбинации этих параметров якорь реле переходит в новое стабильное состояние, тем самым замыкая правый контакт, и, следовательно, реле срабатывает.

Существуют разные типы поляризованных реле в зависимости от конфигурации магнитной цепи. Два самых популярных типа этих реле включают реле дифференциального и мостового типа. В дифференциальной магнитной системе на якорь действует разность двух потоков постоянного магнита. В магнитной системе мостового типа поле, создаваемое катушками, разделено на два потока, которые имеют противоположные знаки в области рабочего зазора, но магнитный поток постоянного магнита не разделен на два потока.Для реле нормального размера широко применяется дифференциальный тип магнитной системы.

Вернуться к началу

Реле Бухгольца

Эти реле представляют собой газовые или управляемые реле. Эти реле используются для обнаружения зарождающихся неисправностей (или внутренних неисправностей, которые изначально являются незначительными неисправностями, но со временем они превращаются в серьезные неисправности). Они наиболее широко используются для защиты трансформатора и размещаются в камере между баком трансформатора и расширителем. Они используются только для масляных реле, которые в основном используются в системах передачи и распределения энергии.

На рисунке ниже показан принцип действия реле Бухгольца. Когда внутри трансформатора возникают зарождающиеся неисправности (или медленно развивающиеся неисправности), уровень масла падает из-за скопления газа. Это заставляет полый поплавок наклоняться и, следовательно, замыкаются ртутные контакты. Эти ртутные контакты замыкают цепь аварийной сигнализации, чтобы оператор знал, что в трансформаторе возникла какая-то зарождающаяся неисправность.

Каждый раз, когда в трансформаторе происходит серьезное повреждение, такое как короткое замыкание фаз или замыкание на землю и т. Д., давление внутри бака резко возросло из-за быстрого снижения уровня масла. Таким образом, масло устремляется к проводнику и из-за этого отклоняется нижняя боковая заслонка. Таким образом, он замыкает контакты ртутного переключателя, тем самым активируя цепь отключения. Таким образом трансформатор отключается от источника питания.

В начало

Реле защиты от перегрузки

Реле защиты от перегрузки специально разработаны для обеспечения максимальной токовой защиты электродвигателей и цепей.Эти реле перегрузки могут быть разных типов, например, с фиксированной биметаллической полосой, электронным или биметаллическим сменным нагревателем и т. Д. Если электродвигатели перегружены, то электродвигатели необходимо защитить от перегрузки по току. Для этого используется оборудование для измерения перегрузки, такое как тепловое реле. Реле с подогревом состоит из катушки, которая нагревает биметаллическую ленту или расплавленный припой и, таким образом, освобождает пружину для управления вспомогательными контактами, которые включены последовательно с катушкой.Катушка обесточивается при обнаружении избыточного тока в нагрузке из-за перегрузки. Температуру обмотки двигателя можно оценить с помощью тепловой модели якоря двигателя, электронного реле защиты от перегрузки путем измерения тока двигателя. Таким образом, двигатель может быть надежно защищен с помощью реле защиты от перегрузки.

Реле защиты от перегрузки

В начало

Твердотельные реле (SSR)

В твердотельных реле для выполнения операции переключения используются твердотельные компоненты, такие как BJT, тиристоры, IGBT, MOSFET и TRIAC.Коэффициент усиления мощности этих реле намного выше, чем у электромеханических реле, поскольку требуемая энергия управления (для питания цепи управления) намного ниже по сравнению с мощностью, которая должна контролироваться (коммутационный выход) этими реле. Эти реле могут быть рассчитаны на работу как с переменным, так и с постоянным током.

Из-за отсутствия механических контактов эти реле имеют высокую скорость переключения. SSR состоит из датчика, который также является электронным устройством, и этот датчик реагирует на управляющий сигнал, чтобы включить или выключить питание нагрузки.

SSR подразделяются на разные типы, однако к основным типам этих реле относятся SSR с фотосвязью и SSR с трансформаторной связью. В ТТР с трансформаторной связью небольшой постоянный ток подается на первичную обмотку трансформатора через преобразователь постоянного тока в переменный. Затем этот ток преобразуется в переменный и повышается для работы твердотельного устройства (в данном случае TRIAC), а также схемы запуска. Степень изоляции между входом и выходом зависит от конструкции трансформатора.

Твердотельные реле (ТТР)

В случае ТТР с фотосвязью для выполнения операции переключения используется светочувствительное полупроводниковое устройство. Управляющий сигнал подается на светодиод, так что светочувствительное устройство переходит в режим проводимости, обнаруживая свет, излучаемый светодиодом. Изоляция, обеспечиваемая этим типом SSR, относительно высока по сравнению с SSR с трансформаторной связью из-за принципа фотодетектирования.

Твердотельные реле (SSR)

Твердотельные реле имеют более высокую скорость переключения по сравнению с электромеханическими реле.Кроме того, из-за отсутствия движущихся частей его ожидаемый срок службы выше, и они, как правило, производят гораздо меньше шума.

