Обозначение контактов реле на схеме: Обозначение Реле На Электрической Схеме

Обозначение Реле На Электрической Схеме

Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы. К этому сухому контакту подключаются управляющие проводники контактора или пускателя , функция которого коммутировать или разъединять фазные провода, защищая систему от опасных перепадов напряжения.

Таким образом, получается, что при выключенном реле контакты замкнуты. Иногда можно услышать, как такой документ называют схемой электроснабжения, это неверно, поскольку последняя отображает способ подключения потребителей к подстанции или другому источнику питания.

Примеры УГО в функциональных схемах Ниже представлен рисунок с изображением основных узлов систем автоматизации. Разберёмся с этим поподробнее.
Как читать электрические схемы

Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме.

Отрисовку светильников в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков.

Это само электромагнитное реле K1, выключатель SA1 и батарея питания G1.

Каждое из обозначений можно применять в определенных случаях.

В большинстве случаев реле монтируется в защитном корпусе. D — контакты коммутационных приборов:.

Читаем принципиальные электрические схемы

Виды электрических схем

Такие реле называют поляризованными. Для пояснения принципа работы коммутационных устройств при необходимости на их контакт-деталях изображают квалифицирующие символы, приведенные в табл. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BSC.

Условные графические обозначения светильников и прожекторов Радует, что в обновленной версии ГОСТ добавлены изображения светодиодных светильников и светильников с компактными люминесцентными лампами.

Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Шкаф, панель, пульт, щиток одностороннего обслуживания, пост местного управления Шкаф, панель двухстороннего обслуживания Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей одностороннего обслуживания Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей двухстороннего обслуживания Щит открытый Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи блоков и динамических блоков.

А нормально-замкнутые контакты N.

Условные графические обозначения на электрических схемах и схемах автоматизации: ГОСТ 2.

Обозначение условное графическое и буквенный код элементов электрических схем Наименование элемента схемы Буквенный код Машина электрическая.

Условное обозначение полярного реле, на электрической принципиальной схеме, наносится в виде прямоугольника с двумя выводами и жирной точкой у одного из разъёмов. Как проверить реле?
Как читать электрические схемы. Радиодетали маркировка обозначение

В трехфазной сети

Об этом свидетельствует надпись 10A 28VDC. Нормально замкнутые контакты Нормально замкнутые контакты — это контакты реле, находящиеся в замкнутом состоянии, пока через катушку реле не начнёт течь ток.

Допускается применять следующее обозначение 4. Характерная особенность такой схемы — минимальная детализация. Катушка электромеханического устройства с двумя встречными одинаковыми обмотками бифилярная обмотка 7.

Понятно, что мощность контактов реле может быть разная.

Коммутационные устройства на схемах должны быть изображены в положении, принятом за начальное, при котором пусковая система контактов обесточена. Катушка электромеханического устройства, работающего с механическим резонансом Примечание. Допускается применять следующее обозначение 8.

Все правильные условные графические обозначения элементов электрических схем и их отдельных частей приводятся в виде таблиц в стандартах. Она обозначается в виде прямоугольника с двумя выводами. Нагрузкой может быть, например, электрическая лампа или электродвигатель. H — Соединение в месте пересечения.

Условные графические обозначения образуются из простых геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек. Примеры условных обозначений электроприборов и средств автоматизации в соответствии с ГОСТом А нормально-замкнутые контакты N.

Таблица 1. Как работает реле? Условные обозначения отражают только основную функцию контакта — замыкание и размыкание цепи. Для изображения основных базовых функциональных признаков коммутационных устройств применяют условные графические обозначения контактов, которые допускается выполнять в зеркальном изображении: 1 замыкающих 3 переключающих 4 переключающих с нейтральным центральным положением 1.

В качестве примера, рассмотрим импортное реле Bestar BSC. Такие контакты на схемах изображают следующим образом.
Элементы вторичной схемы РЗА. Реле

Виды и типы электрических схем

Катушка электромеханического устройства, работающего с ускорением при срабатывании и отпускании

Около прямоугольника или в прямоугольнике допускается указывать величины, характеризующие обмотку, например, катушка с двумя обмотками, сопротивление каждой Ом 2. Дополнительные знаки позволяют найти на схеме контакты кнопок управления , реле времени, путевых выключателей и т.

Чтобы изменить положение контактов, необходимо поменять полярность подачи напряжения на обмотке. При подключении нагрузки к контактам реле нужно знать мощность, на которую они рассчитаны. Если катушку подключить к источнику тока, то образовавшееся магнитное поле намагничивает сердечник.

Это были силовые характеристики реле, точнее его контактов. E — Электрическая связь с корпусом прибора. Одна часть К1 — это условное обозначение электромагнитной катушки. На его корпусе нанесены следующие надписи.

Рекомендуем: Как ремониторовать электрику

Принцип работы реле наглядно иллюстрирует следующая схема. Как правило, размеры самих реле позволяют наносить на корпус их основные параметры. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

Параметры электромагнитных реле. Катушка электромеханического устройства с двумя встречными одинаковыми обмотками бифилярная обмотка 7. Виды и типы. Катушка электромеханического устройства трехфазного тока 9.

Реле сработает, и его контакты K1. Отрисовку светильников в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков. При отсутствии дополнительной информации в основном поле допускается в этом поле указывать уточняющие данные, например, катушка электромеханического устройства с обмоткой минимального тока Он может быть как металлическим, так и пластмассовым.

Его основой является катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода. Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы.
Как читать электрические схемы

Условное обозначение реле

Как известно, что если через катушку индуктивности пропустить постоянный электрический ток, то вокруг нее образуется магнитное поле, которое начинает притягивать металлические предметы. Если около такого соленоида расположить одну или несколько подпружиненных контактных групп и их подвижные части жестко соединить с пластиной, изготовленной из металлического сплава, расположенной около одного из полюсов катушки, то получится электромагнитное коммутирующее устройство, которое называется «реле» от французского «relais».

При подключении катушки к источнику тока стальная пластинка начинает, притягивается к катушке и тем самым приводит в движение контакты, замыкающие или размыкающие электрическую цепь. Чтобы пластина реле вернулась в первоначальное положение, катушку необходимо обесточить.

Обозначение реле

На электрических схемах условное обозначение реле наносится в виде прямоугольника, от наибольших сторон которого отведены линии выводов питания соленоида.

Номера контактной группы К2.1 и К2.2

Контакты электромагнитного реле изображают аналогично, контактам выключателей и переключателей. Условное графическое обозначение реле, контакты которого расположены рядом с катушкой, соединяют штриховой линией, а если контакты расположены в различных местах, то около прямоугольного знака соленоида, ставят символ «К» и его порядковый номер, как и в первом случае, и около контактов реле помимо его номера, через точку пишут номер контактной группы.

Поляризованное реле

Работа обычных электромагнитных реле не требует полярности подключения источника напряжения, приложенного к концам катушки. Но есть реле, для которых обязательно нужно соблюдать это условие. Такие реле называют поляризованными.

При подаче напряжения на обмотку зависимого от полярности реле, его контакты приводятся в движение и могут быть зафиксированы в таком положении даже при разрыве цепи обмотки. Чтобы изменить положение контактов, необходимо поменять полярность подачи напряжения на обмотке.

Условное обозначение полярного реле, на электрической принципиальной схеме, наносится в виде прямоугольника с двумя выводами и жирной точкой у одного из разъёмов. Этот знак, в виде жирной точки, ставится так же у одного из неподвижного контакта, говорящего о том, что в данном положении состояние коммутирующего элемента будет зафиксировано при срабатывании реле. Латинский символ «Р» наносимый в прямоугольнике указывает на то, что это реле поляризованное.

6. Реле и соединители — Условные графические обозначения на электрических схемах — Компоненты — Инструкции

 Наряду с выключателями и переключателями в радиоэлектронной технике для дистанционного управления и различных развязок широко применяют электромагнитные реле (от французского слова relais). Электромагнитное реле состоит из электромагнита и одной или нескольких контактных групп. Символы этих обязательных элементов конструкции реле и образуют его условное графическое обозначение [4].

 
 Электромагнит (точнее, его обмотку) изображают на схемах в виде прямоугольника с присоединенными к нему линиями электрической связи, символизирующими выводы. Условное графическое обозначение контактов располагают напротив одной из узких сторон символа обмотки и соединяют с ним линией механической связи (пунктирной линией). Буквенный код реле — буква K (K1 на рис.6.1)

 Выводы обмотки для удобства допускается изображать с одной стороны (см. рис. 6.1, К2), а символы контактов — в разных частях схемы (рядом с УГО коммутируемых элементов). В этом случае принадлежность контактов тому или иному реле указывают обычным образом в позиционном обозначении условным номером контактной группы (К2.1, К2.2, K2.3).

 
 Внутри условного графического обозначения обмотки стандарт допускает указывать ее параметры (см. рис. 6.1, КЗ) или конструктивные особенности. Например, две наклонные линии в символе обмотки реле К4 означают, что она состоит из двух обмоток.

 Поляризованные реле (они обычно управляются изменением направления тока в одной или двух обмотках) выделяют на схемах латинской буквой Р, вписываемой в дополнительное графическое поле УГО и двумя жирными точками (см. рис. 6.1, К5). Эти точки возле одного из выводов обмотки и одного из контактов такого реле означают следующее: контакт, отмеченный точкой, замыкается при подаче напряжения, положительный полюс которого приложен к выделенному таким же образом выводу обмотки. Если необходимо показать, что контакты поляризованного реле остаются замкнутыми и после снятия управляющего напряжения, поступают так же, как и в случае с кнопочными переключателями (см. разд. 5): на символе замыкающего (или размыкающего) контакта изображают небольшой кружок. Существуют так же реле, в которых магнитное поле, создаваемое управляющим током обмотки, воздействует непосредственно на чувствительные к нему (магнитоуправляемые) контакты, заключенные в герметичный корпус (отсюда и название геркон — ГЕРметизированный КОНтакт). Чтобы отличить контакты геркона от других коммутационных изделий в его УГО иногда вводят символ герметичного корпуса — окружность. Принадлежность к конкретному реле указывают в позиционном обозначении (см. рис. 6.1, К6.1). Если же геркон не является частью реле, а управляется постоянным магнитом, его обозначают кодом автоматического выключателя — буквами SF (рис. 6.1, SF1).

 
 Большую группу коммутационных изделий образуют всевозможные соединители. Наиболее широко используют разъемные соединители (штепсельные разъемы, см. рис. 6.2). Код разъемного соединителя — латинская буква X. При изображении штырей и гнезд в разных частях схемы в позиционное обозначение первых вводят букву Р (см. рис. 6.2, ХР1), вторых — S (XS1).

 Высокочастотные (коаксиальные) соединители и их части обозначают буквами XW (см. рис. 6.2, соединитель XW1, гнезда XW2, ХW3). Отличительный признак высокочастотного соединителя — окружность с отрезком касательной линии, параллельной линии электрической связи и направленной в сторону соединения (XW1). Если же с другими элементами устройства штырь или гнездо’ соединены коаксиальным кабелем, касательную продляют и в другую сторону (XW2, XW3). Соединение корпуса соединителя и оплетки коаксиального кабеля с общим проводом (корпусом) устройства показывают присоединением к касательной (без точки!) линии электрической связи со знаком корпуса на конце (XW3).

 
 Разборные соединения (с помощью винта или шпильки с гайкой и т. п.) обозначают на схемах буквами XT, а изображают — небольшим кружком (см. рис. 6.2; ХТ1, ХТ2, диаметр окружности — 2 мм). Это же условное графическое обозначение используют и в том случае, если необходимо показать контрольную точку.

 
 Передача сигналов на подвижные узлы механизмов часто осуществляется с помощью соединения, состоящего из подвижного контакта (его изображают в виде стрелки) и токопроводящей поверхности, по которой он скользит. Если эта поверхность линейная, ее показывают отрезком прямой линии с выводом в виде ответвления у одного из концов (см. рис. 6.2, X1), а если кольцевая или цилиндрическая — окружностью {X2).

 Принадлежность штырей или гнезд к одному многоконтактному соединителю показывают на схемах линией механической связи и нумерацией в соответствии с нумерацией на самих соединителях (рис. 6.3, XS1, ХР1). При изображении разнесенным способом условное буквенно-цифровое позиционное обозначение контакта составляют из обозначения, присвоенного соответствующей части соединителя и его номера (XS1.1 — первое гнездо розетки XS1; ХР5,4 — четвертый штырь вилки ХР6 и т. д.).

 
 Для упрощения графических работ стандарт допускает заменять условное графическое обозначение контактов розеток и вилок многоконтактных соединителей небольшими пронумерованными прямоугольниками с соответствующими символами (гнезда или штыря) над ними (см. рис. 6.3, XS2, ХР2). Расположение контактов в символах разъемных соединителей может быть любым — здесь все определяется начертанием схемы; неиспользуемые контакты на схемах обычно не показывают.
Аналогично строятся условные графические обозначения многоконтактных разъемных соединителей, изображаемых в состыкованном виде (рис. 6.4). На схемах разъемные соединители в таком виде независимо от числа контактов обозначают одной буквой X (исключение — высокочастотные соединители). В целях еще большего упрощения  графики стандарт допускает обозначать многоконтактный соединитель одним прямоугольником с соответствующими числом линий электрической связи и нумерацией (см. рис. 6.4, X4).

 
 Для коммутации редко переключаемых цепей (делителей напряжения с подборными элементами, первичных обмоток трансформаторов сетевого питания и т. п.) в электронных устройствах применяют перемычки и вставки. Перемычку, предназначенную для замыкания или размыкания цепи, обозначают отрезком линии электрической связи с символами разъемного соединения на концах (рис. 6.5, X1), для переключения — П-образной скобой (X3). Наличие на перемычке контрольного гнезда (или штыря) показывают соответствующим символом {X2).

 
 При обозначении вставок-переключателей, обеспечивающих более сложную коммутацию, используют способ для изображения переключателей. Например, вставка на рис. 6.5, состоящая из розетки XS1 и вилки XP1, работает следующим образом: в положении 1 замыкатели вилки соединяют гнезда 1 и 2, 3 и 4, в положении 2 — гнезда 2 и 3, 1 и 4, в положении 3 — гнезда 2 и 4. 1 и 3.

Электрические реле времени, классификация и условные графические обозначения

Оглавление

Введение
Раздел 1. Классификация реле времени
Раздел 2. Условно-графическое обозначение реле времени и их контактов на схемах
Список используемой литературы

Раздел 2. Условно-графическое обозначение реле времени и их контактов на схемах

Контакты реле времени

На сегодняшний день в России действует ГОСТ 2.755-87 «Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения». И ГОСТ 2.756-76 «Обозначения условные графические в схемах. Воспринимающая часть электромеханических устройств». При проектировании или написании научной статьи принято руководствоваться этими ГОСТами.

Но в практике иногда встречаются электрические схемы или книга старого издания, в которых условно графические обозначения отличаются от ныне принятых. Они соответствуют таким документам, как ГОСТ 7624-62 «Обозначения условные графические для электрических схем» с изменением №1 от 1965 г. и еще более старый ГОСТ 7621 -55 «Обозначения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Поэтому ниже привожу таблицы с некоторыми условно графических обозначениями контактов реле времени и их катушек по старым и новым ГОСТам.

В соответствии с ГOCTами изображение контактов, как правило, должно соответствовать обесточенному состоянию воспринимающей системы реле или автомата, т.е. положению, когда реле не включено в схему (даже если на чертеже воспринимающий орган показан включенным под напряжение). По УГО замедление происходит при движении в направлении от дуги к ее центру.

Таблица 1. УГО контактов реле времени.


Конечно, это далеко не все условно графические обозначения функций и типов контактов реле, так например, иногда еще встречаются схемы, где нормально разомкнутый контакт реле обозначается как
— да, именно, также как обозначается и конденсатор постоянной емкости, а нормально замкнутый контакт обозначается как
— да, почти как конденсатор переменной емкости. Эта неразбериха существовала до 1955 года, когда впервые появился ГОСТ на обозначения условные графические в схемах. В ГОСТ 7621 -55 просто разрезали конденсатор пополам, что получилось, смотрите в таблице 1.

Также существует множество других обозначений функций контактов, я постарался описать лишь те, которые наиболее применимы к реле времени.

Страница 7 из 9«‹3456789›»


Обновлено: 30 Августа, 2020 17:08

Рейтинг: 5
Просмотров: 220869
Печать

Рейтинг

18 ⁄ 89 ⁄ Отлично

В этом разделе

Войти со своими данными


Реклама


ГОСТ 2.755-87 «ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения»

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ

Единая
система конструкторской документации

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ

ГРАФИЧЕСКИЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ

УСТРОЙСТВА
КОММУТАЦИОННЫЕ

И КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ГОСТ 2.755-87

(CT СЭВ 5720-86)

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва
1998

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР


Единая
система конструкторской документации

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ.

УСТРОЙСТВА КОММУТАЦИОННЫЕ

И КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Unified system
for design documentation.

Graphic designations in diagrams.

Commutational devices and contact connections

ГОСТ

2.755-87

(CT СЭВ 5720-86)

Дата
введения 01.01.88

Настоящий стандарт распространяется на схемы, выполняемые вручную
или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности
и строительства и устанавливает условные графические обозначения коммутационных
устройств, контактов и их элементов.

Настоящий
стандарт не устанавливает условные графические обозначения на схемах
железнодорожной сигнализации, централизации и блокировки.

Условные
графические обозначения механических связей, приводов и приспособлений — по ГОСТ
2.721.

Условные
графические обозначения воспринимающих частей электромеханических устройств -
по ГОСТ
2.756.

Размеры
отдельных условных графических обозначений и соотношение их элементов приведены
в приложении.

1. Общие правила
построения обозначений контактов.

1.1.
Коммутационные устройства на схемах должны быть изображены в положении,
принятом за начальное, при котором пусковая система контактов обесточена.

1.2. Контакты
коммутационных устройств состоят из подвижных и неподвижных контакт-деталей.

1.3. Для
изображения основных (базовых) функциональных признаков коммутационных
устройств применяют условные графические обозначения контактов, которые
допускается выполнять в зеркальном изображении:

1)
замыкающих

2)
размыкающих

3)
переключающих

4)
переключающих с нейтральным центральным положением

1.4. Для
пояснения принципа работы коммутационных устройств при необходимости на их
контакт-деталях изображают квалифицирующие символы, приведенные в табл. 1.

Таблица 1

































Наименование

Обозначение

1. Функция
контактора

2. Функция
выключателя

3. Функция
разъединителя

4. Функция
выключателя-разъединителя

5. Автоматическое
срабатывание

6. Функция путевого
или концевого выключателя

7. Самовозврат

8. Отсутствие
самовозврата

9. Дугогашение

Примечание. Обозначения, приведенные в пп. 1 — 4, 7 — 9 настоящей
таблицы, помещают на неподвижных контакт-деталях, а обозначения в пп. 5 и 6 -
на подвижных контакт-деталях.

2. Примеры
построения обозначений контактов коммутационных устройств приведены в табл. 2.

Таблица 2























































































































































Наименование

Обозначение

1. Контакт
коммутационного устройства:

1) переключающий без
размыкания цепи (мостовой)

2) с двойным
замыканием

3) с двойным
размыканием

2. Контакт
импульсный замыкающий:

1) при срабатывании

2) при возврате

3) при срабатывании
и возврате

3. Контакт
импульсный размыкающий:

1) при срабатывании

2) при возврате

3) при срабатывании
и возврате

4. Контакт в
контактной группе, срабатывающий раньше по отношению к другим контактам
группы:

1) замыкающий

2) размыкающий

5. Контакт в контактной
группе, срабатывающий позже по отношению к другим контактам группы:

1) замыкающий

2) размыкающий

6. Контакт без
самовозврата:

1) замыкающий

2) размыкающий

7. Контакт с
самовозвратом:

1) замыкающий

2) размыкающий

8. Контакт
переключающий с нейтральным центральным положением, с самовозвратом из левого
положения и без возврата из правого положения

9. Контакт
контактора:

1) замыкающий

2) размыкающий

3) замыкающий дугогасительный

4) размыкающий
дугогасительный

5) замыкающий с
автоматическим срабатыванием

10. Контакт
выключателя

11. Контакт
разъединителя

12. Контакт
выключателя-разъединителя

13. Контакт
концевого выключателя:

1) замыкающий

2) размыкающий

14. Контакт,
чувствительный к температуре (термоконтакт):

1) замыкающий

2) размыкающий

15. Контакт
замыкающий с замедлением, действующим:

1) при срабатывании

2) при возврате

3) при срабатывании
и возврате

16. Контакт
размыкающий с замедлением, действующим:

1) при срабатывании

2) при возврате

3) при срабатывании
и возврате

Примечание к пп. 15 и 16.
Замедление происходит при движении в направлении от дуги к ее центру.

3. Примеры
построения обозначений контактов двухпозиционных коммутационных устройств
приведены в табл. 3.

Таблица 3



























































Наименование

Обозначение

1. Контакт
замыкающий выключателя:

1) однополюсный

Однолинейное

Многолинейное

2) трехполюсный

2. Контакт
замыкающий выключателя трехполюсного с автоматическим срабатыванием
максимального тока

3. Контакт
замыкающий нажимного кнопочного выключателя без самовозврата, с размыканием и
возвратом элемента управления:

1) автоматически

2) посредством вторичного
нажатия кнопки

3) посредством
вытягивания кнопки

4) посредством
отдельного привода (пример нажатия кнопки-сброс)

4. Разъединитель
трехполюсный

5.
Выключатель-разъединитель трехполюсный

6. Выключатель ручной

7. Выключатель
электромагнитный (реле)

8. Выключатель
концевой с двумя отдельными цепями

9. Выключатель
термический саморегулирующий

Примечание. Следует делать различие в
изображении контакта и контакта термореле, изображаемого следующим образом

10. Выключатель
инерционный

11. Переключатель
ртутный трехконечный

4. Примеры
построения обозначений многопозиционных коммутационных устройств приведены в
табл. 4.

Таблица 4





























































Наименование

Обозначение

1. Переключатель
однополюсный многопозиционный (пример шестипозиционного)

Примечание. Позиции переключателя, в
которых отсутствуют коммутируемые цепи, или позиции, соединенные между собой,
обозначают короткими штрихами (пример шестипозиционного переключателя, не
коммутирующего электрическую цепь в первой позиции и коммутирующего одну и ту
же цепь в четвертой и шестой позициях)

2. Переключатель
однополюсный, шестипозиционный с безобрывным переключателем

3. Переключатель
однополюсный, многопозиционный с подвижным контактом, замыкающим три соседние
цепи в каждой позиции

4. Переключатель
однополюсный, многопозиционный с подвижным контактом, замыкающим три цепи,
исключая одну промежуточную

5. Переключатель
однополюсный, многопозиционный с подвижным контактом, который в каждой
последующей позиции подключает параллельную цепь к цепям, замкнутым в
предыдущей позиции

6. Переключатель
однополюсный, шестипозиционный с подвижным контактом, не размыкающим цепь при
переходе его из третьей в четвертую позицию

7. Переключатель
двухполюсный, четырехпозиционный

8. Переключатель
двухполюсный шестипозиционный, в котором третий контакт верхнего полюса
срабатывает раньше, а пятый контакт — позже, чем соответствующие контакты
нижнего полюса

9. Переключатель
многопозиционный независимых цепей (пример шести цепей)

Примечания к
пп. 1 — 9:

1. При необходимости
указания ограничения движения привода переключателя применяют диаграмму
положения, например:

1) привод
обеспечивает переход подвижного контакта переключателя от позиции 1 к позиции 4 и обратно

2) привод
обеспечивает переход подвижного контакта от позиции 1 к позиции 4 и далее в
позицию 1; обратное движение
возможно только от позиции 3 к
позиции 1

2. Диаграмму
положения связывают с подвижным контактом переключателя линией механической
связи

10. Переключатель со
сложной коммутацией изображают на схеме одним из следующих способов:

1) общее обозначение

(пример обозначения
восемнадцатипозиционного роторного переключателя с шестью зажимами,
обозначенными от А до F)

2) обозначение,
составленное согласно конструкции

11. Переключатель
двухполюсный, трехпозиционный с нейтральным положением

12. Переключатель двухполюсный,
трехпозиционный с самовозвратом в нейтральное положение

5. Обозначения
контактов контактных соединений приведены в табл. 5.

Таблица 5





































Наименование

Обозначение

1. Контакт
контактного соединения:

1) разъемного
соединения:

— штырь

— гнездо

2) разборного
соединения

3) неразборного
соединения

2. Контакт
скользящий:

1) по линейной
токопроводящей поверхности

2) по нескольким
линейным токопроводящим поверхностям

3) по кольцевой
токопроводящей поверхности

4) по нескольким
кольцевым токопроводящим поверхностям

Примечание. При
выполнении схем с помощью ЭВМ допускается применять штриховку вместо зачернения

6. Примеры
построения обозначений контактных соединений приведены в табл. 6.

Таблица 6























































Наименование

Обозначение

1. Соединение
контактное разъемное

2. Соединение
контактное разъемное четырехпроводное

3. Штырь
четырехпроводного контактного разъемного соединения

4. Гнездо
четырехпроводного контактного разъемного соединения

Примечание. В пп. 2 -
4 цифры внутри прямоугольников обозначают номера контактов

5. Соединение
контактное разъемное коаксиальное

6. Перемычки
контактные

Примечание. Вид связи см. табл. 5, п. 1.

7. Колодка зажимов

Примечание. Для указания видов контактных соединений допускается
применять следующие обозначения:

1) колодки с
разборными контактами

2) колодки с
разборными и неразборными контактами

8. Перемычка
коммутационная:

1) на размыкание

2) с выведенным
штырем

3) с выведенным
гнездом

4) на переключение

9. Соединение с
защитным контактом

7. Обозначения
элементов искателей приведены в табл. 7.

Таблица 7




























Наименование

Обозначение

1. Щетка искателя с
размыканием цепи при переключении

2. Щетка искателя
без размыкания цепи при переключении

3. Контакт (выход)
поля искателя

4. Группа контактов
(выходов) поля искателя

5. Поле искателя
контактное

6. Поле искателя
контактное с исходным положением

Примечание. Обозначение исходного
положения применяют при необходимости

7. Поле искателя
контактное с изображением контактов (выходов)

8. Поле искателя с
изображением групп контактов (выходов)

8. Примеры
построения обозначений искателей приведены в табл. 8.

Таблица 8























































Наименование

Обозначение

1. Искатель с одним
движением без возврата щеток в исходное положение

2. Искатель с одним
движением с возвратом щеток в исходное положение.

Примечание. При использовании
искателя в четырехпроводном тракте применяют обозначение искателя с возвратом
щеток в исходное положение

3. Искатель с двумя
движениями с возвратом щеток в исходное положение

4. Искатель релейный

5. Искатель моторный
с возвратом в исходное положение

6. Искатель моторный
с двумя движениями, приводимый в движение общим мотором

7. Искатель с
изображением контактов (выходов) с одним движением без возврата щеток в
исходное положение:

1) с размыканием
цепи при переключении

2) без размыкания
цепи при переключении

8. Искатель с
изображением контактов (выходов) с одним движением с возвратом щеток в
исходное положение:

1) с размыканием
цепи при переключении

2) без размыкания
цепи при переключении

9. Искатель с
изображением групп контактов (выходов) (пример искателя с возвратом щеток в
исходное положение)

10. Искатель шаговый
с указанием количества шагов вынужденного и свободного искания (пример 10
шагов вынужденного и 20 шагов свободного искания)

11. Искатель с двумя
движениями с возвратом в исходное положение и с указанием декад и
подсоединения к определенной (шестой) декаде

12. Искатель с двумя
движениями, с возвратом в исходное положение и многократным соединением
контактных полей несколькими искателями (пример, двумя)

Примечание. Если возникает
необходимость указать, что искатель установлен в нужное положение с помощью
маркировочного потенциала, поданного на соответствующий контакт контактного
поля, следует использовать обозначение (пример, положение 7)

9. Обозначения
многократных координатных соединителей приведены в табл. 9.

Таблица 9



















Наименование

Обозначение

1. Соединитель
координатный многократный.

Общее обозначение

2. Соединитель
координатный многократный в четырехпроводном тракте

3. Вертикаль
многократного координатного соединителя

Примечание. Порядок нумерации выходов
допускается изменять

4. Вертикаль многократного
координатного соединителя с m выходами

5. Соединитель
координатный многократный с n вертикалями и с m выходами в каждой вертикали

Примечание. Допускается упрощенное
обозначение: n — число
вертикали, m — число
выходов в каждой вертикали

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

Размеры (в
модульной сетке) основных условных графических обозначений приведены в табл. 10.

Таблица 10

























Наименование

Обозначение

1. Контакт
коммутационного устройства

1) замыкающий

2) размыкающий

3) переключающий

2. Контакт
импульсный замыкающий при срабатывании и возврате

3. Переключатель
двухполюсный шестипозиционный, в котором третий контакт верхнего полюса срабатывает
раньше, а пятый контакт — позже, чем соответствующие контакты нижнего полюса

4. Искатель с двумя
движениями с возвратом в исходное положение и многократным соединением
контактных полей несколькими искателями, например двумя

ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным
комитетом СССР по стандартам

РАЗРАБОТЧИКИ

П.А. Шалаев,
С.С. Борушек, С.Л. Таллер, Ю.Н. Ачкасов

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением
Государственного комитета СССР по стандартам от 27.10.87 № 4033

3.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5720-86

4. ВЗАМЕН ГОСТ 2.738-68 (кроме подпункта
7 табл. 1) и ГОСТ 2.755-74

5.
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ.
Октябрь 1997 г.

Электромагнитное реле.

Устройство, обозначение и параметры реле

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

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

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

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

Устройство реле.

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

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

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

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

Как работает реле?

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

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

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

Нормально разомкнутые контакты

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

Нормально замкнутые контакты

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

Переключающиеся контакты

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

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

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

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

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

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

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

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

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

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

Потребляемая мощность реле.

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

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

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

Как проверить реле?

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

Номинальное напряжение (V, постоянное)Сопротивление обмотки (Ω ±10%)Номинальный ток (mA)Потребляемая мощность (mW)
325120360
57072
610060
922540
1240030
24160015
4864007,5

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

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

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

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

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Устройство, схема и подключение промежуточного реле

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Промежуточные электромагнитные реле применяются во многих электронных и электрических схемах и предназначены для коммутации электрических цепей. Они используются для усиления и преобразования электрических сигналов; запоминания информации и программирования; распределения электрической энергии и управления работой отдельных элементов, устройств и блоков аппаратуры; сопряжения элементов и устройств радиоэлектронной аппаратуры, работающих на различных уровнях напряжений и принципах действия; в схемах сигнализации, автоматики, защиты и т.п.

Промежуточное электромагнитное реле представляет собой электромеханическое устройство, которое может коммутировать электрические цепи, а также управлять другим электрическим устройством. Электромагнитные реле делятся на реле постоянного и переменного тока.

Работа электромагнитного реле основана на взаимодействии магнитного потока обмотки и подвижного стального якоря, который намагничивается этим потоком. На рисунке показан внешний вид промежуточного реле типа РП-21.

1. Устройство реле.

Реле представляет собой катушку, обмотка которой содержит большое количество витков медного изолированного провода. Внутри катушки находится металлический стержень (сердечник), закрепленный на Г-образной пластине, называемой ярмом. Катушка и сердечник образуют электромагнит, а сердечник, ярмо и якорь образуют магнитопровод реле.

Над сердечником и катушкой расположен якорь, выполненный в виде пластины из металла и удерживаемый при помощи возвратной пружины. На якоре жестко закреплены подвижные контакты, напротив которых расположены соответствующие пары неподвижных контактов. Контакты реле предназначены для замыкания и размыкания электрической цепи.

2. Как работает реле.

В исходном состоянии, пока на обмотку реле не подано напряжение, якорь под воздействием возвратной пружины находится на некотором расстоянии от сердечника.

При подаче напряжения в обмотке реле сразу начинает течь ток и его магнитное поле намагничивает сердечник, который преодолевая усилие возвратной пружины, притягивает якорь. В этот момент контакты, закрепленные на якоре, перемещаясь, замыкаются или размыкаются с неподвижными контактами.

После отключения напряжения ток в обмотке исчезает, сердечник размагничивается, и пружина возвращает якорь и контакты реле в исходное положение.

3. Контакты реле.

В зависимости от конструктивных особенностей контакты промежуточных реле бывают нормально разомкнутые (замыкающие), нормально замкнутые (размыкающие) или перекидные.

3.1. Нормально разомкнутые контакты.

Пока напряжение питания не подано на катушку реле, его нормально разомкнутые контакты всегда разомкнуты. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты замыкаются, замыкая электрическую цепь. На рисунках ниже показана работа нормально разомкнутого контакта.

3.2. Нормально замкнутые контакты.

Нормально замкнутые контакты работают наоборот: пока реле обесточено, они всегда замкнуты. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты размыкаются, размыкая электрическую цепь. На рисунках показана работа нормально разомкнутого контакта.

3.3. Перекидные контакты.

У перекидных контактов при обесточенной катушке средний контакт, закрепленный на якоре, является общим и замкнут с одним из неподвижных контактами. При срабатывании реле средний контакт вместе с якорем перемещается в сторону другого неподвижного контакта и замыкается с ним, одновременно разрывая связь с первым неподвижным контактом. На рисунках ниже показана работа перекидного контакта.

Многие реле имеют не одну, а несколько контактных групп, что позволяет осуществлять управление несколькими электрическими цепями одновременно.

К контактам промежуточных реле предъявляются особые требования. Они должны иметь малое переходное сопротивление, большую износоустойчивость, малую склонность к привариванию, высокую электропроводность и большой срок службы.

В процессе работы контакты своими токоведущими поверхностями прижимаются друг к другу с определенным усилием, создаваемым возвратной пружиной. Токоведущая поверхность контакта, соприкасающаяся с токоведущей поверхностью другого контакта называется контактной поверхностью, а место перехода тока из одной контактной поверхности в другую называется электрическим контактом.

Соприкосновение двух поверхностей происходит не по всей кажущейся площади, а лишь отдельными площадками, так как даже при самой тщательной обработке контактной поверхности на ней все равно будут оставаться микроскопические бугорки и шероховатости. Поэтому общая площадь соприкосновения будет зависеть от материала, качества обработки контактных поверхностей и усилия сжатия. На рисунке показаны контактные поверхности верхнего и нижнего контактов в сильно увеличенном виде.

В месте перехода тока с одного контакта в другой возникает электрическое сопротивление, которое называется переходным сопротивлением контакта. На величину переходного сопротивления существенное влияние оказывает величина контактного нажатия, а также сопротивление окисных и сульфидных пленок, покрывающих контакты, так как они являются плохими проводниками.

В процессе длительной работы поверхности контактов изнашиваются и могут покрываться налетами копоти, окисными пленками, пылью, непроводящими частицами. Также износ контактов может быть вызван механическими, химическими и электрическими факторами.

Механический износ происходит при скольжении и ударах контактных поверхностей. Однако главной причиной разрушения контактов являются электрические разряды, возникающие при размыкании и замыкании цепей в особенности цепей постоянного тока с индуктивной нагрузкой. В момент размыкания и замыкания на контактных поверхностях происходят явления плавления, испарения и размягчения контактного материала, а также перенос металла с одного контакта на другой.

В качестве материалов для контактов реле применяют серебро, сплавы твердых и тугоплавких металлов (вольфрам, рений, молибден) и металлокерамические композиции. Наибольшее применение получило серебро, обладающее малым контактным сопротивлением, высокой электропроводностью, хорошими технологическими свойствами и относительно невысокой стоимостью.

Следует помнить, что абсолютно надежных контактов нет, поэтому для повышения их надежности применяют параллельное и последовательное включение контактов: при последовательном включении контакты могут разорвать большой ток, а параллельное включение повышает надежность замыкания электрической цепи.

4. Электрическая схема реле.

На принципиальных схемах катушка электромагнитного реле изображается прямоугольником и буквой «К» с цифрой порядкового номера реле в схеме. Контакты реле обозначаются этой же буквой, но с двумя цифрами, разделенными точкой: первая цифра указывает на порядковый номер реле, а вторая на порядковый номер контактной группы этого реле. Если же на схеме контакты реле расположены рядом с катушкой, то их соединяют штриховой линией.

Запомните. На схемах контакты реле изображают в состоянии, когда на него напряжение еще не подано.

Электрическую схему и нумерацию выводов реле производитель указывает на крышке, закрывающей рабочую часть реле.

На рисунке видно, что выводы катушки обозначены цифрами 10 и 11, и что реле имеет три группы контактов:
7 — 1 — 4
8 — 2 — 5
9 — 3 — 6

Здесь же под электрической схемой указаны электрические параметры контактов, показывающие, какой максимальный ток они могут пропустить (коммутировать) через себя.

Контакты данного реле коммутируют переменный ток не более 5 А при напряжении 230 В, и постоянный ток не более 5 А при напряжении 24 В. Если же через контакты пропускать ток больше указанного, то они очень скоро выйдут из строя.

На некоторых типах реле производитель дополнительно нумерует выводы со стороны присоединений, что очень удобно.

Для удобства эксплуатации, замены и монтажа реле применяют специальные колодки, которые устанавливаются на стандартную DIN-рейку. В колодках предусмотрены отверстия для контактов реле и винтовые контакты для подключения внешних проводников. Винтовые контакты имеют нумерацию контактов, которая соответствует нумерации контактов реле.

Также на катушках реле указывают род тока и рабочее напряжение обмотки реле.

На этом пока закончим, а во второй части рассмотрим основные параметры и подключение электромагнитных реле, где на примерах простых схем разберем работу реле.

До встречи на страницах сайта.
Удачи!

Литература:

1. И. Г. Игловский, Г. В. Владимиров – «Справочник по электромагнитным реле», Л., Энергия, 1975 г.
2. М. Т. Левченко, П. Д. Черняев – «Промежуточные и указательные реле в устройствах релейной защиты и автоматики», Энергия, Москва, 1968, (Б-ка электромонтера, вып. 255).
3. В. Г. Борисов, – «Юный радиолюбитель», Москва, «Радио и связь» 1992 г.

Работа реле — принцип работы реле, основы, проектирование, конструкция, применение

Реле рабочее

В этой статье подробно объясняются основы реле, такого как реле под напряжением и реле без напряжения. Также подробно объясняется конструкция, конструкция, работа, применение, а также выбор реле.

Что такое реле?

 Реле - это электромагнитный переключатель, который используется для включения и выключения цепи с помощью сигнала малой мощности, или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом.

Мы знаем, что большинство высокопроизводительных промышленных устройств имеют реле для их эффективной работы. Реле — это простые переключатели, работающие как электрически, так и механически. Реле состоят из электромагнита, а также набора контактов. Механизм переключения осуществляется с помощью электромагнита. Есть и другие принципы его работы. Но они различаются в зависимости от их применения. В большинстве устройств есть реле.

Почему используется реле?

Основная операция реле происходит там, где для управления цепью может использоваться только сигнал малой мощности. Он также используется в местах, где только один сигнал может использоваться для управления множеством цепей. Применение реле началось с изобретения телефонов. Они сыграли важную роль в переключении звонков на телефонных станциях. Они также использовались в междугородной телеграфии. Они использовались для переключения сигнала, поступающего из одного источника в другой пункт назначения.После изобретения компьютеров они также использовались для выполнения логических и других логических операций. Для высокопроизводительных реле требуется большая мощность, приводимая в движение электродвигателями и т. Д. Такие реле называются контакторами.

ПОСМОТРЕТЬ: ТИПЫ РЕЛЕ

ПОСМОТРЕТЬ: КАК ПРОВЕРИТЬ РЕЛЕ

Конструкция реле

В реле всего четыре основные части. Их

  • Электромагнит
  • Подвижная арматура
  • Контакты точки переключения
  • Пружина

На приведенных ниже рисунках показана реальная конструкция простого реле.

Конструкция реле

Это электромагнитное реле с проволочной катушкой, окруженное железным сердечником. Для подвижного якоря, а также для контактов точки переключения предусмотрен путь с очень низким сопротивлением для магнитного потока. Подвижный якорь соединен с ярмом, которое механически связано с контактами точки переключения. Эти детали надежно удерживаются с помощью пружины. Пружина используется для создания воздушного зазора в цепи при обесточивании реле.

Как работает реле?

Функцию реле можно лучше понять, объяснив следующую схему, приведенную ниже.

Конструкция реле

На схеме показан внутренний разрез реле. Железный сердечник окружен управляющей катушкой. Как показано, источник питания подается на электромагнит через переключатель управления и через контакты на нагрузку. Когда через управляющую катушку начинает течь ток, на электромагнит подаётся питание и, таким образом, усиливается магнитное поле. Таким образом, верхний контактный рычаг начинает притягиваться к нижнему фиксированному рычагу и, таким образом, замыкает контакты, вызывая короткое замыкание для подачи питания на нагрузку.С другой стороны, если реле уже было обесточено, когда контакты были замкнуты, то контакт перемещается в противоположную сторону и замыкает цепь.

Как только ток в катушке пропадет, подвижный якорь силой вернется в исходное положение. Эта сила будет почти равна половине силы магнитного поля. Эта сила в основном обеспечивается двумя факторами. Это весна, а также сила тяжести.

Реле

в основном предназначены для двух основных операций. Один — это приложение низкого напряжения, а другое — высокого напряжения.Для приложений с низким напряжением предпочтение будет отдаваться снижению шума всей цепи. Для приложений с высоким напряжением они в основном предназначены для уменьшения явления, называемого дуговым разрядом.

Основы реле

Основы для всех реле одинаковы. Взгляните на 4-контактное реле, показанное ниже. Показаны два цвета. Зеленый цвет представляет цепь управления, а красный цвет — цепь нагрузки. К цепи управления подключена небольшая катушка управления.К нагрузке подключен выключатель. Этот переключатель управляется катушкой в ​​цепи управления. Теперь давайте предпримем различные шаги, которые происходят в эстафете.

релейная операция

Как показано на схеме, ток, протекающий через катушки, представленные контактами 1 и 3, вызывает возникновение магнитного поля. Это магнитное поле вызывает замыкание контактов 2 и 4. Таким образом, переключатель играет важную роль в работе реле. Поскольку он является частью цепи нагрузки, он используется для управления подключенной к нему электрической цепью.Таким образом, когда электрическое реле находится под напряжением, ток будет проходить через контакты 2 и 4.

Реле под напряжением (ВКЛ)

  • Реле под напряжением (ВЫКЛ)

Как только ток через контакты 1 и 3 прекращается, релейный переключатель размыкается и, таким образом, разомкнутая цепь предотвращает протекание тока через контакты 2 и 4. Таким образом, реле обесточивается и, таким образом, находится в выключенном положении.

Обесточенное реле (ВЫКЛ.)

Проще говоря, когда напряжение подается на контакт 1, электромагнит активируется, вызывая развитие магнитного поля, которое затем замыкает контакты 2 и 4, вызывая замкнутую цепь.Когда на контакте 1 нет напряжения, не будет электромагнитной силы и, следовательно, магнитного поля. Таким образом переключатели остаются открытыми.

Шест и бросок

Реле

работают как выключатели. Итак, применяется та же концепция. Говорят, что реле переключает один или несколько полюсов. На каждом полюсе есть контакты, которые можно перебросить тремя способами. Их

  • Нормально разомкнутый контакт (NO) — нормально разомкнутый контакт также называется замыкающим контактом. Он замыкает цепь при срабатывании реле.Он отключает цепь, когда реле неактивно.
  • Нормально замкнутый контакт (NC) — нормально замкнутый контакт также известен как размыкающий контакт. Это противоположно замыкающему контакту. Когда реле срабатывает, цепь размыкается. Когда реле деактивировано, цепь подключается.
  • Переключающие (CO) / двухходовые (DT) контакты — контакты этого типа используются для управления двумя типами цепей. Они используются для управления нормально разомкнутым контактом, а также нормально замкнутым контактом с общей клеммой. В соответствии с их типом они называются «размыкаются перед замыканием» и «замыкаются перед размыканием» контактов.

Реле можно использовать для управления несколькими цепями одним сигналом. Реле переключает один или несколько полюсов, каждый из контактов которых может быть сброшен при подаче напряжения на катушку.

Реле

также имеют обозначения вроде

.

  • Single Pole Single Throw (SPST) — Реле SPST имеет всего четыре клеммы. Эти две клеммы могут быть подключены или отключены. Две другие клеммы необходимы для подключения катушки.
  • Однополюсный, двойного направления (SPDT) — реле SPDT имеет в общей сложности пять клемм.Из этих двух клемм катушки. Также имеется общий терминал, который подключается к любому из двух других.
  • Double Pole Single Throw (DPST) — Реле DPST имеет в общей сложности шесть клемм. Эти клеммы делятся на две пары. Таким образом, они могут действовать как два SPST, которые приводятся в действие одной катушкой. Из шести выводов два являются выводами катушки.
  • Double Pole Double Throw (DPDT) — реле DPDT является самым большим из всех. Он имеет в основном восемь релейных клемм.Эти два ряда предназначены для переключения терминалов. Они предназначены для работы в качестве двух реле SPDT, которые активируются одной катушкой.

Применение реле

  • Релейная схема используется для реализации логических функций. Они играют очень важную роль в обеспечении критической для безопасности логики.
  • Реле используются для обеспечения функций задержки времени. Они используются для отсчета времени задержки размыкания и задержки замыкания контактов.
  • Реле используются для управления цепями высокого напряжения с помощью сигналов низкого напряжения.Точно так же они используются для управления сильноточными цепями с помощью сигналов низкого тока.
  • Они также используются в качестве реле защиты. С помощью этой функции все сбои во время передачи и приема могут быть обнаружены и изолированы.
Применение реле перегрузки

Реле перегрузки — это электромеханическое устройство, которое используется для защиты двигателей от перегрузок и сбоев питания. Реле перегрузки устанавливаются в двигатели для защиты от внезапных скачков тока, которые могут повредить двигатель.Реле перегрузки работает по характеристикам с изменением тока во времени и отличается от автоматических выключателей и предохранителей, где происходит внезапное отключение для выключения двигателя.
Наиболее широко используемым реле перегрузки является тепловое реле перегрузки, в котором биметаллическая полоса используется для отключения двигателя. Эта полоса предназначена для контакта с контактором, изгибаясь при повышении температуры из-за чрезмерного протекания тока. Контакт между полосой и контактором вызывает обесточивание контактора и ограничивает мощность двигателя, тем самым выключает его.

Другой тип электродвигателя перегрузки — это электронный тип, который непрерывно отслеживает ток электродвигателя, тогда как тепловое реле перегрузки отключает электродвигатель в зависимости от повышения температуры / нагрева полосы.

Все реле перегрузки, доступные для покупки, имеют разные спецификации, наиболее важными из которых являются диапазоны тока и время срабатывания. Большинство из них предназначены для автоматического возврата к работе после повторного включения двигателя.

