Как работает реле: принцип действия

Содержание
  1. Краткая историческая справка создания реле
  2. Общее описание конструкции
  3. Устройство и принцип работы реле
  4. Основные характеристики реле
  5. Обозначение реле на схеме
  6. Электрическая схема подключения реле
  7. Классификация и для чего нужно реле
  8. Виды реле: контактные и бесконтактные
  9. Контактные
  10. Бесконтактные
  11. Классификация реле по способу включения
  12. Первичные
  13. Вторичные
  14. Виды реле по назначению
  15. Реле управления
  16. Реле защиты
  17. Сигнализации
  18. Разновидности электромеханических реле
  19. Электромагнитные
  20. Электротепловые (термические)
  21. Индукционные
  22. Другие виды электрических реле
  23. Твердотельные
  24. Герконовые
  25. Фотоэлектронные (фотореле)
  26. Виды реле по типу поступающего параметра
  27. Реле тока
  28. Реле переменного тока
  29. Реле постоянного тока
  30. Реле напряжения
  31. Реле частоты
  32. Реле мощности
  33. Реле давления
  34. Реле акустические
  35. Газовые реле
  36. Электронное реле
  37. Промежуточные реле
  38. Реле времени
  39. Тепловые/температурные релейные устройства
  40. Виды контактных групп
  41. Ведущие производители реле
  42. Где приобрести реле и их стоимость
  43. Монтаж и особенности применения
  44. Общие выводы и дополнительные рекомендации
  45. Проверка реле
  46. Эксплуатация ЭМР, частые неисправности оборудования

Краткая историческая справка создания реле

Большинство исторических документов свидетельствует о том, что первые примеры работы электрических устройств, подобных современным реле, использующих принцип электромагнитного действия, были получены американским физиком Джозефом Генри в 1835 году. Они явились результатом работ по совершенствованию телеграфного аппарата, которые были изобретен Дж. Генри в 1831 г. Уже в 1837 г устройство было запущено в массовое производство и широко использовалось в телеграфии. Однако следует отметить, что первые полученные устройства не были коммутационными устройствами, т е не выполняли основных функций, которые сейчас возложены на релейные механизмы управления.

По другим данным, первые релейные устройства были созданы между 1830 и 1932 гг. Русский ученый изобретатель Шиллинг П.Л. Они использовались в вызывном устройстве электромагнитного телеграфного аппарата, разработанного совместно с механиком И.А. Швейкиным, который был продемонстрирован 21 октября 1832 г. Однако большое количество электрических кабелей, необходимых для работы этого устройства, делало его дальнейшую эксплуатацию нецелесообразной, а релейные элементы в его схеме не получили широкой известности.

Интересно! Название «эстафета» произошло от английского слова RELAY, означавшего порядок замены лошадей на почтовых станциях того времени.

Как автономное устройство, известное по названию, реле упоминается в патентных заявках на телеграфный аппарат Сэмюэлем Морзе в 1837 году.

Телеграфный аппарат Шиллинга - электромагнитный, шестикратный вариант, выпущенный ограниченной серией
Телеграфный аппарат Шиллинга представляет собой электромагнитную версию шести умножителей. Выпускается ограниченной серией

Общее описание конструкции

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

  • Восприимчивый. Это первичный элемент, который воспринимает контролируемое значение и преобразует его в другое физическое значение.
  • Средний. Сравнивает полученное значение с заданным параметром. Если это значение больше или меньше заданного параметра, основное действие передается на приводной элемент.
  • Должностное лицо. Этот элемент передает действие в цепях, управляемых реле. В результате такого воздействия могут произойти: размыкание или замыкание контролируемой цепи, изменение параметров тока.

Исполнение и принцип работы первичного элемента зависят от того, какое назначение имеет реле и на какое физическое значение (ток, напряжение, свет, тепло и т д.) оно настроено.

Устройство и принцип работы реле

Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан медный провод с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки, закрепленной на непроводящем основании, размещен металлический сердечник. Также в устройстве есть пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.

