Реле промежуточное – Промежуточное реле: назначение, принцип действия

Содержание

Промежуточное реле: назначение, принцип действия, устройство

В этой статье читатели сайта сам электрик могут узнать, какое назначение, принцип действия и устройство промежуточного реле. Очень часто данный аппарат используется в схемах, однако далеко не каждый имеет представление о том, как он работает и для чего применяется. Итак, рассмотрим более подробно каждый вопрос.

Назначение

В системах автоматики и управления широко применяются промежуточные реле (см. фото ниже). Эти аппараты коммутируют управляющие сигналы, управляют мощными устройствами, разделяют управляющие цепи от силовых и выполняют не мене важную роль, чем силовые реле.

Разновидности устройств

Свое название промежуточное реле получили из-за положения в схемах автоматики и управления. Они находятся между источником задания и исполнительным устройством, таким как контактор, поэтому становится понятно, почему так назвали реле.

Получить дополнительную информацию о назначении и разновидностях изделий вы можете, просмотрев данное видео:

Описание ассортимента

Устройство

Данные аппараты бывают всевозможных типов и размеров. От миниатюрных реле на два контакта, до нескольких десятков в реле-повторителе. Во всех их конструктивный принцип одинаков. Устройство промежуточного реле представлено электромагнитной катушкой управления, магнитопроводом, пружинным механизмом и группой контактов. Подробно узнать о конструкции аппарата вы можете, просмотрев картинку ниже:

Конструкция

Промышленность выпускает широкий спектр устройств на разнообразное управляющее напряжение от 5 вольт и до 220. Они могут быть рассчитаны на переменное «АС» напряжение и постоянное «DC».

Внешне они ни чем, практически, не отличаются. Разница только в конструкции магнитопровода. Для переменного тока он набран из группы пластин, а постоянного тока цельный. Это сделано для уменьшения потерь на нагрев в магнитопроводе при прохождении переменного тока.

Что касается технических характеристик устройств, для каждого типа они разные. К примеру, для серии RE они будут иметь вид:

Параметры

Для промышленных целей, изготавливаются колодки для промежуточных реле с установкой на DIN рейку. Реле и колодки для них также выпускаются с широким спектром видов разъемов. Это сделано для удобства эксплуатации в пределах одного устройства, когда присутствуют модели разного напряжения, и по невнимательности не произошла замена одного типа на другой.

Принцип работы

Не менее важно знать, как работает промежуточное реле. Принцип действия следующий: при подаче напряжения на управляющую катушку, магнитный поток, появившийся в сердечнике, втягивает механизм контактов. Последние в свою очередь меняют положение, и переключаются, при этом размыкая или замыкая контакты.

Более подробно узнать о принципе работы вы можете, просмотрев данное видео:

Как работает РЭК 73/3

Область применения

Промежуточные реле применяются в схемах управления для коммутации силовых цепей от источника с малым током. Также они нужны для сборки схемы удержания контактов, повторения сигнала и вывода на индикаторы, дублирование на выносные пульты управления, и т. д.

Очень часто данные аппараты используют в противоаварийных системах, промышленном оборудовании, устройстве релейной защиты и на электроэнергетических объектах.

Для примера возьмем схему управления асинхронным двигателем, с контролем наличия фазы. Данная схема собрана на промежуточных реле типа 1РН, 2РН, 3РН, 1РП, 2РП, а также с повторением на световые индикаторы о состоянии фаз. Кстати, сразу же обратите внимание на условное обозначение данного элемента на схеме.

Схема управления двигателем

Вот и все, что хотелось рассказать вам об устройстве, принципе действия и назначении промежуточного реле. Как вы видите, в схемах управления данный аппарат выполняет важную функцию, поэтому часто применяется на производстве.

Будет полезно прочитать:

samelectrik.ru

Промежуточные реле. Виды и устройство. Работа и применение

Промежуточные реле занимают особое место среди множества электротехнических изделий. Они предназначены для обеспечения выполнения дополнительных функций, применяются, когда основные реле не могут справиться с поставленной задачей. Также, число цепей выхода в основном реле значительно меньше, по сравнению с цепями управления.

Главная задача промежуточного реле – подключение потребителей в электрических цепях. Такие устройства могут функционировать как на переменном, так и на постоянном токе. Они приобрели свою популярность в разных типах релейной защиты, в промышленной аппаратуре, аварийных системах и других объектах энергетики.

Разновидности

Промежуточные реле классифицируются по признакам и характеристикам. Рассмотрим основные разновидности таких реле.

Тип переключения:
  • Минимальные – действуют на снижение некоторого параметра до определенного порога.
  • Максимальные – работают на возрастание некоторого параметра до определенной границы.
По назначению:
  • Комбинированные – группа нескольких реле, соединенных общей логической связью.
  • Логические – действуют по единому уровню, чаще всего в дискретных электрических цепях.
  • Измерительные – имеют регулировку в определенном диапазоне срабатывания.
По методу работы:
  • Косвенные – работают не напрямую, а через цепи других устройств.
  • Прямые – сразу выполняют отключение или подключение цепи.
По месту присоединения:
  • Первичные – подключены непосредственно в рабочую цепь.
  • Вторичные – подключены через емкостную, индуктивную или иную связь.
Также существуют реле защиты, которые имеют аналогичное назначение, и делятся:
  • Полупроводниковые – наиболее популярные виды реле на основе полупроводниковых элементов.
  • Индукционные – действуют по методу асинхронных моторов. В замкнутой обмотке ток возникает от другой обмотки, подключенной к напряжению.
  • Магнитоэлектрические – работают по принципу электромагнита. Магнит является неподвижным, а обмотка с рамкой могут вращаться вместе с контактом.
  • Поляризационные – аналогичны электромагнитным, отличие только в том, что работа зависит от полярности подключенного тока.
  • Электромагнитные – их работа основана на эффекте поведения проводника с током по отношению к стрелке компаса. Подвижным элементом является сердечник из ферромагнитного материала.

Промежуточные реле бывают с различным принципом работы. Раньше в основном такие реле работали на электромагнитном принципе.

Особенности конструкции

Такие устройства выпускаются разных размеров и видов. Однако структура устройства у них практически одна и та же.

Конструкция промежуточного реле включает в себя электромагнитную управляющую катушку, группу контактов, пружинный механизм, сердечник. Производится большое количество моделей для разных напряжений. Они рассчитываются на постоянное и переменное напряжение.

По внешнему виду такие реле мало чем отличаются. Их отличие состоит лишь в магнитопроводе. В реле, предназначенном для переменного тока, сердечник выполнен из пластин электротехнической стали, а для постоянного тока такой сердечник изготовлен в виде цельного куска металла. Такая конструкция позволяет снизить потери энергии на нагревание сердечника при протекании переменного тока.

Технические характеристики
Основными характеристиками реле являются:
  • Род тока.
  • Габаритные размеры.
  • Вид и количество контактов.
  • Допустимый длительный ток контактов.
  • Ток коммутации.
  • Мощность потребления.
  • Напряжение питания.
  • Интервал эксплуатационных температур.
  • Влажность рабочей среды.
  • Взрывоопасность среды.
  • Концентрация пыли.
  • Уровень вибрации.

Промежуточные реле, служащие для выполнения промышленных задач, оснащены колодками для монтажа на дин-рейку. Колодки и реле для такой монтажной рейки изготавливаются с широким интервалом размеров разъемов. Это позволяет удобно эксплуатировать реле внутри одного устройства, когда есть модели для различного напряжения, и по ошибке не заменили один вид на другой.

Важной характеристикой является время перехода контактов в разные положения. По этой информации можно определять уровень защищенности аппаратуры от действия отрицательных факторов. Например, для реле РП-25 время перехода составляет не более 0,06 с. Реле на основе электронных ключей работают с большей скоростью.

При необходимости повышенного быстродействия применяют реле РП-220. Для уменьшения инерции использован шихтованный сердечник, состоящий из тонких металлических пластин, склеенных специальным лаком.

Реле чаще всего может работать в некоторых пределах. Это границы температуры, при которой механизм может выполнять свои задачи. Также к факторам, влияющим на работу реле, можно отнести устойчивость сплавов к условиям погоды, степень защиты корпуса.

Для электромагнитного вида реле габаритные размеры играют важную роль. Для повышенных напряжений механические устройства также популярны. Цепи высокого напряжения всегда нуждаются в использовании мощных контакторов. Полупроводниковые ключи не способны выдержать подобного температурного режима.

Фактор механических нагрузок важен при использовании реле на железной дороге, самолетах, военной технике. Поэтому реле проектируются для различных нагрузок: ударов, вибраций, ускорений.

Принцип действия

При возникновении напряжения на катушке появляется электромагнитная сила, которая притягивает якорь. Вследствие этого под воздействием якоря замыкаются подвижные и неподвижные контакты. Подвижные контакты закреплены на якоре, а неподвижные на корпусе реле.

Эти контакты включены в цепь управления. Они управляют работой защиты или сигнализации, подключают и отключают питание катушки контактора электрического двигателя. Вариантов различных схем подключения может быть много.

Реле могут быть оснащены несколькими группами контактов различного назначения. Это зависит от поставленных задач при проектировании определенной конструкции реле.

Применение
Промежуточные реле играют роль вспомогательных дополнительных устройств коммутации различных цепей, и используются в следующих случаях:
  • Создание замедленного функционирования релейной защиты.
  • Управление другим более мощным реле, подключающего цепи с мощными нагрузками. Для примера можно рассмотреть подключение привода масляного выключателя, выполненного на мощном соленоиде. Ток его запуска доходит до 60 А. Одним реле его подключить не получится, так как реле не выдержит такой нагрузки. Поэтому промежуточные реле и служат в качестве промежуточного звена. На катушку реле подается напряжение, якорь замыкает контакты, которые включают в работу более мощное коммутирующее устройство, например, пускатель, который и подключает мощный соленоид.
  • Подключение и отключение одновременно нескольких отдельных цепей. Например, одна группа контактов отключает какое-либо оборудование, а другие контакты включают аварийную сигнализацию. Пример схемы управления двигателем.