В начало

Реле с обратнозависимой выдержкой времени (IDMT Relays)

Этот тип реле дает характеристику тока с независимой выдержкой времени при более высоких значениях тока повреждения и характеристику тока с обратнозависимой выдержкой времени при более низких значениях тока повреждения. Они широко используются для защиты распределительных линий и предлагают установить лимиты для текущих и временных настроек.В этом типе реле время срабатывания реле приблизительно обратно пропорционально току короткого замыкания около значения срабатывания и становится постоянным немного выше значения срабатывания реле. Этого можно достичь, используя сердечник магнита, который насыщается током, немного превышающим ток срабатывания.

Значение срабатывания — точка, в которой величина срабатывания или ток короткого замыкания приводит в действие реле, называется значением срабатывания. Реле называется IDMT из-за его характеристики, когда величина срабатывания достигает бесконечного значения, время не приближается к нулю.При более низких значениях тока короткого замыкания он дает обратнозависимые временные характеристики, а при более высоких значениях дает определенные временные характеристики, как показано на рисунке. Время срабатывания становится постоянным от определенного значения до тех пор, пока управляющая величина не станет бесконечной, что показано на графике (получается кривая, которая становится постоянной).

В начало

Дифференциальные реле

Дифференциальные реле срабатывают, когда разность векторов двух или более одинаковых электрических величин превышает заданное значение.Дифференциальное реле тока срабатывает, когда существует результат сравнения между величиной и разностью фаз токов, входящих и выходящих из защищаемой системы.

В нормальных условиях эксплуатации входящие и уходящие токи равны по величине и фазе, поэтому реле не работает. Но если в системе происходит сбой, эти токи больше не равны по величине фазе. Этот тип реле подключен таким образом, что разница между входящим и выходящим током протекает через рабочую катушку реле.Следовательно, катушка реле находится под напряжением в случае неисправности из-за разницы в величине тока. Таким образом, реле срабатывает и размыкает автоматический выключатель, чтобы отключить цепь.

На приведенном выше рисунке показан принцип работы дифференциальных реле, в которых по обе стороны от силового трансформатора подключены два ТТ, то есть один ТТ на первичной стороне, а другой — на вторичной стороне силового трансформатора. Реле сравнивает токи с обеих сторон, и если есть какой-либо дисбаланс, реле стремится сработать.Дифференциальные реле могут быть токовыми дифференциальными реле, дифференциальными реле баланса напряжений и дифференциальными реле со смещением.

В начало

Типы реле — Руководство по покупке Thomas

Реле — это переключатели с электрическим управлением. Они используются для управления цепью отдельным сигналом малой мощности или для управления несколькими цепями одним сигналом. Реле впервые были использованы в сетях дальнего телеграфа в качестве усилителей. Они воспроизвели сигнал, поступающий из одной цепи, и повторно передали его в другую цепь.Простое электромагнитное реле состоит из соленоида, который представляет собой проволоку, намотанную на сердечник из мягкого железа, железного ярма, которое обеспечивает путь с низким сопротивлением для магнитного потока, подвижной железной рамы и одного или нескольких наборов контактов. Три основных типа реле: электромеханические, твердотельные и герконовые.

Это реле защиты от перегрузки реагирует на перегрев.

Изображение предоставлено: U.S. Tsubaki Power Transmission, LLC

Реле электромеханические

Электромеханические реле имеют электромагнитную катушку и механический подвижный контакт.Когда катушка получает ток, она создает магнитное поле, которое притягивает подвижный контакт или якорь. Когда катушка теряет мощность, она теряет свое магнитное поле, и пружина втягивает контакт. Механические реле могут выдерживать большие токи, но не так быстро переключаются, как другие типы реле. Их можно использовать с переменным или постоянным током, в зависимости от применения и конструкции.

Твердотельные реле

Твердотельные реле — это твердотельные электронные компоненты, не имеющие движущихся компонентов, что увеличивает их долговременную надежность.Требуемая энергия управления намного ниже выходной мощности, в результате чего коэффициент усиления мощности выше, чем у большинства других реле. Как правило, это самые маленькие реле, а также они быстрее переключаются, чем другие реле, поэтому они используются в таких приложениях, как компьютерные транзисторы. Компьютеры выполняют миллионы инструкций в секунду и нуждаются в высокоскоростных транзисторных переключателях.

Герконовые реле

Реле

имеют герконовый переключатель и электромагнитную катушку. Переключатель состоит из двух металлических пластин, также называемых язычками, запечатанных в стеклянной трубке, заполненной инертным газом.Когда катушка получает ток, лезвия притягиваются друг к другу и образуют замкнутый путь. Поскольку подвижный якорь отсутствует, износ контактов не является проблемой. Они могут переключаться быстрее, чем более крупные реле, и для их работы требуется низкое напряжение от цепи управления.

Дополнительные типы реле

Коаксиальные реле

Коаксиальные реле используются, когда радиопередатчики и приемники используют одну антенну. Они переключают радиочастотный сигнал с приемника на передатчик.Это действие защищает приемник от высокой мощности передатчика. Контакты не отражают радиочастоту обратно к источнику и изолируют клеммы приемника и передатчика. Они часто используются в трансиверах, которые объединяют передатчик и приемник в одном устройстве.

