Shik-v-dom.ru

Шик в Дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электроника для чайников: что такое реле и зачем оно нужно. Устройство, типы, описание

Электроника для чайников: что такое реле и зачем оно нужно. Устройство, типы, описание

устройство реле

Реле – это переключатель. Причем не совсем обычный. Когда в подъезде лампочка загорается от звука шагов, это не волшебство, это работает реле. В этой статье расскажем о назначении реле и принципе его работы.

Существует очень много типов и классификаций реле. Но мы поговорим не только о них, но и о том, что такое реле и как оно работает. Поехали!

Назначение и где применяется

Этот переключатель предназначен для включения или отключения нагрузки при подаче сигнала на контакты. Реле называется бистабильным, потому что переключение в состояние включено-выключено происходит именно тогда, когда сигнал подается на управляющий вход. И в этом же положении реле остается после окончания входного сигнала.

Примечательно, что даже после отключения от электросети импульсное реле «запоминает» последнее положение контактов, а при включении возобновляет то состояние, которое было до выключения.

Что такое импульсное реле - схема подключения для управления освещением

В быту данное устройство используется очень часто благодаря своему удобству, так как освещение можно контролировать как минимум из двух точек. Например, включение света произошло в спальне, а выключение – в коридоре перед выходом из квартиры. Такая система придется кстати в случае, когда помещения очень длинные и масштабные по размерам.

ВНИМАНИЕ! Помимо комфорта импульсное реле предлагает решение также и для такой задачи, как защита и сигнализация. К примеру, на промышленных фирмах, где требуется высокая электрическая мощность, прибор обеспечивает безопасность оператора благодаря тому, что работает от малого напряжения и может управляться дистанционно.

Особенности применения автоматов и рубильников

Перед тем, как подключить рубильник, автомат или другой коммутационный аппарат, необходимо четко понимать его назначение. Для этого давайте разберем назначение интересующих нах позиций, а также наиболее распространенные места их установки.

Установка рубильников и автоматов в распределительном шкафу

  • Начнем с более простого рубильника. Они предназначены для монтажа в электроустановках преимущественно закрытого типа. Современные модели конечно имеют неплохую защиту от влаги и пыли и не имеют токоведущих частей доступных для прикосновения, но устанавливать рубильники все равно лучше в щитах.
  • Рубильник предназначен для коммутации сетей без напряжения, под напряжением и иногда под незначительной нагрузкой. Объясним это более простым языком: оперировать рубильником можно, когда все электроустановки, питающиеся от него, выключены. В этом случае, отключением рубильника вы снимаете с них напряжение.
Читайте так же:
Схема подключения двойного выключателя с диодом

Схема подключения реверсивного рубильника для переключения питания между основной сетью и автономным источником питания

  • Для того чтобы отключать рубильник под нагрузкой, он должен иметь дугогасительные камеры. И даже в этом случае коммутировать им значительные токи не рекомендуется. Максимум это нагрузка сети освещения, либо ток холостого хода трансформатора.

Обратите внимание! Наверняка вы можете услышать истории о том, как рубильниками отключались мощные двигатели в работе, как отключалось освещение нескольких домов и тому подобное. Но поверьте, это дело случая. И если это получилось однажды, то второй раз может привести к выгоранию рубильника и серьезным травмам экспериментатора. Именно поэтому, согласно нормам ПУЭ, рубильники должны устанавливаться в местах, недоступных для неквалифицированного персонала.

  • Теперь, что касается автоматов. Эти коммутационные аппараты предназначены для коммутации цепей без напряжения, под напряжением и под нагрузкой. То есть, автоматом мы без проблем можем отключать нагрузку, соответствующую его номиналу. Более того, благодаря наличию встроенных защит автомат способен сам отключиться при превышении номинальных параметров. Ни один рубильник на такое не способен.
  • Но у автоматов есть один, хоть и не значительный, но минус. Визуально определить положение его контактов достаточно сложно, ведь в отличии от рубильника их не видно. То есть, отключив автомат, вы не можете быть уверены, что он отключен. Именно поэтому нормы охраны труда требуют предварительной проверки отсутствия напряжения на контактах автомата.
  • С рубильником все проще — вы можете визуально увидеть, что он отключен. Именно поэтому зачастую рубильники используют как вводные коммутационные аппараты на распределительный щит. А уже после них устанавливаются автоматы, которые не только коммутируют каждую определенную группу потребителей, но и защищают ее.

