Магнитные реле: Электромагнитное реле — устройство, принцип действия и область применения

Содержание

Электромагнитное реле | Практическая электроника

Электромагнитное реле представляют из себя изделие радиотехнической промышленности, которое используется для коммутации электрического тока.

Простейший электромагнит


Думаю, все уже в курсе , что поле – это не только гектары земли с пшеницей, картошкой, коноплей 🙂

В нашей жизни существуют еще и другие виды полей, невидимые для человеческого глаза. Это может быть гравитационное, электрическое или даже магнитное поле. Давайте рассмотрим, что же из себя представляет магнитное поле?

Магнитное поле образуется вокруг любого куска магнита. Не зависимо от размеров этого кусочка, этот магнит всегда будет иметь два полюса: северный (N – North) и южный (S – South). Стрелки магнитного поля начинаются с Севера и заканчиваются на Юге, но они  нигде не разрываются. Даже в самом магните (доказано наукой).  Как вы знаете, Земля – это тот же самый кусочек магнита очень большого размера. Она также имеет эти два полюса, покрытые льдинами.

На полюсах Земли, как вы знаете, компас не работает.

Но самый смак заключается в том, что провод, по которому течет электрический ток,  вокруг себя образует то же самое магнитное поле как и простой магнит.  Буквой I отмечают направление тока, а В – это линии магнитного поля. Они представляют собой замкнутые круги.

Направление линий магнитного поля определяется правилом буравчика

Даже не знаю,  кто первый придумал навернуть провод пружиной и пропустить через него электрический ток, но это того стоило.

В результате этого получили нечто иное, как соленоид. Если на концы такого соленоида подать электрический ток, то он будет обладать магнитными свойствами! Правильнее было бы его назвать электромагнит. Смотрите, сколько силовых  линий образуется в соленоиде, при подаче на его концы электрического тока!

 

А если обмотать какую-нибудь железяку этими витками и подать на них напряжение, то эта железяка станет электромагнитом и будет притягивать к себе металлические предметы.

Внешний вид электромагнитного реле


Дело как раз в том, что принцип электромагнита используется в очень важном электротехническом изделии: в электромагнитном реле.

Возьмем простое электромагнитное  реле

Давайте же посмотрим, что на нем написано:

TDM ELECTRIC – видимо производитель. РЭК 78/3 – название реле. Дальше идет самое интересное. Мы видим какие то полоски и цифры.  Контакты с 1 по 9  – это и есть  коммутационные контакты реле, 10 и 11 – это катушка реле.

Теперь обо всем по порядку.  Реле состоит из коммутационных контактов. Что значит словосочетание “коммутационные контакты”? Это контакты, которые осуществляют переключение. Катушка – это медный провод, намотанный на цилиндрическую железку. В результате, соленоид превращается в электромагнит, если на его концы подать напряжение.

Еще чуть ниже мы видим такие надписи, как 5А/230 В~ и 5А 24 В=. Это максимальные параметры, которые могут коммутировать контакты реле. Эти параметры желательно не превышать и брать с большим запасом. Иначе при превышении допустимых параметров контакты реле  могут обгореть, либо полностью выгореть, что в свою очередь приведет к полному выходу из строя электромагнитного реле.

[quads id=1]

Когда напряжение на катушку мы НЕ подаем, то контакт 1 соединяется с 7, 2 с 8, 3 с 9

Иными словами, если достать мультиметр, то можно прозвонить контакты 1 и 7, 2 и 8, 3 и 9. Мультиметр должен показать 0 Ом.

Если же мы подаем напряжение на катушку, то группа контактов перебрасывается. В результате соединяется 4 с 7, 5 с 8, 6 с 9. 

Какое же напряжение подавать на катушку? На катушке уже есть ответ. Написано 12 VDC. DC – это постоянный ток, АС – переменный. Значит, на катушку  подаем 12 Вольт постоянного тока.

С другой стороны мы видим те самые контакты. Слева-направо и сверху-вниз идет нумерация контактов:

Как работает электромагнитное реле

Но как же так оно работает? Все оказывается очень просто.

Давайте внимательно рассмотрим фото ниже:

При подаче на катушку напряжения, ярмо притягивается к электромагниту. На ярме находится коммутационный контакт и он движется вслед за ярмом. В результате этого, “пипочка” на коммутационном контакте  перебрасывается на нижний контакт и происходит переключение.

При пропадании напряжения на катушке, пружинка оттягивает ярмо назад и реле принимает свой первозданный вид.

Как проверить электромагнитное реле


Давайте же проверим реле с помощью мультиметра  и блока питания. Прозваниваем контакт 1 и 7 и смотрим, что у нас они звонятся, значит эти контакты соединены. Видно даже визуально.

Подаем напряжение на катушку  12 Вольт  с блока питания и смотрим, что у нас получилось.

В результате у нас ярмо “приклеилось” к электромагниту (катушке)  и потянула за собой коммутационный контакт.

Цепь 1 и 7 у нас оборвалась, но зато восстановилась цепь контактов 7 и 4. Вот таким образом проверяются контакты реле.

Если контакты с налетом, то следует протереть их карандашным ластиком. Если прилично поджарились, а другого реле под рукой нет, то здесь поможет только шкурка-микронка. Но этот случай уже критический, так как наждачная бумага сдирает тонкий слой из благородного металла, которым покрыты “пипочки”.

Целостность катушки реле проверяется с помощью мультиметра в режиме омметра. Для этого проверяем сопротивление катушки. Оно  зависит от самого реле. У всех  оно разное. Если сопротивления нет или оно очень маленькое  – порядка пару Ом, то значит в катушке либо обрыв, либо короткое замыкание.

На схемах электромагнитные реле обозначаются вот так:

Также контакты обозначают уже просто цифрами. В данном случае:

11 – это общий контакт

11-12 – это нормально замкнутые контакты

11-14 – нормально разомкнутые контакты

Прямоугольником обозначается сама катушка реле, а выводы катушки обозначаются буквами A1 и A2.

При подаче напряжения на катушку в данном реле у нас контакт перекинется, то есть картина будет выглядеть следующим образом:

Без подачи напряжения:

После подачи напряжения:

Плюсы и минусы электромагнитного реле


Плюсы


  • Управляемое напряжение и
    управляющее
    напряжение никак не связаны между собой. Выражаясь домашним языком – напряжение на катушке никак не связано с напряжением на контактах реле. Они гальванически развязаны, что делает реле безопасным устройством для человека  и самой аппаратуры в электро- и радиопромышленности.
  • коммутируемые токи могут достигать сотни ампер у промышленных видов реле (пускатели, контакторы)
  • большой срок службы при правильной эксплуатации. До сих пор на некоторых зарубежных станках ЧПУ стоят реле 70-ых годов, чьи коммутационные контакты выглядят почти как новые.
  • неприхотливость в работе и надежность. Реле до сих пор используются в средствах автоматического управления (САУ), так как они неприхотливы и готовы работать безотказно, хотя уже давненько разработаны твердотельные реле (ТТР), которые опережают простые электромагнитные реле по многим параметрам.

Минусы

  • время задержки срабатывания, в течение которого коммутационный контакт “летит” с одного контакта до другого. В очень быстродействующей аппаратуре реле не применяются.  Производители обеспечивают электротехническую промышленность различными видами реле и других устройств на их принципе.
  • щелкающий звук при переключении. Кого-то он может раздражать, особенно если реле будет очень часто срабатывать.
  • габариты даже самого маленького электромагнитного реле достаточно много занимают место на печатной плате.

Не знаете, где можно купить нужное вам электромагнитное реле?  Вот каталог, где вы найдете подходящее по параметрам реле для своих нужд 😉

Электромагнитные реле тока и напряжения

Согласование тяговых и противодействующих харак­теристик. Электро-магнитные реле благодаря простоте кон­струкции и надежности широко распространены в схемах электропривода и в схемах защиты энергосистем. Электромагнитные ре­ле приводятся в действие с помощью электромагнитов постоянного или переменного тока.

Рассмотрим работу максималь­ного реле постоянного тока с про­стейшей магнитной системой кла­панного типа.

На рис. 6.3 изображены тяговая и противодействующая характери­стики реле.

Противодействующие усилия создаются возвратной и контактными пружинами.

Усилие контактных пружин со­здает предварительное нажатие в мо­мент соприкосновения контактов. В результате уменьшается вибрация контактов при срабатывании и обеспечивается необходимое контактное нажатие.

С учетом линейной зависимости силы пружины от ее деформации и относительно небольшого перемещения яко­ря противодействующее усилие пружин, приведенное к яко­рю, меняется линейно с изменением     зазора. Для срабаты­вания реле необходимо, чтобы тяговая характеристика во всех точках хода якоря шла выше суммарной  противо­действующей характеристики .   Для токового реле при данном начальном зазоре положение зависит от тока. При ненасыщенной магнитной системе тяговая сила пропорциональна квадрату тока.