Реле с выдержкой времени

Реле с выдержкой времени создают преднамеренную задержку срабатывания своих контактов. Очень короткая задержка вызвана медным диском между каркасом и подвижным узлом лезвия.Ток, протекающий через медный диск, сохраняет магнитное поле на короткое время, что увеличивает время восстановления. Для более длительной задержки в реле с временной задержкой используется дроссельная заслонка — поршень, наполненный жидкостью или воздухом, который медленно выходит. Увеличение или уменьшение скорости потока изменяет продолжительность задержки. Для более длительных задержек можно установить механический часовой таймер.

Реле защиты от перегрузки

Реле защиты от перегрузки защищают электродвигатели от сверхтоков. Датчики перегрузки представляют собой тепловые реле.При слишком большом нагреве катушка нагревает биметаллическую ленту или расплавляет ванну с припоем для срабатывания вспомогательных контактов. Вспомогательные контакты установлены последовательно с катушкой контактора двигателя, поэтому они отключают двигатель при его перегреве.

Сводка

В этой статье представлено понимание типов реле. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие «виды» статей

Больше от компании Electric & Power Generation

Типы реле — реле защиты от перегрузки, твердотельное контакторное реле

Типы реле

В этой статье различные типы реле, такие как реле защиты от перегрузки, твердотельное реле, твердотельное контакторное реле, реле Бухгольца, реле с ртутным контактом и многие другие, объясняются с помощью диаграмм. .

В моем предыдущем посте я уже объяснил работу реле, их конструкцию и конструкцию.

ВЗГЛЯД: РАБОТА РЕЛЕ

ПОСМОТРЕТЬ: КАК ПРОВЕРИТЬ РЕЛЕ

Теперь давайте посмотрим на типы реле, которые доступны для промышленного использования.

Базовые реле

Прежде чем перейти к более глубокой классификации реле, необходимо помнить о некоторых основных схемах реле. Их

  • Реле ограничения напряжения

Поскольку реле очень часто используются в промышленных целях, они в большинстве своем управляются с помощью компьютеров.Но когда реле управляются такими устройствами, обязательно будут присутствовать полупроводники, такие как транзисторы. Это, в свою очередь, вызовет скачки напряжения. В результате действительно необходимо вводить устройства подавления напряжения, иначе они явно выведут из строя транзисторы.

Это подавление напряжения может быть реализовано двумя способами. Либо компьютер обеспечивает подавление, либо реле обеспечивает подавление. Если реле обеспечивает подавление, они называются реле подавления напряжения.В реле подавление напряжения обеспечивается с помощью резисторов большого номинала и даже диодов и конденсаторов. Из них чаще используются диоды и резисторы. Какое бы устройство ни использовалось, это будет четко указано в реле. Взгляните на схему реле с ограничением напряжения с помощью диода.

реле подавления напряжения с использованием диода

Диод в обратном смещении включен параллельно катушке реле. Поскольку из-за такого соединения нет протекания тока, разомкнутая цепь реле приведет к прекращению протекания тока через катушку.Это повлияет на магнитное поле. Магнитное поле уменьшится мгновенно. Это вызовет нарастание противоположного напряжения с очень высокой обратной полярностью. Это в основном вызвано магнитными силовыми линиями, которые разрезают катушку якоря из-за разомкнутой цепи. Таким образом, противоположное напряжение возрастает до тех пор, пока на диоде не достигнет 0,7 вольт. Как только достигается это напряжение отсечки, диод становится смещенным в прямом направлении. Это вызывает замкнутую цепь в реле, в результате чего все напряжение проходит через нагрузку.Возникающий таким образом ток будет протекать по цепи очень долгое время. Как только напряжение полностью упадет, этот ток также прекратится. Взгляните на рисунок ниже.

Диодные реле для снятия пиков

  • Реле с резисторами для снятия пиков

Резистор почти эффективен как диод. Он может не только эффективно подавлять скачки напряжения, но также позволяет всему току проходить через него, когда реле находится во включенном положении. Таким образом, ток, протекающий через него, также будет очень большим.Чтобы уменьшить это, значение сопротивления должно быть до 1 кОм. Но по мере увеличения номинала резисторов способность реле к скачкам напряжения снижается. Взгляните на схему ниже, чтобы понять больше.

Реле сопротивления

Типы реле

Вот подробный список различных типов реле.

1. Реле фиксации

Реле с фиксацией

также называют импульсными реле. Они работают в бистабильном режиме и, следовательно, имеют два расслабляющих состояния.Их также называют удерживающими реле или постоянными реле, потому что, как только ток, подаваемый на это реле, отключается, реле продолжает процесс, который он выполнял в последнем состоянии. Это может быть достигнуто только с помощью соленоида, который работает в трещоточно-кулачковом механизме. Это также можно сделать с помощью механизма пружины с превышением центра или механизма с постоянным магнитом, в котором, когда катушка удерживается в расслабленной точке, пружина с превышением центра удерживает якорь и контакты в нужном месте. Это также можно сделать с помощью остаточного стержня.

