Реле: типы, классификация, назначение и принцип работы

Давно известно, что большинство устройств промышленного применения высокого класса имеют реле для эффективной работы. Реле - это простые выключатели, которые работают как электрически, так и механически. Состоят из набора контактов и электромагнита, благодаря которому осуществляется механизм переключения. Есть и другие принципы работы, различающиеся в зависимости от их применения. Какие бывают у реле типы?

Почему оно так эффективно?

Основные операции реле происходят в местах, где можно подавать сигнал лишь малой мощности. Это устройство также используется в местах, где множество цепей должны управляться одним сигналом. Их применение началось во время изобретения телефонов, которые сыграли важную роль в переключении звонков на телефонных станциях. Они также использовались при передаче телеграмм на большие расстояния.

После изобретения компьютеров они помогали при выполнении разных логических операций с применением сигналов.

"Дизайн"

В реле есть четыре основные части:

• железное ядро;
• подвижная арматура;
• катушка управления;
• переключатель точки соприкосновения.

На изображении выше показана конструкция реле.

Это электромагнитное реле с проводной катушкой, окруженное железным сердечником. Для подвижной арматуры (якоря), а также для контактов переключателя предусмотрен путь с очень низким сопротивлением магнитному потоку. Подвижная арматура соединена с ярмом, который механически соединен с контактами переключателя. Эти детали надежно удерживаются с помощью пружины. Она создает воздушный зазор в цепи, когда реле обесточивается.

Принцип работы

Функцию можно лучше понять, изучив следующую схему, приведенную выше.

Диаграмма показывает релейные элементы, и как они используются. Железное ядро окружено катушкой управления. Как показано, источник питания подается на электромагнит через управляющий переключатель и через контакты. Когда ток начинает движение через управляющую катушку, электромагнит заряжается, что позволяет усилить магнитное поле.

Таким образом верхний контактный рычаг начинает притягиваться к нижнему неподвижному кронштейну, вызывая короткое замыкание для питания. С другой стороны, если реле было уже обесточено, когда контакты были замкнуты, то они перемещаются в противоположную сторону и замыкают цепь.

Как только ток катушки отключится, подвижная арматура будет возвращена силой обратно в исходное положение. Эта мощность будет почти равна половине магнитной силы. Это основное назначение и принцип работы реле.

В реле типы операций разделены на две основных. Одной из них является применение низкого напряжения. Для применения операций с низким напряжением предпочтение будет отдаваться уменьшению шума всей цепи. А для операций с высоким напряжением шум должен быть уменьшен при помощи искрения.

История появления первых реле

В 1833 году Карл Фридрих Гаусс и Вильгельм Вебер разработали электромагнитное реле. А вот американский ученый Джозеф Генри часто утверждал, что изобрел реле в 1835 году, чтобы улучшить свою версию электрического телеграфа, разработанного ранее в 1831 году.

Утверждается некоторыми, что английский изобретатель Эдвард Дэви "определенно изобрел электрическое реле" в своем электрическом телеграфе c 1835.

Также простое устройство, которое теперь называется реле, было включено в первоначальный телеграфный патент Сэмюэля Морса 1840 года.

Описанный механизм действовал как цифровой усилитель, повторяя телеграфный сигнал, таким образом позволяя сигналам распространяться настолько далеко, насколько это необходимо. Слово появляется в контексте электромагнитных операций с 1860 года. А какие есть типы электромеханических реле?

Коаксиальное реле

Часто коаксиальное реле используется в качестве ретранслятора TR (передача-прием), который переключает антенну от приемника к передатчику. Это защищает устройство от высокой мощности.

Его часто используются в приемопередатчиках, которые объединяют передатчик и приемник в одном устройстве. Контакты предназначены,для того, чтобы не отражать какую-либо радиочастотную мощность обратно к источнику, а обеспечить очень высокую изоляцию между клеммами приемника и передатчика. Характеристический импеданс реле согласован с линией передачи импеданса системы, например, 50 Ом.

Реле напряжение 220В для дома

Реле для дома используют чаще всего. Нужно оно, чтобы обезопасить все подключенные приборы. Повышение или понижение напряжения входной сети может негативно сказаться на работе устройств. Данный защитный механизм замечает эти скачки и предотвращает доступ к сети.

Принцип работы этого реле основан на измерении напряжения. Если оно превышает либо принижает допустимую норму, контакты реле замыкаются на определенное время, после чего вновь размыкаются. Но у реле типы бывают и другими.

