Релета за електромагнитно управление, как работи релето
Релето е електрическо устройство, предназначено за превключване на електрически вериги (рязка промяна на изходните стойности) за дадени промени в електрическите или неелектрическите входни стойности.
Релейните елементи (релета) се използват широко в схемите за управление и автоматизация, тъй като могат да се използват за управление на големи изходни мощности с входни сигнали с ниска мощност; изпълни логически операции; създаване на многофункционални релейни устройства; да извършва превключване на електрически вериги; за фиксиране на отклоненията на контролирания параметър от зададеното ниво; изпълнява функциите на елемент памет и т.н.
Първото реле е изобретено от американеца Дж. Хенри през 1831 г. и се основава на електромагнитния принцип на действие, трябва да се отбележи, че първото реле не е превключващо реле, но първото реле за превключване е изобретено от американеца С. Бриз Морс през 1837 г., който по -късно използва в телеграфен апарат … Думата реле произхожда от английското реле, което означава смяна на уморени пощенски коне на гарите или предаване на щафетата (щафетата) на уморен спортист.
Реле класификация
Релетата се класифицират според различни критерии: по вида на входните физически величини, на които реагират; по функциите, които изпълняват в системите за управление; по дизайн и пр. По вида на физическите величини се разграничават електрически, механични, термични, оптични, магнитни, акустични и др. реле. Трябва да се отбележи, че релето може да реагира не само на стойността на определено количество, но и на разликата в стойностите (диференциални релета), на промяна в знака на количество (поляризирани релета) или на скоростта на промяна на входно количество.
Релейно устройство
Релето обикновено се състои от три основни функционални елемента: усещащ, междинен и изпълнителен.
Възприемащ (първичен) елемент възприема контролираното количество и го трансформира в друго физическо количество.
Междинен елемент сравнява стойността на тази стойност с зададената стойност и когато тя бъде надвишена, предава първото действие на задвижването.
Изпълнителен елемент прехвърля въздействието от релето към управляваните вериги. Всички тези елементи могат да бъдат изразени или комбинирани помежду си.
Чувствителният елемент, в зависимост от предназначението на релето и вида на физическото количество, на което реагира, може да има различен дизайн, както по отношение на принципа на действие, така и по отношение на устройството. Например, в реле за свръхток или реле за напрежение, чувствителният елемент е направен под формата на електромагнит, в превключвател за налягане — под формата на мембрана или маншон, в превключвател на ниво — в поплавък и др.
Чрез устройството на задвижването релетата са разделени на контактни и безконтактни.
Контактни релета действайте върху управляваната верига с помощта на електрически контакти, чието затворено или отворено състояние дава възможност да се осигури или пълно късо съединение, или пълно механично прекъсване на изходната верига.
Безконтактни релета влияят върху управляемата верига чрез рязка (рязка) промяна в параметрите на изходните електрически вериги (съпротивление, индуктивност, капацитет) или промяна в нивото на напрежение (ток).
Характеристики на релето
Основните характеристики на релето се определят от зависимостите между параметрите на изходните и входните величини.
Разграничават се следните основни характеристики на релето.
1. Величината на задействане на релето Xcr — стойността на параметъра на входната стойност, при която релето е включено. Когато X <Xav, изходната стойност е равна на Umin, когато X ³ Xav, стойността на Y рязко се променя от Umin на Umax и релето се включва. Стойността на приемане, чрез която се регулира релето, се нарича зададена стойност.
2. Реле за мощност на задействане Рср — минималната мощност, която трябва да бъде предоставена на възприемащия орган, за да го прехвърли от състояние на покой в работно състояние.
3. Контролирана мощност Rupr — мощността, която се управлява от превключващите елементи на релето в процеса на превключване. По отношение на управляващата мощност се разграничават релета за вериги с ниска мощност (до 25 W), релета за вериги със средна мощност (до 100 W) и релета за вериги с висока мощност (над 100 W), които принадлежат към мощността релета и се наричат контактори.