В методе храпового механизма и кулачка потребление энергии происходит только в течение определенного времени. Следовательно, это более выгодно, чем другие.

2. Геркон

Этим типам реле придается большее значение в контактах. Чтобы защитить их от атмосферной защиты, они надежно хранятся в вакууме или инертном газе. Хотя эти типы реле имеют очень низкие значения коммутируемого тока и напряжения, они известны своей скоростью переключения.

3.Поляризованное реле

Этому типу реле придается большее значение его чувствительности. Эти реле использовались с момента изобретения телефонов. Они сыграли очень важную роль в первых телефонных станциях, а также в обнаружении телеграфных искажений. Чувствительность этих реле очень легко отрегулировать, поскольку якорь реле расположен между полюсами постоянного магнита.

4. Реле Бухгольца

Это реле фактически используется как предохранительное устройство.Они используются для определения количества газа в больших маслонаполненных трансформаторах. Они сконструированы таким образом, что выдают предупреждение, если обнаруживается либо медленное выделение газа, либо быстрое выделение газа в трансформаторном масле.

5. Реле защиты от перегрузки

Как следует из названия, эти реле используются для предотвращения повреждения электродвигателей из-за перегрузки по току и короткого замыкания. Для этого нагревательный элемент включен последовательно с двигателем. Таким образом, когда происходит перегрев, биметаллическая полоса, подключенная к двигателю, нагревается и, в свою очередь, освобождает пружину, приводящую в действие контакты реле.

6. Ртутное реле

Это реле почти аналогично герконовому реле, описанному ранее. Разница лишь в том, что вместо инертных газов контакты смачиваются ртутью. Это делает их более чувствительными к позиции, а также делает их дорогими. Для выполнения любой операции они должны быть установлены вертикально. У них очень низкое контактное сопротивление, поэтому их можно использовать для хронометража. Из-за этих факторов это реле не используется часто.

7. Реле станка

Это одно из самых известных промышленных реле.В основном они используются для управления всеми видами машин. Имеют ряд контактов с легко заменяемыми катушками. Это позволяет легко преобразовывать их из нормально разомкнутых контактов в нормально замкнутые. Многие типы этих реле можно легко настроить на панели управления. Хотя они очень полезны в промышленных приложениях, изобретение ПЛК унесло их дальше от промышленности.

8. Контакторное реле

Это одно из самых мощных реле нагрузки, когда-либо использовавшихся. В основном они используются для переключения электродвигателей.У них есть широкий диапазон значений тока от нескольких ампер до сотен. Контакты этих реле обычно изготавливаются из сплавов, содержащих небольшое количество серебра. Это сделано для того, чтобы избежать опасного воздействия дуги. Эти типы реле в основном относятся к категории тяжелых для использования. Таким образом, они производят громкий шум во время работы и, следовательно, не могут использоваться в местах, где шум является проблемой.

9. Твердотельное реле

Реле

SSR, как следует из названия, спроектированы с помощью твердотельных компонентов.Поскольку в их конструкции нет движущихся объектов, они известны своей высокой надежностью.

10. Твердотельное контакторное реле

Эти реле сочетают в себе свойства твердотельных реле и контакторных реле. В результате у них есть ряд преимуществ. Они имеют очень хороший теплоотвод и могут быть рассчитаны на правильные циклы включения-выключения. В основном они управляются с помощью ПЛК, микропроцессоров или микроконтроллеров.

типов реле — какое из них следует использовать?

Реле — это переключатель с электрическим приводом, реле размыкается при отключении двух контактов и включается при соприкосновении двух контактов.Они предназначены для управления низкими напряжениями, такими как 3,3 В, как ESP32, ESP8266 и т. Д., Или 5 В, как ваш Arduino, для изменения состояния электрической цепи из одного состояния в другое.

Они часто используются для изоляции цепей низкого напряжения от цепей высокого напряжения для управления устройствами высокого напряжения.

Если вас интересует, как это сделать с помощью Arduino, и вы узнаете больше о реле, вы можете ознакомиться с нашим руководством по Arduino «Как управлять высоковольтными устройствами с помощью релейных модулей».

Но с тысячами реле на рынке, которые совместимы с разными платформами для разных целей, существует очень много разных типов реле. Так как же выбрать реле для своего проекта?

Не беспокойтесь, так как после этого руководства вы узнаете о:

  • Различные типы реле
    • Как они работают
    • Преимущества и недостатки
  • Реле со специальными функциями

И выберите реле, которое лучше всего подходит для вашего проекта! Без лишних слов, давайте сразу перейдем к реле первого типа

.


В зависимости от принципа действия и конструктивных особенностей реле в основном подразделяются на различные типы:

  • Электромеханическое реле
  • Твердотельное реле
  • Герконовое реле

Еще существуют различные другие типы реле, но их использование либо ограничено, либо слишком дорого, либо не широко доступно, поэтому мы не собираемся включать их в это руководство .

