Реле: типи, класифікація, призначення і принцип роботи

Давно відомо, що більшість пристроїв промислового застосування високого класу мають реле для ефективної роботи. Реле - це прості вимикачі, які працюють як електрично, так і механічно. Складаються з набору контактів і електромагніту, завдяки якому здійснюється механізм перемикання. Є і інші принципи роботи, що розрізняються в залежності від їх застосування. Які бувають у реле типи?

Чому воно так ефективно?

Основні операції реле відбуваються в місцях, де можна подавати сигнал лише малої потужності. Це пристрій використовується в місцях, де безліч ланцюгів повинні управлятися одним сигналом. Їх застосування почалося під час винаходу телефонів, які зіграли важливу роль у перемиканні дзвінків на телефонних станціях. Вони також використовувалися при передачі телеграм на великі відстані.


Після винаходу комп'ютерів вони допомагали при виконанні різних логічних операцій із застосуванням сигналів.

"Дизайн"

В реле є чотири основні частини:

залізне ядро;

рухома арматура;

котушка управління;

перемикач точки дотику.

На зображенні вище показана конструкція реле. Це електромагнітне реле з дротовий котушкою, оточене залізною серцевиною. Для рухомого арматури (якоря), а також для контактів перемикача передбачений шлях з дуже низьким опором магнітному потоку. Рухома арматура з'єднана з ярмом, який механічно з'єднаний з контактами перемикача. Ці деталі надійно утримуються з допомогою пружини. Вона створює повітряний зазор в ланцюзі, коли реле знеструмлюється.

Принцип роботи

Функцію можна краще зрозуміти, вивчивши наступну схему, наведену вище. Діаграма показує релейні елементи, і як вони використовуються. Залізне ядро оточене котушкою управління. Як показано, джерело живлення подається на електромагніт через керуючий параметр і через контакти. Коли струм починає рух через керуючу котушку, електромагніт заряджається, що дозволяє підсилити магнітне поле. Таким чином верхній контактний важіль починає притягатися до нижнього нерухомого кронштейна, викликаючи коротке замикання для харчування. З іншого боку, якщо реле було вже знеструмлено, коли контакти були замкнуті, то вони переміщуються в протилежну сторону і замикають ланцюг. Як тільки струм котушки відключиться, рухлива арматура буде повернута силою назад у вихідне положення. Ця потужність буде майже дорівнює половині магнітної сили. Це основне призначення і принцип роботи реле. В реле типи операцій розділені на дві основних. Однією з них є застосування низької напруги. Для застосування операцій з низькою напругою перевага буде віддаватися зменшення шуму всього ланцюга. А для операцій з високою напругою шум повинен бути зменшений за допомогою іскріння.

Історія появи перших реле

У 1833 році Карл Фрідріх Гаусс і Вільгельм Вебер розробили електромагнітне реле. А ось американський вчений Джозеф Генрі часто стверджував, що винайшов реле в 1835 році, щоб поліпшити свою версію електричного телеграфу, розробленого раніше в 1831 році.
Стверджується деякими, що англійський винахідник Едвард Деві "безумовно винайшов електричне реле" у своєму електричному телеграфі c 1835. Також простий пристрій, яке тепер називається реле, було включено в початковий телеграфний патент Семюеля Морсу 1840 року. Описаний механізм діяв як цифровий підсилювач, повторюючи телеграфний сигнал, таким чином дозволяючи сигналів розповсюджуватися настільки далеко, наскільки це необхідно. Слово з'являється в контексті електромагнітних операцій з 1860 року. А які є типи електромеханічних реле?

Коаксіальне реле

Часто коаксіальне реле використовується в якості ретранслятора TR (передача-прийом), який перемикає антену від приймача до передавача. Це захищає пристрій від високої потужності. Його часто використовуються в прийомопередавача, які об'єднують передавач і приймач в одному пристрої. Контакти призначені для того, щоб не відображати яку-небудь радіочастотну потужність назад до джерела, а забезпечити дуже високу ізоляцію між клемами приймача і передавача. Характеристичний імпеданс реле узгоджений з лінією передачі імпедансу системи, наприклад, 50 Ом.

Реле напруга 220В для будинку

Реле для будинку використовують найчастіше. Потрібно, щоб убезпечити всі підключені прилади. Підвищення або пониження напруги вхідної мережі може негативно позначитися на роботі пристроїв. Цей захисний механізм помічає ці скачки і запобігає доступ до мережі. Принцип роботи цього реле заснований на вимірюванні напруги. Якщо воно перевищує або принижує допустиму норму, контакти реле замикаються на певний час, після чого знову розмикаються. Але у реле типи бувають і інші.

Реле силових контактів

Це реле має контакти, які механічно зв'язані один з одним (Механічне реле), тому, коли котушка перебуває під напругою або знеструмлена, всі з'єднання переміщуються разом. Якщо один набір контактів стає нерухомим, ніякі інші контакти не зможуть рухатися. Функція силових контактів полягає в тому, щоб ланцюг безпеки могла перевіряти стан. Контакти з примусовим управлінням також відомі як «контакти з позитивним управлінням», «невыпадающие контакти», «заблоковані контакти», «механічно пов'язані контакти» або «захисні реле». Ці реле безпеки повинні відповідати правилам проектування і виготовлення, які визначені в одному основному стандарті машинного обладнання EN 50205 - реле з примусово керованими (механічно пов'язаними) контактами. Ці правила для конструкції безпеки визначені в стандартах EN 13849-2 "Класифікація Реле" як "Основні принципи безпеки" і "Перевірені принципи безпеки", які застосовуються до всіх пристроїв. Контактні реле з примусовим управлінням виготовляються з різними наборами головних контактів - NO, NC або "Перехід".

Використання для логістики верстатів

Релейний верстат стандартизований для промислового контролю. Вони характеризуються великою кількістю контактів (іноді розширюваних в польових умовах), які легко переводяться з нормально розімкнутого стану в нормально закритий, легко замінити котушками і форм-фактором, що дозволяє компактно встановлювати безліч реле на панелі управління. Хоча такі панелі колись були основою автоматизації в таких галузях, як складання автомобілів, програмований логічний контролер (ПЛК) в основному витіснив релейні верстати з додатків з послідовним управлінням. В реле типи верстата мають велике значення.

Воно дозволяє перемикати ланцюга з допомогою електричного обладнання. Наприклад, схема таймера може перемикати харчування в заданий час. Протягом багатьох років реле були стандартним методом управління промисловими електронними системами. Кілька пристроїв можуть використовуватися разом для виконання складних функцій (релейний логістика). Принцип релейного логістики базується на механізмах, які підживлюють і знеструмлюють пов'язані контакти.

Захист електродвигунів

Електродвигуни потребують захисту від перевантаження харчування, інакше їх обмотка може почати плавитися з ризиком початку пожежі. Пристрої, чутливі до перевантажень, являють собою теплове реле, у якому котушка нагріває біметалічну смугу або плавиться в припої для роботи допоміжних контактів. Ці допоміжні контакти розташовані послідовно з котушкою контактора двигуна, тому вони відключають двигун при його перегріві.
Ця тепловий захист працює відносно повільно, дозволяючи двигуну споживати більш високі пускові струми до спрацювання захисної функції. Коли вона піддається впливу тієї ж температури навколишнього середовища, що і двигун, надається корисна, хоч і груба компенсація температури двигуна. Інша поширена система захисту від перевантаження використовує електромагнітну силу, побудовану послідовно з ланцюгом двигуна. Це схоже на керуюче реле, але вимагає досить високого струму ушкодження для управління контактами. Для запобігання виникнення коротких замикань, що виникають із-за сплесків струму. Рух якоря демпфируется з допомогою приладової панелі. Виявлення теплової та магнітної перевантаження, зазвичай використовуються разом в реле захисту двигуна. Електронні реле захисту від перевантаження вимірюють струм двигуна, і можуть оцінювати температуру обмотки, використовуючи «теплову модель» системи якоря, яку можна налаштувати для забезпечення більш точної захисту. Деякі механізми захисту двигуна включають входи датчика температури для безпосереднього вимірювання від термометра, вбудованого в обмотку.

Що потрібно знати при виборі реле?

Ви повинні відзначити деякі фактори при виборі конкретного реле

Захист - слід відзначити різні засоби захисту, наприклад, від дотику до котушки. Вона допомагає зменшити іскріння в ланцюгах з допомогою індукторів. А також допомагає знизити перенапруження, що виникає при зміні сигналів.

Шукайте стандартне реле з усіма офіційними дозволами.

Час перемикання - ви можете використовувати версію з високою швидкістю.

Рейтинги - поточні рейтинги варіюються від декількох ампер до 3000 ампер. У разі номінальних напруг вони варіюються від 300 Вт змінного струму до 600 Вт змінного струму. Є також версія високої напруги ( близько 15000 вольт ).

Тип контакту - НЗ, АЛЕ чи замкнутий контакт.

В залежності від ваших цілей можна вибрати типи ланцюга: «Зробити до розриву» або «Розірвати до розумного контакту».

Зверніть увагу на ізоляцію між ланцюгом котушки і контактами.

Також реле напруги 220В для дому, тому ви повинні вивчити робочі схеми та типи підключення.