При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и замыкает электрическую или электронную цепь. Когда сила тока падает до определенного значения, якорь под действием пружины возвращается в исходное положение, в результате чего цепь размыкается.

Более плавная и точная работа достигается за счет использования резисторов, а установка конденсаторов обеспечивает защиту от скачков напряжения и искрения.

Большинство электромагнитных реле имеют не одну, а несколько пар контактов, что позволяет одновременно управлять несколькими цепями.

Простейшая схема электромагнитного соленоидного устройства
Простейшая схема электромагнитного соленоидного устройства

В двух словах, этот тип коммутационного устройства работает по принципу электромагнитной индукции. Благодаря достаточно простому принципу работы реле обладают высокой надежностью в работе.

Основные характеристики реле

Вне зависимости от типа и принципа действия реле, есть несколько параметров, на которые обращают внимание при выборе этого устройства:

  • Время отклика – это временной интервал между приемом управляющего сигнала и воздействием на управляемые цепи.
  • Коммутируемая мощность: допустимая мощность электрической цепи или электроустановки, которая будет управлять реле.
  • Заданное значение обычно представляет собой регулируемый параметр, определяющий значение входящего параметра (ток, напряжение, частота, давление, температура), при котором реле срабатывает.

Обозначение реле на схеме

Обозначение реле на принципиальной схеме
Обозначение реле на принципиальной схеме

На электрических схемах реле обозначается прямоугольником, с больших сторон которого показаны силовые провода. Функциональное назначение реле обозначено на схеме буквами:

  • КА — текущий;
  • КВ — напряжения;
  • КБ — замок;
  • KBS: повторный замок зажигания;
  • КН — индекс;
  • КЛ — промежуточный;
  • KQ — зафиксировать положение переключателя;
  • КСВ — контроль цепи напряжения;
  • КСП — контроль давления;
  • КШ — контроль давления;
  • КСЛ — контроль уровня жидкости;
  • КСР — скорости;
  • КСК — состав вещества;
  • КВт — мощность;
  • КЗ — сопротивление.

Электрическая схема подключения реле

На крышке любого устройства производитель наносит принципиальную схему подключения электромагнитного реле к сети. На электрической схеме катушка реле изображается прямоугольником и обозначается буквой «К» с цифровым индексом, например, К3. При этом пары контактов, не находящиеся под нагрузкой, маркируются буквой «К» с двумя цифрами, разделенными точкой, например, К3.2 — контакт № 2, реле К3. Обозначение расшифровывается следующим образом: первая цифра — порядковый номер электромагнитного реле на схеме, вторая — индекс контактных пар этого реле.

Пример электрической цепи, в которой электромагнитный клапан пневмоклапана управляется замыкающим контактом реле К1, показан ниже. После замыкания S1 на реле подается напряжение и НО контакты 13, 14 замыкаются, при этом на соленоиде Y1 появляется напряжение.

Пример электрической схемы, управляющей соленоидом пневматического клапана с помощью реле.

Контактные пары, расположенные вблизи электромагнитной катушки, обозначены штриховой линией. На принципиальной схеме подключения реле обязательно показаны все параметры пар контактов, указано максимально допустимое значение коммутационного тока контактов. На катушке реле производитель указывает род тока и рабочее напряжение.

Стоит отметить, что схема подключения электромагнитного реле составляется для каждого типа элемента совершенно индивидуально в соответствии с особенностями его работы в автоматизированной сети. В то же время для корректной работы некоторых типов реле необходима настройка, в ходе которой устанавливаются оптимальные параметры работы реле: задержка срабатывания, ток срабатывания, сброс и др

Классификация и для чего нужно реле

Поскольку реле являются высоконадежными коммутационными устройствами, неудивительно, что они широко используются в различных сферах человеческой деятельности. Они используются в промышленности для автоматизации рабочих процессов, а также в быту в самых разнообразных бытовых приборах, например в обычных холодильниках и стиральных машинах.