Для защиты питаемой цепи после рубильника устанавливаются предохранители

  • Если рубильник устанавливается для питания какой-то определенной группы потребителей, то сразу после него должны устанавливаться соответствующие по номиналу предохранители. Они будут защищать линию в случае короткого замыкания.
  • Современные рубильники не имеют открытых токоведущих частей, а иногда у них есть даже автоматика для рубильника, но уже далеко не всегда обеспечивается визуальный контроль положения контактов. Это с одной стороны нивелирует преимущества рубильников, с другой стороны — более безопасно.
  • Такие изделия часто используют вместо пакетных переключателей. Их устанавливают перед счётчиком, во вторичных цепях, а также в оперативных сетях постоянного тока.
Читайте так же:
Реле для одноклавишного выключателя rubetek evo

Классификация реле

  • По начальному состоянию контактов выделяются реле с:
      ; ;
    • Переключающимися контактами.
    • По типу управляющего сигнала выделяются реле:
      • Постоянного тока;
        • Нейтральные реле: полярность управляющего сигнала не имеет значения, регистрируется только факт его присутствия/отсутствия. Пример: реле типа НМШ; : чувствительны к полярности управляющего сигнала, переключаются при её смене. Пример: реле типа КШ;
        • Комбинированные реле: реагируют как на наличие/отсутствие управляющего сигнала, так и на его полярность. Пример: реле типа КМШ;
        • По допустимой нагрузке на контакты.
        • По времени срабатывания.
        • По типу исполнения
          • Электромеханические реле;
            • Электромагнитные реле (обмотка электромагнита неподвижна относительно сердечника);
                ;
              • Ферродинамические реле
              • Ферромагнитные реле
              • Ионные реле
              • Полупроводниковые реле
              • По контролируемой величине
                • Реле напряжения; ;
                • Реле мощности;
                • Реле пневматического давления;
                • Реле контроля изоляции;
                • Специальные виды электромагнитных устройств:
                    . . . . .

                  На схемах реле обозначается следующим образом:

                  Oboznachenie kontaktov rele.png

                  1 — обмотка реле (A1, A2 — управляющая цепь), 2 — контакт замыкающий, 3 — контакт размыкающий, 4 — контакт замыкающий с замедлителем при срабатывании, 5 — контакт замыкающий с замедлителем при возврате, 6 — контакт импульсный замыкающий, 7 — контакт замыкающий без самовозврата, 8 — контакт размыкающий без самовозврата, 9 — контакт размыкающий с замедлителем при срабатывании, 10 — контакт размыкающий с замедлителем при возврате, 11 — общий контакт, 11-12 — нормально замкнутые контакты, 11-14 — нормально разомкнутые контакты.

                  На некоторых схемах ещё можно встретить обозначения по ГОСТ 7624-55 [1] .

                  Электрические реле и контроллеры. Что это? И зачем они нужны?

                  Основная функция реле — это защита. Если, не дай бог, в вашем доме случилось короткое замыкание, скачок напряжения или перегрузка в сети, реле сработает и автоматически выключится (т. е. обесточит нужную область).

                  Еще такие устройства и контроллеры используются для управления работой электрических цепей, хотя они не делают это напрямую. Само реле работает на двух независимых цепях и у каждого есть свой «выключатель». Обычно это цепь с более низким напряжением, например, 12 или 24 В, и замыкание и размыкание этой цепи позволяет току течь через вторую цепь, подключенную к другим контактам реле, где течет ток, но уже другого напряжения, как правило 220 В.

