З.4 Электромагнитные реле. Устройство и принцип действия реле
На рис. 3.15 показаны такие реле постоянного (рис. 3.15, а) и переменного (рис. 3.15, б) тока.
Реле постоянного тока с замыкающими контактами 1, выполненными в виду упругих контакт-деталей (например, бериллиевая бронза) с контактными накладками (например, на основе серебра). Электромагнит клапанного типа состоит из магнитопровода 2, якоря 3 и катушки 4, расположенной на сердечнике 5.
На рис. 3.15, б показано реле переменного тока с контакт-деталыо 1 переключающего типа. Как и в пускателе, приводной электромагнит снабжен короткозамкнутым витком 8 па полюсе сердечника 5 для снижения вибрации якоря.
Если в приведенной конструкции реле постоянного тока роль контактной и возвратной пружин выполняют сами контакт-детали, то в приведенной конструкции реле переменного тока используется дополнительная возвратная пружина 9 (витая цилиндрическая). Наличие в качестве возвратной дополнительной цилиндрической пружины обусловлено мощностью реле и массой его подвижной системы.
Рис. 3.15. Электромагнитное реле:
Кроме основных технических параметров, свойственных контакторам и пускателям (аппаратам управления в целом), применительно к реле следует выделить: чувствительность и коэффициент возврата. Чувствительность реле характеризуется минимальным параметром срабатывания: для реле тока — минимальным током срабатывания, для реле напряжения — минимальным напряжением срабатывания и т.д.
Коэффициент возврата реле характеризуется отношением параметра отпускания к параметру срабатывания, например для токовых реле
где /отп и /сраб — токи отпускания и срабатывания соответственно.
По аналогии находится Кв и для реле напряжения. Коэффициент возврата реле лежит в диапазоне от 0,3 до 0,95.
Важный входной параметр реле — потребляемая мощность цепи управления. Так, цепь управления реле переменного тока К серии Tesys потребляет 4,5 В • А, а реле постоянного тока серии РП-17 — 3,5 Вт.
Таким образом, явления в выходном контуре реле (па силовых контактах) достаточно предсказуемы. Больший интерес представляют процессы в цепи управления, которые сказываются на динамических характеристиках реле.
Рассмотрим реле постоянного тока с контакт-деталью в виде упругой пластины и контактных накладок (рис. 3.16).
При подаче управляющего сигнала /у на обмотку 3 якорь перемещается относительно оси О, воздействует на контакт-деталь 5 до се замыкания с контакт-деталью 4. Включается силовая цепь.
Виды и назначение электромагнитного реле, устройство и принцип работы, преимущества и недостатки
Что нужно знать о работе реле?
Выводы автомобильных реле маркируются в соответствии с международным электротехническим стандартом для автопрома. Два вывода обмотки пронумерованы цифрами «85» и «86». Выводы контактной «двойки» или «тройки» (замыкающие или переключающие) обозначаются как «30», «87» и «87а».
Чтобы реле сработало, на его обмотку подается питающее напряжение. Полярность его – безразлична для реле. Плюс на «85» и минус на «86», или наоборот – без разницы. Один контакт обмотки реле, как правило, постоянно подсоединен к плюсу или минусу, а на второй приходит управляющее напряжение с кнопки или какого-либо электронного модуля.
В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод – тут уже полярность важна.
Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.
Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться. К сожалению, выявить и предупредить такую проблему не совсем реально.
Что такое реле, схема устройства, принцип работы, виды
Проверка реле
Предположим, что у нас реле с 4 выводами – то есть, с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (реле с переключающей контактной «тройкой», проверяется аналогичным образом). Сперва касаемся щупами тестера поочередно всех пар контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).
На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.
Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.
Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.
Корпуса электромагнитных реле
Все большую популярность приобретают реле с герметичными корпусами, но все еще доступны реле и в негерметичном корпусе в виде пластиковой крышки, устанавливаемой на защелки. При разработке оборудования для дома или в офисе, это не имеет особого значения. Но в загрязненной или сырой среде на это стоит обратить внимание.
Возникала такая ситуация в контроллере тонкой печи центрального отопления, где использовались реле без герметизации. Через два года печь стала «странно работать» и окончательно перестала включать насосы. Причина — сильно сульфатированные контакты реле. Внутри они были липкими от смолистой пыли. После замены на герметичный кожух печь безупречно работает долгие годы.
В своих примечаниях производители обращают внимание на использование реле с негерметичным корпусом только в местах, свободных от пыли, соединений серы и азота. Это сказывается и на классе герметичности — блоки с герметичным корпусом обычно имеют класс IP67, а обычные только IP40.
Конструкция и принцип действия
- Электромагнитные реле не уйдут с рынка электронных компонентов ещё много лет, несмотря на прогресс и миниатюризацию деталей. Напротив, производители продолжают развивать и инвестировать в эту технологию, о чем свидетельствует спектр доступных реле на рынке.
- Бистабильные реле становятся все более популярными. Цена у них доступная, что побуждает к внедрению. Акцент на сокращении потребления электроэнергии электронными схемами, вероятно, подтолкнет проектировщиков внимательнее присмотреться к этой архитектуре, особенно там, где автономное питание.
Установка элемента в разъём
Типичные реле имеют только одно стабильное положение, а поддержание другого требует непрерывного протекания тока через катушку.
Есть два типа бистабильных реле: с одной катушкой и с двумя. В случае двухкатушечных реле все просто, потому что одна из них используется для «включения», а другая для «выключения», то есть для переключения контактов в положения 1 и 2.
Бистабильные реле доступны как реле малой мощности, так и средней, для переключения устройств с питанием от сети с потреблением тока в несколько ампер. Практически каждая крупная компания занимающаяся производством реле, имеет их в своем предложении, поэтому выбор действительно велик.