Разнообразие типов реле очень велико и каждое предназначено для выполнения определенной задачи
Разнообразие типов реле очень велико и каждое предназначено для выполнения определенной задачи

Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:

По объему:

  • управление электрическими и электронными системами;
  • защита систем;
  • автоматизация систем.

По принципу действия:

  • термальный;
  • электромагнитный;
  • магнитолектический;
  • полупроводник;
  • индукция.

В зависимости от входного параметра, вызывающего работу КУ:

  • тока;
  • напряжения;
  • власть;
  • частоты.

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

  • контакт;
  • нет связи

На фото (обведено красным) показано, где находится одно из реле на стиральной машине
На фото (обведено красным) показано, где находится одно из реле на стиральной машине

В зависимости от типа и классификации реле применяются в бытовой технике, автомобилях, поездах, станках, компьютерах и т д. Однако чаще всего этот тип коммутационных устройств используется для управления большими токами.

Виды реле: контактные и бесконтактные

По устройству исполнительного звена реле делятся на контактные и бесконтактные.

Контактные

Они воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов. Их открытие или закрытие отключает или полностью замыкает электрическую цепь. Для изготовления контактов используются: медь, серебро, вольфрам. Количество контактов до 10 шт. Четырехконтактные и пятиконтактные реле используются в автомобильных электрических цепях для питания и коммутации цепей.

Бесконтактные

Эти реле воздействуют на управляемую цепь, изменяя электрические параметры выходных электрических цепей: емкость, сопротивление, индуктивность, ток или напряжение.

Классификация реле по способу включения

Первичные

Эти устройства подключаются непосредственно к цепи элемента, для защиты которого они предназначены. Его преимущества заключаются в том, что не требуются измерительные трансформаторы, источники тока управления и кабели управления.

Вторичные

Они подключены к цепи вторичными трансформаторами. Это самый распространенный тип реле. Его преимущества – высоковольтная изоляция, возможность размещения устройства в удобном для обслуживания месте. Вторичные реле доступны в стандартной комплектации. Они рассчитаны на ток 5 (1) А и напряжение 100 В и могут быть установлены в любую электрическую цепь независимо от ее силы тока и напряжения.

Виды реле по назначению

По назначению эти устройства бывают трех видов: управления, защиты, сигнализации.

Реле управления

Эти реле являются первичными. Устанавливается непосредственно в электрическую цепь. Его функция заключается в включении и выключении отдельных элементов схемы. Их можно использовать самостоятельно или в составе комплектных слаботочных устройств: коробов, панелей, шкафов.

Реле защиты

Они выполняют функции включения, выключения и защиты устройств с термоконтактами: электродвигателей, вентиляторов. При превышении температуры термоконтакты размыкаются. Оборудование может возобновить работу только после того, как термоконтакты остынут до заданной температуры.

Сигнализации

Такие реле устанавливаются в системах безопасности транспортных средств, предприятий, прилегающих территорий. Они используются для генерации сигнала при достижении заданного значения контролируемого параметра (ток, напряжение, частота, давление, температура, акустические параметры и др).

Разновидности электромеханических реле

Наиболее распространенным типом электрического реле является электромеханическое. К ним относятся: электромагнитные, индукционные, электротермические устройства.

Электромагнитные

Одним из видов электрических реле является электромагнитное. В конструкцию этого устройства входят: обмотка со стальным сердечником, группа подвижных контактов, замыкающих и размыкающих управляемую цепь. Рассмотрим принцип его действия:

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

Существуют разнообразные поляризованные электромагнитные реле, которые отличаются от нейтральных способностью реагировать на полярность управляющего сигнала. Размыкание или замыкание контактов зависит от полярности подключения электромагнита. Они имеют более высокую чувствительность, чем нейтральные реле. Такие устройства можно использовать только в цепях постоянного тока.

