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
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. —
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) |
| 3 | 25 | 120 | 360 |
| 5 | 70 | 72 | |
| 6 | 60 | ||
| 9 | 225 | 40 | |
| 12 | 400 | 30 | |
| 24 | 1600 | 15 | |
| 48 | 6400 | 7,5 |
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 » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
go-radio.ru
Реле напряжения на однолинейной схеме
Это специализированный государственный стандарт по модульным аппаратам защиты, работа которых основана на действии реле, в котором для реле напряжения принято следующее схематическое обозначение:
Оно складывается из нескольких символов:
— Общий графический знак всех реле — прямоугольник
— Измеряемой величины – «U» Напряжения
— Знаков больше «>» и меньше «<», которые показывают диапазон работы
Для более полных, детальных электрических схем, стандартом допускается добавлять численные единицы диапазона регулировки при превышении/понижении которого устройство сработает.
В качестве примера, на изображении ниже, показан модульный аппарат, который срабатывает при превышении напряжения в сети выше 250 Вольт или понижении уровня меньше 180 Вольт.
Обозначение трехфазной модификации устройства , внешне немногим отличается от однофазного, а вот в принципе работы и подключения у них есть существенные различия.
В однофазной сети
Реле напряжения для однофазной сети само коммутирует фазный проводник. Пока параметры напряжения в сети находятся в допустимом диапазоне, контакты замкнуты и ток поступает к потребителям — электрическим розеткам, освещению и т.д. В случае, когда оно становится выше или ниже установленных величин, внутренним механизмом автоматически разрывается фазный проводник и потребители обесточиваются.
Однолинейная схема электрического щита с однофазным реле напряжения выглядит следующим образом:
В трехфазной сети
Трехфазное реле напряжения, чаще не разрывает фазы, которые контролирует, а лишь даёт сухой контакт – нормально замкнутый или разомкнутый и изменяет его состояние.
К этому сухому контакту подключаются управляющие проводники контактора (или пускателя), функция которого коммутировать или разъединять фазные провода, защищая систему от опасных перепадов напряжения.
Однолинейная схема электрощита с трехфазным реле контроля напряжения и управляемым ей контактором показана ниже:
Буквенное обозначение реле напряжения
Правильное буквенное обозначение, которыми маркируются реле напряжения – KV.
Об этом сказано в действующем ГОСТ 2.710-81 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах» (ЧИТАТЬ В PDF) , где выделен персональный двухзначный код для них.
rozetkaonline.ru
Реле
Реле часто применяется при монтаже охранного оборудования.
Рисунок 58. Устройство реле
На электрических схемах реле принято обозначать в виде этих двух частей. Пунктирной линией показана механическая связь между обмоткой и контактами.
Рисунок 59. Условное обозначение реле
Рисунок 57. Типовое пятиконтактное реле
Реле состоит из двух основных деталей — обмотки с сердечником (электромагнит) и группы контактов. Обе эти детали объединены в одном корпусе. При появлении напряжения на обмотке один из контактов реле притягивается к электромагниту и замыкается с другим. Одновременно может происходить размыкание с третьим контактом.
По типу и количеству контактов реле можно поделить на несколько групп.
1. Реле с замыкающими контактами. В исходном состоянии выходные контакты разомкнуты, ток через них не течет При срабатывании реле контакты замыкаются, и в цепи, куда реле включено, начинает протекать электрический ток. Такой тип контакта называют HP (нормально разомкнутый). В англоязычной литературе обозначается NO (normally-open).
Рисунок 60. Замыкающий контакт
2. Контакт может быть размыкающим. Пока реле не сработало, выходные контакты замкнуты. Ток через них беспрепятственно проходит, как через обычный проводник. При срабатывании реле контакты размыкаются, цепь разрывается, ток перестает течь. Контакт этого типа именуют НЗ (нормально замкнутый). Аналог в английском языке — NC (normally-closed).
Рисунок 61. Размыкающий контакт
3. Контакт может быть переключающим. В исходном состоянии замкнута одна из двух цепей, после срабатывания реле первая цепь разрывается, а вторая замыкается. Такое реле имеет один общий контакт для двух цепей, то есть цепи не являются независимыми. В англоязычной терминологии — СО (change-over) или DT (double-throw).
Рисунок 62. Переключающий контакт
Рисунок 63. Многоконтактное реле
Основные параметры реле, которые необходимо знать для правильного выбора при установке охранного оборудования:
- — допустимый ток, который реле может пропускать через свои выходные контакты;
- — тип выходных контактов (замыкающие, размыкающие, переключающие), количество этих контактов;
- — ток потребления реле, напряжение срабатывания;
- — габариты (что особенно актуально для выполнения незаметных блокировок).
Попробуем разобраться более детально с этими параметрами.
Допустимый ток, подаваемый на контакты, определяется как размерами самого реле, так и применяемыми в нем материалами. Например, в дорогих реле контакты помещены в герметичную капсулу, наполненную инертным газом. Это позволяет предотвратить окисление контактов, повысить его надежность. Если неправильно выбрать реле по мощности, то велик риск, что в самый ответственный момент оно выйдет из строя и повредит оборудование автомобиля. Например, превышение допустимых токов коммутации может привести к короткому замыканию, а превышение токов управления — к возгоранию.
Для управления несколькими независимыми друг от друга цепями одновременно есть реле, у которых не одна пара контактов, а две и больше.
Рисунок 64. Слаботочное реле
Тип выходных контактов определяется исходя из того, какую цепь и в какой момент времени требуется заблокировать. Например, нужно по команде с дополнительного выхода сигнализации открыть багажник. Мощности дополнительного канала не хватит, чтобы напрямую подключить его к активатору багажника. Поэтому необходимо использовать реле. Чтобы реле замыкало силовую цепь активатора только при появлении на дополнительном выходе сигнализации управляющего импульса, необходимо воспользоваться реле с парой замыкающих контактов. Работать это будет так: в исходном состоянии управляющего сигнала нет, реле обесточено, цепь активатора разомкнута. Как только появляется импульс, реле замыкает выходные контакты, через активатор течет ток, замок открывается.
Рисунок 65. Использование дополнительного реле для отпирания багажника
Ток потребления также важен, ведь неправильно выбранное по этому параметру реле может за короткое время посадить аккумулятор. Например, при установке сигнализации была сделана дополнительная блокировка двигателя при помощи обычного автомобильного 4-х контактного реле. При постановке на охрану оно включается и разрывает какую-нибудь значимую цепь (например, провод бензонасоса). Однако при таком включении через обмотку реле будет протекать ток. Хоть этот ток и мал (приблизительно 0,05 — 0,1 А), но 2 — 3 подобные блокировки могут выкачать из аккумулятора всю энергию менее, чем за 3 недели простоя.
В данном случае следует использовать другую схему блокировки (реле будет разрывать защищаемую цепь только при включении зажигания).
Рисунок 66. Схема блокировки
Реле можно условно поделить на неполяризованные и поляризованные. Неполяризованное реле, как правило, большое по габаритам, потребляет больший ток и способно коммутировать большую нагрузку
Например, типичное автомобильное неполяризованное реле потребляет ток 0,1 А и способно коммутировать ток до 40 А.
Рисунок 67. Неполяризованное автомобильное реле
Поляризованное реле имеет два устойчивых состояния и потребляет ток только в момент переключения. Коммутировать это реле может до 10 А. Сейчас поляризованные реле используются редко, в большинстве случаев их можно заменить на логические микросхемы.
При срабатывании в обмотке крупных реле возникают выбросы тока самоиндукции, которые могут быть довольно существенными. Чтобы эти выбросы не приводили к сбоям в работе сигнализации, настоятельно рекомендуется обмотку любого реле шунтировать диодом, то есть припаивать выпрямительный диод между двумя входными контактами таким образом, чтобы анод диода был соединен с массой, а катод — с контактом, на котором появляется плюс. В этом случае диод не будет оказывать влияния на управляющий сигнал, так как при обратном напряжении сопротивление диода очень велико. При возникновении индукционного выброса весь ток пройдет через диод, и будет им погашен.
Рисунок 68. Включение защитного диода
Рисунок 69. Схема-подсказка «Реле»
instalator.ru
Изображение схем релейной защиты на чертежах.
Условные обозначения. Для изображения на чертежах схем релейной защиты применяются специальные условные обозначения электрических машин, аппаратов, реле, приборов и др. Рис.1.
А) – обмотки реле, контакторов: 1 –
однообмоточных; 2 – двухобмоточных; 3 – реле тока; 4 – реле времени.Б) – контакты реле замыкающие: 1 – без замедления; 2 – с замедлением на замыкания; 3 – с замедлением на размыкание; 4 – с замедлением на замыкание и размыкание.
В) – контакты реле размыкающие: 1 – без замедления; 2 – с замедлением на размыкание; 3 – с замедлением на замыкание; 4 – с замедлением на замыкание и размыкание. Г) – контакты реле переключающие: 1 – с размыканием цепи; 2 – без размыкания цепи. Д) – контакты реле замыкающие кратковременно (импульсные): 1 – быстродействующий; 2 – с замедлением. Е) – контакты путевого выключателя: 1 – замыкающий; 2 – размыкающий (используется для обозначения вспомогательных контактов на приводах выключателей, разъединителей). Ж) – контакты без самовозврата (указательных реле): 1 – замыкающий; 2 – размыкающий. З) – рубильник: 1 – однофазный; 2 – трехфазный. И) – предохранитель К) – автоматический выключатель: 1 – однофазный; 2 – трехфазный. Л) – кнопки: 1 – замыкающие; 2 – размыкающие. М) – дифавтомат: 1 – трехфазный; 2 – однофазный. М) – УЗО: 1 – трехфазное; 2 – однофазное. Условные обозначения периодически пересматриваются и вводятся для обязательного применения государственным стандартом (ГОСТ). В разной литературе или схемах изданные в разное время условные обозначения одних и тех же элементов могут отличатся. Все аппараты на схемах изображаются в положениях, соответствующих отсутствию напряжения во всех цепях. Изображение схем релейной защиты на чертежах. В зависимости от назначения применяются три основных вида схем релейной защиты: принципиальные, монтажные и структурные. Принципиальные схемы релейной защиты и цепей управления выключателями выполняются по отдельным цепям: тока, напряжения, оперативного тока, сигнализации и т.д. В этих схемах реле и другие аппараты изображаются в расчленённом виде, т.е. обмотки реле изображаются в одной части схемы, контакты – в другой и т.д. Схемы внутренних соединений реле, их зажимы и источники оперативного тока на принципиальных схемах не показываются. Сложные схемы поясняются надписями, указывающими назначение отдельных цепей. Пример.
Монтажные схемы представляют собой рабочие чертежи, по которым производится монтаж панелей релейной защиты, автоматики, управления, сигнализации и др. На монтажных схемах реле, приборы, зажимы и соединяющие их провода располагаются, как на панели, и маркируются. Монтажные схемы, на которых отражены все фактические соединения, выполненные при монтаже и наладке, называются исполнительными. Пример. Структурные схемы применяются для изображения общей структуры устройств релейной защиты и автоматики без выделения отдельных реле и других аппаратов. Они изображаются не с помощью приведенных выше условных обозначений, а в виде целых узлов или органов устройства и взаимных связей между ними. Узлы и органы обычно изображаются прямоугольниками, в которые помещаются надписи или условные индексы, поясняющие назначение данного узла или органа. Для изображения структурных схем используются также условные обозначения логических элементов. Пример.
Спасибо за внимание.
releyka.blogspot.com