                  Теоретически, для выполнения этой задачи достаточно 4 ножки для 4 проводов от обеих цепей. Однако на практике иногда бывает целесообразно использовать вторую цепь, и поэтому подавляющее большинство доступных на рынке реле имеют 5 разъемов вместо 4.

                  Работа реле предельно проста — на специальном рычаге есть молотки, которые позволяют замыкать провода. Когда рычаг вытаскивается, он управляет электромагнитной катушкой, включая или выключая нужную цепь.

                  Параметры контактов

                  Сопротивление контактов

                  Переходное сопротивление замкнутого контакта (Contact Resistance) обычно не превышает 100 мОм (миллиом).

                  Сопротивление контактов реле

                  Помните, мы рассматривали полевой транзистор как аналог реле?

                  Так вот, сопротивление канала мощного полевого транзистора может быть на порядки меньше — сотые и тысячные доли Ома.

                  Чем меньше сопротивление, тем меньше греется контакт (или канал полевого транзистора).

                  Напомним, что контакты реле покрывают специальными сплавами. В нашем случае это сплав серебра и оксида олова (AgSnO), обладающий высокой температурой плавления и устойчивостью к сварке и электрической эрозии при коммутации сильноточных и индуктивных нагрузок.

                  Следует отметить, что коммутация индуктивных нагрузок (что и происходит в ИБП) – это самый тяжелый режим для контактов реле. При этом между ними может возникнуть электрическая дуга, что сильно сокращает срок их службы.

                  Рейтинг контактов

                  В даташите обязательно оговаривается величина коммутируемого контактами максимального тока (Contact Rating).

                  Время срабатывания

                  Время срабатывания реле

                  Время срабатывания (Operate Time) — это время, за которое реле переходит из состояния «выключено» в состояние «включено». Для разных типов реле этот параметр лежит в пределах примерно от 1 до 200 миллисекунд.

                  Время срабатывания определяется конструкцией механической части реле — массой якоря и упругостью его пружины.

                  В нашем случае время срабатывания не превышает 10 мс.

                  Время отпускания

                  Время отпускания реле (Release Time) – это время, за которое оно переходит из состояния «включено» в состояние «выключено».

                  Графики времени срабатывания и отпускания

                  Обратите внимание: как правило, время отпускания (кроме специальных случаев) меньше времени срабатывания.

                  В нашем случае оно составляет величину не более 5 мс.

                  Если внимательно рассмотреть графики, приведенные в даташите, то можно увидеть, что временем срабатывания можно в некоторой степени управлять, меняя напряжение на обмотке.

                  Так, для напряжения 75% от номинального, время срабатывания будет иметь величину примерно 10 мс, при номинальном напряжении – около 5,5 мс, а при максимальном рабочем напряжении – около 3,5 мс.

                  Интересно отметить, что при этом напряжение отпускания почти не изменяется.

                  Ресурс контактов

                  В завершение упомянем о ресурсе контактов реле (Life Expectancy).

                  Ресурс контактов

                  В справочных данных могут приводиться отдельные значения для количества срабатываний контактов как механической системы (Life Expectancy Mechanical) и как электрической системы (Life Expectancy Electrical).

                  График ресурса контактов

                  В нашем случае это, соответственно, 10 000 000 и 100 000.

                  В общем случае, ресурс реле определяется, естественно, меньшей цифрой.

                  Но следует отметить, что цифра 100 000 «электрических» срабатываний приведена для максимальных токов.

                  Если посмотреть на график, то можно убедиться, что при коммутации малых токов эта цифра будет существенно больше.

                  А если превысить коммутируемые токи, то цифра будет существенно меньше :))

                  Реле — в целом штука весьма надежная, но нужно использовать его разумно.

                  Электромагнитные реле

                  Так же, как контакторы, реле — устройства для коммутации в автоматических электрических цепях — делятся на виды по разным факторам.

                  По области применения:

                  • для автоматизированных систем;
                  • для защитных систем;
                  • для управления системами.

                  По виду поступающего параметра:

                  • реле контроля тока;
                  • реле контроля напряжения;
                  • реле контроля мощности;
                  • реле контроля частоты.