Электротепловые (термические)

Тепловые реле представляют собой комплекс биметаллических пластин, для изготовления которых используются металлы с разными коэффициентами расширения при нагреве. Такие реле можно использовать в качестве устройств защиты: при превышении установленной регулятором температуры контакты размыкаются и подача тока к потребителю прекращается.

Обычно тепловые реле применяются в однофазных и трехфазных бытовых сетях при подключении электродвигателей. При увеличении нагрузки на двигатель выше установленного значения нагревается биметаллическое реле, которое при достижении определенной температуры размыкает электрическую цепь. Двигатель перестает работать. Как только биметаллические пластины остывают, цепь замыкается, и двигатель снова запускается. Тепловые устройства могут быть оснащены колесиком, регулирующим температуру отключения двигателя, и кнопкой принудительного пуска.

Существует тип теплового реле, в котором биметаллические пластины заменены легкоплавким сплавом. Срабатывают практически мгновенно: при достижении определенной температуры металл плавится и цепь размыкается. Принцип действия таких устройств аналогичен принципу действия предохранителей. После эксплуатации такое реле, установленное непосредственно на оборудовании в качестве последней защиты от перегорания, подлежит замене.

Индукционные

Принцип работы этих устройств основан на взаимодействии переменных магнитных потоков и токов, образующих переменные магнитные потоки. Индукционные приборы предназначены для использования только в цепях переменного тока. Индукционные реле бывают трех типов: с рамкой, диском, цилиндрическим («стеклянным») ротором. Эти устройства широко используются в системах релейной защиты и автоматики.

Другие виды электрических реле

Твердотельные

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

  • Низкий уровень шума при работе.
  • Очень высокая наработка на отказ, превышающая ресурс электромагнитных устройств в 100 и более раз.
  • Скорость, составляющая доли миллисекунды, для электромагнитных 50мс — 1с.
  • Потребляемая мощность снижена на 95 %.

Однако твердотельные реле имеют не только достоинства, но и недостатки. Одним из них является слабая устойчивость к импульсным перенапряжениям, которые электромагнитным реле практически не страшны. При использовании твердотельных реле необходимо предусмотреть схемное решение, ограничивающее эти импульсы. Есть и недостатки: нагрев при работе, наличие токов утечки, что приводит к наличию напряжения на фазном проводе даже при выключенном реле.

Твердотельные реле применяются в системах контроля температуры, в которых ТЭНы используются в качестве нагревателей, в промышленной автоматике, телеметрии, механизмах оборудования, применяемого в металлургической и химической промышленности, в медицинской технике, военной электронике.

Герконовые

Этот тип реле представляет собой герконовую катушку. Это цилиндр, наполненный инертным газом, или внутри которого создается вакуум. Внутри цилиндра находятся соединительные элементы из пермаллоя, прецизионного сплава (сплава с точно заданным химическим составом), в состав которого входят железо и никель. Эти соединительные элементы выполнены в виде провода с контактами. Они покрыты серебряным или золотым напылением. Геркон помещается в середину электромагнита или в пределах его поля. При подаче тока на катушку электромагнита образуется магнитный поток, замыкающий контакты. Герконовые реле могут выполнять следующие функции: замыкание, переключение, размыкание. Преимуществами этих устройств являются компактные габариты, доступная цена и отсутствие трущихся деталей, что продлевает срок службы. Этот факт.

При использовании герконовых реле избегайте:

  • близкое присутствие источника ультразвука, что негативно скажется на работоспособности;
  • воздействие постороннего магнитного поля;
  • механическое повреждение.

Колба обычно изготавливается из стекла, поэтому ее необходимо всеми возможными способами оберегать от механических воздействий. С разбитой колбой контактная группа работать не будет. Герконовые реле можно использовать только в системах, где параметры электропитания находятся в пределах, указанных в технической документации. Если подать слишком большой ток, контакты разомкнутся. Нарушения в работе герконовых реле наблюдаются и в тех случаях, когда подается ток слишком низкой частоты.