4. Реле време за реакция tav — интервалът от време от сигнала Xav до релейния вход до началото на действието върху управляваната верига. Според времето за реакция има нормални, високоскоростни, забавени релета и релета за време. Обикновено за нормални релета tav = 50 … 150 ms, за високоскоростни релета tav 1 s.
Принципът на действие и устройството на електромагнитни релета
Поради простия си принцип на работа и високата надеждност, електромагнитните релета се използват широко в системи за автоматизация и в схемите за защита на електрическите инсталации. Електромагнитните релета са разделени на релета DC и AC. Релетата за постоянен ток са разделени на неутрални и поляризирани. Неутралните релета реагират еднакво на постоянен ток в двете посоки, протичащи през намотката му, а поляризираните релета реагират на полярността на управляващия сигнал.
Работата на електромагнитни релета се основава на използването на електромагнитни сили, които възникват в метална сърцевина, когато токът преминава през завоите на нейната бобина. Релейните части са монтирани на основата и покрити с капак. Подвижна арматура (плоча) с един или повече контакти е монтирана над сърцевината на електромагнита. Срещу тях са съответните сдвоени фиксирани контакти.
В първоначалното положение котвата се държи от пружина. При подаване на напрежение електромагнитът привлича котвата, преодолявайки нейната сила и затваря или отваря контактите, в зависимост от конструкцията на релето. След изключване на напрежението пружината връща котвата в първоначалното й положение. В някои модели могат да бъдат вградени електронни компоненти. Това е резистор, свързан към намотката на бобината за по -ясно задействане на релето, или / и кондензатор, паралелен на контактите, за намаляване на дъгата и шума.
Управляваната верига не е електрически свързана по никакъв начин с управляващата верига; освен това в управляваната верига стойността на тока може да бъде много по -висока, отколкото в управляващата верига. Тоест релетата по същество действат като усилвател за ток, напрежение и мощност в електрическа верига.
Релетата за променлив ток се задействат, когато към намотките им се приложи ток с определена честота, тоест основният източник на енергия е променливотоковата мрежа. Конструкцията на релето за променлив ток прилича на това на реле за постоянен ток, само сърцевината и арматурата са изработени от листове от електрическа стомана, за да се намалят загубите от хистерезис и вихрови токове.
Предимства и недостатъци на електромагнитните релета
Електромагнитното реле има редица предимства, които полупроводниковите конкуренти нямат:
- възможност за превключване на товари до 4 kW с обем на релето по -малко от 10 cm3;
- устойчивост на импулсни пренапрежения и разрушителни смущения, произтичащи от разряди на мълния и в резултат на процеси на превключване във високо напрежение електротехника;
- изключителна електрическа изолация между управляващата верига (бобина) и контактната група — най -новият стандарт от 5 kV е недостижима мечта за по -голямата част от полупроводниковите ключове;
- нисък спад на напрежението през затворени контакти и в резултат на това ниско генериране на топлина: при превключване на ток от 10 A, малко реле разсейва общо по-малко от 0,5 W на бобината и контактите, докато триаковото реле издава повече от 15 W към атмосферата, което, първо, изисква интензивно охлаждане, и второ, влошава парниковия ефект върху планетата;
- изключително ниска цена на електромагнитни релета в сравнение с полупроводникови ключове
Отбелязвайки предимствата на електромеханиката, ние отбелязваме и недостатъците на релето: ниска скорост на работа, ограничен (макар и много голям) електрически и механичен ресурс, създаване на радиосмущения при затваряне и отваряне на контактите и накрая, последната и неприятно свойство — проблеми с превключването на индуктивни натоварвания и натоварвания с високо напрежение на постоянен ток.
Типична практика за прилагане на електромагнитни релета с висока мощност е превключването на товари при 220 V AC или 5 до 24 V DC при превключващи токове до 10-16 A. серво), лампи с нажежаема жичка, електромагнити и други активни, индуктивни и капацитивни консуматори на електрическа енергия в диапазона от 1 W до 2-3 kW.
Поляризирани електромагнитни релета
Един вид електромагнитно реле е поляризирано електромагнитно реле. Тяхната основна разлика от неутралните релета е способността да реагират на полярността на управляващия сигнал.
Най -често срещаната серия електромагнитни контролни релета
Междинно реле RPL серия. Релетата са предназначени за използване като компоненти в стационарни инсталации, главно в управляващи вериги за електрически задвижвания при напрежения до 440 V DC и до 660 V AC с честота 50 и 60 Hz. Релетата са подходящи за работа в системи за управление, използващи микропроцесорна технология, когато затварящата бобина е заобиколена от ограничител на ограничител или с тиристорно управление. Ако е необходимо, едно от следните може да бъде инсталирано на междинното реле. приставки PKL и PVL… Номинален ток на контактите — 16А
Междинно реле серия RPU-2M. Междинните релета RPU-2M са предназначени за работа в електрически вериги за управление и промишлена автоматизация на променлив ток с напрежение до 415V, честота 50Hz и постоянен ток с напрежение до 220V.
Реле серия RPU-0, RPU-2, RPU-4. Релетата се произвеждат с DC прибиращи намотки за напрежения 12, 24, 48, 60, 110, 220 V и токове от 0,4 — 10 A и AC прибиращи бобини за напрежения 12, 24, 36, 110, 127, 220, 230, 240, 380 и токове 1 — 10 А. Реле RPU-3 с захранващи бобини DC — за напрежения 24, 48, 60, 110 и 220 V.
Междинно реле серия RP-21 са предназначени за използване в управляващи вериги на променливотокови електрически задвижвания с напрежение до 380V и в DC вериги с напрежение до 220V. Релетата RP-21 са оборудвани с гнезда за запояване, за din. релса или винт.
Основните характеристики на релето RP-21. Обхват на захранващото напрежение, V: DC — 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 AC с честота 50 Hz — 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 AC с честота от 60 Hz — 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 Номинално напрежение на контактната верига, V: DC реле — 12 … 220, AC реле — 12 … 380 Номинален ток — 6,0 А Контактите за количество са затворени. / почивка. / превключвател — 0 … 4/0 … 2/0 … 4 Механична издръжливост — най -малко 20 милиона цикъла.
Електромагнитен DC реле RES-6 серия като междинно реле с напрежение 80 — 300 V, превключващ ток 0,1 — 3 A
Използва се и като междинен серия електромагнитни релетаRP-250, RP-321, RP-341, RP-42 и редица други, които могат да се използват като реле за напрежение.
Как да изберем електромагнитно реле
Работните напрежения и токове в намотката на релето трябва да са в рамките на допустимите стойности. Намаляването на работния ток в намотката води до намаляване на надеждността на контакта и увеличаване до прегряване на намотката, намаляване на надеждността на релето при максимално допустимата положителна температура.Дори краткосрочното захранване с повишено работно напрежение към намотката на релето е нежелателно, тъй като това причинява механични пренапрежения в частите на магнитната верига и контактните групи, а електрическото пренапрежение на намотката при отваряне на веригата може да причини разрушаване на изолацията .
При избора на режим на работа на релейните контакти е необходимо да се вземат предвид стойността и видът на превключения ток, естеството на натоварването, общият брой и честотата на превключване.
При превключване на активни и индуктивни натоварвания най -трудният за контактите е процесът на отваряне на веригата, тъй като в този случай, поради образуването на дъгов разряд, възниква основното износване на контактите.
Бобини на електрически устройства
Как да пренавием намотките на бобините на електрическите устройства към различен вид ток
Пътуване и крайни превключватели
Устройства за ръчно превключване. Превключватели за ножове
Пакетни превключватели и превключватели