Похожие темы:

electrosam.ru

принцип действия, сферы применения и технические параметры

Содержание статьи:

Промежуточное реле – часть электронного устройства, используемая в электрических и электронных схемах для преобразования и усиления электрических сигналов, размыкания и замыкания цепей. Аппарат координирует работу блоков аппаратуры, отдельных элементов, мощных устройств. Используется практически во всех отраслях промышленности и бытовой технике.

Назначение промежуточного реле

Промежуточное реле – устройство, обеспечивающее работу нескольких электрических цепей

Это вспомогательное устройство, которое призвано контролировать действие различных станков и комплексов. Обеспечивает работу сразу нескольких электрических цепей, когда необходимо произвести одновременную коммутацию разных контактов.

Например, один из контактов должен выдать на экран реле аварийный сигнал, а другой – выполнить выключение. Либо с помощью одного соединения происходит запуск станка, другое производит выключение иной части устройства.

А также промежуточное реле (РП) применяют для замедления реакции при необходимых высоких нагрузках. Для контроля основного реле, которое коммутирует большие значения силы тока в условиях высокого напряжения.

Промежуточным реле называют потому, что в цепи управления оно находится между источником импульса, которым управляет, и силовыми исполнительными цепями.

Устройство РП

Конструкция промежуточного реле

Конструкция устройства зависит от производителя и может изменяться в соответствии с назначением. Стандартный прибор состоит из следующих узлов:

  • электромагнитная катушка с сердечником;
  • магнитопровод;
  • пружинный механизм;
  • группа контактов.

Обмотка катушки содержит большое количество витков изолированного медного провода. Внутри расположен металлический сердечник, который закреплен Г-образной пластиной (ярмо). Над катушкой установлена пластина или якорь. Он выполнен из металла и удерживается возвратной пружиной. Подвижные контакты закреплены на якоре. Пара неподвижных контактов расположена напротив. Сердечник и катушка вместе образуют электромагнит. Такие детали, как ярмо, сердечник, и якорь – это составные части магнитопровода.

РП могут быть рассчитаны как на постоянный, так и переменный ток, с напряжением от 12 до 220 вольт. Внешне приборы ничем не отличаются. Устройство, работающее на постоянном токе, имеет цельный магнитопровод. Если он набран из отдельных пластин, прибор предназначен для работы с переменным током не выше 10 ампер.

Для удобства монтажа устройства используют своеобразные колодки, что позволяет установить реле промежуточное на 220В на дин-рейку. В приспособлении имеются отверстия под контакты реле, а также контактные винты, чтобы подключить внешние проводники. Как входные, так и выходные контакты имеют одинаковую нумерацию.

Виды промежуточных реле

Промежуточное реле на Din-рейку

По конструкции они разделяются на реле электромагнитные промежуточные или механические и электронные приборы. Механические реле могут работать в разных условиях. Это долговечные и надежные приборы, но недостаточно точные. Поэтому чаще в цепь монтируют их аналоги – электронные реле на дин-рейку. Также реле можно установить на ровную поверхность. Для этого фиксаторы замков нужно раздвинуть.

По назначению устройства делятся на следующие категории.

  • Комбинированные взаимозависимые приборы, функционирующие в группе.
  • Логические устройства, которые работают на микропроцессорах в цепи с цифровыми реле.
  • Измерительные, с механизмом подстройки, срабатывающие на определенный уровень сигнала.

По способу работы РП бывают прямые, которые непосредственно размыкают или замыкают цепь, и косвенные, работающие вместе с другими устройствами. Они не размыкают цепь сразу после поступившего сигнала.

Есть приборы максимального типа переключения, когда срабатывание происходит в момент увеличения порогового значения параметра цепи. Минимальный тип срабатывает во время снижения характеристик.

По способу подключения в цепь есть первичные, которые можно подключать в цепь напрямую. Вторичные устанавливают через катушки индуктивности или конденсаторы.

Есть группа реле защиты, по принципу действия похожих на промежуточные. Различают полупроводниковые приборы, индукционные, поляризационные и электромагнитные. Например, устройство контроля фаз – реле kv.

Принцип работы

Схема управления асинхронным двигателем с применением промежуточного реле

Основа функционирования – слаженное взаимодействие магнитного потока катушки и подвижного якоря, который этим потоком намагничивается. Якорь удерживается пружиной и не касается сердечника, пока на обмотку не будет подано напряжение.

Когда начинает проходить ток, магнитное поле намагничивает сердечник. Он притягивает якорь, форсируя натяжение пружины. Подвижные контакты на якоре перемещаются, замыкаясь или размыкаясь с неподвижными контактами. После отключения напряжения ток исчезает, сердечник размагничивается, возвратная пружина возвращает якорь и контакты в исходное положение.