Выбор реле

Вы должны учитывать некоторые факторы при выборе конкретного реле.Их

  • Защита — Необходимо учитывать различные меры защиты, такие как защита от прикосновения и защита катушки. Защита контактов помогает уменьшить искрение в цепях с использованием индукторов. Защита катушки помогает снизить импульсное напряжение, возникающее при переключении.
  • Ищите стандартное реле со всеми нормативными разрешениями.
  • Время переключения — Запросите высокоскоростные переключающие реле, если они вам нужны.
  • Номинальные значения — Существуют номинальные значения тока и напряжения. Текущие параметры варьируются от нескольких ампер до примерно 3000 ампер.В случае номинального напряжения они варьируются от 300 до 600 вольт переменного тока. Есть также высоковольтные реле примерно на 15000 вольт.
  • Тип используемого контакта — НЗ, нормально разомкнутый или замкнутый контакт.
  • Выберите «Сделать перед разрывом» или «Разорвать перед». Разумно связывайтесь.
  • Изоляция между цепью катушки и контактами

Меры предосторожности при использовании реле

| Средства автоматизации | Industrial Devices

Реле может подвергаться воздействию различных условий окружающей среды во время фактического использования, что может привести к неожиданному отказу.Следовательно, необходимы испытания в практическом диапазоне в реальных условиях эксплуатации. Соображения по применению должны быть рассмотрены и определены для правильного использования реле.

Чтобы использовать реле должным образом, характеристики выбранного реле должны быть хорошо известны, а условия использования реле должны быть исследованы, чтобы определить, подходят ли они к условиям окружающей среды, и в то же время катушка Условия, условия контактов и условия окружающей среды для фактически используемого реле должны быть заранее известны в достаточной степени.
В таблице ниже приведены основные моменты выбора реле.
Его можно использовать в качестве справочного материала для исследования предметов и предупреждений.

Элемент спецификации Рекомендации по выбору
Катушка a) Номинальное значение
b) Напряжение срабатывания (ток)
c) Отпускное напряжение (ток)
d) Максимальное длительное подаваемое напряжение (ток)
e) Сопротивление катушки
f) Полное сопротивление
g) Повышение температуры
1) Выберите реле с учетом пульсации источника питания.
2) Уделите достаточно внимания температуре окружающей среды, повышению температуры змеевика и горячему запуску.
3) При использовании в сочетании с полупроводниками необходимо уделять особое внимание применению. Остерегайтесь падений напряжения при запуске.
Контакты a) Расположение контактов
b) Мощность контактов
c) Материал контактов
d) Срок службы
e) Сопротивление контакта
1) Желательно использовать стандартный продукт с количеством контактов больше необходимого.
2) Полезно, чтобы срок службы реле соответствовал сроку службы устройства, в котором оно используется.
3) Соответствует ли материал контактов типу нагрузки?
Особая осторожность необходима при низком уровне нагрузки.
4) Номинальный срок службы может сократиться при использовании при высоких температурах.
Срок службы следует проверять в реальной атмосфере.
5) В зависимости от схемы релейный привод может синхронизироваться с нагрузкой переменного тока.
Поскольку это приведет к резкому сокращению срока службы, необходимо проверить фактическую машину.
Время срабатывания a) Время срабатывания
b) Время отпускания
c) Время дребезга
d) Частота переключения
1) Для звуковых цепей и подобных приложений полезно уменьшить время дребезга.
Механические характеристики а) Вибростойкость
б) Ударопрочность
в) Температура окружающей среды
г) Срок службы
1) Учитывайте характеристики при вибрации и ударах в месте использования.
2) Реле, в котором используется изолированный медный провод с высокой термостойкостью, если он будет использоваться в среде с особенно высокими температурами.
Прочие предметы a) Напряжение пробоя
b) Способ монтажа
c) Размер
d) Защитная конструкция
1) Можно выбрать способ подключения: тип разъема, тип печатной платы, пайка, клеммы-вкладыши и тип винтового крепления.
2) Для использования в неблагоприятной атмосфере следует выбирать герметичную конструкцию.
3) При использовании в неблагоприятных условиях используйте герметичный тип.
4) Есть ли особые условия?

Основы работы с реле

  • Для сохранения исходных характеристик следует соблюдать осторожность, чтобы не уронить реле и не задеть его.
  • При нормальном использовании реле сконструировано таким образом, что корпус не отсоединяется.
    Для сохранения первоначальной производительности корпус снимать не следует.
    Характеристики реле не могут быть гарантированы при снятии корпуса.
  • Использование реле в атмосфере при стандартной температуре и влажности с минимальным количеством пыли,
    SO 2 , H 2 S или органические газы.
    Для установки в неблагоприятных условиях следует рассмотреть один из герметичных типов.
    Пожалуйста, избегайте использования силиконовых смол рядом с реле,
    потому что это может привести к выходу из строя контакта. (Это также относится к реле с пластиковым уплотнением.)
  • При подключении катушек поляризованных реле проверьте полярность катушек (+, -)
    на внутренней схеме подключения (Схема).Если выполнено какое-либо неправильное подключение, это может вызвать неожиданную неисправность, например, чрезмерный нагрев,
    огонь и тд, и схемы не работают.
    Избегайте подачи напряжения на установленную катушку и катушку сброса одновременно.
  • Для правильного использования необходимо, чтобы на катушке подавалось номинальное напряжение.
    Используйте прямоугольные волны для катушек постоянного тока и синусоидальные волны для катушек переменного тока.
  • Убедитесь, что подаваемое на катушку напряжение не превышает максимально допустимого напряжения.
  • Номинальная коммутируемая мощность и срок службы приведены только для справки.Физические явления на контактах и ​​срок службы контактов сильно различаются в зависимости от
    от типа нагрузки и условий эксплуатации.
    Поэтому обязательно внимательно проверяйте тип нагрузки и условия эксплуатации перед использованием.
  • Не превышайте допустимые значения температуры окружающей среды, указанные в каталоге.
  • Используйте флюсовый или герметичный тип, если будет использоваться автоматическая пайка.
  • Хотя реле экологически закрытого типа (пластиковое закрытое и т. Д.)) можно чистить,
    Избегайте погружения реле в холодную жидкость (например, в чистящий растворитель) сразу после пайки.
    Это может ухудшить герметичность.
    Реле клеммного типа для поверхностного монтажа является герметичным и может очищаться погружением.
    Используйте чистую воду или растворитель на спиртовой основе.
    Рекомендуется очистка методом кипячения (Температура очищающей жидкости
    должна быть 40 ° C или ниже). Избегайте ультразвуковой очистки реле. Использование ультразвуковой очистки
    может вызвать обрыв катушки или небольшое залипание контактов из-за ультразвуковой энергии.
  • Избегайте сгибания клемм, так как это может привести к неисправности.
  • В качестве ориентира используйте монтажное давление Faston от 40 до 70 Н {4 до 7 кгс} для реле с лепестковыми выводами.
  • Для правильного использования прочтите основной текст.

Применение номинального напряжения является основным требованием для точной работы реле.
Хотя реле будет работать, если приложенное напряжение превышает напряжение срабатывания, требуется, чтобы на катушку подавалось только номинальное напряжение без учета изменений сопротивления катушки и т. Д., из-за различий в типе источника питания, колебаний напряжения и повышения температуры.
Также необходимо соблюдать осторожность, потому что могут возникнуть такие проблемы, как короткое замыкание слоев и выгорание в катушке, если приложенное напряжение превышает максимальное значение, которое может применяться непрерывно. В следующем разделе содержатся меры предосторожности относительно входа катушки. Пожалуйста, обратитесь к нему, чтобы избежать проблем.

1. Основные меры предосторожности при обращении с катушкой

Тип работы переменного тока

Для работы реле переменного тока источником питания почти всегда является коммерческая частота (50 или 60 Гц) со стандартными напряжениями 6, 12, 24, 48, 100 и 200 В переменного тока.Из-за этого, когда напряжение отличается от стандартного, продукт является предметом специального заказа, и факторы цены, доставки и стабильности характеристик могут создавать неудобства. По возможности следует выбирать стандартные напряжения.
Кроме того, для типа переменного тока, потери сопротивления затеняющей катушки, потери на вихревые токи магнитной цепи и выход с гистерезисными потерями, и из-за более низкой эффективности катушки повышение температуры является нормальным, если оно больше, чем для типа постоянного тока.
Кроме того, поскольку гудение возникает при напряжении ниже срабатывания и выше номинального напряжения, необходимо соблюдать осторожность в отношении колебаний напряжения источника питания.
Например, в случае запуска двигателя, если напряжение источника питания падает, и во время гудения реле, если оно возвращается в восстановленное состояние, контакты подвергаются ожогу и сварке с возникновением ложного срабатывания. самоподдерживающееся состояние.
Для типа переменного тока существует пусковой ток во время работы (для изолированного состояния якоря полное сопротивление низкое, а ток превышает номинальный ток; для закрепленного состояния якоря полное сопротивление высокое и номинальное значение протекающего тока), поэтому в случае использования нескольких реле при параллельном подключении необходимо учитывать потребляемую мощность.

Тип работы постоянного тока

Для работы реле постоянного тока существуют стандарты для напряжения и тока источника питания, при этом стандарты постоянного напряжения установлены на 5, 6, 12, 24, 48 и 100 В, но в отношении тока значения, выраженные в каталогах в миллиамперах пусковой ток.
Однако, поскольку это значение тока срабатывания является не чем иным, как гарантией того, что якорь практически не перемещается, необходимо учитывать изменение напряжения питания и значений сопротивления, а также увеличение сопротивления катушки из-за повышения температуры. наихудшее состояние работы реле,
заставляя считать текущее значение равным 1.В 5–2 раза больше тока срабатывания. Кроме того, из-за широкого использования реле в качестве ограничивающих устройств вместо счетчиков как напряжения, так и тока, а также из-за постепенного увеличения или уменьшения тока, подаваемого на катушку, вызывающего возможную задержку движения контактов, существует вероятность того, что назначенная управляющая способность может не быть удовлетворена. При этом необходимо проявлять осторожность.
Сопротивление обмотки реле постоянного тока изменяется в зависимости от температуры окружающей среды, а также от собственного тепловыделения в пределах примерно 0.4% / ° C, и, соответственно, при повышении температуры из-за увеличения срабатывания и отпускания напряжения требуется осторожность. (Однако для некоторых поляризованных реле эта скорость изменения значительно меньше.)

2. Источник питания для входа катушки

Напряжение питания катушки переменного тока

Для стабильной работы реле напряжение включения должно находиться в диапазоне +10% / — 15% от номинального напряжения. Однако необходимо, чтобы форма волны напряжения, приложенного к катушке, была синусоидальной.Нет проблем, если источником питания является коммерческий источник питания, но когда используется стабилизированный источник питания переменного тока, возникает искажение формы сигнала из-за этого оборудования, и существует возможность ненормального перегрева. С помощью затеняющей катушки для катушки переменного тока гудение прекращается, но с искаженной формой волны эта функция не отображается. На рис. 1 ниже показан пример искажения формы сигнала.
Если источник питания для рабочей цепи реле подключен к той же линии, что и двигатели, соленоиды, трансформаторы и другие нагрузки, при работе этих нагрузок напряжение в сети падает, и из-за этого контакты реле подвергаются воздействию вибрации и последующие ожоги.В частности, если используется трансформатор небольшого типа и его мощность не имеет запаса прочности, при наличии длинной проводки или в случае использования в быту или небольшом магазине, где проводка тонкая, необходимо принять меры предосторожности, потому что нормальных колебаний напряжения в сочетании с другими факторами.
При возникновении неисправности следует провести обследование ситуации с напряжением с помощью синхроскопа или аналогичных средств и принять необходимые контрмеры, и вместе с этим определить, следует ли использовать специальное реле с подходящими характеристиками возбуждения или выполнить аварийное отключение. изменение в цепи постоянного тока, как показано на рис.2, в который вставлен конденсатор для поглощения колебаний напряжения. В частности, когда используется магнитный переключатель, поскольку нагрузка становится такой же, как у двигателя, в зависимости от применения, следует попробовать и исследовать разделение рабочей цепи и силовой цепи.

Источник питания для входа постоянного тока

Мы рекомендуем, чтобы напряжение, подаваемое на оба конца катушки в реле постоянного тока, находилось в пределах ± 5% от номинального напряжения катушки.
В качестве источника питания для реле постоянного тока используется батарея или схема полуволнового или двухполупериодного выпрямителя со сглаживающим конденсатором. Характеристики напряжения возбуждения реле будут меняться в зависимости от типа источника питания, и поэтому для отображения стабильных характеристик наиболее желательным методом является идеальный постоянный ток.
В случае пульсации, включенной в источник питания постоянного тока, особенно в случае схемы полуволнового выпрямителя со сглаживающим конденсатором, если емкость конденсатора слишком мала из-за влияния пульсации, возникает гудение и неудовлетворительное состояние производится.
Для конкретной схемы, которая будет использоваться, абсолютно необходимо подтвердить характеристики.
Необходимо рассмотреть возможность использования источника питания постоянного тока с пульсацией менее 5%. Также обычно следует подумать о следующем.

  • 1. Для реле шарнирного типа нельзя использовать однополупериодный выпрямитель, если вы не используете сглаживающий конденсатор. Для правильного использования необходимо оценить пульсацию и характеристики.
  • 2.Для реле шарнирного типа существуют определенные приложения, которые могут или не могут использовать сам по себе двухполупериодный выпрямитель. Пожалуйста, уточняйте технические характеристики у оригинального производителя.
  • 3. Напряжение, приложенное к катушке, и падение напряжения
    Ниже показана схема, управляемая одним и тем же источником питания (аккумулятором и т. Д.) Как для катушки, так и для контакта.
    На электрическую долговечность влияет падение напряжения в катушке при включении нагрузки.
    Убедитесь, что на катушку подается фактическое напряжение при фактической нагрузке.

3. Максимально допустимое повышение напряжения и температуры

При правильном использовании необходимо, чтобы на катушке подавалось номинальное напряжение катушки.
Однако обратите внимание, что если напряжение больше или равно максимальному продолжительному напряжению
Давление на катушку может привести к возгоранию катушки или короткому замыканию ее слоев из-за повышения температуры.Кроме того, не превышайте допустимый диапазон температуры окружающей среды, указанный в каталоге.

Максимальное длительное напряжение

Помимо обеспечения стабильности работы реле,
максимальное непрерывное напряжение сжатой катушки является важным ограничением для предотвращения
о таких проблемах, как термическое повреждение или деформация изоляционного материала,
или возникновение опасности возгорания.
При фактическом использовании с изоляцией E-типа при температуре окружающей среды 40 ° C,
предел повышения температуры 80 ° C считается разумным в соответствии с методом сопротивления.Однако при соблюдении Закона о безопасности электроприборов и материалов эта температура становится 75 ° C.

Повышение температуры из-за импульсного напряжения

Когда используется импульсное напряжение с временем включения менее 2 минут,
повышение температуры катушки никак не связано со временем включения.
Это зависит от отношения времени включения к времени выключения,
и по сравнению с протеканием постоянного тока она довольно мала.
В этом отношении различные реле практически одинаковы.

Текущее время прохождения%
Для непрерывного прохода Значение превышения температуры составляет 100%
ВКЛ: ВЫКЛ = 3: 1 Около 80%
ВКЛ: ВЫКЛ = 1: 1 Около 50%
ВКЛ: ВЫКЛ = 1: 3 Около 35%
Изменение рабочего напряжения из-за повышения температуры катушки (горячий старт)

В реле постоянного тока, после продолжительного прохождения тока в катушке,
если ток выключен, то сразу же снова включается,
из-за повышения температуры в катушке рабочее напряжение станет несколько выше.Кроме того, это будет то же самое, что использовать его в атмосфере с более высокой температурой.
Соотношение сопротивления / температуры для медного провода составляет около 0,4% для 1 ° C,
и с этим соотношением сопротивление катушки увеличивается. То есть, чтобы реле сработало,
необходимо, чтобы напряжение было выше рабочего напряжения
и рабочее напряжение повышается в соответствии с увеличением значения сопротивления.
Однако для некоторых поляризованных реле эта скорость изменения значительно меньше.

4.Приложенное напряжение катушки и время срабатывания

В случае работы на переменном токе время срабатывания сильно варьируется в зависимости от точки фазы, в которой переключатель включается для возбуждения катушки, и выражается как определенный диапазон, но для миниатюрных типов это в большинстве случаев. часть 1/2 цикла. Однако для реле довольно большого типа, где дребезг велик, время срабатывания составляет от 7 до 16 мс, с временем срабатывания порядка от 9 до 18 мсек. время быстрое, но если оно слишком быстрое, время дребезга контакта «Форма А» увеличивается.Имейте в виду, что условия нагрузки (в частности, когда пусковой ток большой или нагрузка близка к номинальной) могут привести к сокращению срока службы и незначительному свариванию.

5. лотковые цепи (байпасные цепи)

В случае построения схемы последовательности из-за байпасного потока или альтернативной маршрутизации необходимо позаботиться о том, чтобы не допустить ошибочной или ненормальной работы. Чтобы понять это условие при подготовке цепей последовательности, как показано на рис.4, где 2 строки записаны как линии источника питания, верхняя линия всегда (+), а нижняя линия (-) (когда цепь переменного тока, применяется то же самое).
Соответственно, сторона (+) обязательно является стороной для контактных соединений (контакты для реле, таймеров, концевых выключателей и т. Д.), А сторона (-) — это сторона цепи нагрузки (катушка реле, катушка таймера, катушка магнита, соленоид. катушка, мотор, лампа и т. д.).
На рис. 5 показан пример паразитных цепей. На рис. 5 (a) при замкнутых контактах A, B и C после срабатывания реле R 1 , R 2 и R 3 , если контакты B и C разомкнуты, имеется последовательная цепь через A, R 1 , R 2 и R 3 , и реле будут гудеть и иногда не переходят в состояние отключения.
Подключения, показанные на Рис. 5 (b), выполнены правильно. Кроме того, что касается цепи постоянного тока, поскольку она проста с помощью диода для предотвращения паразитных цепей, следует применять правильное применение.

6. Постепенное увеличение напряжения на катушке и цепь самоубийства

Когда напряжение, подаваемое на катушку, увеличивается медленно, операция переключения реле нестабильна, контактное давление падает, дребезг контактов увеличивается, и возникает нестабильное состояние контакта.Этот метод подачи напряжения на катушку использовать не следует, и следует рассмотреть способ подачи напряжения на катушку (использование схемы переключения).
Кроме того, в случае реле с фиксацией, использующих контакты «собственной формы B», используется метод цепи собственной катушки для полного прерывания, но из-за возможности развития неисправности следует проявлять осторожность.
Схема, показанная на рис. 6, вызывает синхронизацию и последовательную работу с использованием реле язычкового типа, но это не лучший пример со смесью постепенного увеличения приложенного напряжения для катушки и схемы самоубийства.В части синхронизации для реле R 1 , когда время ожидания истекло, возникает дребезжание, вызывающее проблемы. В первоначальном тесте (пробное производство) он показывает удовлетворительную работу, но по мере увеличения количества операций почернение контактов (карбонизация) плюс дребезжание реле создают нестабильность в работе.

7. синхронизация фаз при переключении нагрузки переменного тока

Если переключение контактов реле синхронизировано с фазой питания переменного тока, может произойти сокращение электрического срока службы, сварные контакты или явление блокировки (неполное размыкание) из-за переноса материала контакта.Поэтому проверяйте реле, пока оно работает в реальной системе. При управлении реле с таймерами, микрокомпьютерами и тиристорами и т. Д. Возможна синхронизация с фазой питания.

8. Ошибочная работа из-за индуктивных помех

Для длинных проводов, когда линия для цепи управления и линия для подачи электроэнергии используют один кабелепровод, индукционное напряжение, вызванное индукцией от линии питания, будет подаваться на рабочую катушку независимо от того, подается ли управляющий сигнал. выключенный.В этом случае реле и таймер не могут вернуться в исходное состояние. Поэтому, когда проводка проходит на большом расстоянии, помните, что наряду с индуктивными помехами, сбой соединения может быть вызван проблемой с распределительной способностью, или устройство может выйти из строя из-за воздействия внешних скачков напряжения, например, вызванных молнией.

9.Долгосрочная токонесущая

Цепь, которая будет непрерывно проводить ток в течение длительных периодов времени.
без переключения реле.(цепи для аварийных ламп, сигнальных устройств и
проверка ошибок, которая, например, восстанавливается только при неисправности и выводе предупреждений
с контактами формы B)
Непрерывный, длительный ток, подаваемый на катушку, способствует ухудшению изоляции катушки.
и характеристики за счет нагрева самого змеевика. Для таких схем,
используйте фиксирующее реле с магнитной фиксацией. Если вам нужно использовать одно стабильное реле,
используйте реле герметичного типа, на которое не так легко влияют условия окружающей среды, и обеспечивайте отказоустойчивость
схемотехника, учитывающая возможность выхода из строя или размыкания контактов.

10.Использование при нечастом переключении

Пожалуйста, проводите периодические проверки контактной проводимости, если частота переключения составляет один или меньше раз в месяц.
Если переключение контактов не происходит в течение длительного времени, на контактных поверхностях может образоваться органическая мембрана, что приведет к нестабильности контакта.

11.О электролитической коррозии катушек

В случае схем катушек сравнительно высокого напряжения, когда такие реле используются в атмосфере с высокой температурой и высокой влажностью или при непрерывном прохождении тока, можно сказать, что коррозия является результатом возникновения электролитической коррозии.Из-за возможности возникновения обрыва цепи следует обратить внимание на следующие моменты.

  • 1. Сторона (+) источника питания должна быть подключена к шасси. (См. Рис. 8) (Общий для всех реле)
  • 2. В случае неизбежного заземления стороны (-) или в случае, когда заземление невозможно.
    (1) Вставьте контакты (или переключатель) в сторону (+) источника питания. (См. Рис. 9) (Общий для всех реле)
    (2) Если заземление не требуется, подключите клемму заземления к (+) стороне катушки.(См. Рис.10) (NF и NR с клеммой заземления)
  • 3. Когда (-) сторона источника питания заземлена, всегда избегайте перекрещивания контактов (и переключателей) на (-) стороне. (См. Рис.11) (Общий для всех реле)
  • 4. В случае реле с клеммой заземления, когда клемма заземления не считается эффективной, отсутствие подключения к земле играет важную роль в качестве метода предотвращения электролитической коррозии.

Примечание. Обозначение на чертеже указывает на вставку изоляции между железным сердечником и корпусом.В реле, где имеется клемма заземления, железный сердечник можно заземлить непосредственно на шасси, но с учетом электролитической коррозии более целесообразно не выполнять подключение.

КОНТАКТ

Контакты — важнейшие элементы конструкции реле. На характеристики контактов заметно влияет материал контакта, а также значения напряжения и тока, подаваемые на контакты (в частности, формы сигналов напряжения и тока во время включения и отключения), тип нагрузки, частота переключения, окружающая атмосфера, форма контакта. , скорость переключения контактов и дребезга.
Из-за переноса контактов, сварки, аномального износа, увеличения контактного сопротивления и различных других повреждений, которые приводят к неправильной работе, следующие пункты требуют тщательного изучения.

* Мы рекомендуем вам проверить в одном из наших офисов продаж.