                  По принципу действия:

                  • электромагнитные;
                  • тепловые;
                  • полупроводниковые и так далее.

                  По воздействию на управляемую часть:

                  • контактные;
                  • бесконтактные.

                  По виду напряжения управления:

                  • реле переменного тока;
                  • реле постоянного тока.

                  Электро-магнитное модульное реле

                  К современным электромагнитным модульным реле предъявляются большие требования: они должны быть надежны и высокочувствительны, обладать быстродействием и селективностью. Избирательность (селективность) важна тем, что при авариях реле способно оставлять в действии целые элементы, отключая поврежденные.

                  Для чего предназначены самые применяемые виды реле?

                  Реле контроля тока необходимо для выдачи управляющего сигнала при перегрузке питающей сети и отключения в однофазных или трехфазных сетях неприоритетных потребителей посредством вводного автомата.

                  Реле контроля тока

                  Контроль может осуществляться, как для бытового оборудования, так и для промышленного. В качестве примера такого реле может послужить реле тока AR-50 A (производство DigiTop — Украина) в модульном исполнении, с индикацией, показывающей действующие параметры переменного тока.

                  Реле ограничители мощности осуществляют контроль потребления мощности однофазной сети и отключение питания от нагрузки, если превышено значение потребляемой мощности. Такие реле оснащены варисторами (защита от импульсных помех). При скачках напряжения в сети реле обладает возможностью отключать потребители, как в офисных электрических цепях, так и в квартирных.

                  Реле ограничения пускового тока уменьшают пусковые токи, когда включаются емкостные нагрузки. Это осуществляется замыканием контактов при нулевом напряжении, либо при помощи встроенного резистора.

                  Реле напряжения

                  Реле контроля напряжения могут контролировать параметры сетей, как однофазного напряжения (постоянного и переменного), так и трехфазного (линейного и фазного напряжения). Они оснащены понятной индикацией и регулируемой задержкой на включение. Пример: реле контроля напряжения VP-50A-220B ( Digitop Украина), а также реле контроля напряжения АЗМ 25А-220В TDM (Китай) для защиты однофазных cетей.

                  Реле контроля частоты контролирует частоту переменного напряжения 50 или 60 Герц.

                  Реле контроля обрыва и чередования фаз можно представить моделью ABB CM-PFS.S (Швеция). Контакт реле замкнут при наличии всех фаз трехфазной сети и корректном их чередовании. При обрыве фазы или нарушении последовательности чередования — контакт размыкается.

                  Реле тепловое

                  Реле тепловое (термореле) предназначено для контроля температуры и автоматического поддержания заданных параметров в пределах — 55 + 125 о С. Российский производитель «Энергия» поставляет термореле серии LR2-D 1310 для промышленных целей — защиты мощных электродвигателей. Принцип действия основан на изгибании термобиметаллической пластины при превышении допустимых значений тока и последующем размыкании контакта.

                  Фотореле контролирует уровень освещения. Возможно включение/отключение источника в автоматическом режиме. Фотореле ФБ-1 (ФБ-3), производителя «Композит» (Россия) позволяют плавно включать лампы накаливания в уличных фонарях и прожекторах. В вечернее время освещение плавно включается автоматически в соответствии с уровнем освещенности в природной среде. Для внутреннего и внешнего освещения можно использовать реле ФРЛ-11 ТДМ (Китай), способное коммутировать нагрузку до 20 А, успешно конкурируя со своими аналогами.

                  Фотореле

                  В нашем интернет-магазине стройматериалов Кузьмич24 представлены высококачественные устройства коммутации в модульном исполнении —контакторы и реле, — рассчитанные на различные напряжения питания, прекрасно зарекомендовавшие себя в использовании. Чтобы вы смогли подобрать прибор максимально соответствующий вашим задачам, мы предлагаем широкий ассортимент реле и контакторов с разными типами и количеством выходных контактов. Для осуществления быстрой покупки свяжитесь с нашими менеджерами по телефону, либо просто добавьте товар в корзину.

                  голоса
                  Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector