Электромагнитное реле

Управляемые процессы коммутации являются основой автоматики и кибернетики. Электромагнитные реле были первыми устройствами, которые выполняли коммутацию в электрических цепях. И, несмотря на несколько десятилетий своего существования и появление полупроводниковых коммутаторов они продолжают использоваться в различных устройствах.

Наиболее весомыми преимуществами реле являются свойства металлических контактов. Их сопротивление минимально по сравнению с полупроводниковыми коммутаторами и не имеет какой-либо связи с тем, какой ток по ним течёт – постоянный или переменный. Кроме выше упомянутого замкнутые контакты способны к значительно большим токовым перегрузкам, нежели полупроводники. Реле также работоспособны при радиационном облучении, электростатике. И, конечно же, важнейшим преимуществом является полная развязка управляющей и коммутируемой цепей реализуемая самим реле, без каких либо вспомогательных элементов.

Функционирование электромагнитного реле

Функционирование электромагнитного реле обусловлено необходимостью создания магнитного поля для воздействия на контакты. Обычно для этого применяется электромагнит, к которому притягивается металлический рычаг, называемый якорем. Якорь имеет связь с контактами. Поэтому притяжение якоря к электромагниту вызывает перемещение контактов. В зависимости от конструкции число контактов может быть различным.

Для контактов существует два определения, которые обусловлены их состоянием при отсутствии тока в катушке электромагнита:

  • нормально замкнутые;
  • нормально разомкнутые.

На изображении принципа действия реле левый и средний контакты являются нормально замкнутыми, а средний и правый нормально разомкнутыми. В целом такой контакт называют переключающим.

О герконах

Кроме электромагнитного реле с механическим управлением контактами существует и другая конструкция. В ней используется катушка без металлического сердечника. Внутри неё помещен специальный элемент геркон. Его контакты при внешнем магнитном поле приобретают свойства полюсов магнита противоположных знаков. Такое поле создаёт катушка с током. В результате они притягиваются друг к другу, и замыкают цепь.

Разнообразие герконов

Использование герконов делает возможным значительно увеличить скорость срабатывания. Содержащая большое число витков, катушка с сердечником имеет значительную индуктивность. Поэтому ток в ней нарастает тем медленнее, чем больше индуктивность. На скорость срабатывания оказывает влияние и масса якоря. В конструкции с герконами нет сердечника, что существенно уменьшает индуктивность. Нет в них и якоря.

Но герконы чувствительны к внешним магнитным полям. Поэтому для их надёжной работы необходим экран. Не рекомендуется использование этих контактов для отключения мощностей, при которых возможно искрение и подгорание. В таких случаях может потребоваться зачистка или разделение слипшихся контактов. А получить доступ к ним невозможно из-за герметичной стеклянной колбы – корпуса.

Технические особенности

В технической литературе встречаются определения для реле в зависимости от того, в какой цепи задействована его катушка:

  • если она включена в цепи управления, то реле именуется первичным;
  • при соединении с выводами обмотки трансформатора – вторичным;
  • при соединении с контактами иного реле – промежуточным.

Для любых контактов существуют номинальные и максимальны величины напряжения и тока. Электромагнитная часть характеризуется величинами срабатывания и отпускания якоря, как по току, так и по напряжению. Ток и напряжение срабатывания всегда больше тока и напряжения отпускания. Частное от деления соответствующей величины срабатывания на соответствующую величину отпускания называется «коэффициент возврата реле».

В технической литературе также используются специальные наименования для отдельных элементов. Катушка именуется воспринимающим, якорь с пружинами – промежуточным, контакты – исполнительным элементом. Существует такая конструкция реле, в которой промежуточный элемент помещён в поле постоянного магнита в разрыве замкнутого магнитопровода. Это реле называется поляризованным.

Поляризованное реле

В нём появляется возможность перемещать промежуточный элемент в зависимости от направления тока в катушке, то есть реагировать на полярность напряжения на её выводах. При отсутствии этого напряжения якорь располагается посередине между крайними точками своего перемещения.

Такая конструкция расширяет возможности реле и позволяет использовать его не только для систем управления. Например, поляризованным реле, можно выпрямлять переменный ток низкой частоты. При работе на постоянном токе можно получать такие коммутационные комбинации, которые невозможно получить никакими иными компонентами.

Реле прочно занимают свою нишу среди прочих элементов автоматики и кибернетики. И скорее всего это продлится ещё долго.

Электротехника Октябрь 18, 2016 admin в 2:02
3 802 0
Добавить отзыв

Свежие комментарии