Фотоэлектронные (фотореле)

Основой фотоэлектронного реле является полупроводниковый элемент — фоторезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения освещенности. Фотореле – устройство, широко используемое государственными службами. Его работа надежна и обеспечивает значительную экономию энергии и безопасность на улицах. При увеличении света все осветительное оборудование выключается, а с наступлением темноты включается. Большинство этих устройств оснащены пороговым регулятором и механическим переключателем.

Виды реле по типу поступающего параметра

Реле делятся по этому параметру: ток, мощность, частота, напряжение, давление, акустические характеристики, количество газа. Устройства могут быть максимальными и минимальными. Реле, срабатывающие при превышении заданного значения, называются «максимальными», а при его падении ниже заданного уровня – «минимальными».

Реле тока

Реле тока реагируют на резкие перепады тока и при необходимости отключают отдельную нагрузку или всю систему электроснабжения. Регулятор устанавливает значение максимального тока, при котором необходимо отключить потребителей.

Реле переменного тока

Срабатывание этого типа реле, как видно из его названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Это коммутационное устройство переменного тока с контролем нулевой фазы или без него представляет собой комбинацию тиристоров, выпрямительных диодов и цепей управления. Реле переменного тока могут быть изготовлены в виде модулей на базе трансформатора или оптической развязки. Эти КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 А.

Промежуточное реле 220 В
Промежуточное реле 220 В

Иногда работа сети и бытовых приборов невозможна без применения промежуточного реле на 220 В. Обычно такое КУ используют, если необходимо разомкнуть или разомкнуть контакты цепи в противоположных направлениях. Например, если используется осветительная арматура с датчиком движения, один провод подключается к датчику, а другой подает питание на осветительную арматуру.

Реле переменного тока широко используются в промышленном оборудовании и бытовой технике
Реле переменного тока широко используются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Это работает следующим образом:

  1. подавать ток на первое коммутационное устройство;
  2. с контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, имеющее более высокие характеристики, чем предыдущее, и способное выдерживать большие токи.

Реле с каждым годом становятся все более эффективными и компактными
Реле с каждым годом становятся все более эффективными и компактными

Функции малогабаритного реле переменного тока 220 В очень разнообразны, и оно широко используется в качестве вспомогательного устройства в самых разных областях. Этот тип КУ применяется в случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или при большом количестве контролируемых сетей, которые уже не могут обслуживать основной блок.

Промежуточный коммутационный аппарат применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильной технике, телевизорах и других бытовых приборах.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Разница между ними в том, что поляризованные конденсаторы постоянного тока чувствительны к полярности приложенного напряжения. Якорь коммутационного аппарата меняет направление своего движения в зависимости от силовых полюсов. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитный КУ постоянного тока в основном используется, когда нет возможности подключиться к сети переменного тока.

Четырехконтактное автомобильное реле
Четырехконтактное автомобильное реле

Недостатки соленоидов постоянного тока включают потребность в источнике питания и более высокую стоимость по сравнению с соленоидами переменного тока.

Реле напряжения

Реле напряжения реагируют на величину напряжения и активируются трансформаторами напряжения. Применяются для контроля фаз напряжения в электрических сетях и защиты электроприборов. Основой такого реле является быстродействующий контроллер, отслеживающий отклонения напряжения за установленные пределы. Общепринятым стандартом работы таких реле является напряжение ниже 170 В и выше 250 В.

Реле частоты

Применяются для регулирования частоты переменного тока, которая должна быть равна 50 или 60 Гц в однофазных и трехфазных сетях. Как правило, они имеют фиксированные задержки ответа. Пороги размыкания контролируемой цепи можно регулировать. Режим работы этого устройства может предусматривать наличие «памяти» аварии.

Реле мощности

Устройство ограничения мощности действует как ограничитель зарядного тока. При превышении установленного порога мощности потребитель отключается. Реле ограничения мощности обычно оснащены функцией автоматического повторного включения. То есть после снижения нагрузки работа оборудования автоматически возобновляется.