Применительно к назначению реле контакты могут быть нормально разомкнутые, нормально замкнутые и перекидные. Один прибор может иметь сразу несколько групп контактов. Такая конструкция позволяет одновременно управлять несколькими электрическими цепями.

К контактам предъявляются особые требования. Они должны обладать хорошей электропроводностью, низким переходным сопротивлением, без склонности к привариванию, а также иметь большую износоустойчивость и длительный срок работы.

Изготавливают контакты из сплава твердых и тугоплавких металлов, металлокерамических составов. Чаще их делают из серебра. Материал имеет низкое сопротивление, высокую электропроводность, неплохие технологические свойства, к тому же он сравнительно недорогой.

На схемах катушка реле обозначается в виде прямоугольника с буквой «К» и порядковым номером. Контакты прописываются такой же буквой, но с двумя цифрами. Из них первая означает порядковый номер реле, а вторая – номер контактной группы, к которой оно относится. Цифры прописываются через точку. Контакты соединяются прямой штриховой линией, если они расположены рядом.

Контакты на схеме изображаются при условии, что на реле не поступает напряжение. Схема и обозначение выхода контактов обычно указана производителем на крышке, которая закрывает рабочую часть прибора.

Область применения

Промежуточное реле в электрощитке

РП есть почти во всех схемах питания, управления и защиты. Коммутационные аппараты используются в подстанциях, диспетчерских, котельных. На производственной линии прибор может выполнять как одновременно, так и последовательно несколько коммутаций в цепях управления или питания. РП широко используют для вычислительной техники, в телекоммуникациях, средствах управления и прочих электронных приборах.

В системах водоснабжения и подогрева при включении глубинного насоса питание поступает на катушку. При замыкании контактов начинает работать система контроля. Дисплей отображает параметры напряжения, фазные токи нагрузки, при необходимости температуру и другие данные в зависимости от сложности схемы.

В системе подогрева реле выступает как усилитель управляющего сигнала. Тепловой датчик подает сигнал, который включает РП. Контакты последнего подают напряжение на обмотку, после чего контакты замыкаются. Таким образом происходит подключение питания к тэну, кипятильнику, бойлеру и другим мощным нагревательным приборам.

Параметры изделий

РП разного типа имеют свой набор параметров в отношении технических характеристик. Необходимость в тех или иных данных возникает исходя из задач, предъявляемых прибору. Основные характеристики, ответственные за нормальную работу реле:

  • чувствительность;
  • ток (напряжение) срабатывания, отпускания, удержания;
  • коэффициент запаса;
  • рабочий ток;
  • сопротивление обмотки;
  • коммутационная способность;
  • габариты;
  • электрическая изоляция.

Необходимо знать, при какой температуре и влажности возможна эксплуатация прибора, взрывоопасность рабочей среды, допустимую концентрацию пыли. Эти параметры изложены в технических условиях или руководстве по использованию. Род тока и рабочее напряжение указан на обмотке устройства.

РП – важная и неотъемлемая составляющая большинства цепей в энергетике. Разнообразие моделей свидетельствует о том, что такой коммутационный прибор способен в полном объеме выполнять множество функций в любой схеме.

strojdvor.ru

виды, назначение, конструктивные особенности и установка

Промежуточные реле имеют в электротехнике специфическую роль. Применяются они, как правило, в тех областях, где обычные реле не выполняют поставленной задачи и нужны какие-то особенные функции. Основной функцией устройства является обеспечение питанием потребителей переменного и постоянного тока.

О видах промежуточных реле, с фото и иллюстрациями, сфере их применения, принципе действия, конструкции и технических характеристиках пойдет речь в данной статье.

Краткое содержимое статьи:

Виды промежуточных реле

Классификация производится по нескольким параметрам. Различают следующие виды промежуточных реле по типу переключения:

  • минимальные – срабатывание происходит в момент, когда определенная характеристика в цепи снижается до определенного значения;
  • максимальные – реле срабатывает в момент увеличения определенного параметра в цепи до порогового значения.

В зависимости от назначения устройства делятся на следующие категории:

  • комбинированные – работающие в группе взаимозависимые устройства;
  • логические – работают в цепи с цифровыми реле, работающими на микропроцессорах;
  • измерительные – имеют механизм подстройки для срабатывания на определенный уровень сигнала.

В зависимости от способа работы устройства:

  • прямые – непосредственно замыкающие и размыкающие электрическую цепь:
  • косвенные – работающие в группе с другими устройствами и не размыкающие цепь непосредственно после поступившего сигнала.

По методу подключения в цепь:

  • первичные – непосредственно включенные в цепь;
  • вторичные – подсоединение происходит через конденсаторы или катушки индуктивности.

Есть также группа схожих с промежуточными защитных реле, по принципу действия делящихся на индукционные, полупроводниковые, электромагнитные и поляризационные.

electrikexpert.ru

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.

Промежуточные реле

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.

Промежуточное реле без защитной крышки

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.

Промежуточное реле в разборе

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.

Реле в разборе

Внешний вид контактов реле

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.

Якорь сердечника не притянут

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.

Якорь реле притянут и контакты замкнулись

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.

Обозначение контактов на схемах

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.

Нормально разомкнутый контакт - разомкнут

Нормально разомкнутый контакт - замкнут

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.

Нормально замкнутый контакт - замкнут

Нормально замкнутый контакт - разомкнут

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.

Перекидной контакт в исходном положении

Перекидной контакт подтянут

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

Группы контактов реле

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.

Электрический контакт

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.

Поверхность контакта

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.

Окисел на контактах

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.

Обозначение реле на схемах

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.

Реле с крышкой

Электрическая схема реле на крышке

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.

Коммутационный ток контактов

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.

Нумерация контактов

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.

Реле вставленное в колодку

Колодка для реле

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

Обмотка реле на 220 В

Обмотка реле на 24 В

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.

sesaga.ru

Промежуточное реле в РЗА, все виды промежуточного реле, описание

Под терминологией реле принимаются функционирующее в автоматическом режиме устройство, которое выполняет действия по измерению и контролю за физическими величинами и скачкообразными изменениями в системах управления автоматическими процессами.

Промежуточные реле входят в состав категории электромагнитных реле управления и относятся к логическим или вспомогательным реле.

Их непосредственная функция заключается в связи между различными составляющими элементами релейной защиты. Они используются для передачи и усиления сигналов от других видов реле к устройствам постоянного или переменного тока. Промежуточные реле передают действие от измерительных реле к коммутирующему выключателю для отключения, действующего электропривода в момент опасного режима работы или производства планового выключения.

Особенности конструкции промежуточных реле

Конструкция промежуточного реле включает в свой состав электромагнит и приставку времени на полупроводниках. Управление выдержки времени достигается ха счет поворота резистора против часовой стрелки – оно снижается. Поворот резистора по часовой стрелке служит для повышения величины времени.

Рис. № 1.Общий внешний вид и схема промежуточных реле РП-23, Рп-232, РП-233
промежуточное реле РП-23, Рп-232, РП-233

  1. Сердечник (1) реле изготовлен из шихтованного металла, этим достигается замедление и снятие эффекта вихревых токов.
  2. Для предотвращения залипания якоря (2) во время остаточного намагничивания в специальном вырезе полюса электромагнита прессуется немагнитная пластина (9).
  3. Для увеличения вибростойкости реле, используется противодействующая пластина. В наличии должен быть обязательно уравновешивающий груз, который устанавливается на окончании якоря.
  4. Бронзовые пружины (12) с серебряными контактами для повышения надежности на свободных концах разрезаются по вдоль оси. Кроме этого, наличие бронзовых пружин снижает вибрацию при замыкании контактной группы.
  5. Зазор, который есть между сердечником и якорем обуславливает напряжение срабатывания устройства.
  6. Натяжение возврата зависит от высоты немагнитной пластины и ее расположением над плоскостью переднего полюса шихтованного сердечника.
    Общий вид промежуточного реле РП-25.

Рис. №2. Общий вид промежуточного реле РП-25.

1- шихтованный магнитопровод; 2 — катушка; 3 — якорь, 4 – контакты неподвижные; 5 – подвижные контакты; 6 – возвратная пружина; 7 – скоба направляющая; 8 – пластина; 9 – цоколь; 10 – хвостовик скобы якоря; 11 – короткозамкнутый виток, служит для снижения вибрации; 12 – бронзовая, фиксирующая положение, пластина; 13 – упорная колодка для подвижной контактной группы; 14 – верхняя колодка для неподвижной контактной группы.

Недостатки промежуточных реле

Главный недостаток заключается в контактной системе. Абсолютно чистая контактная группа может быть только в вакуумной среде, при непосредственном взаимодействии  с воздухом, они покрываются оксидной пленкой.

Пробивное напряжение ее превышает 220В, переходное сопротивление выше 1 кОм. Со временем, например, через полгода,  воздействие воздуха повышает сопротивление почти в 100 раз. Повысить устойчивость контактов может чистое золото или сплав золота и никеля.

Платиновые контакты устойчивы при вредном воздействии в атмосфере сернистых газов, но отличаются неустойчивостью в парах органических веществ.

Серебро неустойчиво при воздействии сернистых газов. Избежать отказов возможно при меньшем значении коммутирующего тока.

Повышается надежность контактов при помощи регулярного обслуживания реле, протиранием контактов, также надежность увеличивается при сильном нажатии на контактную группу.

Главной причиной, вследствие, которой происходит разрушение контактной системы, служит явление электрических разрядов, появляющихся в процессе размыкания и замыкания цепей. При ослабленном контакте появляется нагрев, при которой происходит снижение механической надежности и снижение прочностных характеристик материала контактных групп и самих контактов. Относительно стабильное действие контактов обуславливается большим давлением на группу контактов.
Для увеличения степени надежности используют параллельное и последовательное срабатывание контактных групп. При последовательном срабатывании контакты может разорвать, возникший большой ток. Параллельное подключение контактов увеличивает степень надежности замыкания цепи

Промежуточные реле серии РПЛ

Промежуточное реле серии РПЛ.
Рис. №3. Промежуточное реле серии РПЛ.

Основное предназначение промежуточных реле – участие управлением некоторыми нагрузками в схемах управления в электрической сети постоянного тока до 440В. Также они используются в сетях переменного тока, при управлении трехфазными электроприводами, в сети напряжением до 660В. Это тип промежуточных реле серии РПЛ. Они применяются в системе стационарных установок и в системах с микропроцессорами, где они выполняют работу по шунтированию катушки включения и с помощью ограничителя, ОПН.

Кроме этого РПЛ используют в составе тиристорного управления.  Iном. контактов = 16 А.

Границы рабочих температур от -40 до +50оС. Их рекомендуется использовать в чистой среде, без пыли и без газов и паров, действующих агрессивно на контактную группу и на изоляцию. При установке допускается отклонение от ровного положения на угол в 5о.
Для этого типа реле характерно использование различного вариативного ряда, включающий в свой состав модели с различными комбинациями нормально отрытых и закрытых контактов.

Серия промежуточных реле серии РПУ-2М

 РПУ 2 М 211-1-420, реле промежуточное.
Рис. №4. РПУ 2 М 211-1-420, реле промежуточное.

Устройство относится к типу универсальных реле. Комфортные и безотказные условия работы достигаются при рабочих температурах от -10 до +45оС.  Для цепей автоматического управления в сетях переменного тока с U – 415В, Н – 50Гц и для цепей постоянного тока с U – 220В.

Реле может работать с выпрямленным током при пульсации менее 8%.

>Реле промежуточное РП-21

Реле промежуточное РП 21, внешний вид.
Рис. №5. Реле промежуточное РП 21, внешний вид.

Для цепей управления электроприводами в сети переменного тока U – 380В и для цепей постоянного тока U – 220В. Устройство конструкции подразумевает наличие креплений под дин. рейку и для винтового крепления, также комплектуется розетками для подключения паяльника.

Питающее напряжение для постоянного тока весь диапазон от 6 до 110А и для переменного тока стандартной частоты – 50Гц от 12 до 240В. Контактные цепи питаются, при постоянном токе от 12 до 220, при переменном токе от 12 до 380В. Iном – 6А. количество контактов на размыкание/замыкание/переключение – 0…4/ 0…2/ 0…4.

Эксплуатационная износостойкость занимает примерно 20 млн. циклов. Установка должна производиться горизонтально, якорь расположен вверх или вертикально (магнитная система расположена, вверх). Устройство рассчитано на рабочий цикл 16 млн. Может работать в прерывисто-продолжительном цикле, продолжительном, кратковременном и повторно-кратковременном, где частота включения может быть до 1200 циклов в час или без тока то 3600 циклов в час.

Серия промежуточных реле серии РПУ-0, РПУ-2, РПУ-4

Общий внешний вид промежуточного реле РПУ – 1- 010
Рис. №6. Общий внешний вид промежуточного реле РПУ – 1- 010

Одна из особенностей этих типов реле – это наличие втягивающей катушки. Конструкция клапанного типа, оборудована защитным чехлом из прозрачной пластмассы. Первый вариант  для сетей постоянного тока U – 12, 24, 48, 60, 110, 220В, на I – 10А.  Второй вариант представляет реле с втягивающими катушками для сетей переменного тока с U – 12, 24, 36, 110, 127, 220, 240, 380 на рабочий ток равный 10А. Катушки залиты изолирующим лаком.
Особенность конструкции заключается в наличии штепсельной колодки ШРП или ШРВ, с ее помощью возможна быстрая замена релейного устройства. Контактная группа включает три серебряных контакта.
Используются для выполнения логических операций и для подачи команд для преобразования сигналов управления и для их размножения, как пример, использование в лифтовом оборудовании.

Промежуточное реле РЭС-6

Принципиальная электрическая схема промежуточного реле РЭС-6.
Рис. №7. Принципиальная электрическая схема промежуточного реле РЭС-6.

Реле этого типа используют для систем управления станков и машин, относятся с категории нейтральных, слаботочных реле. Напряжение, на которое они рассчитаны от 80 до 300В. Ток коммутации от 0,1 до 3А. Реле может работать при температурах от –60 до +85оС при влажности до 98% и давлении атмосферного воздуха до 104кПа.

В конструкции предусмотрено наличие контактной группы, состоящей из замыкающих и размыкающих контактов и группы переключающих контактов.
Внешний вид реле РЭС- 6,

Рис. №8. Внешний вид реле РЭС- 6, представляет собой малогабаритный завальцованный корпус, двухпозиционное и одностабильное устройство.

Ряд электромагнитных реле может совмещать функции, как реле напряжения, так и промежуточных реле. Это серии РП-250, РП – 341, РП – 42.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

elektronchic.ru

Промежуточное реле: назначение, классификация, характеристики

Промежуточное реле – автоматический прерыватель цепи, функционирующий в дискретных схемах, выполняя роль вспомогательного устройства. Более точное определение будет дано ниже по тексту, поскольку содержит сложные термины, неподготовленному читателю незнакомые.

Зачем человеку промежуточное реле

Промежуточные реле используют, когда возникает необходимость усиления сигнала, требуется гальваническая развязка цепей. Термостат выдает напряжение единицы вольт, отопление питается стандартной промышленной сетью 230 (400) вольт. Идеальным решением бывает для установленного оборудования усилить сигнал, используя реле. Актуально для больших площадей, мощность стандартного термостата сильно ограничена, производительный стоит денег.

Схожая ситуация при обилии приборов. Десятках, сотнях конвекторов, развешенных вдоль стен. Дорогой термостат физически неспособен управлять уймой техники. Ставится промежуточное реле. Вослед включают иные типы силовых реле, связка управляет обогревателями по единому сигналу термостата на всей площади объекта.

Тривиальный пример, объясняющий назначение промежуточных реле. Используются, где возможны наводки, огрубляя требования к входному сигналу. Импульсное реле с порогом срабатывания 1 мВ легко обманывается возникающими в сети 230 вольт наводками. Актуально для линий значительной протяженности.

Китайский прерыватель цепи

Китайский прерыватель цепи

Определения, классификация

Промежуточные реле послужат для разгрузки главных контакторов. Иначе требования к гашению дуги станут строгими, обусловив невыгодность производства. Мощные источники электроэнергии, ТЭС строятся близ месторождений природных ресурсов, имеют блоки мощностью сотни-тысячи МВт. Эксплуатация подобных сооружений немыслима без цепей релейной защиты. В состав последних входит объект рассмотрения обзора.

Под реле в электротехнике понимается устройство, скачкообразно изменяющее проводимость от бесконечности до нуля и обратно под действием определенного фактора. Фактор принято называть воздействующей величиной, как правило, ток, напряжение, мощность (включая реактивную), сдвиг фаз, сопротивление цепи, частота, последовательности гармоник. Параметр образуется сложенный несколькими другими, называемыми входными. Классификацию реле принято вести следующим образом:

  • По месту подключения:
  1. Первичные – непосредственно составляют защищаемую цепь.
  2. Вторичные – подключаются через индуктивную, емкостную связь.
  • По способу действия:
  1. Прямые – непосредственно размыкают защищаемую цепь.
  2. Косвенные – действуют опосредованно.
  • По назначению:
  1. Измерительные – с регулировкой в некоторых пределах уровня срабатывания.
  2. Логические – срабатывают по одному уровню, в дискретных цепях.
  3. Комбинированные – несколько измерительных, объединенных логической связью.
  • По характеру переключения:
  1. Максимальные – работают на подъем параметра до некоторого лимита.
  2. Минимальные – работают на падение параметра до некоторого лимита.

Согласно этой классификации даем следующее определение:

Важно. Промежуточные реле – логические реле, предназначенные для дискретных цепей, расширяющие функции других реле, имеющихся на участке электрической сети.

Помимо промежуточных в семейство логических также входят: указательные (сигнализируют о срабатывании прочих реле, присутствующих на участке цепи), реле времени (для отсчета задаваемых обслуживающим персоналом интервалов), замедленные (срабатывают с задержкой). Принято классифицировать реле защиты по принципу действия:

  • Электромагнитные работают по закону действия проводника с током на стрелку компаса, открытому Эрстедом в первой половине XIX века. Движется ферромагнитный сердечник.
  • Поляризационные отличаются от электромагнитных зависимостью состояния контактов от направления протекания тока.
  • Магнитоэлектрические эксплуатируют аналогичный принцип, магнит из специального сплава неподвижен, рамка с обмоткой вращается, приводя в действие контакт.
  • Индукционные принципом действия напоминают асинхронные двигатели, в замкнутой обмотке ток наводится обмоткой, питающейся током.
  • Полупроводниковые реле являются наиболее распространенными, построены на элементной базе с p-n-переходами, переходами металл-полупроводник.

Промежуточные реле могут быть любого принципа действия. Ранее в основном были электромагнитными. Часто применяются для размножения, усиления сигнала других реле. Например, исполнительных устройств много, соответственно, сверх меры управляющих линий. Очевидно, одно реле с задачей коммутации не справится. Тогда ставится промежуточное, каждый выход управляет одним исполнительным. Число конечных реле значительно возрастает, вместе справляются с задачей.

Аналогичным образом при большом токе через линию можно разбить на несколько веток, каждая заведена на исполнительное реле. Управляет охапкой промежуточное. Служит для одновременного срабатывания, уберегая отдельные контакторы от непомерно большой дуги, непременно возникающей, если на один каскад ляжет тяжесть нагрузки. Неконтролируемый процесс ионизации легко может сжечь переключающую, защитную аппаратуру. Потребуется ремонт. Промежуточное реле, обеспечивая согласованную работу прочих, защищает систему от аварии.

Автоматическое реле

Автоматическое реле

Электромагнитные промежуточные реле

Реле серии РП изготавливаются по модификациям для переменного, постоянного тока. Конструкционные отличия весьма специфичны, понятны не каждому, не представляют великого интереса. Реле переменного тока РП-25 аналогично структурой РП-23. Якорь расположен сбоку, не сверху. Переменный ток создает поле, придающее магниту большее ускорение. Следовательно, нет нужды, чтобы срабатыванию реле помогал собственный вес якоря.

Сообразно конструктивным особенностям отличается процесс настройки изделия. Для каждого типа реле идет по своей схеме, описываемой инструкцией. Сведения отыщем в справочниках. Одно реле способно функционировать при различных напряжениях. Обеспечивается намоткой соответствующего числа витков на рабочую катушку и варьированием диаметра жилы. Напряжение выше – больше берется витков, тем они тоньше. Необходимо для снижения протекающего тока, уменьшения напряженности магнитного поля. Позволит не затрагивать модернизацией якорь.

Для мастеров в справочниках небезынтересными станут сведения о марке провода намотки. Для РП-25 одножильный ПЭВ-2 с двухслойной винифлексовой изоляцией.

В одном электромагнитном реле часть контактов замыкающая, часть размыкающая. Позволительно использовать опосредованно, для управления запуском асинхронных двигателей. Совместная работа большого объема технологического оборудования невозможна без промежуточных реле. Простые действенные средства обеспечат синхронность системы.

Характеристики электромагнитных реле

Главными характеристиками являются род тока (постоянный/переменный), долговечность, условия срабатывания. Для РП-25 переменное напряжение частотой 50 Гц, средним действующим значением 100, 127, 220 В. Реле служит для отключения цепи при падении вольтажа до 85% номинала. Толщина петли гистерезиса составляет 3%. Долговечность характеризуется числом циклов срабатывания и возвращения в первоначальное состояние. У реле РП-25 слабым местом назовем металл контактов. Механизм прослужит на порядок дольше.

Промежуточный прерыватель

Промежуточный прерыватель

Важным параметром является время перехода из одного положения контактов в другое. Руководствуясь критерием, оценим защищенность аппаратуры от воздействия нежелательных факторов. Для РП-25 параметр не превышает 0,06 с. Что касается современных дискретных цепей, электронные ключи способны действовать намного быстрее. Меньшим является время восстановления в прежнее состояние.

Иногда даже специально стоят требования максимального быстродействия. Нецелесообразно использовать реле РП-23, уместнее поставить РП-220. Конструкция для снижения инерции, обусловленной действием индукционных вихревых токов, содержит шихтованный сердечник. Сталь нарезается тонкими пластинами, склеиваемыми изолирующим лаком. Разрезы идут поперек магнитного поля, в результате блокируется образование вихревых токов. Вес якоря максимально снижен для исключения инерции движения, меж полюсами расположена немагнитная пластинка, ускоряющая разъединение контактов в момент переключения. Время срабатывания уменьшено до 0,011 с.

Реле способно функционировать в неких пределах. Температурные границы, внутри которых механическая часть изделия способна выполнять функции. К задействованным факторам отнесем: стойкость сплавов к капризам погоды, предусмотрительность конструкторов, защиту корпуса по IP. В каждом отдельном случае оговаривается: при изменении значащего фактора в тех или иных пределах. Например, изменение частоты сети на 3% приводит к уходу рабочей точки примерно на 10%. Такие нюансы нужно учитывать, избегая уходить за допустимые для защищаемой аппаратуры пределы.

Ценой ускорения является снижение долговечности. Количество переключений до отказа снижается, составляет у РП-220 порядка 1000 (для механизма – 5000). На удержание якоря тратится энергия поля. В характеристиках реле можно прочитать о задействованной мощности. У РП-25 – 8 Вт. Понятно, современные силовые транзисторы затратят на работу меньше усилий. Полупроводниковая техника планомерно вытесняет другие элементные базы.

Для электромагнитных реле важны габариты. Справедливости ради, нужно сказать, для высоких напряжений механические конструкции по-прежнему актуальны. До открытия явления сверхпроводимости при комнатных температурах высоковольтные цепи не смогут обойтись без мощных контакторов. p-n-переход сильно разогревается проходящим током. И не всегда будет возможно подобрать радиатор столь больших габаритов, чтобы обеспечить температурные режимы. Перегрев полупроводников недопустим, приводит к необратимым изменениям.

В военном деле, на самолетах, космических кораблях, железных дорогах, автотранспорте важен фактор механических нагрузок. Многие реле разрабатываются под линейные ускорения, вибрации, удары, прочие разрушающие атрибуты длительной и жесткой эксплуатации. Одновременно оговаривается допустимое положение изделия в пространстве. Понятно, влияет на быстродействие, значение управляющего параметра, при котором произойдет срабатывание.

Каждый контактор характеризуется отключающей способностью. Максимальное значение тока, при котором система способна совершить цикл. Лимит является разрушающим фактором, превосходит на порядок-на два рабочие значения системы. Иногда отключающая способность может выражаться в ваттах, что при заданном напряжении опять приводит к значению тока в амперах.

vashtehnik.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о