Реле силовых контактов

Это реле имеет контакты, которые механически связаны друг с другом (Механическое реле), поэтому, когда катушка находится под напряжением или обесточена, все соединения перемещаются вместе. Если один набор контактов становится неподвижным, никакие другие контакты не смогут двигаться. Функция силовых контактов состоит в том, чтобы цепь безопасности могла проверять состояние.

Контакты с принудительным управлением также известны как «контакты с положительным управлением», «невыпадающие контакты», «заблокированные контакты», «механически связанные контакты» или «защитные реле». Эти реле безопасности должны соответствовать правилам проектирования и изготовления, которые определены в одном основном стандарте машинного оборудования EN 50205 - реле с принудительно управляемыми (механически связанными) контактами.

Эти правила для конструкции безопасности определены в стандартах EN 13849-2 "Классификация Реле" как "Основные принципы безопасности" и "Проверенные принципы безопасности", которые применяются ко всем устройствам. Контактные реле с принудительным управлением изготавливаются с различными наборами главных контактов - NO, NC или "Переключение".

Использование для логистики станков

Релейный станок стандартизирован для промышленного контроля. Они характеризуются большим количеством контактов (иногда расширяемых в полевых условиях), которые легко переводятся из нормально разомкнутого состояния в нормально закрытое, легко заменяемое катушками и форм-фактором, позволяющим компактно устанавливать множество реле на панели управления. Хотя такие панели когда-то были основой автоматизации в таких отраслях, как сборка автомобилей, программируемый логический контроллер (ПЛК) в основном вытеснил релейные станки из приложений с последовательным управлением. В реле типы станка имеют большое значение.

Оно позволяет переключать цепи с помощью электрического оборудования. Например, схема таймера может переключать питание в заданное время. В течение многих лет реле были стандартным методом управления промышленными электронными системами. Несколько устройств могут использоваться вместе для выполнения сложных функций (релейная логистика). Принцип релейной логистики основан на механизмах, которые подпитывают и обесточивают связанные контакты.

Защита электродвигателей

Электродвигатели нуждаются в защите от перегрузки питания, иначе их обмотка может начать плавиться с риском начала пожара. Устройства, чувствительные к перегрузкам, представляют собой тепловое реле, в котором катушка нагревает биметаллическую полосу или плавится в припое для работы вспомогательных контактов. Эти вспомогательные контакты расположены последовательно с катушкой контактора двигателя, поэтому они отключают двигатель при его перегреве.

Эта тепловая защита работает относительно медленно, позволяя двигателю потреблять более высокие пусковые токи до срабатывания защитной функции. Когда она подвергается воздействию той же температуры окружающей среды, что и двигатель, предоставляется полезная, хотя и грубая компенсация температуры двигателя.

Другая распространенная система защиты от перегрузки использует электромагнитную катушку, построенную последовательно с цепью двигателя. Это похоже на управляющее реле, но требует довольно высокого тока повреждения для управления контактами. Для предотвращения возникновения коротких замыканий, возникающих из-за всплесков тока. Движение якоря демпфируется с помощью приборной панели.

Обнаружение тепловой и магнитной перегрузки, обычно используются вместе в реле защиты двигателя. Электронные реле защиты от перегрузки измеряют ток двигателя, и могут оценивать температуру обмотки, используя «тепловую модель» системы якоря, которую можно настроить для обеспечения более точной защиты.

Некоторые механизмы защиты двигателя включают входы датчика температуры для непосредственного измерения от термометра, встроенного в обмотку.

Что нужно знать при выборе реле?

Вы должны отметить некоторые факторы при выборе конкретного реле

1. Защита - следует отметить различные средства защиты, например, от прикосновения к катушке. Она помогает уменьшить искрение в цепях с помощью индукторов. А также помогает снизить перенапряжение, возникающее при изменении сигналов.
2. Ищите стандартное реле со всеми официальными разрешениями.
3. Время переключения - вы можете использовать версию с высокой скоростью.
4. Рейтинги - текущие рейтинги варьируются от нескольких ампер до 3000 ампер. В случае номинальных напряжений они варьируются от 300 Вт переменного тока до 600 Вт переменного тока. Есть также версия высокого напряжения ( около 15000 вольт ).
5. Тип используемого контакта - НЗ, НО или замкнутый контакт.
6. В зависимости от ваших целей можно выбрать типы цепи: «Сделать до разрыва» или «Разорвать до умного контакта».
7. Обратите внимание на изоляцию между цепью катушки и контактами.

Также реле напряжения 220В для дома, поэтому вы должны изучить рабочие схемы и типы подключения.