Реле давления

Реле давления – важнейшее устройство, применяемое в насосном оборудовании для контроля перепадов давления воды, масла, масла, воздуха. Существует два основных типа таких устройств: электромеханические и электронные.

Электромеханические реле имеют в своей конструкции специальный элемент, реагирующий на изменение давления в системе: гибкую мембрану, изгибающуюся под давлением жидкости (воздуха) в системе. Он соединен с двумя пружинами, одна из которых настроена на минимально допустимое давление, а вторая на разницу между верхним и нижним пределами давления системы. При падении давления в системе ниже минимального порога реле включает насосное оборудование, а при превышении верхнего порога выключает его. Это простые и надежные устройства, но не очень удобные в использовании. Оператор должен регулярно проверять настройки и при необходимости корректировать их.

Электронные устройства более сложны. Пределы можно установить очень точно, и их не нужно проверять во время работы. Электронные устройства чувствительны к гидравлическим ударам, поэтому оснащены небольшими гидробаками (объем: около 400 мл). Электронное реле давления устанавливается между насосным оборудованием и первой точкой отбора.

Реле акустические

Акустические реле реагируют на изменение акустических величин — частоты звуковой волны, ее давления или акустических характеристик материалов — коэффициентов поглощения и отражения. Принцип действия может быть механическим или электрическим. В акустических устройствах механического действия имеется мембрана, которая изгибается под давлением звуковых волн, и при достижении определенного давления контакт замыкается. В состав электроакустических устройств входят: орган восприятия (микрофон, фильтр), усилитель, выходное электрическое реле.

Приборы, реагирующие на любой шум, часто используются совместно с системой освещения. Они реагируют на любой возникающий шум в комнате и подают сигнал на включение света. Их обычно устанавливают в коридорах и лестничных площадках. Кроме того, акустические реле широко используются в охранных системах, «умных» игрушках.

Газовые реле

Эти устройства используются для обеспечения газовой защиты. Они представляют собой металлическую коробку, встроенную в трубопровод. Реле нормально залито маслом и его контакты находятся в разомкнутом состоянии. По мере увеличения содержания газа они заполняют верхнюю часть реле, вытесняя масло. Имеющийся в конструкции поплавок при снижении уровня масла опускается вниз, вращается вокруг своей оси и вызывает замыкание контактов в сигнальной цепи. Формируемый сигнал предупреждает о высокой загазованности среды.

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме устройства
Электронное реле управления в схеме устройства

Разобравшись с тем, что такое реле тока, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически такие же, как и у электромеханических КУ. Однако для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных автомобилях большую часть функций реле и переключателей выполняют блоки управления электронными реле, и полностью отказаться от них на данный момент невозможно. Так, например, электронный релейный блок позволяет контролировать потребляемую мощность, напряжение на клеммах аккумуляторной батареи, управлять системой освещения и т.д.

Промежуточные реле

«Промежуточное» — это реле, играющее не основную, а вспомогательную роль в схеме. Предназначены для установки в автоматических цепях и цепях управления. В его функции входит увеличение количества контактов главного реле при необходимости замыкания или размыкания нескольких цепей, одновременное замыкание одной и размыкание другой цепи, выполнение других задач. Применяются в схемах усиления и преобразования электрических сигналов, хранения информации и программирования, распределения электрической энергии с управлением работой отдельных элементов, интерфейсных элементов электронной аппаратуры с различными принципами работы.

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

  • Нормально разомкнутые (делают) При отсутствии электропитания находятся в разомкнутом состоянии. При подаче напряжения они закрываются.
  • Нормально закрытый (открытый). В нормальном состоянии указанные контакты находятся в замкнутом состоянии, а при подаче питания контакты размыкаются.
  • Шлепки. В таких реле при отсутствии напряжения имеется полузамкнутый контакт с одним из неподвижных контактов. При подаче тока средний контакт разрывает соединение с первым неподвижным контактом и замыкается со вторым неподвижным контактом.