Без лишних слов, давайте рассмотрим 3 наиболее распространенных реле, используемых в настоящее время, первое из которых:

Электромеханическое реле

Эти реле состоят из электрических, механических и магнитных компонентов. Они сделаны с катушкой, которая индуцирует магнитное поле под напряжением. Это магнитное поле притягивает якорь (подвижный контакт), который замыкает или размыкает контакты.

Когда катушка обесточена, катушка теряет свое магнитное поле, а затем пружина втягивает якорь в его нормальное положение, которое затем снова размыкает или замыкает контакты.

Вот пример работы электромеханического реле для питания двигателя:

Электромеханические реле

предназначены для работы с источником переменного или постоянного тока в зависимости от области применения. Реле переменного и постоянного тока работают по тому же принципу, что и электромагнитная индукция, но их структура может отличаться по конструкции катушки. Катушка постоянного тока имеет диод свободного хода для обесточивания, в то время как в реле переменного тока используются многослойные сердечники для предотвращения потерь тока.

Электромеханические реле делятся на 2 типа:

  • Блокировочное реле
      Блокировочное реле

    • имеет одну или две катушки, которые могут оставаться в последнем положении при отключении тока.Даже после прерывания входного напряжения это реле сохраняет состояние установки или сброса до тех пор, пока не получит следующий инвертирующий вход. Его также называют ретранслятором.
    • Они полезны в приложениях, где требуется низкое энергопотребление, поскольку им не требуется ток для поддержания своего положения.
  • Без фиксации
    • С другой стороны, без фиксации есть пружина или магнит, которые поддерживают свое начальное состояние NC (нормально замкнутый), когда ток не течет, и поддерживают свое состояние только во время срабатывания.Когда через катушку протекает ток, контакт размыкается.

Электромеханические реле затем классифицируются по типу переключения в зависимости от количества клемм:

  • Одиночный бросок (ST)
    • например. SPST (Single Pole Single Throw) — простейшее реле, которое работает как кнопка. Реле нормально разомкнуто, и при протекании тока реле замыкается.
  • Двойной бросок (DT)
    • например.SPDT (Single Pole Double Throw) — имеет одну общую клемму и 2 контакта, которые отлично подходят для выбора между двумя вариантами.

Преимущества и недостатки электромеханического реле

Преимущества

  • Способен выдерживать большие пусковые токи
  • Высокая надежность механической конструкции, невосприимчивость к внешней электромагнитной среде
  • Дешево и экономично
  • Способен выдерживать высокое напряжение, сильноточную нагрузку

Недостатки

  • Электромеханические реле работают медленнее, чем другие типы реле, от 5 до 15 мс
  • Корпус большего размера, не подходит для небольших проектов
  • Электромеханические реле, как правило, имеют более короткий срок службы, чем другие типы реле, из-за механического износа

Твердотельные реле

Также известные как SSR, твердотельные реле представляют собой схему с различными электронными компонентами, которая выполняет ту же функцию, что и предыдущее электромеханическое реле.Они используют твердотельные компоненты для выполнения операции переключения без каких-либо движущихся частей.

SSR включается или выключается, когда на его управляющие клеммы подается небольшое внешнее напряжение. Они используют полупроводниковые устройства для переключения проводимости и отключения высоковольтных нагрузок.

Типичный SSR состоит из драйвера светодиода и светочувствительного полевого МОП-транзистора. Когда ток протекает, он загорается светодиодом, где, когда светочувствительный МОП-транзистор обнаруживает его, он запускает затвор TRIAC (триод для переменного тока) или SCR (кремниевый управляемый выпрямитель), который переключает нагрузку, и цепь высокого напряжения будет включенный.

Преимущества и недостатки твердотельного реле

Преимущества

  • Быстрая скорость переключения, время переключения зависит от времени, необходимого для включения и выключения светодиода — приблизительно 1 мс и 0,5 мс. Например, используемый нами серийный SSR G3MC202p составляет ½ цикла источника питания нагрузки +1 мс.
  • Совершенно бесшумная работа, почти без шума
  • Отсутствие физических контактов означает отсутствие искр, позволяет использовать его во взрывоопасных средах.
  • Увеличенный срок службы, даже если он будет активирован много раз, без движущихся частей и контактов, углерод не будет накапливаться.
  • Компактный, тонкопрофильный SSR моноблочной конструкции с цельной выводной рамкой включает в себя печатную плату, клеммы и радиатор, который намного меньше механических реле и может объединять больше каналов.
  • Не подвержен физическому удару

Недостатки

  • Контактное сопротивление относительно велико, обычно выше 100 Ом, что приводит к выделению большего количества тепла, поэтому его необходимо использовать с вентилятором.
  • Высокая стоимость

Герконовые реле

Реле

состоит из переключателя с магнитными полосками (также известного как геркон), запечатанного в стеклянной трубке, заполненной инертным газом (для защиты от коррозии), которая перемещается под действием внешнего магнитного поля или индуцированного поля от его соленоида.Магнитное поле, приложенное к катушке, оборачивается вокруг трубки, которая заставляет геркон двигаться, так что переключение может происходить без необходимости в арматуре для их перемещения.

Как вы можете видеть выше, осевое магнитное поле не создается, когда на катушку не подается напряжение, где язычок будет отключен из-за жесткости. Когда на катушку подается напряжение, создается поперечное магнитное поле, и язычок намагничивается. Один контакт поворачивает полюс N, а другой — полюс S, где они будут подключены.

Обратите внимание, что при использовании герконового реле с индуктивной нагрузкой (например, с нагрузкой, исходящей от двигателя), вам необходимо добавить схему защиты между реле и нагрузкой.

Преимущества и недостатки герконового реле

Преимущества

  • Низкое энергопотребление, небольшой размер
  • Поскольку он герметичен в среде инертного газа, он очень мало зависит от факторов окружающей среды, таких как температура и влажность, что позволяет ему хорошо адаптироваться к окружающей среде
  • Скорость переключения высокая, примерно в 10 раз выше, чем у электромеханическое реле

Недостатки

  • Низкое напряжение нагрузки и слабый ток
  • Восприимчивость к индуктивным нагрузкам

Реле специальных функций

Помимо упомянутых типов реле, здесь, в Seeed, мы также предлагаем несколько других типов реле со специальными функциями, которые, я думаю, вам понравятся:

Реле пятки

Хотите управлять реле с помощью звуковых команд? Это реле Heelight делает именно это!

Heelight Relay уникально разработан для управления реле с помощью цифровых звуковых команд на расстоянии около 10 метров.Он построен на базе Heelight Core (https://longan-labs.cc/heelight-core/), интеллектуального звукового датчика, который может распознавать до 500+ цифровых звуковых команд.

Теперь вы можете включать и выключать лампы, вентиляторы, соленоиды и другие мелкие бытовые приборы, которые работают от сети переменного или постоянного тока до 220 В, воспроизводя звук с помощью смартфона, компьютера или любого аудиоплеера. Реле Heelight интегрировано с микроконтроллером STM32 Arm Cortex, предварительно запрограммированным для цифрового распознавания звука во время производства этого модуля, поэтому не требует дополнительного программирования для обработки цифровых звуковых команд.

Модуль можно настроить так, чтобы он реагировал на цифровую звуковую команду с помощью двух встроенных кнопок мгновенного действия.

Адаптивное беспроводное реле с кодеком

Хотите управлять высоковольтными устройствами по беспроводной сети? Обратите внимание на это беспроводное реле! ‘

Это беспроводное реле представляет собой адаптивный к кодеку радиоприемник с одноканальным реле. Это помогает легко развернуть беспроводное управление переменным током для электроприборов. Особенности:

  • Максимум 30 различных кодеков, неограниченное количество контроллеров или передатчиков каждого кодека
  • Адаптация самого популярного радиочастотного пульта дистанционного управления, за исключением подвижного кода

Благодаря беспроводной функции они идеально подходят для ваших проектов, таких как домашняя автоматизация, безопасность, промышленное управление и т. Д. многое другое!


Сводка

Теперь, когда вы узнали, как работает каждый тип реле, его преимущества и недостатки, теперь вы знаете, какое реле использовать в своих проектах? Получите реле прямо сейчас!

Все еще не знаете, какое реле подходит для вашего проекта?

Не беспокойтесь, поскольку мы обобщили существующие релейные модули Seeed, все они совместимы с Arduino и Raspberry Pi, чтобы предложить нашим пользователям общее руководство.

В настоящее время у нас есть 11 релейных модулей, доступных на Seeed Bazaar, 5 — электромеханические реле, 5 — твердотельные реле, 1 — герконовое реле.

В этом руководстве представлено сравнение всех наших реле, чтобы помочь вам выбрать реле, соответствующее потребностям вашего проекта. Это очень полезное руководство для тех, кто хочет использовать реле с Arduino и Raspberry Pi. Ознакомьтесь с новым руководством здесь.

Следите за нами и ставьте лайки:

Продолжить чтение

Типы реле и их применение [объяснено]

В современном мире различные типы реле используются в электрических бытовых приборах и схемах кондиционирования линии.Некоторые из них представляют собой фиксирующие реле, герконовые реле, силовые реле, тепловые реле и реле высокого напряжения.

По определению, электрическое реле — это переключающее устройство, которое может использоваться для электрического размыкания или замыкания контактов. Это автоматический переключатель, который при возбуждении входным сигналом быстро меняет выходную цепь.

Входным сигналом может быть тепло, свет, электричество и магнетизм. Выходная цепь состоит из контактов для включения нагрузок или исполнительных механизмов. Входная часть (цепь управления) и выходная часть (цепь контактов или цепь нагрузки) изолированы передачей сигнала.Сильный сигнал активирует реле, а слабый сигнал обесточивает реле.

Типы реле

Как правило, для переключения постоянного и переменного тока используются реле двух типов: электромеханические и твердотельные. В этой статье мы увидим дальнейшую классификацию реле по принципу и конструкции.

  1. Электромеханические реле
    1. Реле электромагнитного типа притяжения
      1. Реле аттракциона якоря
      2. Реле соленоидного типа
      3. Реле сбалансированного балочного типа
    2. Реле электромагнитного индукционного типа
      1. Структура типа счетчика с затененным полюсом
      2. Структура типа индукционного стакана
  2. Твердотельные реле
  1. Электромеханические реле

Это реле обычного типа.Он использует электромагнит для включения или выключения цепей. Большинство реле используются для защиты системы в энергосистемах, работающих от тока или напряжения. По принципу конструкции, типы реле следующие:

  1. Реле электромагнитного притяжения
  2. Реле электромагнитного индукционного типа
  1. Реле электромагнитного притяжения

Реле электромагнитного притяжения могут приводиться в действие как переменным, так и постоянным током.Им можно управлять за счет движения куска железа (электромагнита), когда он притягивается магнитным полем, создаваемым катушкой или плунжером, втянутым в соленоид. На основе этого электромагнитного принципа они подразделяются на:

  1. Реле с якорем притяжения
  2. Реле соленоидного типа
  3. Реле с уравновешенной балкой
  1. Тип с якорем притяжения

Реле с якорем притяжения

Это реле Тип состоит из пластины из железа, которая поворачивается, когда она притягивается к катушке.Здесь буква «М» представляет электромагнит, а буква «С» — катушку. Якорь уравновешивается противовесом и пружиной на конце.

Реле притяжения якоря

В нормальных условиях эксплуатации противовес удерживает якорь в указанном выше положении, показанном на рисунке, когда ток проходит через катушку. Когда происходит короткое замыкание, ток через катушку значительно увеличивается, и якорь притягивается вверх. Контакты якоря соединяют пару неподвижных контактов, прикрепленных к корпусу реле.Это замыкает цепь отключения, которая размыкает автоматический выключатель и отключает неисправную цепь. Минимальный ток, при котором якорь реле притягивается для замыкания цепи отключения, называется током срабатывания.

  1. Реле соленоидного типа

Реле соленоидного типа

Состоит из соленоида (электромагнитной катушки) с полым центральным сердечником и подвижного железного плунжера. Здесь плунжер несет подвижный контакт. Плунжер используется для притягивания в осевом направлении в поле соленоида.В нормальных условиях ток через катушку удерживает плунжер силой тяжести или пружиной в нужном положении. Когда магнит находится под напряжением, плунжер, притянутый к соленоиду, перемещается вверх и вниз через сердечник.

Реле соленоидного типа

Движение плунжера вверх замыкает цепи. При возникновении неисправности ток через катушку увеличивается (больше, чем ток срабатывания), плунжер притягивается к соленоиду. Здесь движение плунжера вверх замыкает цепь отключения, которая размыкает автоматический выключатель и отключает неисправную цепь.

  1. Реле уравновешенного типа

Реле уравновешенного типа

Оно состоит из стального якоря, прикрепленного к балансиру. В нормальных условиях эксплуатации ток через катушку реле таков, что луч удерживается в горизонтальном положении пружиной.

При возникновении неисправности ток через катушку реле становится больше, чем значение срабатывания срабатывания, и луч притягивается для замыкания цепи отключения и вызывает размыкание автоматического выключателя для изоляции неисправной цепи.

  1. Реле электромагнитного индукционного типа

Реле индукционного типа работают только с переменным током. Он состоит из вращающегося алюминиевого диска или чашки, помещенных в два переменных магнитных поля одинаковой частоты, но смещенных во времени и пространстве. Он работает на движущемся проводнике в виде ротора или диска. Они широко используются в целях релейной защиты.

Реле электромагнитной индукции работают по принципу асинхронного двигателя, в котором крутящий момент создается за счет взаимодействия одного из магнитных полей с током, индуцированным в роторе или диске.

Существует три типа индукционных реле в зависимости от конструкции, которые используются для определения разности фаз и, следовательно, рабочего момента в индукционных реле. Это:

  1. Конструкция с экранированным полюсом
  2. Конструкция с измерителем мощности
  3. Конструкция с индукционным стаканом
  1. Конструкция с экранированным полюсом

Диск изготовлен из алюминия. Половина каждого полюса электромагнита окружена медной полосой, которая называется затеняющим кольцом.Катушка возбуждается током, протекающим в одиночной катушке, намотанной на магнитную структуру, содержащую воздушный зазор. Диск может свободно вращаться в воздушном зазоре.

Структура типа затененного полюса

Затененная часть полюса создает поток, который смещается в пространстве и времени относительно потока, создаваемого незатененной частью полюса. Эти два переменных потока разрезают диск и создают вихревые токи. Крутящие моменты создаются взаимодействием каждого потока с вихревым током, создаваемым другим потоком.Возникающий в результате крутящий момент заставляет диск вращаться.

  1. Структура типа счетчика ватт-часов

Структура типа счетчика ватт-часов

Эта структура получила свое название от того факта, что она используется в счетчиках ватт-часов. Он состоит из Э-образного электромагнита (верхний), имеющего две обмотки; первичная и вторичная обмотки, а вторичная обмотка подключена к U-образному электромагниту (нижний). Между двумя электромагнитами находится диск, который может свободно вращаться. Каждая из магнитных цепей создает один из двух необходимых потоков для приведения в движение ротора, который также является диском.

Каждый магнит создает переменный магнитный поток, разрезающий диск. Чтобы получить фазовый сдвиг между двумя потоками, создаваемыми верхним и нижним электромагнитами, их катушка может быть запитана от двух разных источников.

Если они запитаны одним и тем же источником, сопротивление и реактивное сопротивление двух цепей будут разными, так что разность фаз будет достаточной.

Первичная обмотка проводит ток реле I. Первичный ток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке и, таким образом, циркулирует в ней ток I 2 .Поток ɸ 2 , наведенный в U-образном (нижнем) магните током во вторичной обмотке E-образного (верхнего) магнита, будет отставать от потока ɸ 1 на угол θ. Два потока ɸ 1 и ɸ 2 , индуцированные в верхнем и нижнем магнитах, различающиеся по фазе на угол θ соответственно, будут развивать крутящий момент на диске, пропорциональный ɸ 1 . ɸ 2 sin θ.

Важной особенностью этого реле является то, что его работой можно управлять путем размыкания или замыкания цепи вторичной обмотки.Если эта цепь разомкнута, крутящий момент не будет развиваться, и, таким образом, реле может выйти из строя.

  1. Структура типа индукционного стакана

Реле типа индукционного стакана

Реле этого типа работают по тому же принципу, что и асинхронный двигатель. Реле имеет два, четыре или более электромагнитов, возбуждаемых катушками реле. Между этими электромагнитами помещен неподвижный железный сердечник, чтобы уменьшить воздушный зазор без увеличения инерции. Ротор представляет собой полую металлическую цилиндрическую чашку, которая может свободно вращаться в зазоре между электромагнитами и неподвижным железным сердечником.

Вращающееся поле создается двумя парами катушек, намотанных на четыре полюса.Вращающееся поле индуцирует токи в чашке, заставляя ее вращаться в том же направлении.

Вращение зависит от направления вращения поля и величины приложенного напряжения или токов и фазового угла между ними. Управляющая пружина и блокиратор обратного хода или замыкание контактов на рычаге прикреплены к шпинделю чашки для предотвращения непрерывного вращения.

Индукционные чашки создают более эффективный крутящий момент, чем конструкции с заштрихованными полюсами или ватт-часами.

Преимущества электромеханических реле

  • Простые, надежные и компактные
  • Низкая стоимость
  • Высокая рабочая скорость
  • Может использоваться как для систем переменного, так и постоянного тока
  • Может выдерживать высокие напряжения
  • Обеспечивает физическую изоляцию между нагрузкой и цепь управления в приложениях, где цепь должна включаться или выключаться с минимальным падением напряжения или обеспечивать повреждение от тока утечки.

Недостатки электромеханических реле

  • Из-за механических частей возникает шум
  • Ограниченный срок службы
  • Он медленнее из-за механических частей по сравнению с полупроводниковыми реле

Области применения:

Вот некоторые применения электромеханические реле.

  • Используется для защиты различного оборудования переменного и постоянного тока
  • Управление двигателями и автомобильные приложения
  • Для управления мощными нагрузками в промышленных приложениях
  1. Твердотельные реле

Твердотельное реле — SSR

Твердотельное реле (SSR) — это электронное переключающее устройство, которое включается или выключается, когда на его управляющие клеммы подается небольшое внешнее напряжение. У него нет подвижного контакта, как у электромеханических реле.SSR состоит из полупроводниковых переключающих элементов, таких как диоды, симисторы, транзисторы и тиристоры. Обычно он использует TRIAC или тиристоры для цепи переменного тока и силовые полевые МОП-транзисторы для цепи постоянного тока. Твердотельные реле современного типа способны выдерживать более высокие уровни напряжения, чем более старые реле.

Принцип работы:

Когда переключатель включен, ток течет во входные цепи, он включает светодиод. Он излучает инфракрасный свет и освещает светочувствительное устройство, которое может быть диодом, триаком или транзистором.Здесь светодиод и светочувствительное устройство образуют оптрон или оптоизолятор, который передает электрический сигнал между двумя изолированными цепями посредством света. Ток через диод включает встречный триак, тиристор, тиристор или полевой МОП-транзистор для переключения нагрузки.

Преимущества твердотельных реле

  • Более высокая скорость переключения
  • Нет физических контактов, которые могут изнашиваться.
  • Отсутствуют механические детали и поэтому бесшумны
  • Срок службы выше
  • Повышенная устойчивость к вибрации и ударам
  • Полезно для высоковольтных приложений

Недостатки твердотельных реле

  • Они не надежны
  • Подробнее дорогие
  • Отводят больше тепла
  • Они очень восприимчивы к импульсным токам и повреждениям при использовании при уровнях сигнала выше их номинальных значений.