Електромагнитно реле: устройство, принцип на работа

Електромагнитно реле е превключващо устройство за превключване електрически вериги електромагнитно поле.

Области на приложение

Електромагнитното превключване се използва в схеми за автоматизация, управление на електрозадвижвания, електрически и технологични инсталации, системи за управление и др.

Принцип на действие

Електромагнитното реле, чийто принцип на действие е общ за всеки тип, се състои от следните елементи:

1. Базата.
2. Anchor.
3. Намотка от витки на тел.
4. Подвижни и неподвижни контакти.

Всички части са монтирани на основата. Котвата се върти и се държи с пружина. Когато намотката на бобината се захранва, нейните серпентини протичат електрически ток създаване на електромагнитни сили в ядрото. Те привличат котвата, която се обръща и затваря движещи се контакти с двойки фиксирани. Когато токът се изключи, котвата се връща обратно. Преместването на контактите се движи с него.

Само релетата се различават от стандартната конструкция, където контактите, сърцевината, котвата и пружината са комбинирани в един чифт електроди.

Електромагнитното реле, чиято схема е показана по-долу, е превключващо устройство.

Това е типично и обикновено показва как електрическа енергия преобразува се в магнитна, която след това преодолява силата на пружината и премества контактите.

Електрическите вериги на бобината и превключването не са свързани. Поради това малките токове могат да управляват големи. В резултат на това електромагнитното реле е усилвател на ток или напрежение. Функционално тя включва три основни елемента:

• възприемащия;
• междинен продукт;
• изпълнителен.

Първият от тях е навиването, което създава електромагнитно поле. През него преминава контролиран ток, когато достигне предварително определена прагова стойност, задействащият елемент е засегнат - електрически контакти, които правят или затварят изходна верига.

класификация

Релета се класифицират както следва:

1. Чрез управление на контактите - котва и тръстика. В първия случай затварящият отвор на контактите се прави при преместване на котвата. В тръбните превключватели ядрото отсъства и магнитното поле действа директно върху феромагнитните електроди с контакти.
2. Контролният ток може да бъде постоянен или променлив. В последния случай котвата и сърцевината са направени от електрически стоманени плочи за намаляване на загубите. за постоянен ток устройствата са неутрални и поляризирани.
3. Чрез скоростта на реагиране релетата се разделят на 3 групи: до 50 ms, до 150 ms и повече от 1 s.
4. Защитата срещу външни влияния включва уплътнени, обвити и отворени устройства.

С цялото разнообразие от видове, представени по-долу, действието на електромагнитно реле се основава на общия принцип на превключване на контактите.

Устройството на електромагнитното реле е скрито вътре в кутията, само намотката и контактите излизат отвън. Те са предимно номерирани, за всеки модел е дадена електрическа схема.

параметри

Основните характеристики на релето са:

1. Чувствителност - превключване от сигнал, подаван към намотката с определена мощност, достатъчна за включване.
2. Съпротивление при намотаване.
3. Работното напрежение (ток) е минималната прагова стойност на параметъра, при който контактите се превключват.
4. Освободете напрежението (тока).
5. Време за реакция
6. Работен ток (напрежение) - стойността, при която се осъществява гарантирано включване по време на работа (стойността е посочена в рамките на определените граници).
7. Време за освобождаване
8. Честотата на включванията с натоварването върху контактите.

Силни и слаби страни

Електромагнитното реле има следните предимства пред конкурентите от полупроводници:

• превключване на големи товари с малки размери;
• галванична изолация между управляващата верига и комутационната група;
• ниско генериране на топлина в контактите и намотката;
• малка цена

Устройството има и недостатъци:

• бавен отговор;
• относително малък ресурс;
• радиосмущения при превключване на контакти;
• сложността на превключване при постоянен ток с високо напрежение и индуктивни товари.

Работното напрежение и токът на бобината не трябва да надвишават определените граници. При техните ниски стойности контактът става ненадежден, а при високи стойности намотката се прегрява, механичното натоварване на частите се увеличава и може да се получи пробив на изолацията.

Устойчивостта на релето зависи от вида на товара и тока, честотата и броя на превключване. Повечето контакти се износват при отваряне, образувайки дъга.

Безконтактните устройства имат предимство, защото не се появяват дъга. Но има и много други недостатъци, което прави невъзможно да се замени релето.

Електромагнитни токови релета

Токовите и напрежени релета са различни, въпреки че тяхната структура е подобна. Разликата е в работата на бобината. Релето на тока има малък брой завъртания на бобината, чиято устойчивост е малка. В същото време намотката се прави с дебел проводник.

Намотката на релето на напрежението се формира от голям брой завои. Обикновено се включва в съществуващата мрежа. Всяко устройство контролира своя специфичен параметър с автоматично включване или изключване на потребителя.

С помощта на токово реле, то се контролира от силата в товара, към която е свързана намотката. Информацията се предава към друга верига чрез свързване към нея на съпротивлението на превключващия контакт. Връзката се осъществява директно или чрез захранващата верига измервателни трансформатори.

Устройствата за защита са бързи и имат време за реакция от няколко десетки милисекунди.

Реле за време

В схемите за автоматизация често е необходимо да се създават закъснения в реакцията на устройствата или да се издават сигнали за технологични процеси в определена последователност. За тази цел има комутатори с времезакъснение, на които се налагат следните изисквания:

• стабилност на експозицията независимо от влиянието на външни фактори;
• малки размери, маса и консумирана енергия;
• достатъчно мощност контакт система.

За управление на задвижващите механизми няма високи изисквания за точност. Експозицията е 0.25-10 s. Надеждността трябва да бъде висока, тъй като работата често се извършва в условия на треперене и вибрации. Защитните устройства на енергийната система трябва да работят точно. Експозицията не надвишава 20 секунди. Изключването се случва доста рядко, така че няма високи изисквания за износоустойчивост.

Електромагнитните релета за време работят на следните принципи на забавяне:

1. Пневматично - поради наличието на пневматичен демпфер.
2. Електромагнитно - с постоянен ток има допълнителна късо съединение, в която се индуцира ток, който предотвратява растежа на главния магнитен поток при задействане, както и неговото намаляване при изключване.
3. С котвата или часовников механизъм, който се навива от електромагнита и контактите се задействат след обратното броене.
4. Напрежението на двигателя се прилага едновременно към електромагнита и двигателя, който върти гърбиците, които задвижват контактната система.
5. Електронни - с помощта на интегрални схеми или цифрова логика.

заключение

С появата на електроника, електромагнитното реле постепенно се изтласква, но все още се развива, достигайки нови възможности. Трудно му е да намери алтернатива на места, където по време на пускане и изключване на устройства, използващи електричество, се появяват напрежения и напрежения.