Реле времени

Принцип работы основан на механическом торможении. Реализуется маятниками, электродвигателями или электромагнитным эффектом. При этом выдержка замедления для трех типов составляет: 1÷15 с, до 24 часов, до 5 с соответственно. Применяется как для автоматизации производственных процессов, так и в бытовых целях для отсрочки выключения освещения и т.п.

Реле времени двухканальное РЭВ-201
Реле времени двухканальное РЭВ-201

Тепловые/температурные релейные устройства

Принцип действия тепловых реле основан на воздействии температуры на пару биметаллических контактных пластин, имеющих разный коэффициент теплового расширения. Температурное воздействие может осуществляться как от тока нагрузки, так и от специального нагревателя. Устройства теплового реле в основном используются для защиты электрооборудования от перегрева.

Цифровое реле температуры TR-100
Цифровое реле температуры TR-100

Виды контактных групп

Электромагнитные реле имеют различные конфигурации и конструктивные особенности контактных групп. Перечислим распространенные типы элементов:

  1. Нормально разомкнутый (Normally open — NO или Normally open — NO) — его главная особенность в том, что пары контактов постоянно находятся в разомкнутом состоянии и работают только после подачи напряжения на электромагнитную катушку. В результате электрическая цепь замыкается, проводники начинают работать по заданным алгоритмам.
  2. Нормально замкнутый (Normally Closed — NC или Normally Closed — NC): контакты находятся в постоянно замкнутом состоянии и при подаче питания на электромагнитное реле (на катушку подается напряжение) размыкаются.
  3. Коммутация — это комбинация нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов. Есть три контакта: общий, обычно обозначаемый COM, замкнутый на общий и открытый на общий. Когда на катушку подается напряжение, размыкается контакт NC и замыкается контакт NO.

Изображение типов контактов и обмотки реле на электрической схеме.

Модели электромагнитных реле, в конструкции которых имеется несколько групп контактов, обеспечивают коммутационные процессы в различных автоматизированных сетях.

Примечание! Некоторые типы реле имеют ручной контактный переключатель. Это может быть полезно при настройке схемы. А так же индикация питания катушки реле.

Реле с оранжевым контактом ручного переключателя.

Ведущие производители реле

Создатель Изображение Описание
Искатель (Германия) Что такое реле: виды, принцип работы и области применения Finder производит реле и таймеры и занимает третье место среди европейских производителей. Производитель выпускает реле:
  • общее назначение;
  • твердое состояние;
  • энергия;
  • РСВ;
  • час;
  • интерфейс и многие другие.

Продукция компании сертифицирована по стандартам ISO 9001 и ISO 14001.

АО «НПК Северная Заря» (Россия) Что такое реле: виды, принцип работы и области применения Основной продукцией российского производителя являются якорные электромагнитные коммутационные устройства специального и промышленного назначения, а также слаботочные реле времени с контактным и бесконтактным выходами.
Омрон (Япония) Что такое реле: виды, принцип работы и области применения Японская компания производит высоконадежные электронные компоненты, среди которых:
  • твердотельные и электромеханические реле;
  • низковольтная кU;
  • кнопочные выключатели;
  • устройства контроля и управления цепями.
КОСМОС
Электроника (Тайвань)
Что такое реле: виды, принцип работы и области применения Корпорация производит радиодетали, среди которых можно выделить релейные компоненты, которые с 1994 года сертифицированы по стандарту ISO 9002.

Продукция компании широко используется в телекоммуникациях, промышленном и медицинском оборудовании, бытовой технике и автомобильной технике.

Американский цеттлер Что такое реле: виды, принцип работы и области применения Уже более 100 лет Zettler является лидером и устанавливает стандарты производительности и качества электрических компонентов. Этот производитель выпускает более 40 типов БУ, которые покрывают потребности самых разных проектов.

Продукция компании широко используется в телекоммуникациях, компьютерной периферии, элементах управления и других видах электронного и электрического оборудования.