1. Основные меры предосторожности при обращении

Напряжение

Когда в цепь включена индуктивность, в качестве напряжения контактной цепи генерируется довольно высокая противоэдс, и поскольку, в пределах значения этого напряжения,
энергия, приложенная к контактам, вызывает повреждение с последующим износом контактов и переносом контактов, поэтому необходимо проявлять осторожность в отношении управляющей способности.В случае постоянного тока нет точки нулевого тока, как в случае с переменным током, и, соответственно, после того, как возникла катодная дуга, поскольку ее трудно погасить, увеличенное время дуги является основной причиной.
Кроме того, из-за фиксированного направления тока явление смещения контактов, как отдельно отмечено ниже, возникает в связи с износом контактов.
Обычно приблизительная контрольная мощность указывается в каталогах или аналогичных технических паспортах, но одного этого недостаточно.Со специальными контактными цепями для каждого отдельного случая производитель либо оценивает на основе прошлого опыта, либо проводит испытания в каждом случае.
Кроме того, в каталогах и аналогичных технических паспортах упомянутая управляющая способность ограничена резистивной нагрузкой, но для этого класса реле указано широкое значение, и обычно правильнее рассматривать допустимую нагрузку по току, как для цепей 125 В переменного тока. .
Минимальные допустимые нагрузки указаны в каталоге; однако они приведены только в качестве ориентира для нижнего предела, который может переключать реле, и не являются гарантированными значениями.
Уровень надежности этих значений зависит от частоты коммутации, условий окружающей среды, изменения желаемого контактного сопротивления и абсолютного значения.
Используйте реле с контактами AgPd, когда требуется точный аналоговый контроль нагрузки или контактное сопротивление не более 100 мОм (для измерений, беспроводных приложений и т. Д.).

Текущий

Существенное влияние оказывает ток как во время замыкания, так и во время размыкания контактной цепи.Например, когда нагрузкой является двигатель или лампа, в зависимости от пускового тока во время замыкания цепи,
износ контактов и степень передачи контактов увеличиваются, а контактная сварка и перенос контактов делают разделение контактов невозможным.

2. Характеристики обычных контактных материалов

Характеристики контактных материалов приведены ниже. Обращайтесь к ним при выборе реле.

Материал контактов Ag
(серебристый)
Электропроводность и теплопроводность — самые высокие из всех металлов.Обладает низким контактным сопротивлением, недорогой и широко используется. Недостатком является то, что он легко образует сульфидную пленку в сульфидной атмосфере. Требуется осторожность при низком напряжении и низком уровне тока.
AgSnO 2
(серебро-олово)
Обладает превосходной сварочной стойкостью; однако, как и в случае с Ag, он легко образует сульфидную пленку в сульфидной атмосфере.
AgW
(серебро-вольфрам)
Высокая твердость и температура плавления, отличная устойчивость к дуге и высокая устойчивость к переносу материала.Однако требуется высокое контактное давление. Кроме того, контактное сопротивление относительно высокое, а устойчивость к коррозии оставляет желать лучшего. Также есть ограничения на обработку и установку на контактные пружины.
AgNi
(серебро-никель)
Равно электропроводности серебра. Отличное сопротивление дуге.
AgPd
(серебро-палладий)
Обладает высокой устойчивостью к коррозии и сульфидированию при комнатной температуре; однако в контурах низкого уровня он легко поглощает органические газы и образует полимеры.Следует использовать золотое покрытие или другие меры для предотвращения накопления такого полимера.
Поверхность Правовое покрытие
(родий)
Сочетает в себе отличную коррозионную стойкость и твердость. В качестве гальванических контактов используются при относительно небольших нагрузках. В атмосфере органического газа необходимо соблюдать осторожность, поскольку могут образовываться полимеры. Поэтому он используется в реле с герметичным уплотнением (герконовые реле и т. Д.).
Au плакированный
(плакированный золотом)
Au, обладающий превосходной коррозионной стойкостью, наплавлен на основной металл.Особые характеристики — равномерная толщина и отсутствие проколов. Очень эффективен, особенно при низких нагрузках в относительно неблагоприятных атмосферных условиях. Часто бывает трудно реализовать плакированные контакты в существующих реле из-за конструкции и установки.
Покрытие золотом
(позолота)
Эффект аналогичен алюминиевому покрытию. В зависимости от используемого процесса нанесения покрытия очень важен надзор, так как существует вероятность появления точечных отверстий и трещин. Относительно легко применить золочение в существующих реле.
Вспышка золотого покрытия
(тонкопленочное золотое покрытие)
от 0,1 до 0,5 мкм
Предназначен для защиты основного металла контактов при хранении выключателя или устройства со встроенным выключателем. Однако определенная степень устойчивости контактов может быть получена даже при переключении нагрузок.

3.Защита контактов

Счетчик ЭДС

При переключении индуктивных нагрузок с помощью реле постоянного тока, таких как цепи реле, двигатели постоянного тока, муфты постоянного тока и соленоиды постоянного тока, всегда важно поглощать скачки напряжения (например.грамм. с диодом) для защиты контактов.
Когда эти индуктивные нагрузки отключены, возникает противоэдс от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт, что может серьезно повредить контакты и значительно сократить срок службы.
Если ток в этих нагрузках относительно невелик и составляет около 1 А или меньше, противо-ЭДС вызовет зажигание тлеющего или дугового разряда.
Разряд разлагает органические вещества, содержащиеся в воздухе, и вызывает образование черных отложений (оксидов, карбидов) на контактах. Это может привести к выходу из строя контактов.

Пример счетчика ЭДС и фактического измерения

На рис. 12 (a) противоэдс (e = -L di / dt) с крутой формой волны генерируется через катушку с полярностью, показанной на рис. 12 (b), в момент отключения индуктивной нагрузки.
Счетчик ЭДС проходит по линии питания и достигает обоих контактов.
Обычно критическое напряжение пробоя диэлектрика при стандартной температуре и давлении воздуха составляет от 200 до 300 вольт.Следовательно, если противоэдс превышает это значение, на контактах возникает разряд для рассеивания энергии (1 / 2Li 2 )
, хранящейся в катушке. По этой причине желательно поглощать противоэдс до 200 В или меньше.

Явление переноса материала

Передача материала контактов происходит, когда один контакт плавится или закипает, и материал контакта переходит на другой контакт.
По мере увеличения количества переключений появляются неровные контактные поверхности, такие как те, что показаны на рис.13.
Через некоторое время неровные контакты замыкаются, как будто они были сварены вместе.
Это часто происходит в цепях, где в момент замыкания контактов возникают искры, например, когда постоянный ток велик для индуктивных или емкостных нагрузок постоянного тока или когда большой пусковой ток (несколько ампер или несколько десятков ампер).
Цепи защиты контактов и контактные материалы, устойчивые к переносу материала, такие как AgSnO 2 , AgW или AgCu, используются в качестве контрмер.
Обычно на катоде появляется вогнутое образование, а на аноде — выпуклое образование.Для емкостных нагрузок постоянного тока (от нескольких ампер до нескольких десятков ампер) всегда необходимо проводить фактические подтверждающие испытания.

Схема защиты контактов

Использование контактных защитных устройств или схем защиты может снизить противоэдс до низкого уровня.
Однако учтите, что неправильное использование приведет к нежелательному эффекту. Типовые схемы защиты контактов приведены в таблице ниже.
(G: хорошо, NG: плохо, C: забота)

Избегайте использования схем защиты, показанных на рисунках справа.
Хотя индуктивные нагрузки постоянного тока обычно труднее переключать, чем резистивные нагрузки,
использование соответствующей схемы защиты повысит характеристики до уровня резистивных нагрузок.

Хотя чрезвычайно эффективен для гашения дуги при размыкании контактов,
контакты подвержены свариванию, так как энергия накапливается в C, когда контакты размыкаются, и ток разряда течет из C, когда контакты замыкаются.

Хотя чрезвычайно эффективен для гашения дуги при размыкании контактов,
контакты подвержены свариванию, поскольку при замыкании контактов зарядный ток течет к C.

Установка защитного устройства

В реальной схеме необходимо найти защитное устройство (диод, резистор, конденсатор, варистор и т. Д.).) в непосредственной близости от нагрузки или контакта.
Если оно расположено слишком далеко, эффективность защитного устройства может снизиться. Ориентировочно расстояние должно быть в пределах 50 см.

Аномальная коррозия при высокочастотном переключении нагрузок постоянного тока (образование искры)

Если, например, клапан постоянного тока или сцепление включается с высокой частотой, может образоваться сине-зеленая ржавчина. Это происходит из-за реакции азота и кислорода в воздухе, когда во время переключения возникают искры (дуговые разряды).Следовательно, необходимо соблюдать осторожность в цепях, в которых искры возникают с высокой частотой.

4. Меры предосторожности при использовании контактов

Подключение нагрузки и контактов

Подключите нагрузку к одной стороне источника питания, как показано на рис. 14 (a).
Подключите контакты к другой стороне.
Это предотвращает образование высокого напряжения между контактами.
Если контакты подключены к обеим сторонам источника питания, как показано на Рис. 14 (b),
существует риск короткого замыкания источника питания при коротком замыкании относительно близких контактов.

Эквивалент резистора

Поскольку уровни напряжения на контактах, используемых в слаботочных цепях (сухих цепях), низкие, результатом часто является плохая проводимость. Одним из способов повышения надежности является добавление фиктивного резистора параллельно нагрузке, чтобы намеренно увеличить ток нагрузки, достигающий контактов.

Избегайте замыканий в цепях между контактами формы A и B
  • 1.Зазор между контактами формы A и B в компактных элементах управления небольшой. Следует учитывать возникновение короткого замыкания из-за дуги.
  • 2. Даже если три контакта Н.З., Н.О. и COM соединены так, что они закорачивают, цепь никогда не должна проектироваться так, чтобы допускать возможность возгорания или возникновения сверхтока.
  • 3. Запрещается проектировать цепь прямого и обратного вращения двигателя с переключением контактов формы A и B.
Плохой пример использования форм A и B
Короткое замыкание между разными электродами

Несмотря на то, что существует тенденция к выбору миниатюрных компонентов управления из-за тенденции к миниатюризации электрических блоков управления, необходимо соблюдать осторожность при выборе типа реле в цепях, где между электродами в многополюсном реле прикладываются разные напряжения, особенно при переключении. две разные схемы питания.Это не проблема, которую можно определить по схемам последовательности. Необходимо проверить конструкцию самого элемента управления и обеспечить достаточный запас прочности, особенно в отношении утечки между электродами, расстояния между электродами, наличия барьера и т. Д.

Тип нагрузки и пусковой ток

Тип нагрузки и характеристики ее пускового тока, а также частота коммутации являются важными факторами, вызывающими контактную сварку.В частности, для нагрузок с пусковыми токами измерьте установившееся состояние и пусковой ток.
Затем выберите реле с достаточным запасом прочности. В таблице справа показано соотношение между типичными нагрузками и их пусковыми токами.
Также проверьте фактическую полярность, поскольку, в зависимости от реле, на срок службы электрической части влияет полярность COM и NO.

Тип нагрузки Пусковой ток
Резистивная нагрузка Устойчивый ток
Соленоид нагрузки От 10 до 20 раз больше установившегося тока
Нагрузка двигателя В 5-10 раз больше установившегося тока
Нагрузка ламп накаливания От 10 до 15 раз больше установившегося тока
Нагрузка ртутной лампы Прибл.В 3 раза больше установившегося тока
Нагрузка натриевой лампы От 1 до 3 раз больше установившегося тока
Емкостная нагрузка От 20 до 40 раз больше установившегося тока
Нагрузка трансформатора От 5 до 15 раз больше установившегося тока
Волна и время пускового тока нагрузки
(1) Нагрузка лампы накаливания

Пусковой ток / номинальный ток: i / i o ≒ 10-15 раз

(2) Нагрузка ртутной лампы i / i o ≒ 3 раза

Газоразрядная трубка, трансформатор, дроссельная катушка, конденсатор и т. Д., объединены в общие цепи газоразрядных ламп.
Обратите внимание, что пусковой ток может быть от 20 до 40 раз, особенно если полное сопротивление источника питания низкое в типе с высоким коэффициентом мощности.

(3) Нагрузка люминесцентной лампы i / i o ≒ 5-10 раз
(4) Нагрузка двигателя i / i o ≒ 5-10 раз
  • Условия становятся более суровыми, если выполняется заглушка или толчкование, поскольку переходы между состояниями повторяются.
  • При использовании реле для управления двигателем постоянного тока и тормозом импульсный ток во включенном состоянии, нормальный ток и ток отключения во время торможения различаются в зависимости от того, является ли нагрузка на двигатель свободной или заблокированной.
    В частности, с неполяризованными реле, при использовании контакта «от b» или «от контакта» для тормоза двигателя постоянного тока, на механический срок службы может влиять ток тормоза. Поэтому, пожалуйста, проверьте ток при фактической нагрузке.
(5) Нагрузка на соленоид i / i o ≒ 10-20 раз

Обратите внимание, что, поскольку индуктивность велика, дуга длится дольше при отключении питания.Контакт может легко изнашиваться.

(6) Нагрузка на электромагнитный контакт i / i o ≒ от 3 до 10 раз
(7) Емкостная нагрузка i / i o ≒ от 20 до 40 раз
при использовании длинных проводов

Если в цепи контактов реле должны использоваться длинные провода (от 100 до 300 м), пусковой ток может стать проблемой из-за паразитной емкости, существующей между проводами.Добавьте резистор (примерно от 10 до 50 Ом) последовательно с контактами.

Электрическая долговечность при высоких температурах

Проверьте фактические условия использования, так как использование при высоких температурах может повлиять на электрическую долговечность.

  • Блокировочные реле поставляются с завода в состоянии сброса. Удар по реле во время транспортировки или установки может привести к его переходу в установленное состояние.Поэтому рекомендуется использовать реле в цепи, которая инициализирует реле в требуемое состояние (установка или сброс) при каждом включении питания.
  • Избегайте подачи напряжения на установленную катушку и катушку сброса одновременно.
  • Подключите диод, как показано, поскольку фиксация может быть нарушена при использовании реле в следующих цепях.
    Если установочные катушки или катушки сброса должны быть соединены вместе параллельно, подключите последовательно диод к каждой катушке. Рис.16 (а), (б)

Кроме того, если заданная катушка реле и катушка сброса другого реле подключены параллельно, подключите диод к катушкам последовательно.Рис.16 (c)

Если установленная катушка или катушка сброса должны быть подключены параллельно с индуктивной нагрузкой (например, другой катушкой электромагнитного реле, двигателем, трансформатором и т. Д.), Подключите диод к установленной катушке или катушке сброса последовательно. Рис.16 (d)

Используйте диод, имеющий достаточный запас прочности для повторяющихся приложений обратного постоянного напряжения и пикового обратного напряжения и имеющий средний выпрямленный ток, превышающий или равный току катушки.

  • Избегайте применений, в которых часто возникают скачки напряжения в электросети.
  • Избегайте использования следующей схемы, поскольку самовозбуждение на контактах будет препятствовать нормальному состоянию удержания.

Четырехконтактное фиксирующее реле

В схеме с двумя катушками с фиксацией, как показано ниже,
одна клемма на одном конце установочной катушки и одна клемма на одном конце катушки сброса соединены совместно, и напряжения одинаковой полярности прикладываются к другой стороне для операций установки и сброса.В схеме этого типа закоротите 2 контакта реле, как указано в следующей таблице.
Это помогает поддерживать высокую изоляцию между двумя обмотками.

Тип реле Терминалы №
DS 1c
2c 15 и 16
СТ *
СП 2 и 4

Реле

Реле

* * ST сконструированы таким образом, что катушка настройки и катушка сброса разделены для обеспечения высокого сопротивления изоляции.
* DSP, TQ, S неприменимы из-за полярности.

Минимальная ширина импульса

В качестве ориентира установите минимальную длительность импульса для установки или сброса реле с фиксацией.
по крайней мере, в 5 раз превышающее установленное время или время сброса каждого продукта, и подайте номинальное напряжение прямоугольной формы.
Также проверьте работу. Поинтересуйтесь, если вы не можете получить ширину импульса не менее 5 раз.
установленное (сброс) время.Также обращайтесь по поводу конденсаторного привода.

Индукционное напряжение с двумя катушками-защелками

Каждая катушка в двухкатушечном реле-защелке намотана с установленной катушкой и катушкой сброса.
на тех же железных сердечниках.
Соответственно, при подаче напряжения на обратной стороне катушки создается индукционное напряжение.
и отключите каждую катушку.
Хотя величина индукционного напряжения примерно такая же, как номинальное напряжение реле,
вы должны быть осторожны с обратным напряжением смещения при управлении транзисторами.

1. Температура и атмосфера окружающей среды

Убедитесь, что температура окружающей среды при установке не превышает значения, указанного в каталоге. Кроме того, для использования в атмосфере с пылью, сернистыми газами (SO 2 , H 2 S) или органическими газами следует рассмотреть вариант с защитой от окружающей среды (пластиковый герметичный).

2. силиконовый

Когда источник силиконовых веществ (силиконовый каучук, силиконовое масло,
силиконовые материалы для покрытия и силиконовые наполнители и т. д.) используется вокруг реле,
может образовываться силиконовый газ (низкомолекулярный силоксан и т. д.).
Этот силиконовый газ может проникнуть внутрь реле.
Когда реле хранится и используется в этом состоянии,
силиконовый компаунд может прилипнуть к контактам реле, что может привести к выходу из строя контакта.
Не используйте вокруг реле какие-либо источники силиконового газа (включая пластиковые уплотнения).

3. NOx поколения

Когда реле используется в атмосфере с высокой влажностью для переключения нагрузки
который легко создает дугу, NOx, создаваемый дугой, и поглощенная вода
извне реле объединяются для производства азотной кислоты.Это разъедает внутреннюю
металлические детали и отрицательно сказываются на работе.
Избегайте использования при относительной влажности окружающей среды 85% или выше (при 20 ° C).
Если использование при высокой влажности неизбежно, обратитесь к нашему торговому представителю.

4. вибрация и удары

Если реле и магнитный переключатель установлены рядом друг с другом на одной пластине, контакты реле могут на мгновение отделиться от удара, производимого при срабатывании магнитного переключателя, и привести к неправильной работе.Меры противодействия включают установку их на отдельные пластины, использование резинового листа для поглощения удара и изменение направления удара на перпендикулярный угол. Кроме того, если реле будет постоянно подвергаться вибрации (поезда и т. Д.), Не используйте его с розеткой. Рекомендуем припаивать непосредственно к клеммам реле.

5.Влияние внешних магнитных полей

Если рядом расположен магнит или постоянный магнит в любом другом крупном реле, трансформаторе или динамике, характеристики реле могут измениться, что может привести к неправильной работе.Влияние зависит от силы магнитного поля, и его следует проверять при установке.

6. Условия использования, хранения и транспортировки

Во время использования, хранения или транспортировки избегайте мест, подверженных воздействию прямых солнечных лучей.
и поддерживать нормальные условия температуры, влажности и давления.
Допустимые спецификации для сред, подходящих для использования, хранения и транспортировки
приведены ниже.

Конденсация

Конденсация возникает при резком падении температуры окружающей среды.
от высокой температуры и влажности,
или реле и микроволновое устройство внезапно переключаются из-под низкой температуры окружающей среды
к высокой температуре и влажности.Конденсация вызывает такие сбои, как ухудшение изоляции,
отсоединение проводов, ржавчина и т. д.
Panasonic Corporation не гарантирует неисправности, вызванные конденсацией.
Теплопроводность оборудования может ускорить охлаждение самого устройства,
и может произойти конденсация.
Пожалуйста, проведите оценку продукта в наихудших условиях фактического использования.
(Особое внимание следует обращать на близкие к устройству детали, нагревающиеся при высокой температуре.
Также учтите, что внутри устройства может образоваться конденсат.)

Обледенение

Конденсат или другая влага может замерзнуть на реле.
когда температура становится ниже 0 ° C.
Обледенение вызывает заедание подвижной части,
задержка срабатывания и нарушение проводимости контакта и т. д.
Panasonic Corporation не гарантирует отказы, вызванные обледенением.
Теплопроводность оборудования может ускорить охлаждение самого реле.
и может произойти обледенение.
Пожалуйста, проведите оценку продукта в наихудшем состоянии из фактического использования.

Низкая температура и низкая влажность

Пластик становится хрупким, если выключатель подвергается воздействию низкой температуры,
среда с низкой влажностью в течение длительного времени.

Высокая температура и высокая влажность

Хранение в течение длительного времени (включая периоды транспортировки)
при высокой температуре или высокой влажности или в атмосфере с органическими газами
или сульфидные газы могут вызвать образование сульфидной или оксидной пленки на поверхностях
контактов и / или это может мешать работе.
Проверьте атмосферу, в которой должны храниться и транспортироваться устройства.

Пакет

Что касается используемого формата упаковки, приложите все усилия, чтобы избежать воздействия влаги,
органических газов и сульфидных газов до абсолютного минимума.

Требования к хранению

Так как клеммы для поверхностного монтажа чувствительны к влажности
Он упакован в герметично закрывающуюся влагостойкую упаковку.
Однако при хранении обратите внимание на следующее.

7. Вибрация, удары и давление при транспортировке

При транспортировке, если к устройству, в котором установлено реле, приложена сильная вибрация, удар или большой вес, может произойти функциональное повреждение. Поэтому, пожалуйста, упакуйте таким образом, чтобы использовать амортизирующий материал и т. Д., Чтобы не превышался допустимый диапазон вибрации и ударов.

INDUSTRIAL CONTROLS — прикладное промышленное электричество

Хотя может показаться странным освещать элементарную тему электрических переключателей в этой серии книг на столь позднем этапе, я делаю это потому, что в следующих главах исследуется более старая область цифровых технологий, основанная на контактах механических переключателей, а не на твердотельных затворах. цепей, и для этого необходимо доскональное понимание типов переключателей.Изучение функции схем на основе переключателей одновременно с изучением полупроводниковых логических вентилей упрощает понимание обеих тем и создает основу для расширенного опыта обучения булевой алгебре, математике, лежащей в основе цифровых логических схем.

Что такое электрический выключатель?

Электрический выключатель — это любое устройство, используемое для прерывания потока электронов в цепи. Переключатели по сути являются бинарными устройствами: они либо полностью включены («замкнуты»), либо полностью выключены («разомкнуты»).Существует много различных типов переключателей, и в этой главе мы рассмотрим некоторые из них.

Изучите различные типы переключателей

Самый простой тип переключателя — это переключатель, в котором два электрических проводника входят в контакт друг с другом за счет движения исполнительного механизма. Другие переключатели более сложные, они содержат электронные схемы, которые могут включаться или выключаться в зависимости от какого-либо физического стимула (например, света или магнитного поля). В любом случае конечным выходом любого переключателя будет (как минимум) пара клемм для подключения проводов, которые будут либо соединены вместе внутренним контактным механизмом переключателя («замкнут»), либо не соединены вместе («разомкнуты»). .Любой переключатель, предназначенный для управления человеком, обычно называют ручным переключателем, и они производятся в нескольких вариантах:

Тумблеры

Рисунок 9.1 Тумблер

Тумблерные переключатели приводятся в действие рычагом, находящимся под углом в одном из двух или более положений. Обычный выключатель света, используемый в бытовой электропроводке, является примером тумблера. Большинство тумблеров остановятся в любом из своих положений рычага, в то время как другие имеют внутренний пружинный механизм, возвращающий рычаг в определенное нормальное положение, позволяя выполнять так называемое «мгновенное» действие.

Кнопочные переключатели

Рисунок 9.2 Кнопочный переключатель

Кнопочные переключатели — это двухпозиционные устройства, приводимые в действие нажатием и отпусканием кнопки. Большинство кнопочных переключателей имеют внутренний пружинный механизм, возвращающий кнопку в ее «отжатое» или «отжатое» положение для кратковременного срабатывания. Некоторые кнопочные переключатели поочередно включаются или выключаются при каждом нажатии кнопки. Другие кнопочные переключатели будут оставаться в своем «нажатом» или «нажатом» положении до тех пор, пока кнопка не будет вытянута обратно.Этот последний тип кнопочных переключателей обычно имеет грибовидную кнопку для легкого нажатия и вытягивания.

Селекторные переключатели

Рисунок 9.3 Селекторный переключатель

Селекторные переключатели приводятся в действие поворотной ручкой или каким-либо рычагом для выбора одного из двух или более положений. Как и тумблер, селекторные переключатели могут либо находиться в любом из своих положений, либо содержать механизмы с пружинным возвратом для мгновенного срабатывания.

Джойстик-переключатели

Рисунок 9.4 Джойстик-переключатель

Переключатель-джойстик приводится в действие рычагом, который может свободно перемещаться по более чем одной оси движения.Один или несколько из нескольких переключающих контактных механизмов приводятся в действие в зависимости от того, как нажимается рычаг, а иногда и от того, насколько сильно он нажат. Обозначение из круга и точки на символе переключателя представляет направление движения рычага джойстика, необходимое для приведения в действие контакта. Ручные переключатели-джойстики обычно используются для управления краном и роботом.

Некоторые переключатели специально разработаны для управления движением машины, а не рукой человека-оператора. Эти управляемые движением переключатели обычно называют концевыми выключателями, потому что они часто используются для ограничения движения машины путем отключения исполнительной мощности компонента, если он перемещается слишком далеко.

Как и ручные выключатели, концевые выключатели бывают нескольких разновидностей:

Концевые выключатели

Рисунок 9.5 Концевой выключатель рычажного привода

Эти концевые выключатели очень похожи на прочные тумблеры или ручные переключатели, оснащенные рычагом, который приводится в действие частью машины. Часто рычаги имеют небольшой роликовый подшипник, предотвращающий износ рычага при многократном контакте с деталью машины.

Бесконтактные переключатели

Рисунок 9.6 Бесконтактный переключатель

Бесконтактные переключатели распознают приближение металлической части машины либо с помощью магнитного, либо высокочастотного электромагнитного поля.Простые бесконтактные переключатели используют постоянный магнит для приведения в действие герметичного механизма переключения всякий раз, когда часть машины приближается (обычно на 1 дюйм или меньше). Более сложные бесконтактные переключатели работают как металлоискатель, запитывая катушку с проволокой током высокой частоты и электронным способом отслеживая величину этого тока. Если металлическая часть (не обязательно магнитная) подойдет достаточно близко к катушке, ток увеличится и отключит цепь контроля. Символ, показанный здесь для бесконтактного переключателя, относится к электронной разновидности, на что указывает ромбовидная рамка, окружающая переключатель.Для неэлектронного бесконтактного переключателя будет использоваться тот же символ, что и для концевого переключателя, приводимого в действие рычагом. Другой формой бесконтактного переключателя является оптический переключатель, состоящий из источника света и фотоэлемента. Положение машины определяется по прерыванию или отражению светового луча. Оптические переключатели также полезны в приложениях безопасности, где лучи света могут использоваться для обнаружения входа персонала в опасную зону.

Различные типы переключателей процесса

Во многих промышленных процессах необходимо контролировать различные физические величины с помощью переключателей.Такие переключатели могут использоваться для подачи сигналов тревоги, указывающих, что параметр процесса превысил нормальные параметры, или они могут использоваться для остановки процессов или оборудования, если эти переменные достигли опасного или разрушительного уровня. Существует много различных типов переключателей процесса.

Переключатели скорости

Рисунок 9.7 Переключатель скорости.

Эти переключатели определяют скорость вращения вала либо с помощью механизма центробежного груза, установленного на валу, либо с помощью какого-либо вида бесконтактного обнаружения движения вала, такого как оптическое или магнитное.

Реле давления

Рисунок 9.8 Реле давления

Давление газа или жидкости может использоваться для приведения в действие механизма переключения, если это давление приложено к поршню, диафрагме или сильфону, который преобразует давление в механическую силу.

Реле температуры

Рисунок 9.9 Температурный выключатель

Недорогим механизмом измерения температуры является «биметаллическая полоса»: тонкая полоска из двух металлов, соединенных спиной к спине, причем каждый металл имеет разную скорость теплового расширения.Когда полоса нагревается или охлаждается, разная скорость теплового расширения двух металлов вызывает ее изгиб. Затем изгиб полосы можно использовать для приведения в действие механизма переключающего контакта. В других реле температуры используется латунная колба, заполненная жидкостью или газом, с крошечной трубкой, соединяющей колбу с датчиком давления. Когда баллон нагревается, газ или жидкость расширяются, вызывая повышение давления, которое приводит в действие механизм переключения.

Реле уровня жидкости

Рисунок 9.10 Реле уровня жидкости.

Плавающий объект может использоваться для приведения в действие механизма переключения, когда уровень жидкости в резервуаре поднимается выше определенной точки. Если жидкость является электропроводной, сама жидкость может использоваться в качестве проводника между двумя металлическими зондами, вставленными в резервуар на требуемой глубине. Метод проводимости обычно реализуется с помощью специальной конструкции реле, срабатывающего при небольшом токе, протекающем через проводящую жидкость. В большинстве случаев переключать полный ток нагрузки цепи через жидкость нецелесообразно и опасно.Реле уровня также могут быть разработаны для определения уровня твердых материалов, таких как древесная щепа, зерно, уголь или корм для животных, в силосе для хранения, бункере или бункере. Обычной конструкцией для этого применения является небольшое лопастное колесо, вставленное в бункер на желаемой высоте, которое медленно вращается небольшим электродвигателем. Когда твердый материал заполняет бункер на эту высоту, материал предотвращает вращение лопаточного колеса. Отклик крутящего момента маленького двигателя приводит к срабатыванию механизма переключения. В другой конструкции используется металлический стержень в форме «камертона», который вставляется в бункер снаружи на желаемой высоте.Вилка вибрирует на своей резонансной частоте с помощью электронной схемы и узла катушки магнита / электромагнита. Когда бункер заполняется на эту высоту, твердый материал гасит вибрацию вилки, изменение амплитуды и / или частоты вибрации, обнаруживаемое электронной схемой.

Реле расхода жидкости

Рисунок 9.11 Реле расхода жидкости.

Вставленное в трубу реле потока обнаруживает любой расход газа или жидкости, превышающий определенный порог, обычно с помощью небольшой лопасти или лопасти, которую толкает поток.Другие реле потока сконструированы как реле перепада давления, измеряющие падение давления на дросселе, встроенном в трубу.

Ядерный датчик уровня

Рисунок 9.12 Ядерный переключатель уровня.

Другим типом реле уровня, подходящим для обнаружения жидких или твердых материалов, является ядерный переключатель. Состоящие из радиоактивного исходного материала и детектора излучения, они установлены поперек диаметра емкости для хранения твердого или жидкого материала. Любая высота материала, превышающая уровень расположения источника / детектора, будет ослаблять силу излучения, достигающего детектора.Это уменьшение излучения на детекторе может быть использовано для запуска релейного механизма, обеспечивающего переключающий контакт для измерения, точки срабатывания сигнализации или даже контроля уровня в сосуде.

Источник и детектор находятся вне судна, никакого проникновения, кроме самого радиационного потока. Используемые радиоактивные источники довольно слабые и не представляют непосредственной угрозы здоровью эксплуатационного или обслуживающего персонала.

Все коммутаторы имеют несколько приложений

Как обычно, существует несколько способов реализовать коммутатор для мониторинга физического процесса или для управления оператором.Обычно не существует единого «идеального» переключателя для любого приложения, хотя некоторые из них, очевидно, обладают определенными преимуществами перед другими. Для обеспечения эффективной и надежной работы переключатели должны быть разумно адаптированы к задаче.

  • Переключатель — это электрическое устройство, обычно электромеханическое, используемое для контроля непрерывности между двумя точками.
  • Ручные переключатели приводятся в действие от прикосновения человека.
  • Концевые выключатели срабатывают при движении машины.
  • Переключатели процесса срабатывают при изменении какого-либо физического процесса (температуры, уровня, расхода и т. Д.).).

Переключатель может быть сконструирован с любым механизмом, приводящим два проводника в управляемый контакт друг с другом. Это может быть так же просто, как соприкосновение двух медных проводов друг с другом движением рычага или непосредственное соприкосновение двух металлических полос. Однако хорошая конструкция переключателя должна быть прочной и надежной и не подвергать оператора опасности поражения электрическим током. Поэтому конструкции промышленных переключателей редко бывают такими примитивными. Проводящие части переключателя, используемые для замыкания и разрыва электрического соединения, называются контактами.Контакты обычно изготавливаются из серебра или сплава серебро-кадмий, проводящие свойства которого существенно не ухудшаются из-за поверхностной коррозии или окисления. Золотые контакты демонстрируют лучшую коррозионную стойкость, но имеют ограниченную пропускную способность по току и могут «свариваться в холодном состоянии», если соединены вместе с большим механическим усилием. Независимо от выбора металла, контакты переключателя управляются механизмом, обеспечивающим квадратный и равномерный контакт, что обеспечивает максимальную надежность и минимальное сопротивление. Такие контакты могут быть сконструированы так, чтобы выдерживать очень большие количества электрического тока, в некоторых случаях до тысяч ампер.Факторы, ограничивающие допустимую нагрузку на контакт переключателя, следующие:

  • Тепло, выделяемое током через металлические контакты (в замкнутом состоянии).
  • Искра, возникающая при размыкании или замыкании контактов.
  • Напряжение на разомкнутых контактах переключателя (потенциал скачка тока через зазор).

Одним из основных недостатков стандартных переключающих контактов является воздействие на них окружающей атмосферы. В красивой, чистой среде диспетчерской это обычно не проблема.Однако большинство промышленных сред не столь благоприятны. Присутствие в воздухе агрессивных химикатов может привести к разрушению контактов и преждевременному выходу из строя. Еще более неприятной является возможность регулярного контактного искрения, вызывающего возгорание легковоспламеняющихся или взрывоопасных химикатов. Когда существуют такие проблемы с окружающей средой, для небольших переключателей можно рассмотреть другие типы контактов. Эти другие типы контактов изолированы от контакта с наружным воздухом и, следовательно, не имеют тех же проблем воздействия, что и стандартные контакты.Распространенным типом выключателя с герметичным контактом является ртутный выключатель. Ртуть — металлический элемент, жидкий при комнатной температуре. Будучи металлом, он обладает прекрасными проводящими свойствами. Будучи жидкостью, его можно привести в контакт с металлическими зондами (чтобы замкнуть цепь) внутри герметичной камеры, просто наклонив камеру так, чтобы зонды находились на дне. Во многих промышленных переключателях используются небольшие стеклянные трубки, содержащие ртуть, которые наклоняются в одну сторону, чтобы замкнуть контакт, и в другую сторону, чтобы размыкаться.Помимо проблем, связанных с поломкой трубки и просыпанием ртути (которая является токсичным материалом), а также восприимчивостью к вибрации, эти устройства являются отличной альтернативой открытым контактам переключателя там, где есть проблемы с воздействием окружающей среды. Здесь ртутный переключатель (часто называемый переключателем наклона) показан в открытом положении, где ртуть не контактирует с двумя металлическими контактами на другом конце стеклянной колбы:

Рисунок 9.13

Рисунок 9.14

Здесь тот же переключатель показан в закрытом положении.Теперь гравитация удерживает жидкую ртуть в контакте с двумя металлическими контактами, обеспечивая электрическую непрерывность от одного к другому: контакты ртутного переключателя непрактично строить в больших размерах, поэтому вы обычно найдете такие контакты, рассчитанные не более чем на несколько ампер. , и не более 120 вольт. Конечно, есть исключения, но это общие ограничения. Другой тип переключателя с герметичным контактом — это герконовый переключатель. Как и у ртутного переключателя, контакты геркона расположены внутри герметичной трубки.В отличие от ртутного переключателя, в котором в качестве контактной среды используется жидкий металл, герконовый переключатель представляет собой просто пару очень тонких магнитных металлических полос (отсюда и название «язычок»), которые контактируют друг с другом путем приложения сильного магнитного поля. вне герметичной трубки. Источником магнитного поля в переключателях этого типа обычно является постоянный магнит, перемещаемый ближе или дальше от трубки с помощью исполнительного механизма. Из-за небольшого размера язычков этот тип контакта обычно рассчитан на более низкие токи и напряжения, чем средний ртутный переключатель.Однако герконовые переключатели обычно лучше справляются с вибрацией, чем ртутные контакты, потому что внутри трубки нет жидкости, которая могла бы разбрызгиваться. Обычно номинальное напряжение и ток контактов переключателя общего назначения выше для любого данного переключателя или реле, если переключаемая электрическая мощность является переменным током, а не постоянным. Причина этого — тенденция самозатухания дуги переменного тока через воздушный зазор. Поскольку ток в линии электропередачи 60 Гц фактически останавливается и меняет направление 120 раз в секунду, у ионизированного воздуха дуги есть много возможностей потерять температуру, достаточную для прекращения проведения тока, до такой степени, что дуга не возобновится в следующий раз. пиковое напряжение.Постоянный ток, с другой стороны, представляет собой непрерывный, непрерывный поток электронов, который имеет тенденцию гораздо лучше поддерживать дугу в воздушном зазоре.

Следовательно, переключающие контакты любого типа подвержены большему износу при переключении заданного значения постоянного тока, чем при переключении такого же значения переменного тока. Проблема переключения постоянного тока усугубляется, когда нагрузка имеет значительную индуктивность, поскольку при размыкании цепи на контактах переключателя будут возникать очень высокие напряжения (индуктор делает все возможное, чтобы поддерживать ток в цепи на том же уровне, что и при размыкании цепи). выключатель был замкнут).Как при переменном, так и при постоянном токе искрение контактов можно свести к минимуму, добавив «демпферную» цепь (конденсатор и резистор, соединенные последовательно) параллельно контакту, например:

Рисунок 9.15

Внезапное повышение напряжения на переключающем контакте, вызванное размыканием контактов, будет сдерживаться действием заряда конденсатора (конденсатор противодействует увеличению напряжения за счет потребления тока). Резистор ограничивает количество тока, который конденсатор разряжает через контакт, когда он снова замыкается.Если бы резистора не было, конденсатор мог бы фактически сделать искрение во время замыкания контактов хуже, чем искрение во время размыкания контактов без конденсатора! Хотя это добавление к схеме помогает уменьшить возникновение контактной дуги, оно не лишено недостатков: основным соображением является возможность неисправной (закороченной) комбинации конденсатор / резистор, обеспечивающей постоянный путь для электронов, проходящих через цепь, даже если контакт разомкнут и ток не желателен. Риск этого отказа и серьезность возникающих последствий должны быть приняты во внимание с учетом повышенного износа контактов (и неизбежного выхода из строя контактов) без демпфирующей цепи.Использование демпферов в цепях переключателя постоянного тока не является чем-то новым: производители автомобилей годами применяли это в системах зажигания двигателей, сводя к минимуму искрение через «точки» контакта переключателя в распределителе с помощью небольшого конденсатора, называемого конденсатором. Как вам скажет любой механик, срок службы «точек» дистрибьютора напрямую зависит от того, насколько хорошо работает конденсатор. При всей этой дискуссии, касающейся уменьшения дугового разряда контактов переключателя, можно было бы подумать, что меньший ток всегда лучше для механического переключателя.Однако это не обязательно так. Было обнаружено, что небольшое периодическое искрение может быть полезно для контактов переключателя, поскольку оно защищает контактные поверхности от небольшого количества грязи и коррозии. Если механический переключающий контакт работает со слишком малым током, контакты будут иметь тенденцию к накоплению чрезмерного сопротивления и могут преждевременно выйти из строя! Это минимальное количество электрического тока, необходимое для поддержания хорошего состояния контакта механического переключателя, называется током смачивания.Обычно номинальный ток смачивания переключателя намного ниже его максимального номинального тока и намного ниже его нормальной рабочей токовой нагрузки в правильно спроектированной системе. Однако есть приложения, в которых может потребоваться механический переключающий контакт для регулярной обработки токов ниже нормальных пределов тока смачивания (например, если механический селекторный переключатель должен размыкать или замыкать цифровую логическую или аналоговую электронную схему, где значение тока чрезвычайно мало. ). В таких случаях настоятельно рекомендуется использовать позолоченные переключающие контакты.Золото — «благородный» металл и не подвержен коррозии, как другие металлы. В результате такие контакты имеют чрезвычайно низкие требования к току смачивания. Обычные контакты из серебра или медного сплава не будут обеспечивать надежную работу при использовании в такой слаботочной среде!

  • Части переключателя, отвечающие за включение и отключение непрерывности электрического тока, называются «контактами». Обычно они изготавливаются из коррозионно-стойкого металлического сплава, контакты соприкасаются друг с другом с помощью механизма, который помогает поддерживать правильное выравнивание и расстояние.
  • Ртутные выключатели используют в качестве подвижного контакта кусок жидкой металлической ртути. Запечатанный в стеклянной трубке искра ртутного контакта изолирована от внешней среды, что делает этот тип переключателя идеально подходящим для атмосфер, потенциально содержащих взрывоопасные пары.
  • Герконы — это еще один тип устройств с герметичным контактом, контакт осуществляется двумя тонкими металлическими «язычками» внутри стеклянной трубки, соединенными друг с другом под действием внешнего магнитного поля.
  • Контакты переключателя подвергаются более сильному принуждению к переключению постоянного тока, чем переменного тока.Это в первую очередь связано с самозатуханием дуги переменного тока.
  • Сеть резистор-конденсатор, называемая «демпфер», может быть подключена параллельно переключающему контакту, чтобы уменьшить искрение контактов.
  • Смачивающий ток — это минимальная величина электрического тока, необходимая для прохождения переключающего контакта, чтобы он мог самоочищаться. Обычно это значение намного ниже максимального номинального тока переключателя.

Любой вид переключающего контакта может быть спроектирован так, что контакты «замыкаются» (обеспечивают непрерывность) при срабатывании или «размыкаются» (прерывают непрерывность) при срабатывании.Для переключателей, в которых есть механизм с пружинным возвратом, направление, в которое пружина возвращает его без приложения силы, называется нормальным положением. Поэтому контакты, которые разомкнуты в этом положении, называются нормально разомкнутыми, а контакты, которые замкнуты в этом положении, называются нормально замкнутыми. Для переключателей процесса нормальное положение или состояние — это то, в котором переключатель находится, когда на него не влияет процесс. Простой способ выяснить нормальное состояние технологического коммутатора — это рассмотреть состояние коммутатора, когда он находится на полке хранения и не установлен.Вот несколько примеров «нормальных» условий переключения процесса:

  • Переключатель скорости : Вал не вращается
  • Реле давления : нулевое приложенное давление
  • Реле температуры : Температура окружающей (комнатной) температуры
  • Датчик уровня : пустой бак или бункер
  • Реле протока : нулевой расход жидкости

Важно различать «нормальное» состояние коммутатора и его «нормальное» использование в рабочем процессе.Рассмотрим пример реле расхода жидкости, которое служит сигналом низкого расхода в системе охлаждающей воды. Нормальное или исправное состояние системы охлаждающей воды должно иметь довольно постоянный поток охлаждающей жидкости, проходящий через эту трубу. Если мы хотим, чтобы контакт реле потока замыкался в случае потери потока охлаждающей жидкости (например, для замыкания электрической цепи, которая активирует сирену аварийной сигнализации), мы хотели бы использовать реле потока с нормально замкнутым, а не нормально замкнутым потоком. открытые контакты. При достаточном потоке через трубу контакты переключателя размыкаются принудительно; когда расход падает до аномально низкого уровня, контакты возвращаются в нормальное (закрытое) состояние.Это сбивает с толку, если вы думаете о «нормальном» как о регулярном состоянии процесса, поэтому всегда думайте о «нормальном» состоянии переключателя как о том, что он находится на полке. Схематические символы переключателей различаются в зависимости от назначения и срабатывания переключателя. Нормально открытый контакт переключателя нарисован таким образом, чтобы обозначать открытое соединение, готовое к закрытию при срабатывании. И наоборот, нормально замкнутый переключатель изображен как замкнутое соединение, которое будет разомкнуто при срабатывании. Обратите внимание на следующие символы:

Рисунок 9.16 Кнопочный переключатель

Существует также общая символика для любого контакта переключателя, использующая пару вертикальных линий для обозначения точек контакта в переключателе. Нормально открытые контакты обозначаются линиями, не соприкасающимися с ними, а нормально замкнутые контакты обозначаются диагональной линией, соединяющей эти две линии. Сравните два:

Рисунок 9.17 Общее обозначение переключающего контакта

Переключатель слева замыкается при нажатии и размыкается в «нормальном» (не сработавшем) положении.Переключатель справа размыкается при нажатии и замыкается в «нормальном» (не сработавшем) положении. Если переключатели обозначены этими общими символами, тип переключателя обычно указывается в тексте непосредственно рядом с символом. Обратите внимание, что символ слева не следует путать с символом конденсатора. Если конденсатор необходимо представить в схеме логики управления, он будет показан следующим образом:

Рисунок 9.18 Конденсатор

В стандартной электронной символике приведенный выше рисунок зарезервирован для конденсаторов, чувствительных к полярности.В символах логики управления этот символ конденсатора используется для любого типа конденсатора, даже если конденсатор не чувствителен к полярности, чтобы четко отличить его от нормально разомкнутого контакта переключателя. При использовании многопозиционных селекторных переключателей необходимо учитывать еще один фактор конструкции: то есть последовательность разрыва старых соединений и создания новых соединений при перемещении переключателя из положения в положение, при этом подвижный контакт последовательно касается нескольких неподвижных контактов.

Рисунок 9.19

Селекторный переключатель, показанный выше, переключает общий контактный рычаг в одно из пяти различных положений на контактные провода с номерами от 1 до 5. Наиболее распространенная конфигурация многопозиционного переключателя, подобного этому, — это такая, когда контакт с одним положением разрывается до контакта. со следующей позицией. Эта конфигурация называется «разрыв перед сборкой». В качестве примера, если бы переключатель был установлен в положение номер 3 и медленно вращался по часовой стрелке, контактный рычаг переместился бы из положения номер 3, размыкая эту цепь, переместился бы в положение между номером 3 и номером 4 (оба контура цепи разомкнуты. ), а затем коснитесь позиции 4, замыкая эту цепь.Есть приложения, в которых недопустимо полностью разомкнуть цепь, подключенную к «общему» проводу, в любой момент времени. Для такого применения может быть построена конструкция переключателя перед размыканием, в которой подвижный контактный рычаг фактически замыкает два положения контакта (между номером 3 и номером 4 в приведенном выше сценарии), когда он перемещается между положениями. Компромисс здесь заключается в том, что схема должна допускать замыкание переключателя между соседними позиционными контактами (1 и 2, 2 и 3, 3 и 4, 4 и 5), когда ручка переключателя поворачивается из положения в положение.Такой переключатель показан здесь:

Рисунок 9.20.

Когда подвижный (е) контакт (ы) может быть приведен в одно из нескольких положений со стационарными контактами, эти положения иногда называют бросками. Количество подвижных контактов иногда называют полюсами. Оба переключателя, показанные выше, с одним подвижным контактом и пятью неподвижными контактами, будут обозначены как «однополюсные пятипозиционные» переключатели. Если бы два идентичных однополюсных пятипозиционных переключателя были механически соединены вместе так, чтобы они приводились в действие одним и тем же механизмом, вся сборка была бы названа «двухполюсным пятипозиционным переключателем»:

Рисунок 9.21 год

Вот несколько распространенных конфигураций коммутаторов и их сокращенные обозначения:

Рисунок 9.22 Двухполюсный, одноходовой

Рисунок 9.23 Двухполюсный, двунаправленный

Рисунок 9.24 Четырехполюсный, одноходовой

  • Нормальное состояние переключателя — это то, где он не сработал. Для технологических коммутаторов это состояние, в котором они находятся на полке без установки.
  • Выключатель, который разомкнут в неактивном состоянии, называется нормально разомкнутым.Выключатель, который замкнут, когда не сработал, называется нормально замкнутым. Иногда термины «нормально открытый» и «нормально закрытый» обозначаются аббревиатурой N.O. и N.C. соответственно.
  • Многопозиционные переключатели могут быть переключаемыми перед размыканием (наиболее часто) или переключаемыми перед размыканием.
  • «Полюса» переключателя относятся к количеству подвижных контактов, в то время как «ходы» переключателя относятся к количеству неподвижных контактов на один подвижный контакт.

Электрический ток через проводник создает магнитное поле, перпендикулярное направлению потока электронов.Если этот проводник свернуть в форму катушки, создаваемое магнитное поле будет ориентировано по длине катушки. Чем больше ток, тем больше напряженность магнитного поля при прочих равных условиях:

Рисунок 9.25

Рисунок 9.26

Рисунок 9.27

Катушки индуктивности реагируют на изменения тока из-за энергии, накопленной в этом магнитном поле. Когда мы строим трансформатор из двух катушек индуктивности вокруг общего железного сердечника, мы используем это поле для передачи энергии от одной катушки к другой.Однако есть более простые и прямые способы использования электромагнитных полей, чем те, которые мы видели с катушками индуктивности и трансформаторами. Магнитное поле, создаваемое катушкой с токоведущим проводом, можно использовать для приложения механической силы к любому магнитному объекту, точно так же, как мы можем использовать постоянный магнит для притяжения магнитных объектов, за исключением того, что этот магнит (образованный катушкой) может быть включается или выключается путем включения или выключения тока через катушку. Если мы поместим магнитный объект рядом с такой катушкой с целью заставить этот объект двигаться, когда мы запитываем катушку электрическим током, мы получим так называемый соленоид.Подвижный магнитный объект называется якорем, и большинство якорей можно перемещать с помощью постоянного (DC) или переменного (AC) тока, питающего катушку. Полярность магнитного поля не имеет значения для притяжения железного якоря. Соленоиды могут использоваться для электрического открывания дверных защелок, открытия или закрытия клапанов, перемещения роботизированных конечностей и даже приведения в действие механизмов электрических переключателей. Однако, если соленоид используется для приведения в действие набора переключающих контактов, у нас есть настолько полезное устройство, что оно заслуживает собственного названия: реле.Реле чрезвычайно полезны, когда нам необходимо управлять большим током и / или напряжением с помощью небольшого электрического сигнала. Катушка реле, которая создает магнитное поле, может потреблять только доли ватта мощности, в то время как контакты, замыкаемые или размыкаемые этим магнитным полем, могут передавать нагрузке в сотни раз больше мощности.

Фактически, реле действует как двоичный (включенный или выключенный) усилитель. Как и в случае с транзисторами, способность реле управлять одним электрическим сигналом с помощью другого находит применение при построении логических функций.Более подробно эта тема будет рассмотрена в другом уроке. На данный момент будет исследована «усилительная» способность реле. На приведенной выше схеме катушка реле питается от источника низкого напряжения (12 В постоянного тока), а однополюсный однопозиционный (SPST) контакт прерывает высокий -цепь напряжения (480 В переменного тока). Вполне вероятно, что ток, необходимый для включения катушки реле, будет в сотни раз меньше номинального тока контакта. Типичные токи обмотки реле значительно ниже 1 А, в то время как номинальные характеристики контактов промышленных реле составляют не менее 10 А.Один узел катушка реле / ​​якорь может использоваться для приведения в действие более чем одного набора контактов. Эти контакты могут быть нормально разомкнутыми, нормально замкнутыми или любой их комбинацией. Как и в случае с переключателями, «нормальное» состояние контактов реле — это состояние, когда катушка обесточена, точно так же, как вы бы обнаружили реле, лежащее на полке, не подключенное к какой-либо цепи. Контакты реле могут быть открытыми площадками из металлического сплава, ртутными трубками или даже магнитными язычками, как и в других типах переключателей. Выбор контактов в реле зависит от тех же факторов, которые диктуют выбор контактов в других типах переключателей.Контакты на открытом воздухе лучше всего подходят для сильноточных приложений, но их склонность к коррозии и искрению может вызвать проблемы в некоторых промышленных средах. Ртутные и герконовые контакты не имеют искр и не подвержены коррозии, но их токопроводящая способность ограничена. Здесь показаны три небольших реле (около двух дюймов в высоту, каждое), установленных на панели как часть системы электрического управления на муниципальной водоочистной станции. Показанные здесь блоки реле называются «восьмеричными», потому что они подключаются в соответствующие розетки, электрические соединения закрепляются с помощью восьми металлических штифтов на дне реле.Винтовые клеммы, которые вы видите на фотографии, где провода подключаются к реле, на самом деле являются частью узла розетки, в который вставляется каждое реле. Такая конструкция облегчает снятие и замену реле в случае выхода из строя. Помимо способности позволить относительно небольшому электрическому сигналу переключать относительно большой электрический сигнал, реле также обеспечивают электрическую изоляцию между катушкой и контактными цепями. Это означает, что цепь катушки и цепь контактов электрически изолированы друг от друга.Одна цепь может быть постоянным током, а другая — переменным током (например, в примере схемы, показанной ранее), и / или они могут иметь совершенно разные уровни напряжения между соединениями или между соединениями и землей. Хотя реле по сути являются бинарными устройствами, полностью или полностью выключенными, существуют рабочие условия, при которых их состояние может быть неопределенным, как и в случае с полупроводниковыми логическими вентилями. Для того, чтобы реле положительно «втягивало» якорь и приводило в действие контакт (ы), через катушку должен проходить определенный минимальный ток.Эта минимальная величина называется втягивающим током и аналогична минимальному входному напряжению, которое требуется логическому вентилю для обеспечения «высокого» состояния (обычно 2 В для TTL, 3,5 В для CMOS). Однако, когда якорь подтягивается ближе к центру катушки, требуется меньший поток магнитного поля (меньший ток катушки), чтобы удерживать его там. Следовательно, ток катушки должен упасть ниже значения, значительно меньшего, чем ток втягивания, прежде чем якорь «выпадет» в подпружиненное положение и контакты вернутся в нормальное состояние.Этот уровень тока называется током отпускания, и он аналогичен максимальному входному напряжению, при котором вход логического элемента позволяет гарантировать «низкое» состояние (обычно 0,8 В для TTL, 1,5 В для CMOS). Гистерезис или разница между токами включения и отключения приводит к работе, аналогичной работе логического элемента триггера Шмитта. Токи включения и отключения (и напряжения) сильно различаются от реле к реле и указываются производителем.

  • Соленоид — это устройство, которое вызывает механическое движение за счет подачи питания на катушку электромагнита.Подвижная часть соленоида называется якорем.
  • Реле — это соленоид, предназначенный для приведения в действие контактов переключателя, когда его катушка находится под напряжением.
  • Ток включения — это минимальная величина тока катушки, необходимая для приведения в действие соленоида или реле из его «нормального» (обесточенного) положения.
  • Ток отключения — это максимальный ток катушки, ниже которого реле под напряжением вернется в свое «нормальное» состояние.

Что такое реле с задержкой времени?

Некоторые реле имеют своего рода механизм «амортизатора», прикрепленный к якорю, который предотвращает немедленное полное движение, когда катушка находится под напряжением или обесточена.Это дополнение дает реле свойство срабатывания с задержкой по времени. Реле с выдержкой времени могут быть сконструированы так, чтобы задерживать движение якоря при включении катушки, отключении питания или обоих случаях. Контакты реле с выдержкой времени должны быть указаны не только как нормально разомкнутые или нормально замкнутые, но и в зависимости от того, действует ли задержка в направлении закрытия или в направлении открытия. Ниже приводится описание четырех основных типов контактов реле с выдержкой времени.

Нормально открытый, закрытый по времени контакт

Во-первых, у нас есть нормально открытый, закрытый по времени (NOTC) контакт.Этот тип контакта обычно разомкнут, когда катушка обесточена (обесточена). Контакт замыкается подачей питания на катушку реле, но только после того, как катушка непрерывно запитана в течение заданного времени. Другими словами, направление движения контакта (закрытие или размыкание) идентично обычному замыкающему контакту, но есть задержка в направлении замыкания. Поскольку задержка происходит в направлении подачи питания на катушку, этот тип контакта также известен как нормально открытый, задержка включения:

Рисунок 9.28

Ниже приведена временная диаграмма работы этого контакта реле:

Рисунок 9.29

Нормально открытый контакт

с синхронизацией по времени

Затем у нас есть нормально разомкнутый контакт с таймером открытия (NOTO). Как и контакт NOTC, этот тип контакта обычно разомкнут, когда катушка обесточена (обесточена), и замкнут при подаче питания на катушку реле. Однако, в отличие от контакта NOTC, синхронизация происходит при обесточивании катушки, а не при подаче напряжения.Поскольку задержка происходит в направлении обесточивания катушки, этот тип контакта также известен как нормально разомкнутый, задержка выключения:

Рисунок 9.30

Ниже приведена временная диаграмма работы этого контакта реле:

Рисунок 9.31

Нормально замкнутый, открытый по времени контакт

Затем у нас есть нормально-замкнутый, открывающийся по времени (NCTO) контакт. Этот тип контакта нормально замкнут, когда катушка обесточена (обесточена).Контакт размыкается при подаче питания на катушку реле, но только после того, как на катушку непрерывно подается питание в течение заданного времени. Другими словами, направление движения контакта (закрытие или размыкание) идентично обычному размыкающему контакту, но есть задержка в направлении размыкания. Поскольку задержка происходит в направлении подачи питания на катушку, этот тип контакта также известен как нормально замкнутый с задержкой включения:

Рисунок 9.32

Ниже приведена временная диаграмма работы этого контакта реле:

Рисунок 9.33

Нормально закрытый, закрытый по времени контакт

Наконец, у нас есть нормально закрытый, закрытый по времени (NCTC) контакт. Как и контакт NCTO, этот тип контакта обычно замыкается, когда катушка обесточена (обесточена), и размыкается подачей питания на катушку реле. Однако, в отличие от контакта NCTO, синхронизация происходит при обесточивании катушки, а не при подаче напряжения. Поскольку задержка происходит в направлении обесточивания катушки, этот тип контакта также известен как нормально замкнутый, задержка выключения:

Рисунок 9.34

Ниже приведена временная диаграмма работы этого контакта реле:

Рисунок 9.35 Использование реле с выдержкой времени

в промышленных логических схемах управления

Реле с выдержкой времени

очень важны для использования в промышленных логических схемах управления. Вот некоторые примеры их использования:

  • Управление мигающим светом (время включения, время выключения): два реле задержки времени используются вместе друг с другом для обеспечения включения / выключения с постоянной частотой импульсов контактов для подачи прерывистой энергии на лампу.
  • Управление автоматическим запуском двигателя: Двигатели, которые используются для питания аварийных генераторов, часто оснащены элементами управления «автозапуском», которые позволяют автоматически запускать двигатель в случае отказа основного источника электроэнергии. Чтобы правильно запустить большой двигатель, сначала необходимо запустить некоторые вспомогательные устройства и дать им некоторое время для стабилизации (топливные насосы, масляные насосы предварительной смазки) перед подачей питания на стартер двигателя. Реле с выдержкой времени помогают упорядочить эти события для правильного запуска двигателя.
  • Управление безопасной продувкой печи: перед тем, как топку можно будет безопасно зажечь, необходимо запустить воздушный вентилятор в течение определенного времени, чтобы «очистить» камеру печи от любых потенциально воспламеняющихся или взрывоопасных паров.Реле с выдержкой времени обеспечивает логику управления печью с этим необходимым элементом времени.
  • Управление задержкой плавного пуска двигателя: вместо запуска больших электродвигателей путем переключения полной мощности из состояния полной остановки можно переключить пониженное напряжение для более «мягкого» пуска и уменьшения пускового тока. После заданной задержки времени (обеспечиваемой реле задержки времени) подается полная мощность.
  • Задержка последовательности конвейерной ленты: когда несколько конвейерных лент расположены для транспортировки материала, конвейерные ленты должны запускаться в обратной последовательности (последняя первая и первая последняя), чтобы материал не складывался в стопу или медленно -подвижной конвейер.Чтобы разогнать большие ремни до полной скорости, может потребоваться некоторое время (особенно, если используются средства управления двигателем с плавным пуском). По этой причине на каждом конвейере обычно имеется схема задержки по времени, чтобы дать ему достаточно времени для достижения полной скорости ленты перед запуском следующей подачи конвейерной ленты.

Расширенные функции таймера

В более старых механических реле с выдержкой времени использовались пневматические датчики или поршневые / цилиндровые устройства, заполненные жидкостью, для обеспечения «амортизации», необходимой для задержки движения якоря.В более новых конструкциях реле с выдержкой времени используются электронные схемы с цепями резистор-конденсатор (RC) для создания временной задержки, а затем для подачи питания на нормальную (мгновенную) катушку электромеханического реле с выходом электронной схемы. Реле электронного таймера более универсальны, чем более старые механические модели, и менее склонны к выходу из строя. Многие модели предоставляют расширенные функции таймера, такие как «однократный» (один измеренный выходной импульс для каждого перехода входа из обесточенного в под напряженный), «рециркуляционный» (повторяющиеся циклы включения / выключения выходного сигнала до тех пор, пока входное соединение находится в рабочем состоянии. запитан) и «сторожевой таймер» (меняет состояние, если входной сигнал не циклически включается и выключается повторно).

Рисунок 9.36

Рисунок 9.37

Рисунок 9.38 Реле «сторожевого таймера»

«Сторожевой» таймер особенно полезен для мониторинга компьютерных систем. Если компьютер используется для управления критическим процессом, обычно рекомендуется иметь автоматический сигнал тревоги для обнаружения «зависания» компьютера (ненормальная остановка выполнения программы из-за любого количества причин). Простой способ настроить такую ​​систему мониторинга — это заставить компьютер регулярно включать и выключать катушку реле сторожевого таймера (аналогично выходу таймера «рециркуляции»).Если выполнение компьютера останавливается по какой-либо причине, сигнал, который он выдает на катушку реле сторожевого таймера, перестанет циклически повторяться и зависнет в том или ином состоянии. Через некоторое время реле сторожевого таймера отключится и сигнализирует о проблеме.

  • Реле с выдержкой времени построены в следующих четырех основных режимах работы контактов:
  • 1: нормально открытый, закрытый по времени. Сокращенно «NOTC», эти реле открываются сразу после обесточивания катушки и замыкаются, только если катушка постоянно находится под напряжением в течение определенного периода времени.Также называемые нормально разомкнутыми реле с задержкой включения.
  • 2: нормально открытый, открытый по времени. Сокращенно «NOTO», эти реле замыкаются сразу после подачи питания на катушку и размыкаются после того, как катушка была обесточена на определенный период времени. Также называемые нормально разомкнутыми реле задержки выключения.
  • 3: нормально закрытый, открытый по времени. Сокращенно «NCTO», эти реле замыкаются сразу после обесточивания катушки и размыкаются, только если катушка постоянно находится под напряжением в течение определенного периода времени. Также называемые нормально замкнутыми реле с задержкой включения.
  • 4: нормально закрытый, закрытый по времени. Сокращенно «NCTC», эти реле открываются сразу после подачи питания на катушку и закрываются после того, как катушка была обесточена на определенный период времени. Также называемые нормально замкнутыми реле задержки выключения.
  • Одноразовые таймеры обеспечивают однократный контактный импульс заданной длительности для каждого включения катушки (переход от катушки выключен к катушке включен).
  • Таймеры рециркуляции обеспечивают повторяющуюся последовательность импульсов включения-выключения, пока катушка находится под напряжением.
  • Сторожевые таймеры срабатывают своими контактами только в том случае, если катушка не может непрерывно включаться и выключаться (включаться и выключаться) с минимальной частотой.

Рисунок 9.39

Рисунок 9.40

Рисунок 9.41

Лестничные диаграммы — это специализированные схемы, обычно используемые для документирования промышленных логических систем управления. Их называют «лестничными» диаграммами, потому что они напоминают лестницу с двумя вертикальными направляющими (питание) и таким количеством «ступенек» (горизонтальных линий), сколько нужно представить схем управления.Если бы мы хотели нарисовать простую лестничную диаграмму, показывающую лампу, управляемую ручным переключателем, она выглядела бы так: Обозначения «L 1 » и «L 2 » относятся к двум полюсам 120 В переменного тока. поставка, если не указано иное. L 1 — это «горячий» провод, а L 2 — заземленный («нейтральный») провод. Эти обозначения не имеют ничего общего с индукторами, просто чтобы запутать. Фактический трансформатор или генератор, питающий эту схему, для простоты опущен.На самом деле схема выглядит примерно так: Обычно в схемах промышленной релейной логики, но не всегда, рабочее напряжение для контактов переключателя и катушек реле будет составлять 120 вольт переменного тока. Системы с более низким напряжением переменного и даже постоянного тока иногда строятся и документируются в соответствии с «лестничными» диаграммами: до тех пор, пока все контакты переключателя и катушки реле имеют соответствующие номиналы, действительно не имеет значения, какой уровень напряжения выбран для работы системы. с участием. Обратите внимание на цифру «1» на проводе между переключателем и лампой.В реальном мире этот провод должен быть помечен этим номером с помощью термоусадочных или самоклеящихся этикеток, где бы это было удобно для идентификации. Провода, ведущие к коммутатору, будут обозначены «L 1 » и «1» соответственно. Провода, ведущие к лампе, будут иметь маркировку «1» и «L 2 » соответственно. Эти номера проводов упрощают сборку и обслуживание. Каждый проводник имеет свой уникальный номер провода для системы управления, в которой он используется. Номера проводов не меняются ни на каком соединении или узле, даже если размер, цвет или длина провода меняются при входе в точку соединения или выходе из нее.Конечно, желательно поддерживать одинаковые цвета проводов, но это не всегда практично. Важно то, что любая электрически непрерывная точка в цепи управления имеет один и тот же номер провода. Возьмем, к примеру, этот участок схемы с проводом № 25 в качестве единой, электрически непрерывной точечной резьбы, подсоединяемой ко многим различным устройствам: на лестничных диаграммах нагрузочное устройство (лампа, катушка реле, катушка соленоида и т. Д.) Почти всегда протягивается на правая часть перекладины. Хотя электрически не имеет значения, где расположена катушка реле внутри ступени, для надежной работы имеет значение, какой конец источника питания лестницы заземлен.Возьмем, к примеру, эту схему: здесь лампа (нагрузка) расположена с правой стороны перекладины, как и заземление источника питания. Это не случайность или совпадение; скорее, это целенаправленный элемент хорошей практики проектирования. Предположим, что провод №1 должен был случайно войти в контакт с землей, причем изоляция этого провода была стерта, так что оголенный провод вошел в контакт с заземленным металлическим кабелепроводом. Наша схема теперь будет работать следующим образом: если обе стороны лампы соединены с землей, лампа будет «закорочена» и не сможет получать питание для зажигания.Если бы выключатель замкнулся, произошло бы короткое замыкание, немедленно взорвавшее предохранитель. Однако подумайте, что произойдет с цепью с такой же неисправностью (провод №1 соприкасается с землей), за исключением того, что на этот раз мы поменяем местами переключатель и предохранитель (L 2 все еще заземлен): на этот раз случайное заземление провода №1 приведет к подаче питания на лампу, в то время как выключатель не подействует. Намного безопаснее иметь систему, которая перегорает предохранитель в случае замыкания на землю, чем иметь систему, которая неконтролируемо включает лампы, реле или соленоиды в случае той же самой неисправности.По этой причине нагрузка (и) всегда должна быть расположена ближе всего к заземленному силовому проводу на лестничной диаграмме.

Рисунок 9.42

Рисунок 9.43

Рисунок 9.44

  • Релейные диаграммы (иногда называемые «релейной логикой») представляют собой тип электрических обозначений и символов, часто используемых для иллюстрации того, как электромеханические переключатели и реле связаны между собой.
  • Две вертикальные линии называются «рельсами» и прикрепляются к противоположным полюсам источника питания, обычно 120 вольт переменного тока.L 1 обозначает «горячий» провод переменного тока, а L 2 — «нейтральный» (заземленный) провод.
  • Горизонтальные линии на лестничной диаграмме называются «ступенями», каждая из которых представляет уникальную параллельную ветвь цепи между полюсами источника питания.
  • Обычно провода в системах управления маркируются цифрами и / или буквами для идентификации. Правило состоит в том, что все постоянно подключенные (электрически общие) точки должны иметь одну и ту же этикетку.

Рисунок 9.45

Рисунок 9.46

Рисунок 9.47

Рисунок 9.48

Рисунок 9.49

Мы можем построить простые логические функции для нашей гипотетической схемы лампы, используя несколько контактов, и довольно легко и понятно задокументировать эти схемы с дополнительными ступенями к нашей исходной «лестнице». Если мы будем использовать стандартные двоичные обозначения для состояния переключателей и лампы (0 для не сработавшего или обесточенного; 1 для сработавшего или запитанного), можно составить таблицу истинности, чтобы показать, как работает логика: Теперь лампа загорится если срабатывает контакт A или контакт B, потому что все, что требуется для включения лампы, — это иметь хотя бы один путь для прохождения тока от провода L 1 к проводу 1.У нас есть простая логическая функция ИЛИ, реализованная только с помощью контактов и лампы. Мы можем имитировать логическую функцию И, подключив два контакта последовательно, а не параллельно: теперь лампа активируется только в том случае, если контакт A и контакт B задействованы одновременно. Путь существует для тока от провода L 1 к лампе (провод 2) тогда и только тогда, когда оба контакта переключателя замкнуты. Функция логической инверсии, или НЕ, может быть выполнена на контактном входе, просто используя нормально замкнутый контакт вместо нормально разомкнутого контакта: теперь лампа активируется, если контакт не срабатывает, и отключается, когда контакт срабатывает.Если мы возьмем нашу функцию ИЛИ и инвертируем каждый «вход» с помощью нормально замкнутых контактов, мы получим функцию И-НЕ. В специальном разделе математики, известном как булева алгебра, этот эффект изменения идентичности вентильной функции при инверсии входных сигналов описывается теоремой ДеМоргана, которая будет более подробно исследована в следующей главе. контакт не сработал. Он погаснет только при одновременном срабатывании обоих контактов. Точно так же, если мы возьмем нашу функцию И и инвертируем каждый «вход» с помощью нормально замкнутых контактов, мы получим функцию ИЛИ-ИЛИ: шаблон быстро обнаруживается, когда лестничные схемы сравниваются с их аналогами логического элемента:

  • Параллельные контакты эквивалентны логическому элементу ИЛИ.
  • Контакты серии

  • эквивалентны логическому элементу AND.
  • Нормально замкнутые контакты эквивалентны вентилю НЕ (инвертору).

Рисунок 9.50 Рисунок 9.51

Рисунок 9.52

Мы также можем создавать функции комбинационной логики, группируя контакты в последовательно-параллельную схему. В следующем примере у нас есть функция исключающего ИЛИ, построенная из комбинации логических элементов И, ИЛИ и инвертора (НЕ): Верхняя ступень (замыкающий контакт A последовательно с замыкающим контактом B) является эквивалентом верхнего НЕ / И комбинация ворот.Нижняя ступенька (замыкающий контакт A последовательно с замыкающим контактом B) эквивалентен комбинации нижнего элемента НЕ / И. Параллельное соединение между двумя звеньями в проводе номер 2 образует эквивалент логического элемента ИЛИ, позволяя либо звену 1, либо звену 2 запитать лампу. Чтобы реализовать функцию исключающего ИЛИ, нам пришлось использовать два контакта на каждый вход: один для прямого входа, а другой для «инвертированного» входа. Два контакта «А» физически приводятся в действие одним и тем же механизмом, как и два контакта «В».Общая связь между контактами обозначается меткой контакта. Нет ограничений на количество контактов на переключатель, которое может быть представлено на лестничной диаграмме, поскольку каждый новый контакт на любом переключателе или реле (нормально разомкнутом или нормально замкнутом), используемых на диаграмме, просто помечен одной и той же меткой. Иногда несколько контактов на одном переключателе (или реле) обозначаются составными метками, такими как «A-1» и «A-2» вместо двух меток «A». Это может быть особенно полезно, если вы хотите специально указать, какой набор контактов на каждом переключателе или реле используется для какой части цепи.Для простоты я воздержусь от таких сложных обозначений в этом уроке. Если вы видите общую метку для нескольких контактов, вы знаете, что все эти контакты приводятся в действие одним и тем же механизмом. Если мы хотим инвертировать выход какой-либо логической функции, генерируемой переключателем, мы должны использовать реле с нормально замкнутым контактом. Например, если мы хотим активировать нагрузку на основе инверсии, или НЕ, нормально разомкнутого контакта, мы могли бы сделать это: мы назовем реле «реле управления 1» или CR 1 .Когда катушка CR 1 (обозначенная парой скобок на первой ступени) находится под напряжением, контакт на второй ступеньке размыкается, тем самым обесточивая лампу. От переключателя A к катушке CR 1 логическая функция не инвертируется. Нормально замкнутый контакт, приводимый в действие катушкой реле CR 1 , обеспечивает функцию логического инвертора для включения лампы, противоположной состоянию срабатывания переключателя. Применяя эту стратегию инверсии к одной из наших функций инвертированного входа, созданной ранее, такой как OR-to-NAND, мы можем инвертировать выход с помощью реле, чтобы создать неинвертированную функцию: от переключателей к катушке CR 1 , логическая функция — это функция логического элемента И-НЕ.Нормально замкнутый контакт CR 1 обеспечивает одну последнюю инверсию, чтобы превратить функцию И-НЕ в функцию И.

  • Параллельные контакты логически эквивалентны логическому элементу ИЛИ.
  • Контакты серии

  • логически эквивалентны логическому элементу И.
  • Нормально замкнутые (Н.З.) контакты логически эквивалентны вентилю НЕ.
  • Реле должно использоваться для инвертирования выхода функции логического элемента, в то время как простых нормально замкнутых переключающих контактов достаточно для представления инвертированных входов вентиля.

Рисунок 9.53 Рисунок 9.54

Рисунок 9.55

Рисунок 9.56.

. Практическое применение логики переключателя и реле в системах управления, где необходимо выполнить несколько условий процесса, прежде чем оборудование будет запущено. Хорошим примером этого является автомат горения для больших топочных печей. Чтобы горелки в большой печи могли запускаться безопасно, система управления запрашивает «разрешение» у нескольких переключателей процесса, включая высокое и низкое давление топлива, проверку потока воздушного вентилятора, положение заслонки выхлопной трубы, положение дверцы доступа и т. Д.Каждое условие процесса называется разрешающим, и каждый разрешающий переключающий контакт соединен последовательно, так что, если какой-либо из них обнаруживает небезопасное состояние, цепь будет разомкнута: если все разрешающие условия соблюдены, CR 1 включится и загорится зеленая лампа. В реальной жизни должно быть включено больше, чем просто зеленая лампа: обычно управляющее реле или соленоид топливного клапана помещается в эту ступень цепи, которая будет запитана, когда все разрешающие контакты были «в порядке», то есть все замкнуты. .Если какое-либо из разрешающих условий не выполнено, последовательная цепочка контактов переключателя будет разорвана, CR 2 обесточится, и загорится красная лампа. Обратите внимание, что контакт высокого давления топлива нормально замкнут. Это потому, что мы хотим, чтобы контакт переключателя размыкался, если давление топлива становится слишком высоким. Поскольку «нормальное» состояние любого реле давления — это когда к нему прикладывается нулевое (низкое) давление, и мы хотим, чтобы этот переключатель открывался при чрезмерном (высоком) давлении, мы должны выбрать переключатель, который замкнут в своем нормальном состоянии.Другое практическое применение релейной логики — в системах управления, где мы хотим гарантировать, что два несовместимых события не могут произойти одновременно. Примером этого является управление реверсивным двигателем, где два контактора двигателя подключены для переключения полярности (или чередования фаз) на электродвигатель, и мы не хотим, чтобы контакторы прямого и обратного хода включались одновременно: когда контактор M 1 включен под напряжением 3 фазы (A, B и C) подключены непосредственно к клеммам 1, 2 и 3 двигателя соответственно.Однако, когда контактор M 2 находится под напряжением, фазы A и B меняются местами, A идет к клемме 2 двигателя, а B идет к клемме 1 двигателя. Это реверсирование фазных проводов приводит к тому, что двигатель вращается в противоположном направлении. Давайте рассмотрим схему управления этими двумя контакторами: обратите внимание на нормально замкнутый контакт «OL», который представляет собой контакт тепловой перегрузки, активируемый элементами «нагревателя», включенными последовательно с каждой фазой двигателя переменного тока. Если нагреватели станут слишком горячими, контакт изменится из нормального (замкнутого) состояния на разомкнутый, что предотвратит включение любого контактора.Эта система управления будет работать нормально, пока никто не нажимает обе кнопки одновременно. Если бы кто-то сделал это, фазы A и B были бы замкнуты накоротко вместе в силу того факта, что контактор M 1 посылает фазы A и B прямо на двигатель, а контактор M 2 меняет их местами; фаза A будет замкнута на фазу B и наоборот. Очевидно, это плохая конструкция системы управления! Чтобы этого не произошло, мы можем спроектировать схему так, чтобы включение одного контактора предотвращало включение другого.Это называется блокировкой, и это достигается за счет использования вспомогательных контактов на каждом контакторе как таковых: Теперь, когда M 1 находится под напряжением, нормально замкнутый вспомогательный контакт на второй ступени будет разомкнут, что предотвращает M 2 , даже если нажата кнопка «Реверс». Точно так же включение M 1 предотвращается, когда M 2 находится под напряжением. Также обратите внимание на то, как были добавлены дополнительные номера проводов (4 и 5), чтобы отразить изменения проводки.Следует отметить, что это не единственный способ блокировки контакторов для предотвращения короткого замыкания. Некоторые контакторы оснащены опцией механической блокировки: рычагом, соединяющим якоря двух контакторов вместе, так что они физически не могут замыкаться одновременно. Для дополнительной безопасности все же можно использовать электрические блокировки, и из-за простоты схемы нет веских причин не использовать их в дополнение к механическим блокировкам.

  • Переключающие контакты, установленные в ступени релейной логики, предназначенные для прерывания цепи, если определенные физические условия не выполняются, называются разрешающими контактами, потому что система требует разрешения от этих входов для активации.
  • Переключающие контакты, предназначенные для предотвращения одновременного выполнения системой управления двух несовместимых действий (например, одновременное включение электродвигателя вперед и назад), называются блокировками.

Силовой выключатель

— Схема работы и управления

Понимание схемы выключателя важно, если вы планируете проектировать подстанцию. Довольно часто бывает сложно разобраться во всей схеме с первого взгляда. Поэтому рисунок ниже, изображающий схему выключателя, будет использован для упрощения и объяснения различных элементов конструкции выключателя и управления им.Рисунок 1: Цепь включения и отключения выключателя

Формы контактов

Прежде чем объяснять, что делает каждое устройство в схеме, необходимо понять различные формы вспомогательных контактов. Каждый выключатель оснащен вспомогательным выключателем. Он механически связан с механизмом включения выключателя. Внутри корпуса вспомогательного переключателя вы можете иметь либо форму «a» (также известную как 52a по ANSI), либо форму «b» (также известную как 52b).

Рисунок 2: Группа контактов вспомогательного переключателя, механически связанных с приводным стержнем масляного выключателя.

Контакт в форме «a» представляет собой нормально разомкнутый (Н.О.) контакт. Таким образом, когда выключатель разомкнут, его контакты 52a разомкнуты. Когда выключатель замкнут, контакты 52a замкнуты. Контакт 52a отслеживает состояние выключателя.

Контакт формы «b» представляет собой нормально замкнутый (Н.З.) контакт. Он действует прямо противоположно тому, что делает «а». Когда прерыватель разомкнут, контакты 52b замкнуты. Когда прерыватель замкнут, контакты 52b разомкнуты.

С контактом 52a в цепи отключения (как показано на схеме выше), как только выключатель размыкается, этот контакт размыкается.Теперь независимо от того, что делают реле, катушка отключения изолирована. С другой стороны, при разомкнутом выключателе контакт 52b в замкнутой цепи замкнут, позволяя при желании замкнуть.

Помимо контактов вспомогательного выключателя выключателя, в схеме выключателя вы увидите такие реле, как реле защиты от насосов 52Y, реле низкого уровня газа 63X, реле пониженного напряжения 27 и т. Д. Контакты «a» и «b» каждого из этих реле заблокированы с другими реле или переключателями, так что они либо разрешают, либо не разрешают работу выключателя.

Схема отключения выключателя

Рисунок 3: Схема управления отключением

Для цепи отключения необходимо подключить контакты реле отключения ‘a’ параллельно. См. Рисунок 2. Поэтому, когда замыкается одно реле или переключающий контакт, замыкая цепь, срабатывает выключатель. Единственным исключением из параллельного подключения контактов является контакт вспомогательного реле низкого уровня газа (63X на рисунке). Этот подключен последовательно. Почему?

В современных силовых выключателях для гашения дуги используется гексафторид серы (SF6).Без достаточного количества газа, то есть с уменьшенной отключающей способностью, внутри резервуара может произойти вспышка. Для предотвращения пробоев из-за низкого уровня газа выключатели оснащены реле ANSI ’63’. Срабатывание выключателя отключается контактом этого реле.

Большинство современных автоматических выключателей имеют две катушки отключения. При подаче питания на выключатель срабатывает любой из них. Поскольку в систему защиты и управления энергосистемой встроено хорошее резервирование, нередко можно увидеть все первичные реле в катушке отключения отключения системы 1 и катушке отключения резервного отключения 2.

Здесь я надеюсь, что читатель понял стратегию последовательно-параллельного размещения контактов реле.

Давайте посмотрим на другие реле и переключатели из цепи отключения нашего выключателя. Катушка отключения реле пониженного напряжения 27B подключена к тому же источнику постоянного тока, что и источник, питающий цепь отключения. Когда это питание прерывается, катушка реле 27B обесточивается, приводя в действие ее контакты. В нашем выключателе мы не блокируем отключение из-за этого ненормального состояния. В отрасли принято сигнализировать только локально и пересылать сигнал тревоги удаленному оператору через SCADA.Выключатель также оснащен переключателем 43, который переключает между местным и дистанционным отключением. Местное расположение позволяет людям, находящимся у распределительной коробки выключателя, отключить выключатель, замкнув управляющий переключатель (CS). Переключение его в дистанционное положение позволяет реле в диспетчерской отключать выключатель.

Целевые устройства

Целевые лампы используются в цепях для передачи определенных условий. Когда выключатель замкнут и находится под напряжением, загорается красная лампа, указывая на то, что выключатель находится под напряжением.При размыкании выключателя загорается зеленая лампа — цепь в комплекте с контактом 52b переключается с размыкания на замыкание.

Теперь вы можете заметить, что красная контрольная лампа подключена таким образом, что по существу замыкает реле отключения и срабатывает автоматический выключатель. Неудивительно, что это не так. Лампы-мишени имеют достаточное сопротивление (~ 200 Ом для цепи 125 В постоянного тока), ограничивая ток, который может питать катушку.

Схема включения выключателя

Рисунок 4: Схема управления включением

Для этой схемы необходимо последовательно соединить контакт реле управления выключателем «a» с цепочкой из 86 контактов реле блокировки «b» до того, как вы нажмете реле антипомпы. замкнутая цепь.Почему? Что ж, вы бы хотели замкнуть выключатель в неисправной цепи? См. Рисунок 3. В этом примере у вас есть контакты «b» 86T (трансформатор LOR) и 86B (шина LOR), соединенные последовательно с контактом «a» реле управления выключателем SEL351S. Следовательно, когда происходит отказ трансформатора или шины, соответствующий ему LOR блокирует замыкание цепи SEL351S.

Современные реле управления выключателем запрограммированы на проверку синхронизма. То есть, прежде чем выключатель будет включен, реле проверяет фазовый угол источника и напряжение на стороне нагрузки любой одной фазы.Если углы не синхронизированы, логика реле не позволит сработать замыкающему управляющему контакту.

Замыкающая цепь также имеет контакты от выключателя двигателя (MS). Двигатель используется для взвода пружины, которая замыкается-срабатывает. Контакты выключателя двигателя не позволяют выключателю замкнуться, пока он не завершит свою работу.

Хорошо! Хватит теории. Хотите реальную реализацию дизайна? Тогда ознакомьтесь с электронной книгой ниже. Используется популярная в отрасли схема выключателя Siemens SPS2 на 138 кВ. Онлайновая ретрансляция для двух разных подстанций, созданная с нуля, чтобы объяснить, что отключает, закрывает и блокирует закрытие.Спасибо за поддержку этого блога.

Схема управления автоматическим выключателем Aleen Mohammed

Реле защиты от накачки

Для предотвращения непреднамеренного многократного включения выключатели оснащены реле защиты от накачки (обозначение 52Y ANSI). Предположим сценарий, в котором неисправность сохраняется на линии, и человек пытается замкнуть выключатель на ней. Хотя человек нажимает кнопку включения на секунду или две, для выключателя, который работает циклически, эта продолжительность составляет вечность. При нажатой кнопке включения выключатель несколько раз пытается размыкаться и замыкаться.Поскольку двигатель выключателя не рассчитан на продолжительную работу, это может привести к серьезным повреждениям.

В заключение, имейте в виду, что не все реле в здании управления могут обрабатывать мгновенный пусковой ток от катушки отключения выключателя. Например, управляющие реле SCADA. Промежуточные реле, подобные тем, которые производятся Potter-Brumfield, обычно устанавливаются в качестве посредников. Таким образом, в нашем случае реле SCADA отключает промежуточное реле, и это реле активирует катушку отключения выключателя.

Большинство современных микропроцессорных реле, особенно производства Schweitzer, могут выдерживать пусковые токи до 30 А и, таким образом, могут быть подключены напрямую к катушкам выключателя.

Сводка

  • Схема выключателя представляет собой сеть блокированных реле и переключателей.
  • Работа выключателя контролируется реле и переключателями.
  • Контакты отключения подключены параллельно.
  • Замыкающие контакты соединены последовательно, т.е. контакт реле управления выключателем «a», за которым следует серия контактов LOR «b».

Обозначения реле. Символы катушки, соленоида, электромагнита и контактов

Символы реле — символы катушки, соленоида, электромагнита и контактов

Реле с электромагнитным управлением

Реле с электромагнитным управлением имеет катушку, намотанную вокруг сердечника, который создает магнитное поле, когда катушка возбуждается током, протекающим через него. Магнитное поле тянет рычаг (подвижный контакт), чтобы замкнуть или разорвать контакт.

Электромагнитное реле с кнопкой

Это реле имеет кнопку вместо рычага.Катушка под напряжением втягивает кнопку, замыкая или размыкая контакт.

Общее реле

Реле — это электрический переключатель, который имеет набор управляющих клемм и контактных клемм. Клеммы управления управляются одним или несколькими управляющими сигналами для переключения контактных клемм. Они используются для переключения цепей с относительно высокой мощностью с использованием сигналов малой мощности.

Реле с двойной катушкой

Реле этого типа имеют две катушки.Каждая катушка имеет отдельные клеммы управления. Любая из двух катушек используется для замыкания или размыкания контакта. Когда катушка 1 находится под напряжением, она вступает в контакт, в то время как подача питания на катушку 2 размыкает контакт. Реле с двойной обмоткой — это в основном устройства фиксации, контакты которых остаются в своем положении даже после обесточивания катушки.

Реле с двойной обмоткой и противоположным направлением обмоток

Реле с двойной обмоткой такого типа имеет обмотки, противоположные друг другу. Магнитное поле, создаваемое одной катушкой, противоположно другой.Каждая катушка меняет положение контактов при подаче напряжения.

Реле максимального тока

Реле максимального тока — это защитное реле, которое срабатывает, когда ток превышает предел, для защиты системы. Он в основном изолирует систему от тока короткого замыкания, размыкая контакт между ними.

Реле минимального тока

Это также реле защиты по току, используемое для защиты системы или цепи от низкого тока. Он активируется, когда ток уменьшается от указанного предела.

Реле дифференциального тока

Дифференциальное реле работает на разности фаз между входным и выходным током системы. Если есть какая-либо разница, это означает наличие тока повреждения, поэтому он начинает переключаться. Они используются для защиты трансформаторов, фидеров, двигателей и т. Д.

Реле быстрого отключения

Как следует из названия, такой тип реле имеет очень быструю скорость отключения. Как только с катушки отключается питание, катушка немедленно обесточивается и, таким образом, переключает контакт.

Реле медленного возбуждения

Реле такого типа имеют медленно работающую катушку. Во время возбуждения катушки есть задержка по времени для переключения контактных выводов.

Реле медленной дезактивации

Реле такого типа имеет задержку по времени при отключении питания от его клемм управления. Параллельно подключен конденсатор, который поддерживает катушку под напряжением в течение определенного времени в зависимости от ее характеристик. После разряда конденсатора катушка обесточивается и переключает контакты.

Реле быстрого переключения

Это реле быстрого переключения, которое может мгновенно переключаться из активированного состояния в деактивированное, очень быстро и наоборот. Катушка такого реле включается или отключается, как только питание подается или снимается соответственно. Они используются для приложений мгновенного переключения.

Неисправное реле напряжения

Реле защиты такого типа срабатывает при неисправном напряжении в линии. Когда в линии возникает сбой напряжения, который может вызвать повреждение оборудования, реле срабатывает, чтобы предотвратить такое повреждение.

Реле доступа к карте

Это электронное реле, работающее на специальных картах. Большинство реле доступа к карте представляют собой беспроводные реле, которые идентифицируют карту и по беспроводной сети передают сигнал на реле для активации или деактивации. Они используются в целях безопасности.

Реле не зависит от переменного тока

Катушка такого типа не подвержена влиянию переменного тока.

Дифференциальное реле

Дифференциальные реле работают на разнице между двумя электрическими величинами.Они активируются, когда указанная разница превышает или уменьшает фиксированный предел. Большинство дифференциальных реле представляют собой защитные реле, используемые для защиты систем.

Поляризованное реле

Поляризованное реле — это тип реле, переключение которого зависит от направления тока, протекающего через катушку. Некоторые реле имеют магнитную поляризацию, другие используют диод, включенный последовательно с катушкой, что предотвращает протекание тока в обратном направлении.

Магнитно поляризованное реле

Поляризованное реле состоит из электромагнитной катушки и постоянного магнита.Магнитный поток катушки искажает магнитный поток постоянного магнита, чтобы переключать контакты в любом положении. В этих реле обычно три позиции. Обычно он находится в нейтральном положении, и направление тока переключает его в любое из двух других положений.

Электромагнитное реле

Реле такого типа имеет электромагнитную катушку, на которую подается напряжение переменного или постоянного тока. Катушка создает магнитное поле, которое притягивает рычаг (контакт) для замыкания или размыкания контакта.

Тепловое реле

Реле такого типа работает от температуры. Есть биметаллическая полоса, которая изгибается при нагревании. Теплоизлучающий элемент внутри реле из-за сильного тока сгибает металлическую полосу, чтобы разорвать или замкнуть контакт. Они используются для защиты машин от перегрузки.

Твердотельное реле

Твердотельное реле (SSD) — это тип реле, которое сделано из полупроводников и использует оптопару для переключения главной цепи.В нем нет движущихся или механических частей, поэтому они имеют больший срок службы, так как механические контакты изнашиваются при переключении. Отсутствует переключающий шум или влияние вибрации или движения на его переключение.

Шаговое реле

Шаговое реле — это тип реле, которое направляет входной ток через одну из многих выходных клемм с помощью серии управляющих импульсов. Импульсы перемещают контактный рычаг, пошагово поворачивая его, чтобы подключить его к одной из нескольких выходных клемм.

Реле дистанционного управления

Реле такого типа управляются с помощью беспроводного пульта дистанционного управления.Эти реле позволяют пользователю или любой системе управлять им без какого-либо физического или электрического подключения. Они реле могут включаться / выключаться или переключаться на один из нескольких выходов в зависимости от его типа.

Импульсное реле

Импульсное реле — это тип реле с фиксацией, которое активируется импульсом напряжения. Он сохраняет свое положение, т.е. либо ВЫКЛ, либо ВКЛ, до тех пор, пока не появится импульс напряжения.

Remanance Relay

Remanance Relay — это тип реле с фиксацией, которое сохраняет свое положение благодаря остаточному магнитному полю в сердечнике.Сердечник обесточивается током в обратном направлении.

Прерывистое реле

Реле такого типа имеет функцию выдержки времени. После активации его контакты замыкаются через фиксированный промежуток времени, а затем снова открываются. Цикл повторяется до тех пор, пока не будет отключен источник питания.

Электромагнитный клапан

Электромеханический клапан — это электромеханический клапан, который используется для регулирования потока любой жидкости или переключения потока жидкости в другие порты.Электромагнитные клапаны бывают разных типов в зависимости от тока и его механизма.

Реле переменного тока

Как следует из названия, катушка такого реле запитывается только при подаче переменного тока. Переменный ток создает изменяющееся магнитное поле в катушке, что приводит к притяжению контактного вывода.

Реле задержки включения / выключения

Это символ, обозначающий реле, которое имеет функцию задержки по времени как для активации, так и для деактивации.Контакты таких реле включаются и выключаются с регулируемой задержкой по времени для подачи импульсов питания. Мигающий свет является ярким примером применения реле с выдержкой времени.

Реле механического резонанса

Реле такого типа обнаруживает механический резонанс в системе и срабатывает при возникновении резонанса. Механический резонанс — это явление, когда механическая частота становится равной собственной частоте системы. В этом случае резонансная частота составляет 25 Гц.

Реле блокировки

Реле блокировки состоит из двух или более чем двух катушек с отдельными контактами, и включение одной катушки зависит от положения контактов других катушек.

Герконовое реле

Герконовое реле состоит из магнитного контакта, заключенного в трубку, заполненную инертным газом. Контакты заключены внутри электромагнитной катушки. Контакт подключается, когда катушка находится под напряжением или если есть внешнее магнитное поле.Он очень быстр и чувствителен к низким токам, но имеет очень низкие значения тока и напряжения.

Реле максимального напряжения

Реле защиты такого типа используется для защиты от высокого напряжения. . Он активируется, когда напряжение превышает указанный предел напряжения реле.

Реле минимального напряжения

Это также реле защиты, но оно срабатывает, когда уровень напряжения снижается от предварительно заданного предела. Он защищает схему от низкого напряжения.

Реле отсутствия напряжения

Реле защиты по напряжению такого типа обнаруживает наличие напряжения. Когда подача напряжения отключена, он активируется. Он используется в пускателях двигателей для увеличения сопротивления при снятии напряжения, чтобы двигатель не запускался автоматически с низким сопротивлением якоря (которое может привести к его повреждению).

Дистанционное реле

Дистанционное реле или реле импеданса работает на импедансе между повреждением в линии и точкой его установки.Импеданс измеряется номинальными значениями тока и напряжения от CT & PT. Как только импеданс уменьшается от предела импеданса реле, реле активируется.

Реле защиты обрыва проводника

Реле защиты такого типа используются для обнаружения обрыва проводника в 3-фазной энергосистеме. Он работает на соотношении тока прямой последовательности (I1) к току обратной последовательности. Соотношение значительно увеличивается при обрыве фазы, и реле активирует сигнализацию.

Реле минимальной мощности

Реле защиты такого типа контролирует подачу мощности. Как только мощность упадет от своего порога, он активируется, чтобы разорвать или установить контакт.

Реле защиты от короткого замыкания в катушках

Это реле обнаруживает короткое замыкание между витками катушек и активирует защитные меры для предотвращения дальнейшего повреждения систем.

Реле обратного тока

Реле такого типа размыкают контакты при протекании тока в обратном направлении.Он используется в генераторах постоянного тока, когда напряжение батареи выше, чем напряжение генератора, реле отключается, чтобы остановить разрядку батареи.

Реле обнаружения трехфазного отказа

Это реле защиты, используемое для трехфазной нагрузки, такой как двигатель или другое оборудование, для предотвращения его запуска из-за повреждения или перегорания во время обрыва фазы или отказа любой фазы.

Реле максимального / минимального тока

Такое реле защиты используется для защиты от низкого или высокого тока.Пока ток остается в пределах своего предела, реле не срабатывает, но как только ток пересекает какой-либо (неправильный ток), ограничьте разрыв контактов для защиты цепи.

Реле остановки двигателя

Остановка двигателя — это состояние, при котором обмотка находится под напряжением, но ротор не вращается. Во время остановки двигатель потребляет большой ток, который может вызвать перегрев. Это из-за большой нагрузки при запуске или потери фазы. Реле блокировки защищает двигатель от такого состояния.

Реле частоты

Реле этого типа работает на частоте энергосистемы. Они используются для обнаружения и защиты от аномальных частот (пониженная частота и повышенная частота) в генераторах и т. Д. Если частота превышает или уменьшается от указанного предела, он активируется для переключения контактов.

Реле автоматического повторного включения

Реле такого типа может автоматически повторно включаться после размыкания из-за сбоя питания.Они используются в энергосистемах, где неисправность может исчезнуть сама собой после отказа. Если неисправность все еще существует, реле блокирует контакты в разомкнутом состоянии после нескольких попыток.

Реле максимального тока с выдержкой времени

Реле защиты от тока такого типа добавляет функцию выдержки времени. Они используются в энергосистемах, которые могут выдерживать высокий ток в течение короткого времени. Если ток остается высоким в течение определенного времени, реле размыкает контакт.

Контрольное реле

Такой тип защиты или реле аварийной сигнализации контролирует или измеряет электрические величины и защищает цепи от них, когда они превышают установленный предел.Звездочка заменяется символом этого количества. Типы реле контроля: реле максимального напряжения / тока, реле минимального напряжения / тока и т. Д.

Электромагнит

Электромагнит — это провод, намотанный на катушку вокруг магнитного сердечника. Ток, протекающий через катушку, создает магнитное поле, которое усиливается магнитопроводом. Он используется в реле для срабатывания контактных клемм.

Открытые контакты

Эти символы используются для обозначения открытых контактов реле.Это означает, что контакт разомкнут и ток отсутствует.

Замкнутые контакты

Эти символы обозначают замкнутые контакты или замыкающий контакт. Контакты короткие, и через них может протекать ток.

Нормально разомкнутый контакт

Этот символ представляет контакты реле, которые разомкнуты при отсутствии питания. Цепь разомкнута, ток отсутствует. Когда реле активируется, замыкаются контакты, и оно начинает проводить.

Нормально замкнутый контакт

Это контакт реле, который находится в замкнутом положении при отсутствии питания. контакты размыкаются, когда реле срабатывает для разрыва цепи.

Переключающий контакт

Это переключающий контакт реле, которое замкнуто или подключено к одной клемме (известной как нормально закрытая клемма), когда реле деактивировано, а другая клемма разомкнута (известная как нормально разомкнутая клемма). Он изменяет положение контакта при срабатывании реле.

Переключатель

Эти два символа обозначают переключающую часть реле, которая используется для включения / выключения или переключения тока с одной клеммы на другую.

Другие символы в области электротехники и электроники:

Основы инженерии: реле и контакторы

Загрузите эту статью в формате .PDF

Реле и контакторы используют различные технологии для переключения сигналов и силовых соединений. Многие устройства, называемые реле, используют похожие методы и топологии, но терминология может сбивать с толку.Вот несколько основных различий, которые различают разные типы реле и контакторных переключателей.

Твердотельные реле (SSR) управляют токами нагрузки с помощью полупроводниковых переключателей, таких как симисторы, тиристоры (выпрямители с кремниевым управлением) или силовые транзисторы. Входные сигналы, управляющие переключением, обычно поступают в устройство через механизмы изоляции, такие как трансформаторы, герконовые реле или оптоизоляторы. Эти механизмы изоляции предотвращают непреднамеренное попадание тока большой мощности на релейный вход в случае отказа.

Типичное твердотельное реле включает входы, изолированные от силовых соединений, секцию переключения питания, состоящую из твердотельных переключателей, таких как симисторы, силовые MOSFET или IGBT, а также демпферную схему для уменьшения электромагнитных помех при включении силовой цепи. переключатели. ТТР также часто включаются и выключаются в точке перехода через нуль волны переменного тока в качестве средства снижения нагрузки на элементы схемы.

Некоторые SSR включают в себя демпфирующие цепи или детекторы перехода через ноль, чтобы уменьшить выбросы и переходные процессы, возникающие, когда SSR переключает ток нагрузки через индуктивную нагрузку, где внезапное прерывание тока приводит к резкому повышению напряжения на реле в соответствии с законом Фарадея.Напряжение, генерируемое на реле, превышающее допустимое, может повредить или разрушить его. Демпфер, обычно представляющий собой диод с обратным включением, обеспечивает кратковременный путь переменного тока вокруг устройства переключения реле, который позволяет индуктивному элементу разряжаться.

Типичными областями применения твердотельных реле являются те, в которых быстрое включение / выключение приводит к быстрому износу обычных электромеханических реле. SSR общего назначения имеют время цикла включения / выключения до 100 000 срабатываний. Доступны SSR, которые могут активироваться обычными напряжениями логического уровня CMOS и TTL.

В типичном электромеханическом реле используется якорь, который поворачивается, когда его притягивает магнитное поле возбуждающей катушки. Движение якоря открывает и закрывает механические контакты.

Электромеханические реле размыкают и замыкают электрические контакты для включения и выключения нагрузки. Большинство электромеханических реле содержат подвижный компонент, называемый якорем, который притягивается магнитным полем, создаваемым катушкой. Их часто используют, потому что они стоят меньше, чем соответствующие электронные переключатели.Но некоторые или их качества превосходят SSR. Например, электромеханические реле могут иметь множество контактов, электрически изолированных друг от друга. Электромеханические реле также имеют контактное сопротивление, которое, как правило, ниже, чем у SSR (десятки миллиомов против примерно 100 Ом). Контактная емкость также меньше, что может принести пользу высокочастотным цепям. Электромеханические реле с меньшей вероятностью срабатывают при переходных процессах, чем твердотельные реле, и могут быть менее легко повреждены кратковременными короткими замыканиями или перегрузками.

Электромеханические реле и другие важные отличия от твердотельных реле. Во-первых, катушки реле обладают высокой индуктивностью, а значение индуктивности непостоянно. Индуктивность низкая сразу после подачи питания и увеличивается по мере приближения тока к установившемуся уровню и замыкания якоря реле. Напротив, SSR имеют в основном резистивные входы и постоянный входной ток.

Во-вторых, электромеханические реле переключаются намного медленнее, чем SSR (обычно от 5 до 15 мс против примерно 1 мс).Индуктивность катушки является основной причиной, но также важны масса якоря и контактных структур.

В-третьих, индуктивность катушки реле может вызывать переходные процессы высокого напряжения при обесточивании устройства. Демпферные схемы могут уменьшить переходные процессы, но также могут задержать отключение реле. Дуги на контактах электромеханических реле могут вызывать электромагнитные помехи, когда контакт отскакивает во время размыкания или замыкания.

Функции реле

обычно описываются с использованием обозначения формы или обозначения NARM (Национальная ассоциация производителей реле).Существует множество типов форм, но здесь кратко излагаются наиболее широко используемые.

: Герконовое реле состоит из герконов внутри рабочей катушки. Геркон содержит пару (или более) намагничиваемых гибких металлических язычков, концевые части которых разделены небольшим зазором, когда переключатель разомкнут. Язычки герметично запаяны в противоположных концах стеклянной трубчатой ​​оболочки. В герконовых реле магнитное поле от катушки сжимает язычки вместе, замыкая контакты. Жесткость язычков заставляет их разъединяться и размыкать цепь, когда магнитное поле прекращается.

Количество язычков, которые может разместить данное реле, ограничено размером катушки. Большинство производителей ограничивают размер катушки до 12 стандартных переключателей. Герконовые реле доступны с формами контактов от 1А до 12А, от 1В до 8В, от 1С до 4С и их комбинаций.

Реле

постоянного тока: в реле постоянного тока используется одиночная катушка с проволокой, намотанная вокруг железного сердечника, для создания электромагнита. Когда на катушку постоянного тока подается напряжение, сердечник создает постоянное магнитное поле, которое удерживает якорь в замкнутом состоянии.

Реле

переменного тока: Теоретически, переменный ток можно использовать для управления реле постоянного тока.Но переменный ток падает до нуля каждые полупериод. Таким образом, якорь реле имеет тенденцию отпускаться каждые полупериод. Это непрерывное движение якоря имеет тенденцию приводить к слышимому гудению и может размыкать и закрывать контакты при движении якоря. Чтобы сделать реле совместимым с переменным током, большинство производителей устанавливают шейдерное кольцо (или шейдерную катушку) в верхней части сердечника катушки. Кольцо шейдера заставляет магнетизм, развивающийся в части ядра, отставать от магнетизма остальной части ядра. Таким образом, существует небольшой сдвиг фаз между магнетизмом в двух частях сердечника.

Назначение шейдерного кольца — обеспечить сохранение некоторой магнитной энергии в сердечнике в течение каждого полупериода, когда переменный ток падает до нуля. Энергия удерживает якорь закрытым до тех пор, пока энергия в незатененной части сердечника снова не накапливается.

Большинство приложений переменного тока рассчитаны на ток 60 Гц. Телефонные реле работают от тока 20 Гц, но имеют аналогичную конструкцию. Для тока 400 Гц, который используется в самолетах, необходим радикальный отход от конструкции реле на 60 Гц. Надежная работа достигается за счет выпрямления переменного тока 400 Гц в постоянный и использования релейного двигателя постоянного тока.

Реле безопасности

можно рассматривать как нечто среднее между реле и контроллером. Как следует из их названия, они предназначены для управления цепями безопасности и отключения основного питания машины в случае возникновения опасной ситуации. Питание к первичным элементам управления машиной (MPCE) подается через выходные контакты реле безопасности. Входы в реле безопасности обычно поступают от устройств безопасности, таких как выключатели аварийной остановки, концевые выключатели или выключатели блокировки безопасности. Реле безопасности также обычно включают резервные контакты как часть их мер безопасности.

Реле безопасности контролирует свои собственные контакты безопасности. Если есть неисправность в работе одного из контактов реле контроля, реле безопасности отключается, отключает питание от MPCE и предотвращает запуск или последующий цикл машины, пока неисправность не исчезнет. Кроме того, реле обычно может контролировать контакты MCPE или внешнего реле безопасности.

Контакторы

обычно характеризуются своей способностью коммутировать сильноточные нагрузки. Чтобы справиться с такими задачами, они могут быть оснащены специальными компонентами, которых нет в обычных реле, и включать мощные контакты, способные выдерживать сильноточные переключения.

можно рассматривать как комбинацию аналогового или цифрового измерителя, считывающего измеряемую переменную, в сочетании с функцией переключения. Реле управляют устройствами сигнализации и управления, когда значение контролируемого сигнала выходит за пределы выбранных пределов уставки. Типичные устройства можно найти с одним реле и одной или двумя уставками или двумя реле, обрабатывающими две уставки. Общие приложения включают контроль уровня жидкости, сброс нагрузки, коррекцию коэффициента мощности и мониторинг превышения / пониженной температуры. (Устройства для последнего применения оснащены входами для специальных термометров сопротивления или термопар.)

Контакторы

можно рассматривать как реле специального назначения, предназначенные для многократного включения и отключения цепей большой мощности. Большинство двигателей со встроенной мощностью (1 л.с. и выше) управляются контакторами. Кроме того, контакторы, предназначенные для использования с двигателями, часто содержат нагреватели перегрузки в каждой контролируемой фазе.

Контакторы

упакованы в соответствии со стандартами IEC или NEMA. Устройства IEC могут быть на 30–70% меньше, чем их аналоги по NEMA из-за различий в практике оценки.Кроме того, устройства NEMA в большей степени полагаются на массу для рассеивания тепла от дуги, тогда как устройства IEC уменьшают тепло на своих контактах с помощью методов электромагнитного гашения дуги. Типичный подход заключается в использовании второго специального набора дугогасительных контактов, предназначенных для уменьшения количества искрообразования на главных контактах, вместе с так называемыми обдувающими катушками, которые создают магнитное поле, предназначенное для отталкивания дуги от области контакта.

Контакторы

часто включают нагреватели перегрузки в каждой фазе.Нагревательный элемент представляет собой металлическую полосу с низким сопротивлением или узел, который нагревается по мере того, как двигатель потребляет ток. Если температура нагревателя достигает значения, соответствующего умеренной перегрузке двигателя, нормально замкнутый переключатель размыкается. Этот нормально замкнутый контакт обычно подключается последовательно с катушкой реле, поэтому его размыкание автоматически обесточивает реле, тем самым отключая двигатель.

Контакторы

обычно содержат компоненты специального назначения, которых нет в обычных реле.Одна категория таких компонентов предназначена для гашения дуги, возникающей при отключении высоких токов. Контакторы часто содержат магнитные обмотки, например, которые отталкивают дугу от контактов для более быстрого охлаждения дуги.

Нагреватели

предназначены для защиты от перегрузки по току больших электродвигателей. Это контрастирует с автоматическими выключателями и предохранителями, которые в первую очередь обеспечивают защиту от сверхтоков для силовых проводов.

После отключения нагреватели рассчитаны на охлаждение с той же скоростью, что и двигатель, который они защищают, поэтому они точно отражают тепловое состояние двигателя и не позволяют повторно подавать питание до тех пор, пока двигатель не остынет достаточно для повторного запуска.Некоторые контакторы могут также включать кнопку для ручного сброса нормально замкнутого контакта переключателя после отключения по температуре нагревателя.

В типичном нагревателе перегрузки в качестве термочувствительного элемента используется биметалл, в котором два разных металла скреплены вместе вдоль одной стороны. При нагревании полоса отклоняется, потому что один металл расширяется больше, чем другой. Отклонение открывает контакт реле для размыкания.

Другие технологии, используемые для измерения температуры, включают так называемый цельнометаллический нагреватель.Здесь металл образует трубку, которая удлиняется при нагревании, чтобы размыкать контакт реле. В более старых устройствах может использоваться термодатчик с припоем. Здесь металлический цилиндр и полая трубка обычно удерживаются вместе пленкой припоя. Когда устройство перегревается, припой плавится и разрывает соединение между цилиндром и трубкой, освобождая отключающее устройство. Припой остывает после срабатывания реле. Наконец, индукционные нагреватели используют катушку в цепи двигателя, которая окружает медную трубку. Трубка действует как короткозамкнутая вторичная обмотка трансформатора, который нагревается индуцированным током.Биметаллическая полоса обычно находится в трубке и служит термочувствительным элементом. Индукционные нагреватели обычно используются только для контакторов переменного тока.

Контакторы специального назначения можно найти в двигателях компрессоров, питающих системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Прозвище определенного назначения относится к философии дизайна, в которой контактор рассчитан на срок службы только до тех пор, пока он будет использоваться по назначению. Это контрастирует с устройствами с рейтингом NEMA, которые, как правило, имеют консервативный рейтинг и могут прослужить дольше оборудования, на котором они установлены.Рынок контакторов определенного назначения (и пускателей) находится в основном в Северной Америке. Контакторы с рейтингом IEC обычно используются для систем отопления, вентиляции и кондиционирования в других местах.

Контакторы определенного назначения также можно найти в других типах систем отопления, охлаждения и охлаждения. В целом, эти устройства делятся на две категории: компактные одно- и двухполюсные контакторы (ток нагрузки от 20 до 40 А) и устройства стандартной конструкции, рассчитанные на ток от 15 до 360 А. применения в первой категории, в то время как более крупные коммерческие / промышленные кондиционеры на крыше составляют большую часть последней.

Контакторы

для переключения конденсаторов специально разработаны для переключения батарей конденсаторов. Внезапное переключение большой емкости может вызвать большие начальные токи. Чтобы ограничить потенциально сильный пусковой ток, контакторы с переключением конденсаторов обычно включают в себя последовательно установленные резистивные элементы, предназначенные для уменьшения нагрузки на контактор и конденсаторы.

Релейная диаграмма — обзор

7.6 Главное управляющее реле

Когда необходимо управлять большим количеством выходов, иногда необходимо включать или выключать целые секции релейной диаграммы при выполнении определенных критериев.Этого можно достичь, включив контакты одного и того же внутреннего реле в каждую из ступеней, чтобы его работа влияла на все из них. Альтернативой является использование главного управляющего реле. На рис. 7.22 показано использование такого реле для управления частью релейной логики.

Рисунок 7.22. Принцип использования главного управляющего реле.

При отсутствии входа для входа In 1 выходное внутреннее реле MC 1 не запитывается, поэтому его контакты разомкнуты. Это означает, что все ступени между местом, где он предназначен для работы, и ступенью, на которой находится его MCR сброса или другое главное управляющее реле, выключены.Предполагая, что он предназначен для работы от собственной ступени, мы можем представить, что она расположена на линии электропередачи в показанном положении, и поэтому ступени 2 и 3 отключены. Когда контакты входа In 1 замыкаются, на главное реле MC 1 подается питание. Когда это происходит, все ступени между ней и ступенью с ее сбросом MCR 1 включаются. Таким образом, выходы Out 1 и Out 2 не могут быть включены входами In 2 и In 3, пока не будет включено главное управляющее реле. Главное управляющее реле MC 1 действует только в области между цепочкой, от которой оно предназначено для работы, и цепочкой, на которой расположен MCR 1.

В ПЛК Mitsubishi внутреннее реле можно назначить главным управляющим реле, запрограммировав его соответствующим образом. Таким образом, чтобы запрограммировать внутреннее реле M100 для работы в качестве главного управляющего реле, программная инструкция имеет вид:

MCM100

Для программирования сброса этого реле программная инструкция имеет вид:

MCRM100

Таким образом, для лестничной диаграммы, показанной на Рисунок 7.23, который представляет собой Рисунок 7.22 с адресами Mitsubishi, инструкции программы следующие:

Рисунок 7.23. MCR с ПЛК Mitsubishi.

9015 9015 9015 9015 9015 9015 LD

LD X400
ВЫХОД M100
MC M100
LD X401
OUT Y431
MC M100

На рисунке 7.24 показан формат, используемый Allen-Bradley.Чтобы завершить управление одним главным управляющим реле (MCR), используется второе главное управляющее реле (MCR) без каких-либо контактов или предшествующей логики. Говорят, что это безоговорочно запрограммировано.

Рисунок 7.24. MCR с ПЛК Allen-Bradley.

Представление, используемое для MCR в лестничных диаграммах Siemens, показано на рисунке 7.25. Область, в которой должен работать MCR, определяется активацией главной зоны управления и деактивацией функций главного управляющего реле. В этой области MCR активируется, когда катушка MCR> активирована, и отключается, когда катушка MCR <активирована.

Рисунок 7.25. Представление Siemens главных управляющих реле.

Программа может использовать несколько MCR, позволяя включать или отключать различные разделы релейной логики. На рис. 7.26 показана релейная диаграмма в формате Mitsubishi, включающая два MCR. Когда M100 включен, но M101 выключен, последовательность следующая: ступени 1, 3, 4, 6 и так далее. Конец контролируемой секции M100 обозначается появлением другого MCR, M101. Когда M101 включен, а M100 выключен, последовательность следующая: ступени 2, 4, 5, 6 и так далее.Конец этого раздела обозначается наличием сброса. Этот сброс необходимо использовать, поскольку за цепочкой не сразу следует другой MCR. Такая компоновка может использоваться для включения одного набора ступенчатых ступеней, если происходит один тип ввода, и другого набора ступенчатых ступеней, если происходит другой ввод.

Рисунок 7.26. Пример, показывающий более одного главного управляющего реле.

7.6.1 Примеры программ

Ниже рассматривается программа, которая иллюстрирует использование MCR.Программа разрабатывается для использования с системой пневматических клапанов, включающей движение поршней в цилиндрах, чтобы обеспечить определенную последовательность действий поршня. Однако сначала мы покажем, как с такими системами можно использовать фиксацию для поддержки действий.

Рассмотрим пневматическую систему с клапанами с одним соленоидом и двумя цилиндрами A и B с концевыми выключателями a–, a +, b–, b +, определяющими пределы перемещений штока поршня (рис. 7.27), с требованием указать последовательность A +, B +, A–, B–.На рис. 7.28 показана лестничная диаграмма, которую можно использовать.

Рисунок 7.27. Система клапанов.

Рисунок 7.28. Лестничная программа.

Электромагнит A + находится под напряжением, когда пусковой выключатель и концевой выключатель b– замкнуты. Это обеспечивает фиксацию, чтобы поддерживать A + под напряжением, пока нормально замкнутые контакты концевого выключателя b + не активированы. При срабатывании концевого выключателя a + соленоид B + находится под напряжением. Это обеспечивает фиксацию, которая удерживает B + под напряжением, пока нормально замкнутые контакты концевого выключателя a– не активированы.Когда цилиндр B выдвигается, концевой выключатель b + размыкает свои нормально замкнутые контакты и разблокирует соленоид A +. Таким образом, соленоид А втягивается. Когда он втягивается и размыкает нормально замкнутые контакты a–, соленоид B + разблокируется, и цилиндр B втягивается.

Теперь рассмотрим лестничную схему, которую можно использовать с парой цилиндров с одним соленоидом на рис. 7.27, чтобы дать, когда и только когда пусковой переключатель мгновенно срабатывает, последовательность A +, B +, A–, затем 10 s временная задержка, B–, и остановитесь в этой точке, пока пусковой выключатель не сработает снова.На рис. 7.29 показано, как можно разработать такую ​​программу с использованием MCR. MCR активируется пусковым переключателем и остается включенным до тех пор, пока не будет отключен цепью, содержащей только MCR. (См. Главу 9 для обсуждения таймеров.