Разновидности электромагнитных реле

Принципы действия и схема электромагнитного реле

Люди все чаще используют в быту высоковольтные устройства, например, генераторы в качестве источника питания, трансформаторы и т. п. Поэтому нередко приходится контролировать уровень поступления тока в цепи. Именно в таком контроле заключается назначение реле.

• Классификация и назначение реле
• Конструкция релейных устройств
• Применение на производстве и в быту
• Преимущества и недостатки коммутаторов

Реле — это электрический выключатель, предназначенный для соединения и разъединения цепи при создании определенных условий. Это устройство относится к категории приборов, которые регулируют работу управляемых объектов при поступлении сигнала. Реле регулирует электрическую цепь, которая является управляемой. А цепь, через которую проходит сигнал, является управляющей.

Классификация и назначение реле

Существует основная классификация разновидностей реле, согласно которой, их принято подразделять на следующие категории и виды.

По предназначению различают такие виды реле:

• Реле управления. Применяются в низковольтных устройствах в качестве комплектующих элементов, а также как самостоятельные элементы управления;
• Реле защиты. Предназначены для защиты устройств с термоконтактами, например, электродвигателями, вентиляторами;
• Сигнализационные. Используются в автомобилях, домах, организациях, для охраны территории частного сектора, производстве и т. д.

По принципу действия подразделяются на:

• Электромагнитные. Являются более сложными устройствами и применяются в автоматике и системах контроля;
• Магнитоэлектрические. Функционируют только если присутствует постоянный ток;
• Индукционные релейные устройства работают по принципу взаимодействия магнитных потоков с индуцированными токами;
• Тепловые используются в качестве предохранителей в электрических двигателях, защищающих от перегрева;
• Полупроводниковые или твердотельные реле эффективно применяются в системах регулирования точного уровня температуры.

По контролируемой величине могут быть:

• Токовые, то есть принцип действия таких устройств основан на поступлении тока на определенный элемент конструкции, чаще всего в качестве такового выступает якорь или катушка;
• Реле мощности. Устройство работает под влиянием определенной силы, которая создается в управляемой среде;
• Устройства, работающие под действием какой-нибудь частоты на обмотку;
• Функционирующие в условиях определенного напряжения.

По способу воздействия на управляющий элемент различают:

• контактные, как видно из названия, в таких реле используются контакты, которые создают силовое поле, соприкасаясь друг с другом;
• бесконтактные реле, в них замыкание и размыкание цепи происходит посредством изменения одного из параметров цепи.

По конструкции они подразделяются на:

• электрические — применяются для включения и выключения цепи в устройствах, требующих большой нагрузки;
• герконовые — в своей конструкции имеют геркон с катушкой, то есть небольшой вакуумный баллончик, который наполняется газом;
• электротепловые, принцип работы таких реле основан на линейном расширении металлов.

Существует и много других видов, которые применяются в узкоспециализированных сферах. В качестве примера можно привести реле времени, напряжения, промежуточные и другие.

Конструкция релейных устройств

Релейные устройства простой схемы состоят из магнитов, якоря и контактов. Замыкание цепи в таком устройстве происходит посредством подачи тока на магнит, которая затем замыкает якорь с контактом. То есть, замыкание цепи является результатом замыкания якоря. Размыкание цепи происходит в обратном порядке. Когда уменьшается подача тока на магнит, якорь возвращается на первоначальное состояние, то есть размыкается, а затем размыкает цепь.

Кроме перечисленных выше составных элементов, в конструкцию релейных коммутаторов могут входить резисторы. Они обеспечивают более точную и стабильную работу устройств, а также выступают в роли конденсаторов, предотвращающих появление искр в проводе и резких скачков напряжения.

Что касается реле электромагнитного типа, то они являются более сложными устройствами как по принципу действия, так и по конструкции. Они состоят из следующих элементов:

• контактов;
• якоря;
• плоской пружины;
• обмотки;
• сердечника;
• ярмо;
• каркаса;
• основания.

Устройство включается, когда на обмотку поступает электрический ток. При достижении величины тока, необходимой для создания электромагнитной волны, пружина начинает перемещаться к поверхности ярма, при этом пружина слегка прогибаясь под воздействием магнитной волны. Действие якоря приводит в движение контакт, который оказывает воздействие на внешний контакт. А он соприкасается с проводником и цепь замыкается.

Стабильная работа реле напрямую зависит от количества электрического тока, поступающего на обмотку. Если ее будет недостаточно, то магнитная волна не может образоваться, а без нее не может работать якорь. Поэтому даже при незначительном сокращении подачи тока, устройство прекращает работу и выключается.

Некоторые из этих устройств оснащаются несколькими парами контактов, что позволяет замыкать и размыкать множество электрических цепей одновременно.

​

Применение на производстве и в быту

Электромагнитные коммутационные устройства являются самыми распространенными. Их часто используют в сфере производства электроэнергии. Они обеспечивают защиту высоковольтных линий и поддерживают безаварийный режим всех подключенных устройств.

Управляющие элементы релейной конструкции позволяют работать с высоким напряжением до нескольких сотен тысяч вольт.

Популярность электромагнитных реле объясняется следующим:

• элементы, которые входят в конструкцию, имеют длительный срок эксплуатации;
• имеют мгновенную реакцию на отклонение параметров, подключенных устройств от нормы ;
• могут функционировать в условиях высокого напряжения магнитных полей и исключают образование посторонних электрических потенциалов.

Электромагнитные коммутаторы применяются в целях резервирования линий электропередач и для вывода поврежденного участка из сети. Релейные устройства, а именно защита, которую они обеспечивают на сегодняшний день, считается самой эффективной.

Они также применяются в конвейерных системах управления производством. Поскольку в таких системах часто образуются паразитные потенциалы высокой мощности, которые способны легко вывести из строя полупроводниковые реле и другое подключенное к ним оборудование. Полупроводниковые системы выходят из строя из-за высокого статического электричества, которое может привести к поломке. Поэтому их заменили электромагнитными реле, а они нейтральны к статическому электричеству.

Устройства коммутации электромагнитного типа эффективно применяются в устройствах с дистанционным управлением и даже ЭВМ в качестве элементов, которые выполняют элементарные логические операции. Именно благодаря использованию таких коммутаторов ЭВМ превзошли по надежности компьютеры, которые появились позже.

Примеры по использованию реле можно привести и из жизни. Все люди используют в своей деятельности бытовую технику, холодильники, стиральные машины, телевизор и другие приборы. Их принцип работы основан на работе электромагнитных реле.

Преимущества и недостатки коммутаторов

Широкое применение электромагнитных реле в самых разных сферах деятельности обусловлено наличием ряда преимуществ по сравнению с полупроводниковыми и другими видами. Среди преимуществ можно отметить:

• способность замыкания и размыкания цепей с общей мощностью, не превышающей 4 киловатт, с объемом не более 10 кубических сантиметров;
• устойчивость к условиям резкой смены уровня напряжения в сетях, которое может возникнуть из-за разряда молнии или при работе с высоковольтным оборудованием;
• особенность конструкции, которая обеспечивает электрическую изоляцию,
• способность выделять небольшое количество тепла при низком напряжении;
• стоят гораздо дешевле относительно полупроводниковых реле.

Из недостатков выделяют:

• низкую скорость работы;
• наличие ограничений касательно ресурса как механического, так и электрического;
• образование помех в радиоволнах во время коммутационных процессов;
• наличие серьезных проблем во время замыкания и размыкания высоковольтных и индуктивных цепей постоянного тока.

Электромагнитные реле применяется в управлении производственными линиями, конвейерами, на участках с повышенными паразитными потенциалами, там, где нельзя использовать полупроводниковые элементы.

Что такое реле

Реле – это электрический выключатель, который разъединяет или соединяет цепь при создании определенных условий. Различаются реле по конструкционным особенностям и по типу поступающего сигнала. Электрические устройства наиболее востребованы и широко применяются во всех отраслях промышленности и обслуживающей сферы.

Применение и принцип действия

Реле — это электромагнитное переключающее устройство, регулирующее работу управляемых объектов при поступлении необходимого значения сигнала. Электрическая цепь, которую регулируют при помощи реле, называют управляемой, а цепь, по которой идет сигнал к устройству называется управляющей.

Реле выступает, своего рода, усилителем сигнала, т.е. при помощи небольшой подачи электричества на это устройство, замыкается более мощная цепь. Различают реле, работающие от постоянного тока и переменного. Устройство переменного тока срабатывает при прохождении входного сигнала определенной частоты. Реле постоянного тока могут приходить в рабочее состояние при одностороннем протекании тока (поляризованные), и при движении электричества в двух направлениях (нейтральные).

Устройство реле

Наиболее простая схема устройства реле состоит из якоря, магнитов и соединяющих элементов. При подачи тока на электромагнит, он замыкает якорь с контактом, в результате чего цепь замыкается. Когда ток становится меньше определенной величины, якорь под действием давящей силы пружины возвращается в первоначальное положение и цепь размыкается. На ряду с основными элементами, в состав реле могут входить резисторы для более точной работы устройства и конденсаторы, обеспечивающие защиту от искрения и скачков напряжения.

Устройство электромагнитных реле

Электромагнитное реле включается под действием электрического тока, поступающего на обмотку. На рисунке изображен принцип работы клапанного реле. Когда достигается нужная величина силы тока, в системе возникает электромагнитная сила, которая притягивает якорь (3) к поверхности ярма(1), при чем пружина (2) под действием электромагнитного поля прогибается. Вместе с якорем движется контакт (4) и давит на контакт внешней цепи (5), который при достижении определенной силы соприкасается с другим проводником (6).

После замыкания цепи срабатывает управляемый элемент (7), который производит определенное действие. Исходное положение может быть разомкнутым, как в данном примере, так и замкнутым. В последнем случае управляемый элемент выключается, при достижении определенного значения поступающего тока.

Когда силы тока становится недостаточно, чтобы удерживать якорь в нижнем положении, когда контакты 5 и 6 соприкасаются, пружина отводит якорь и размыкает цепь. Управляющее устройство перестает снабжаться электричеством и прекращает свою работу.

Большинство электромагнитных реле снабжаются не одной парой контактов, как в приведенном примере, а несколькими. В этом случае можно управлять одновременно многочисленными электрическими цепями.

Назначение

Реле широко применяются во многих областях и сферах. Эти устройства имеют сложную классификацию, попробуем для наглядности их поделить на несколько групп:

1. Подразделяются по области применения на:
   • Управления электрических систем
   • Защита систем
   • Автоматизация систем
2. В зависимости от принципа действия подразделяются:
   • Электромагнитные
   • Магнитолектические
   • Тепловые
   • Индукционные
   • Полупроводниковые
3. От вида поступающего параметра, реле делятся на:
   • Тока
   • Мощности
   • Частоты
   • Напряжения
4. По принципу воздействия на управляющую часть:
   • Контактные
   • Безконтактные

Требования к реле

К различным видам реле предъявляются различные требования. Например, электромагнитные устройства должны обладать высокой надежностью, чувствительностью, быстродействием и селективностью.

Селективность – это способность реле реагировать на изменения параметров в выборочном порядке. Например, при возникновении аварийных ситуаций, отключать только поврежденные участки системы, оставляя в полной рабочей способности действующие элементы.

Электромагнитные реле на ЖД: классификация

Одним из основных элементов систем автоматики и телемеханики на железной дороге являются реле. Посредством СЦБ реле осуществляется автоматическое управление, контроль и регулирование всех процессов при движении поездов, включая последовательную работу отдельных частей в системе сигнализации, централизации и блокировки.

Классификация реле

Существует много конструктивных разновидностей реле железнодорожной автоматики и телемеханики. В зависимости от принципов срабатывания, основные виды реле делятся на:

• акустические;
• газовые;
• жидкостные;
• механические;
• оптические;
• пневматические;
• тепловые;
• электрические и др.

Электрические реле, в свою очередь, подразделяются на:

• индукционные;
• магнитоэлектрические;
• электродинамические;
• электромагнитные и пр.

Из-за простоты конструкции электромагнитное реле является наиболее распространённым реле на ЖД.

В SCB Service всегда возможно любое нужное вам реле электромагнитное купить и заказать его доставку. Звоните: (495) 666-20-67, (812) 677-89-76. Желаете лично совершить покупку? Это можно сделать в наших офисах в Москве и Санкт-Петербурге. Чтобы купить реле в Москве, посетите наш офис по ул. Одесской, д. 20. Желающих реле купить в СПб приглашаем в офис №214 по ул. Бухарестской, д, 1.

Устройство электромагнитного реле

Основу устройства электромагнитного реле СЦБ составляет электромагнит, представляющий собой простой преобразователь электрических сигналов в механическое перемещение. Схема электромагнитного реле показывает, что сам электромагнит содержит:

1. обмотку;
2. сердечник;
3. ярмо;
4. подвижный якорь;

Прохождение тока по обмотке создаёт магнитный поток, замыкающий через воздушный зазор магнитные силовые линии, под воздействием которых якорь притягивается к контактам и замыкает их. Замыкание якоря на контакты называется срабатыванием или возбуждением реле.

По окончании действия тока якорь под действием тяжести собственного веса или с помощью контактных пружин возвращается в первоначальное состояние и размыкает контакты.
Этот процесс называется обесточиванием или отпусканием реле.

Классификация электромагнитных реле

Существующие виды электромагнитных реле контактного типа отличаются по форме магнитной цепи и способу перемещения якоря.

Так схемы электромагнитных реле под №№ 1-4, 6 на рисунке представляют реле с поворотным якорем. На схеме №5 — реле с перемещающимся линейно втяжным якорем.

В зависимости от числа обмоток на сердечнике электромагнитное реле классифицируется как:

• однообмоточное;
• двухобмоточное;
• многообмоточное контактное реле.

Несмотря на конструктивную простоту, электромагнитное контактное реле обеспечивает высокую надёжность в работе железнодорожных систем автоматики и телемеханики.

Классификация реле по степени надёжности подразделяет все контактные электромагнитные реле на ЖД на 2 типа:

• 1 класса надёжности;
• облегчённые.

Облегчённые реле отличаются от реле 1 класса механизмом возврата якоря в исходною позицию при отключении тока: в контактных реле 1 класса якорь возвращается в первоначальное состояние под действием собственного веса, в облегчённых возвращение якоря обеспечивают подвижные контактные пружины.

В настоящее время к 1 классу относятся 4 поколения реле:

1. реле группы НР — нейтральные электромагнитные реле;
2. группы НШ — нейтральные штепсельные нормальнодействующие;
3. НМШ — нейтральные малогабаритные штепсельные;
4. РЭЛ — штепсельные постоянного тока.

Контактные электромагнитные реле 1 класса эксплуатируются в аппаратуре СЦБ, отвечающей за безопасность поездного движения.

Реле облегчённого типа:

1. КДР — кодовое электромагнитное контактное реле нештепсельное;
2. КДРШ — кодовое штепсельное;
3. РЭМ — модифицированный вариант КДР;
4. РЭМШ — модернизированная версия КДРШ.

Облегчённые реле используются, как правило, в системах диспетчерского контроля и в схемах электрической централизации, не связанных напрямую с движением поездов.

Дополнительная классификация реле

Кроме этого, все реле классифицируются по:

* постоянного тока:

— нейтральные — действие зависит только от магнитного поля;
— поляризованные — работа зависит от направления тока в обмотке;
— нейтрально-поляризованные (комбинированные) — в одной конструкции соединены элементы обоих выше описанных реле ;

* переменного тока;
* постоянно-переменного тока;

* быстродействующие — срабатывание на притяжение и отпускание до 0.03 сек.;
* нормальнодействующие — время срабатывание до 0.3 сек.;
* медленнодействующие — срабатывание до 1.5 сек.;
* реле выдержки времени (времЕнные) — время срабатывания превышает 1.5 сек.

Нужны сцб реле, но нет желания звонить или куда-то ехать? Просто напишите нам, какие именно вы хотите реле электромагнитные купить и в каком количестве. И не забудьте указать свои контактные данные. Нужный вам товар от СЦБ Сервис не заставит себя долго ждать.

Разновидности и технические параметры реле тока

Виды реле тока и их устройство

Существует несколько видов реле тока, принцип действия которых отличается. Рассмотрим особенности каждого вида:

1. Первичные обычно являются частью выключателя. Используются в электросетях с напряжением до 1000 В.
2. Вторичные подключаются через трансформатор, который, в свою очередь, подключен к питанию. Трансформатор снижает ток до значения, которое подходит для функционирования реле и делает устройство универсальным и компактным. Вторичные токовые реле также имеют разделение на подвиды. Устройство каждого из них отличается. Рассмотрим часто встречающиеся виды:

• Электромагнитные. Такие устройства наиболее распространенные. В основе их работы лежит принцип электромагнита. Конструкция состоит из сердечника с медной обмоткой, который притягивает якорь с присоединенными контактами. Если питание отключено, то пружина удерживает якорь на некотором расстоянии от сердечника. При подаче напряжения, магнитная сила сердечника притягивает якорь, тем самым переключая подключенные к нему контакты. Разновидностью электромагнитных реле являются поляризованные реле, которые имеют два сердечника с обмотками и один постоянный магнит. Срабатывание происходит в зависимости от того, какой полярности пришел входной сигнал. Существуют электромагнитные реле переменного и постоянного тока.
• Индукционные. Взаимодействие тока индуцированного в проводнике, а также переменного магнитного потока лежит в основе их работы. Элементы подбираются так, что при установленной частоте потока совпадают и угол отклонения равен нулю. При изменении частоты будет происходить смещение подвижного элемента, который и будет замыкать или размыкать контакты. Выделяют три типа индукционных устройств: с рамкой, с диском, со стаканом. Используются на переменном токе как защита от электротоков перегрузки.
• Дифференциальные. Такие устройства сравнивают силу тока до потребителя (силового трансформатора) и после него. В штатной ситуации оба показателя практически одинаковы, если же возникает короткое замыкание или утечка, то показатели изменяются и равенство нарушается. Происходит срабатывание и отключение от сети. Они часто используются для защиты человека от удара электротоком при контакте с корпусом неисправного устройства.
• На интегральных микросхемах. Они работают на полупроводниках (симисторы, тиристоры и пр.). Входящий сигнал проверяется на соответствие установленным показателям. В случае отклонения, устройство разрывает цепь.
• Тепловые. Такие устройства имеют биметаллическую пластину, которая при прохождении электротока нагревается и изгибается, замыкая или размыкая контакты. Чем больше электроток, тем быстрее она разогревается.

Реле тока: основные характеристики

Для работы реле необходимо, чтобы его параметры соответствовали поставленным задачам. Это устройство подбирается по следующим характеристикам:

• Сила тока (А) – каждое устройство рассчитано на определенный уровень электротока.
• Напряжение (В) – диапазон напряжения, в котором происходит нормальная работа устройства.
• Мощность срабатывания (Вт) – минимальная мощность подаваемого электротока для нормальной работы.
• Мощность управления (Вт) – максимальная мощность электротока, при которой реле может выполнять свои функции.
• Точность измерения силы тока (А) – от этого зависит погрешность при срабатывании.
• Время срабатывания (секунды) – это разница во времени от момента события до момента срабатывания прибора.
• Возможность регулировки срабатывания по времени (секунды) – возможность выставить задержку на включение/отключение устройства при критических нагрузках.
• Условия эксплуатации – нужно учитывать в каких условиях устройство будет использоваться: вибрация, повышенная влажность, запыленность и пр.

Это перечень только основных характеристик, на которые следует обращать внимание при выборе токового реле. В зависимости от поставленных задач, этот список может расширяться или же сокращаться.

Особенности реле контроля тока RBUZ I от компании DS Electronics

Компания DS Electronics выпускает однофазное реле контроля тока RBUZ I с силой тока в диапазоне от 25 А до 63 А. Они обеспечивают защиту электрических устройств от токовых перегрузок благодаря отключению нагрузки. Предназначается для установки в электрощит на DIN-рейку шириной 35 мм.

Использование реле позволяет оптимизировать работу устройств, которые содержат двигатели. Хорошо подходит для контроля и защиты насосного оборудования и ограничения потребления в ветхих электросетях.

Благодаря функции регулировки задержки на отключение до 240 с, можно не прекращать работу при некоторых перегрузках допустимое время. Если по истечению указанного времени не произойдет нормализация силы тока, то прибор отключит потребителей от питания. Задержка включения позволяет избежать повторных предельных нагрузок и защитить двигатель компрессорного оборудования.

Для определения силы тока в реле RBUZ I используется алгоритм True RMS, который позволяет наиболее точно произвести измерения. Также есть возможность корректировки значений в соответствии с внешними измерительными приборами.

Устройство имеет функцию запоминания значений тока при срабатывании, которые хранятся в его памяти. Также RBUZ I имеет возможность задействовать дополнительные пределы тока.

Для обеспечения пожарной безопасности RBUZ I выпускается в корпусе из негорючего поликарбоната и дополнительно снабжен защитным механизмом, который отключит прибор в случае перегрева.

Заключение

Выбирая реле тока, сопоставляйте его параметры с теми задачами, которые нужно будет выполнить. Убедитесь, что его мощность, а также максимальный ток соответствуют всем подключенным приборам. Лучше взять с запасом около 10-15% . Это позволит не менять реле, если добавится новый потребитель, а также продлит срок службы устройства, т.к. оно не будет работать на пределе.

Правильно подобранное и установленное реле тока обеспечит оптимальную и безопасную работу оборудования долгие годы. Компания DS Electronics предоставляет 5 лет гарантии на реле RBUZ I.

Виды вспомогательных реле

К вспомогательным реле относят указательные (сигнальные), промежуточные и реле времени.

Реле времени

Реле времени (ЭВ) применяют для создания независимых от тока требуемых выдержек времени, обеспечивая, таким образом, селективную работу отдельных защит. Реле времени конструктивно имеют много разновидностей. Разберем работу реле времени на примере электромагнитных реле с часовым механизмом серий ЭВ – 100 и ЭВ – 200.

Реле серии ЭВ – 100 применяют в цепях оперативного постоянного тока на напряжения в 24, 48, 110 и 220 В, а ЭВ – 200 для работы в оперативных цепях переменного тока на напряжения 127, 220 и 380 В.

На рисунке ниже показано устройство реле времени ЭВ – 100:

Работа реле осуществляется следующим образом. Когда обмотка электромагнита 1 обесточена, рычаг часового механизма 17 отведен вверх до упора и удерживается на месте якорем 23 действием пружины якоря 22, при этом ведущая пружина 8 растянута (заведена). При замыкании контакта основного (пускового) реле по обмотке электромагнита ЭВ, включенной в оперативную цепь последовательно, потечет ток. Под действием электромагнитных сил якорь 23 втянется, и рычаг часового механизма опустится вместе с якорем, при этом зубчатый сегмент 13 под действием пружины 8 начнет вращаться по часовой стрелке, а ведущая шестерня 12 вместе с подвижным контактом 11 – против часовой стрелки. С помощью фрикционного сцепления на одном валу посажен часовой механизм (детали 2, 3, 4, 5, 6, 7, 14, 15, 16), который обеспечивает постоянную частоту вращения подвижного контакта 11. Когда подвижной контакт доходит до неподвижных контактов 10 и замыкает их, оперативная цепь тоже замкнется и реле даст импульс на отключение выключателя.

Изменение уставок реле (выдержки времени) осуществляют путем изменения расстояния между подвижными и неподвижными контактами (увеличением или уменьшением расстояния). Время срабатывания реле устанавливается на шкале 9, отградуированной в секундах. Контакты 18, 20, 21и поводок 19 используются тогда, когда требуется мгновенное срабатывание реле (без выдержки времени).

При исчезновении тока в катушке (линия отключена) якорь под действием пружины 22 поднимается вверх, а с ним и рычаг часового механизма и реле будут готовы для работы.

Промежуточные реле

Промежуточные реле (РП) благодаря наличию в них большого количества нормально замкнутых и разомкнутых контактов применяются в релейной защите, когда необходимо одновременно замыкать и размыкать несколько независимых цепей (цепи управления сигнализации, выключателей и другие), подключаемые к разным контактам реле. Кроме того, наличие у них мощных контактов дает возможность использовать их для разгрузки маломощных контактов основных реле от больших токов (для замыкания цепей электромагнитных приводов выключателей).

Промышленностью выпускается большое количество промежуточных реле, работающих на электромагнитном принципе. Основным элементом промежуточных реле является электромагнит с подвижным якорем и подвижная система комбинированных контактов (нормально закрытых и открытых), связанных с якорем. Промежуточные реле изготавливаются для работы в оперативных цепях переменного и постоянного тока. Реле РП – 23 и РП – 24 работают в оперативных цепях постоянного напряжением 12, 24, 48, 110 и 220 В, а реле РП – 25, РП – 26 – в цепях переменного тока напряжением 100 и 220 В.

На рисунке ниже показаны устройство и принцип действия реле РП – 23:

Реле состоит из катушки 12, размещенной на сердечнике 11, якоря 9 неподвижных контактов 4, подвижной контактной системы 5, разделенной изоляционными втулками 6, возвратной пружины 3, скобы 2, на которой закреплен сердечник упора 7, ограничителя хода якоря 10 и основания реле 1.

При подаче напряжения на катушку реле якорь, втягиваясь, хвостовиком 8 перемещает подвижную контактную систему вниз. При этом замыкаются нормально открытые контакты и размыкаются нормально закрытые контакты. Реле имеет четыре нормально открытых контакта и один нормально закрытый. При исчезновении тока в катушке реле под действием пружины 3 контактная система возвращается в исходное положение.

Указательные (сигнальные) реле

Сигнальные (указательные) реле служат для подачи сигналов (световых, звуковых, указательных и других) о возникновении не нормальных режимов работы на каком-то участке электрической цепи. Реле типа РУ – 21, работающие на электромагнитном принципе, является одним из наиболее распространенных. Принцип его действия заключается в том, что при прохождении тока по его обмотке якорь притягивается к сердечнику, флажок, ранее удерживаемый якорем, теряет упор, под действием собственного веса поворачивается по оси и устанавливается своей окрашенной поверхностью напротив застекленного окна в крышке реле. Это служит сигналом о срабатывании защиты. При повороте флажка одновременно замыкаются контакты цепи сигнализации. Флажок возвращается в первоначальное положение при повороте рукоятки.

Реле времени: устройство, виды, принцип работы

Реле времени (РВ) – устройство, которое дает возможность коммутировать электрические цепи с установленным временным интервалом. На производствах оно применяется для автоматизации некоторых процессов, к примеру, запуска электродвигателя. В бытовых условиях реле времени, как правило, используется для управления осветительными приборами. Работает устройство следующим образом – человек устанавливает необходимый интервал времени, через который реле должно разомкнуть электрическую цепь и отключить подсоединенный к линии прибор. Это позволяет сэкономить электроэнергию и продлить срок службы приборов.

Устройство и виды реле времени

Реле времени состоит из воспринимающей, замедляющей и исполнительной частей, каждая из которых имеет определенную функцию. Воспринимающая часть запускает устройство после поступления на него управляющего сигнала, замедляющая отвечает за установленный интервал задержки, а исполнительная по прошествии заданного временного промежутка оказывает воздействие на управляемый прибор.

Конструкция РВ представляет собой проволочную катушку, обернутую вокруг металлического сердечника. Кроме того, в состав устройства входит набор контактов, подвижная стрелка и якорь из железа. В разных видах реле используется различное количество подвижных контактов.

Классификация реле времени производится по различным признакам. Так, по исполнению, РВ может быть:

• моноблочным. В этом случае устройство является полностью самостоятельным, имеет встроенное питание и входы для присоединения приборов;
• встраиваемым. Этот вид не имеет корпуса и собственного питания. Такое реле применяется для изготовления сложных устройств;
• модульным. Такое устройство похоже на моноблок, чаще всего применяется для установки на ДИН-рейку в электрощитки.

Также РВ различаются и по методу, который используется для создания временного интервала:

• часовые или анкерные – самые первые РВ, которые считаются одними из самых надежных и широко применяются до настоящего времени;
• моторные – в состав этих устройств входят электрические контакты, редуктор и двигатель. Они помогают вовремя проводить плановые работы на оборудовании;
• реле с пневматическим и гидравлическим замедлением – регулирование интервалов в этих устройствах выполняется путем уменьшения/увеличения подачи жидкости или воздуха в рабочий объем;
• электромагнитные – используются только в цепях с постоянным током;
• электронные – самый распространенный вид реле, который способен обеспечить интервал от доли секунды до нескольких месяцев, а иногда и лет. Благодаря кварцевой стабилизации частоты и синхронизации времени по эталонным часам по радиоканалу или интернету, эти устройства чрезвычайно точные.

Отдельно стоит заметить, что электронные РВ, за счет наличия входов и выходов для обратной связи, а также развитого программирования, задающего нужный алгоритм функционирования, относятся к микроконтроллерам. Реле времени с электронным замедлением обладают небольшими размерами, низким энергопотреблением и высокой автономностью.

Сфера применения реле времени находится в прямой зависимости от его характеристик и принципа работы. Так, электромагнитное реле применяется для того, чтобы запускать мощные двигатели. Другие виды РВ могут использоваться для управления вентиляцией, поливом, освещением и обогревом помещений.

Принципы работы

Принцип работы механического РВ заключается в том, что поворот регулятора таймера воздействует на положение контактов, которые смыкаются или размыкаются, в результате чего происходит замыкание или размыкание электрической цепи. В течение определенного времени контакты возвращаются в первоначальное положение. Временной интервал находится в прямой зависимости от того, на сколько градусов повернут регулятор.

В электромагнитных устройствах имеется дополнительная короткозамкнутая обмотка с медной гильзой, создающая магнитный поток, который является препятствием для нарастания основного потока. Это приводит к тому, что реле включается спустя определенный промежуток времени.

В электронных реле времени таймер представляет собой микросхему, программируемую разными импульсами, возникающими после нажатия клавиш на пульте управления устройства. Если схемой предусмотрен выход для подключения к компьютеру, то реле является интеллектуальным и может иметь около 40 групп, предназначенных для подключения различных устройств. Это расширяет возможности программирования режимов.

Как выбрать реле времени

Выбор вида РВ зависит от того, для чего устройство будет использоваться и в каких условиях это будет происходить. При его выборе стоит обратить внимание на следующие параметры:

• мощность устройства;
• репутация производителя;
• предел срабатывания;
• защита от влаги и пыли;
• отсутствие механических повреждений на корпусе;
• наличие инструкции, особенно к электронным устройствам;
• допустимый предел напряжения;
• источник питания – автономный или от сети.

Наибольшие затруднения вызывает выбор электронного реле. В этом случае важными параметрами будут:

• меню на русском языке;
• подсветка экрана;
• мощность;
• наличие пружинных клемм;
• гарантийный срок.

Особое внимание стоит обратить на ресурс батареи, а также на то, можно ли ее заменить. Еще одним важным моментом при выборе реле времени является возможность быстро разблокировать устройство при утере ПИН-кода. Довольно часто для этого приходится отправлять РВ производителю, но некоторые изготовители сообщают код по электронной почте или телефону – нужно просто назвать размещенный на боковой панели заводской номер.

Обязательно следует проконсультироваться с менеджером магазина об условиях работы устройства. При правильном выборе реле времени можно существенно снизить затраты электроэнергии.

Высококачественные реле времени Omron, Eaton, Schneider Electric, Siemens, ABB по привлекательным ценам всегда можно подобрать в нашем интернет-магазине — самостоятельно, или обратившись к нашим специалистам.

• Роботизация производственных линий
• Роботехническая лаборатория
• Системы технического зрения
• Обязательная маркировка товаров
• Автоматизация производства
• Модернизация производства
• Комплексная поставка оборудования
• Программирование промышленных контроллеров
• Сборка электрощитов управления
• Диагностика и ремонт оборудования

• Пищевая промышленность
• Упаковка и маркировка
• Обрабатывающая промышленность

• Техническая консультация специалистов
• Предпроектный анализ объекта управления
• Составление технического задания
• Разработка проекта
• Заказ и поставка оборудования
• Тестирование оборудования
• Разработка проектной документации
• Монтаж и пусконаладка АСУ на объекте
• Обучение персонала заказчика
• Гарантийное и послегарантийное обслуживание
• Ремонт вышедшего из строя оборудования
• Срочный ремонт и замена оборудования

• Пищевая промышленность
• Упаковка и маркировка
• Обрабатывающая промышленность

• OMRON
• Schneider Electric
• SICK
• EATON
• YASKAWA
• Delta
• SIEMENS
• ABB

• Обучение
• Статьи

• Новости

• О нас
• Наши клиенты
• Отзывы
• Сертификаты
• Контакты

1. Любая информация, переданная Сторонами друг другу при пользовании ресурсами Сайта (http://www.techtrends.ru), является конфиденциальной информацией.
2. Пользователь дает разрешение Администрации Сайта на сбор, обработку и хранение своих личных персональных данных, а также на рассылку текстовой и графической информации рекламного характера.
3. Стороны обязуются соблюдать данное соглашение, регламентирующее правоотношения связанные с установлением, изменением и прекращением режима конфиденциальности в отношении личной информации Сторон и не разглашать конфиденциальную информацию третьим лицам.
4. Администрация Сайта собирает два вида информации о Пользователе:

— персональную информацию, которую Пользователь сознательно раскрыл Администрации Сайта в целях пользования ресурсами Сайта;
— техническую информацию, автоматически собираемую программным обеспечением Сайта во время его посещения.

Что такое реле: назначение, функции, принципы действия и модификации

Это устройство используют в бытовых и промышленных электрических сетях. С его помощью включают праздничную иллюминацию и управляют работой двигателей внутреннего сгорания. Если знать, что такое реле, как оно устроено, некоторые практические задачи можно будет решать самостоятельно.

Реле контроля напряжения в электрическом щитке

1. Что такое реле
2. Принцип действия электромагнитного реле
3. Принцип работы реле электронного типа
4. Разные виды реле и их назначение
5. Монтаж и особенности применения
6. Общие выводы и дополнительные рекомендации
7. Как работает реле (видео)

Что такое реле

Существуют разные, в том числе очень сложные модификации реле, что это такое простыми словами можно объяснить следующим образом. Допустим, что к сети подключен мощный электродвигатель, обеспечивающий работоспособность помпы системы водоснабжения. Чтобы дорогостоящее оборудование выполняло свои функции длительное время, его защищают от различных неблагоприятных внешних воздействий. На корпусе привода устанавливают датчик температуры. При перегреве он подаст сигнал в сеть управления, отключит питание, предотвратит возникновение аварийной ситуации.

В этой схеме используют два контура:

• С применением невысоких уровней напряжения 5-24 V работают датчики, электронные схемы управления, контроля, индикации.
• Электродвигатели, нагревательные элементы, светильники и другие мощные потребители подключают к сетям 220/ 380V.

Реле включает/отключает питание мощных устройств после получения соответствующего сигнала из слаботочной цепи управления. Обратная связь в данном случае отсутствует, что исключает возможность взаимного влияния контуров с разными уровнями напряжений (токов).

Специализированное защитное реле электрического двигателя

Принцип действия электромагнитного реле

На этих рисунках схематически изображено типичное реле данного типа.

При подаче напряжения на катушку проходящий по ее виткам ток создает ЭДС. Образованное в металлическом сердечнике магнитное поле притягивает якорь. Он размыкает одну группу контактов и замыкает другую. Соответствующие изменения происходят в подсоединенных цепях.

Типичное электромагнитное реле

После изучения общей схемы проще понять, что такое реле, которое применяется на практике. На фото приведено реальное изделие со снятой защитной крышкой. Здесь для фиксации пружины в нужном положении используется специальный элемент, ярмо. Медная проволока катушки намотана на каркас из диэлектрика. Назначение остальных деталей такое же, как в приведенном выше описании.

Приборы этого класса отличаются следующими показателями:

• Они способны при компактных размерах (9-11 см. куб.) коммутировать цепи нагрузки мощных потребителей (более 3,5 кВт).
• Электрическая «развязка» цепей получается эффективной. Реле устойчивы к помехам. Их не способны повредить сильные импульсы в силовых контурах.
• В области механического контакта потери минимальны. Стоимость таких изделий невелика.

Полезная информация! При маленьком электрическом сопротивлении между замкнутыми контактами температура всего узла поднимается незначительно. Так, при коммутации во вторичной цепи нагрузки с током 5А качественное электромагнитное реле будет выделять от 0,4 до 0,6 Вт тепловой энергии. Если взять для сравнения полупроводниковый аналог, то он в подобном режиме излучает от 12 до 16 Вт. Для его долгосрочного функционирования необходима специальная система охлаждения.

Полупроводниковое реле

Но нельзя правильно ответить на вопрос, что такое электромагнитное реле, если не перечислить его недостатки:

• Скорость перемещения механических контактов невелика. Это ограничивает сферу применения приборов в качестве защитных устройств.
• Контактные поверхности со временем окисляются, их поверхность деформируется искрами разрядов. Ограниченным ресурсом обладают пружинные блоки. Все перечисленное снижает долговечность реле.
• При коммутациях возникают сильные электромагнитные помехи. Необходимо использовать дополнительную экранировку, либо повышать дальность до чувствительных к таким помехам блоков электроники.

Обратите внимание! Совместное использование с потребителями постоянного тока (при высоком напряжении) и мощными нагрузками индукционного типа не рекомендуется. Не следует превышать максимальные значения коммутации: 24/220 V постоянного/ переменного тока при 15 А.

Принцип работы реле электронного типа

Некоторые недостатки, перечисленные выше, устраняют с помощью применения полупроводниковых приборов. Транзистор, например, вполне способен выполнять функции коммутатора. Если подать напряжение нужной величины и полярности на переход «база-эмиттер», то цепь «коллектор-эмиттер» будет способна пропускать сильный ток. Его значение будет намного больше, чем в цепи базы. Эту особенность частности, используют для усиления сигналов.

В отличие от электромеханических приборов, полупроводниковые переходы не утрачивают свои полезные функции со временем. Они быстрее выполняют коммутацию, причем даже сотни тысяч переключений в секунду не выведут их из строя. Потенциальных пользователей привлекает компактность, малый вес.

Но, как и в предыдущем случае, объективная оценка дополняется негативными параметрами. Полупроводниковые приборы повреждаются не только сильным током, но и электромагнитными полями чрезмерной интенсивности. Они работают нестабильно при наличии соответствующих помех. Некоторые разновидности могут быть испорчены статическим зарядом. Часть коммутируемой энергии преобразуется в тепло, поэтому необходимо обеспечивать его эффективный отвод.

Принципиальная схема автомобильного реле поворотов

Реле, созданное с применением данной, схемы также называют «электронным». Хотя здесь есть определенная неточность. Электронные компоненты установлены только в цепях управления. Коммутация выполняется герконами, которые помещены внутрь катушек (К1, К2, К3). Буквой «К» обозначено стандартное электромагнитное реле.

Бесконтактные реле

На этом рисунке изображены схемы включения электронной лампы (а), транзистора (б) и тиристора (в) для использования в качестве коммутатора.

Разные виды реле и их назначение

Выше были рассмотрены электромагнитные, бесконтактные и комбинированные реле, некоторые параметры и особенности. Но на практике приходится решать разнообразные задачи. Поэтому спектр модификаций ключей гораздо шире.

Например, принцип действия поляризованного реле отличается от классической схемы. Эти приборы реагируют на то, какой полярности сигнал подан на обмотки.

Поляризованное реле
Применение поляризованного реле в автомобильной технике

На этом рисунке изображена схема подключения ключа в цепи управления габаритными лампами и бортовой магнитолой. В зависимости от полярности сигнала коммутируются соответствующие нагрузки. Данный вариант иллюстрирует функцию светового оповещения пользователя при включении/выключении охранной сигнализации.

Герконы

Отдельная группа реле создана с применением этих приборов. В герконах установлены контакты, обладающие ферромагнитными свойствами. Они срабатывают при появлении достаточно сильного магнитного поля.

Герконовые реле
Термореле с датчиком температуры используется для установки нужного режима работы духового шкафа
Это устройство объединено с микропроцессором. Реле срабатывает по истечении заданного пользователем интервала времени
В этом приборе можно установить максимально допустимый уровень напряжения
Такая техника позволяет контролировать одновременно несколько цепей постоянного тока
Ограничитель потребляемой мощности для трехфазных сетей

Монтаж и особенности применения

Из приведенных примеров понятно, что реле отличают не только по конструкции, но и по назначению. В современных устройствах их совмещают с датчиками, дополняют микропроцессорными блоками управления. Некоторые устройства подключают к информационным сетям. Они в дистанционном режиме передают контрольные данные, сообщают о возникновении опасных ситуаций. В настоящее время выпускают широкий спектр изделий, объединенный единым названием, «реле». Именно поэтому нельзя предложить единую технологию применения. В каждом отдельном случае необходимо выполнять официальные инструкции завода производителя.

Общие выводы и дополнительные рекомендации

Если знаете, какие бывают реле, проще подобрать изделие для решения конкретной задачи. Материалы данной статьи помогут сделать правильный выбор в ходе комплектации бытовых и коммерческих проектов.

УЗО: что это такое. Давайте попробуем разобраться, что это такое УЗО, его возможности, особенности работы и варианты применения. А также рассмотрим нюансы, на которые необходимо обратить внимание при выборе.

Как работает реле (видео)

Электромагнитное реле

Устройство, обозначение и параметры реле

Для управления различными исполнительными устройствами, коммутации цепей, управления приборами в электронике активно применяется электромагнитное реле.

Устройство реле достаточно просто. Его основой является катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода.

Внутрь катушки устанавливается стержень из мягкого железа. В результате получается электромагнит. Также в конструкции реле присутствует якорь.Он закреплён на пружинящем контакте. Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

Если катушку подключить к источнику тока, то образовавшееся магнитное поле намагничивает сердечник. Он в свою очередь притягивает якорь. Якорь укреплён на пружинящем контакте. Далее пружинящий контакт замыкается с другим неподвижным контактом. В зависимости от конструкции реле, якорь может по-разному механически управлять контактами.

Устройство реле.

В большинстве случаев реле монтируется в защитном корпусе. Он может быть как металлическим, так и пластмассовым. Рассмотрим устройство реле более наглядно, на примере импортного электромагнитного реле Bestar. Взглянем на то, что внутри этого реле.

Вот реле без защитного корпуса. Как видим, реле имеет катушку, стержень, пружинящий контакт, на котором закреплен якорь, а также исполнительные контакты.

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

Условное обозначение реле на схеме состоит как бы из двух частей. Одна часть (К1) – это условное обозначение электромагнитной катушки. Она обозначается в виде прямоугольника с двумя выводами. Вторая часть (К1.1; К1.2) – это группы контактов, которыми управляет реле. В зависимости от своей сложности реле может иметь достаточно большое количество коммутируемых контактов. Они разбиваются на группы. Как видим, на обозначении изображены две группы контактов (К1.1 и К1.2).

Как работает реле?

Принцип работы реле наглядно иллюстрирует следующая схема. Есть управляющая цепь. Это само электромагнитное реле K1, выключатель SA1 и батарея питания G1. Также есть исполнительная цепь, которым управляет реле. Исполнительная цепь состоит из нагрузки HL1 (лампа сигнальная), контактов реле K1.1 и батареи питания G2. Нагрузкой может быть, например, электрическая лампа или электродвигатель. В данном случае в качестве нагрузки используется сигнальная лампа HL1.

Как только мы замкнём управляющую цепь выключателем SA1, ток от батареи питания G1 поступит на реле K1. Реле сработает, и его контакты K1.1 замкнут исполнительную цепь. На нагрузку поступит напряжение питания от батареи G2 и лампа HL1 засветится. Если разомкнуть цепь выключателем SA1, то с реле K1 будет снято напряжение питания и контакты реле K1.1 вновь разомкнуться и лампа HL1 выключится.

Коммутируемые контакты реле могут иметь своё конструктивное исполнение. Так, например, различают нормально-разомкнутые контакты, нормально-замкнутые контакты и контакты на переключение (перекидные). Разберёмся с этим поподробнее.

Нормально разомкнутые контакты

Нормально разомкнутые контакты – это контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии до тех пор, пока через катушку реле не потечёт ток. Говоря проще, когда реле выключено, контакты тоже разомкнуты. На схемах реле с нормально-разомкнутыми контактами обозначается вот так.

Нормально замкнутые контакты

Нормально замкнутые контакты – это контакты реле, находящиеся в замкнутом состоянии, пока через катушку реле не начнёт течь ток. Таким образом, получается, что при выключенном реле контакты замкнуты. Такие контакты на схемах изображают следующим образом.

Переключающиеся контакты

Переключающиеся контакты – это комбинация из нормально-замкнутых и нормально-разомкнутых контактов. У переключающихся контактов есть общий провод, который переключается с одного контакта на другой.

Современные широко распространённые реле, как правило, имеют переключающиеся контакты, но могут встречаться и реле, которые имеют в своём составе только нормально-разомкнутые контакты.

У импортных реле нормально-разомкнутые контакты реле обозначаются сокращением N.O. А нормально-замкнутые контакты N.C. Общий контакт реле имеет сокращение COM. (от слова common – «общий»).

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

Как правило, размеры самих реле позволяют наносить на корпус их основные параметры. В качестве примера, рассмотрим импортное реле Bestar BS-115C. На его корпусе нанесены следующие надписи.

COIL 12VDC – это номинальное напряжение срабатывания реле (12V). Поскольку это реле постоянного тока, то указано сокращённое обозначение постоянного напряжения (сокращение DC обозначает постоянный ток/напряжение). Английское слово COIL переводится как «катушка», «соленоид». Оно указывает на то, что сокращение 12VDC имеет отношение к катушке реле.

Далее на реле указаны электрические параметры его контактов. Понятно, что мощность контактов реле может быть разная. Это зависит как от габаритных размеров контактов, так и от используемых материалов. При подключении нагрузки к контактам реле нужно знать мощность, на которую они рассчитаны. Если нагрузка потребляет мощность больше той, на которую рассчитаны контакты реле, то они будут нагреваться, искрить, «залипать». Естественно, это приведёт к скорому выходу из строя контактов реле.

Для реле, как правило, указываются параметры переменного и постоянного тока, которые способны выдержать контакты.

Так, например, контакты реле Bestar BS-115C способны коммутировать переменный ток в 12А и напряжение 120V. Эти параметры зашифрованы в надписи 12А 120VAC (сокращение AC обозначает переменный ток).

Также реле способно коммутировать постоянный ток силой 10А и напряжением 28V. Об этом свидетельствует надпись 10A 28VDC. Это были силовые характеристики реле, точнее его контактов.

Потребляемая мощность реле.

Теперь обратимся к мощности, которую потребляет реле. Как известно, мощность постоянного тока равна произведению напряжения (U) на ток (I): P=U*I. Возьмём значения номинального напряжения срабатывания (12V) и потребляемого тока (30 mA) реле Bestar BS-115C и получим его потребляемую мощность (англ. — Power consumption).

Таким образом, мощность реле Bestar BS-115C составляет 360 милливатт (mW).

Есть ещё один параметр – это чувствительность реле. По своей сути, это и есть мощность потребления реле во включённом состоянии. Понятно, что реле, которому требуется меньше мощности для срабатывания, является более чувствительным по сравнению с теми, которые потребляют большую мощность. Такой параметр, как чувствительность реле, особенно важен для устройств с автономным питанием, так как включенное реле расходует заряд батарей. К примеру, есть два реле с потребляемой мощностью 200 mW и 360 mW. Таким образом, реле мощностью 200 mW обладает большей чувствительностью, чем реле мощностью 360 mW.

Как проверить реле?

Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Так как обмотка катушки реле обладает активным сопротивлением, то его можно легко измерить. Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ω), до нескольких килоом (kΩ). Обычно самое низкое сопротивление обмотки имеют миниатюрные реле, которые рассчитаны на номинальное напряжение 3 вольта. У реле, номинальное напряжение которых составляет 48 вольт, сопротивление обмотки намного выше. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.

Номинальное напряжение (V, постоянное)	Сопротивление обмотки (Ω ±10%)	Номинальный ток (mA)	Потребляемая мощность (mW)
3	25	120	360
5	70	72
6	100	60
9	225	40
12	400	30
24	1600	15
48	6400	7,5

Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 mW.

Электромагнитное реле является электромеханическим прибором. Это, наверное, является самым большим плюсом и в то же время весомым минусом.

При интенсивной эксплуатации любые механические части изнашиваются и приходят в негодность. Кроме этого, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому их покрывают сплавами драгоценных металлов, таких как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. Если ваше реле всё-таки вышло из строя, то замену ему можно купить здесь.

К положительным качествам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.

Реле электромагнитное: основа управления автомобильными электроцепями

Современный автомобиль — это развитая электрическая система с десятками электроприборов различного назначения. Управление этими приборами строится на основе простых устройств — электромагнитных реле. Все о реле, их типах, конструкции и работе, а также об их верном выборе и замене — читайте в статье.

Что такое электромагнитное реле?

Автомобильное электромагнитное реле — элемент электрической системы транспортного средства; электромеханическое устройство управления, обеспечивающее замыкание и размыкание электрических цепей при подаче управляющего сигнала с органов управления на приборной панели или от датчиков.

Каждое современное транспортное средство оснащается развитой электрической системой, которая включает в себя десятки, а то и сотни цепей с различными приборами — лампами, электромоторами, датчиками, электронными блоками и т.д. Большинство цепей управляется вручную водителем, однако коммутация этих цепей осуществляется не напрямую с приборной панели, а дистанционно с помощью вспомогательных элементов — электромагнитных реле.

Электромагнитные реле выполняют несколько функций:

• Обеспечивают дистанционное управление силовыми цепями, делая ненужным протягивание проводов большого сечения непосредственно к приборной панели автомобиля;
• Разделяют силовые цепи и цепи управления электрооборудованием, повышая безопасность и надежность электросистемы транспортного средства;
• Сокращают длину проводов силовых цепей;
• Облегчают реализацию централизованной системы управления электрооборудованием автомобиля — реле собираются в одном или нескольких блоках, в которых сходятся большое число электрических цепей;
• Некоторые типы реле — снижают уровень электрических помех, возникающих при коммутации силовых цепей.

Конструкция автомобильного реле

Принцип работы 4-х и 5-контактных реле

Реле являются важными деталями электросистемы транспортного средства, некорректная работа этих деталей или их выход из строя приводит к потере работоспособности отдельных электрических приборов или целых групп электрооборудования, в том числе и критически важного для функционирования автомобиля. Поэтому неисправные реле должны как можно скорее заменяться на новые, но прежде, чем идти в магазин за этими деталями, следует разобраться в их типах, конструкции и характеристиках.

Типы, конструкция и принцип работы электромагнитных реле

Все автомобильные реле, независимо от типа и применяемости, имеют принципиально одинаковую конструкцию. Реле состоит из трех основных деталей: электромагнита, подвижного якоря и контактной группы. Электромагнит представляет собой обмотку из эмалированного медного провода малого сечения, установленную на металлическом сердечнике (магнитопроводе). Подвижный якорь в общем случае выполнен в виде плоской пластины или Г-образной детали, шарнирно установленной над торцом электромагнита. Якорь упирается в контактную группу, выполненную в виде упругих пластин с наклепанными бронзовыми или иными контактными точками. Вся эта конструкция располагается на основании, в нижней части которого находятся стандартные ножевые контакты, закрытом пластиковым или металлическим кожухом.

Способ подключения и принцип работы реле основаны на простых принципах. Реле делится на две цепи — управляющую и силовую. В состав управляющей цепи входит обмотка электромагнита, она соединяется с источником питания (АКБ, генератором) и с расположенным на приборной панели органом управления (кнопкой, переключателем), либо с имеющим контактную группу датчиком. В силовую цепь входит один или несколько контактов реле, они соединяются с источником питания и управляемым прибором/цепью. Работает реле следующим образом. При выключенном органе управления цепь обмотки электромагнита разомкнута и ток в ней не течет, якорь электромагнита отжат от сердечника пружиной, контакты реле разомкнуты. При нажатии на кнопку или переключатель по обмотке электромагнита течет ток, вокруг него возникает магнитное поле, которое заставляет якорь притянуться к сердечнику. Якорь упирается в контакты и сдвигает их, обеспечивая замыкание цепей (или, напротив, размыкание в случае нормально замкнутых контактов) — прибор или цепь подключаются к источнику питания и начинают выполнять свои функции. При обесточивании обмотки электромагнита якорь под действием пружины возвращается в исходное положение, выключая прибор/цепь.

Электромагнитные реле делятся на несколько типов по количеству контактов, типу коммутации контактов, способу монтажа и электрическим характеристикам.

По количеству контактов все реле делятся на два типа:

• Четырехконтактные;
• Пятиконтактные.

В реле первого типа имеется только 4 ножевых контакта, в реле второго типа — уже 5 контактов. Во всех реле контакты расположены в определенном порядке, благодаря чему исключается неправильная установка этого устройства в ответную колодку. Отличие между 4-х и 5-контактными реле заключается в способе коммутации цепей.

4-контактные реле — это наиболее простое устройство, обеспечивающее коммутацию только одной цепи. Контакты имеют следующее назначение:

• Два контакта управляющей цепи — с их помощью подключается обмотка электромагнита;
• Два контакта коммутируемой силовой цепи — с их помощью осуществляется подключение цепи или прибора к электропитанию. Данные контакты могут находиться только в двух состояниях — «Включено» (ток по цепи идет) и «Выключено» (ток по цепи не идет).

5-контактные реле — это более сложное устройство, которое может коммутировать сразу две цепи. Существует две разновидности данного типа реле:

• С коммутацией только одной из двух цепей;
• С параллельной коммутацией двух цепей.

В устройствах первого типа контакты имеют следующее назначение:

• Два контакта управляющей цепи — как и в предыдущем случае, они соединены с обмоткой электромагнита;
• Три контакта коммутируемой цепи. Здесь один контакт является общим, а два остальных соединены с управляемыми цепями. В таком реле контакты находятся в двух состояниях — один нормально замкнут (НЗ), второй нормально разомкнут (НР). При работе реле осуществляется переключение между двумя цепями.

В устройствах второго типа все контакты находятся в состоянии НР, поэтому при срабатывании реле сразу включаются или выключаются обе коммутируемые цепи.

Реле могут иметь дополнительный элемент — помехоподавительный (гасящий) резистор или полупроводниковый диод, установленный параллельно обмотке электромагнита. Данный резистор/диод ограничивает ток самоиндукции обмотки электромагнита при подаче и снятии с нее напряжения, что снижает генерируемый ею уровень электромагнитных помех. Такие реле находят ограниченное применение для коммутации некоторых цепей автомобильной электросистемы, но в большинстве случаев без негативных последствий могут заменяться на обычные реле.

Реле всех типов могут монтироваться двумя способами:

• Только установкой в ответную колодку — устройство удерживается силами трения контактов в гнездах колодки;
• Установкой в ответную колодку с фиксацией кронштейном — на корпусе реле выполнен пластиковый или металлический кронштейн под винт.

Устройства первого типа устанавливаются в блоки реле и предохранителей, от выпадения они защищены крышкой или специальными хомутами. Устройства второго типа предназначены для монтажа в подкапотном пространстве или в ином месте автомобиля вне блока, надежность монтажа обеспечивается кронштейном.

Электромагнитные реле выпускаются на напряжение питания 12 и 24 В, их главными характеристиками являются:

• Напряжение срабатывания (обычно на несколько вольт ниже напряжения питания);
• Напряжение отпускания (обычно на 3 и более вольт меньше напряжения срабатывания);
• Максимальный ток в коммутируемой цепи (может лежать в пределах от единиц до десятков ампер);
• Ток в управляющей цепи;
• Активное сопротивление обмотки электромагнита (обычно не более 100 Ом).

Некоторые характеристики (напряжение питания, изредка — токи) наносятся на корпусе реле, либо входят в состав его маркировки. Также на корпусе присутствует принципиальная схема реле и назначение его выводов (во многих случаях указаны и номера выводов, соответствующих номерам по принципиальной схеме электросистемы конкретных автомобилей). Это значительно облегчает подбор и замену электромагнитных реле в автомобиле.

Как правильно подобрать и заменить электромагнитное реле

Автомобильные реле подвергаются значительным электрическим и механическим нагрузкам, поэтому периодически выходят из строя. Поломка реле проявляется отказом каких-либо приборов или цепей автомобильной электросистемы. Для устранения неисправности реле необходимо демонтировать и проверить (хотя бы с помощью омметра или пробника), и при обнаружении поломки заменить его на новое.

Новое реле должно быть того же типа и модели, что использовалось ранее. Устройство должно подходить по электрическим характеристикам (питание, напряжение срабатывания и отпуска, ток в коммутируемой цепи) и по количеству контактов. Если в старом реле был резистор или диод, то желательно, чтобы и в новом они присутствовали. Замена реле выполняется простым удалением старой детали и установкой на ее место новой; если предусмотрен кронштейн, то необходимо выкрутить и закрутить один винт/болт. При верном выборе и замене реле электрооборудование автомобиля сразу начнет работать.