Где приобрести реле и их стоимость

Реле, в зависимости от типа КУ, производителя, ассортимента и поставщика, могут стоить от 15 до нескольких сотен долларов. Купить необходимое коммутационное устройство можно напрямую у производителя в традиционных специализированных магазинах или в Интернете. В настоящее время купить нужное реле любого типа и назначения не составит труда. Есть специальные каталоги, в которых указана маркировка, производитель, параметры и стоимость товара.

Монтаж и особенности применения

Из приведенных примеров видно, что реле отличаются не только своей конструкцией, но и назначением. В современных устройствах они совмещены с датчиками, дополнены микропроцессорными блоками управления. Некоторые устройства подключены к информационным сетям. Они дистанционно передают данные управления, информируют о возникновении опасных ситуаций. В настоящее время они выпускают широкий ассортимент продукции, объединенной единым названием – «реле». Именно поэтому невозможно предложить единую прикладную технологию. В каждом отдельном случае необходимо следовать официальным инструкциям производителя.

Общие выводы и дополнительные рекомендации

Если вы знаете, что такое реле, вам будет проще подобрать изделие для решения конкретной задачи. Материалы этой статьи помогут вам принять правильное решение при реализации домашних и коммерческих проектов.

Проверка реле

При ремонте неисправное реле обычно временно меняют на ремонтопригодное, а потом на аналогичное и все. Однако мало ли какие проблемы могут возникнуть, например, при установке дополнительного оборудования. Поэтому будет полезно знать элементарный алгоритм проверки реле, чтобы провести диагностику или уточнить цоколевку. Вдруг попался нестандартный? Для этого нам понадобится источник питания на 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режим измерения сопротивления.

Допустим, у нас есть реле с 4 контактами, то есть с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (аналогично проверяется реле с «тройным» переключающим контактом). Сначала касаемся щупами тестера по очереди всеми парами контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).

При одной из выходных комбинаций омметр должен показать сопротивление около 80 Ом — это обмотка, запомните или пометьте ее контакты (у 12-вольтовых автомобильных реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление колеблется в пределах от 70 до 120 Ом). Подаем напряжение 12 вольт на обмотку блока питания или аккумулятора; реле должно четко щелкать.

4-1

Следовательно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление — это наши нормально разомкнутые замыкающие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, и одновременно подаем на обмотку 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал — все в порядке, реле рабочее.

пять

Если вдруг прибор показывает КЗ на рабочих клеммах даже без подачи напряжения на обмотку, то мы имеем дело с редким реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыканием при подаче напряжения на обмотку) или, что более вероятно, Сплавленные и спаянные перегрузочные контакты, короткозамкнутые. В последнем случае реле отправляется в металлолом.

Эксплуатация ЭМР, частые неисправности оборудования

Реле — устройство с ограниченным механическим ресурсом: в процессе работы оно периодически перегорает, контакты изнашиваются, на его поверхности образуются нагары. Вот почему во время планового технического обслуживания требуется очистка ЭМИ. Также следует отметить, что оборудование любого вида рассчитано на определенное количество операций. Это связано с тем, что под действием искр и электрической дуги, образующейся при коммутации, происходит постепенное разрушение металла.

Наиболее распространенные проблемы, возникающие при работе реле, это обрыв провода катушки или появление в нем межвиткового замыкания. Признаками такой неисправности может быть громкое жужжание от ЭМИ, отказ при включении. Внешне потемнение катушки может свидетельствовать о локальном перегреве и коротком замыкании между витками. Треск реле может свидетельствовать об износе контактов.

При выключенной цепи ЭМИ может оставаться в активном состоянии, в этом случае контакты будут «залипать». Для проверки технического состояния катушки используйте мультиметр или прозвонку. Если цепь замкнута, прерывания нет. При подаче напряжения на обмотку контактная группа должна работать, а сопротивление цепи равно нулю. В рамках планового технического обслуживания проводится очистка оборудования от пыли и грязи.

Оцените статью
Блог о практической электронике