Наименьшее значение тока, при котором кривая на­чинает проходить выше зависимости

, определяет ток трогания  реле. Срабатывание реле определяется точ­кой б (зазор), при которой идет выше. Для надежного включения в обмотку реле обычно подается ток <. Коэффициент запаса при этом  и обыч­но составляет.

С ростом тяговая характеристика поднимается, уве­личивается тяговое электромагнитное усилие, действующее на якорь, увеличивается ускорение якоря, сокращается пол­ное время включения. Однако при этом возрастают удары в механизме и вибрация контактов.

Для того чтобы устранить залипание якоря, в магнит­ной системе всегда создается конечный зазор. При этом зазоре тяговое усилие значительно превышает противодей­ствующее усилие ().

Для отключения реле тяговая характеристика во всех точках должна быть ниже характеристики.

При этом усилие, развиваемое противодействующими пружина­ми, больше электромагнитного усилия и якорь возвратится в начальное положение. Ток при таком положении харак­теристики называется током отпускания, или током воз­врата

При отпускании реле определяющей точкой является точка б, в которой характеристика идет ниже характеристики .

Для реле защиты энергосистем и электропривода, конт­ролирующих значение тока в узких пределах, коэффициент возврата должен быть возможно ближе к еди­нице. Тяговая характеристика электромагнитов переменного тока более полога, чем электромагнитов постоянного тока, и ее легче согласовать с противодействующей. Поэтому высокий коэффициент возврата в реле переменного тока достигается легче, чем в реле постоянного тока.

разновидности, характеристики, принцип действия, достоинства и недостатки

Главная составная часть кибернетики — процессы коммутации. Самыми ранними устройствами, способными выполнять эти процессы в электроцепях, стали магнитные реле. Благодаря стремительному развитию технического прогресса, были созданы полупроводниковые коммутаторы, которые выполняют коммутацию лучше. Однако электромагнитные реле не утрачивают популярности и сегодня. Их по-прежнему довольно часто используют в различном электрическом оборудовании.

Принцип действия

Магнитные реле обладают рядом преимуществ, наиболее значительное среди которых — особые свойства контактов.

Аппарат состоит из трех основных частей:

  1. Первичный элемент. Он необходим для преобразования электросигнала в магнитную силу.
  2. Промежуточный элемент, который также состоит из нескольких компонентов. Его задача — приводить в действие исполнительный механизм. Представляет собой пластину, снабженную способными перемещаться контактами и пружиной.
  3. Исполнительный элемент. Именно он приводится в действие посредством промежуточного элемента. Его основная задача — передавать воздействие на силовую цепь. Обычно роль исполнительного элемента играют несколько силовых контактов.

Принцип действия электромагнитного реле очень прост, именно поэтому устройство считается весьма надежным. Без него не обходятся схемы защиты и автоматики.

Действует реле следующим образом: оно использует электромагнитные силы, которые образуются в металлическом сердечнике, когда в катушке появляется электроток. Все три основных элемента фиксируются на поверхности, которая затем закрывается крышкой, при этом якорь должен находиться над сердечником электромагнита. Напротив каждого из подвижных контактов должен располагаться неподвижный контакт. В исходном положении способная двигаться металлическая пластина удерживается пружиной.

Как только в сети появится электроток, реле постоянного тока начнет действовать, и тогда пластина устремится ему навстречу под действием силы притяжения, преодолевая силу пружины, заставляющую ее вернуться в исходную точку. В результате этого происходит размыкание либо замыкание контактов и последующее отключение питания. Пластина после прекращения действия электромагнита вернется в свою начальную позицию.

Разновидности устройств

Все существующие магнитные реле подразделяются на несколько разновидностей в зависимости от своих конструктивных особенностей, сферы применения, мощности сигнала управления, вида электротока, скорости действия управления.

По особенностям устройства реле могут быть:

  1. Контактными. Они воздействуют на цепь несколькими контактами. Их замыкание или размыкание способствует обеспечению коммутации — силовая цепь либо соединяется, либо разрывается.
  2. Бесконтактными. Влияют на цепь иначе. Эти
  3. устройства резко изменяют ее характеристики.

По сфере использования бывают сигнализационными, защитными и предназначенными для цепей управления.

По скорости действия устройства коммутации подразделяются на четыре типа:

  1. Регулируемые. При их использовании можно устанавливать любую скорость.
  2. Замедленные. Они срабатывают не ранее, чем через 0,05 с.
  3. Быстродействующие. Такие реле начинают действовать уже через миллисекунду.
  4. Безинерционные. Устройства этого типа действуют даже до того, как истечет одна миллисекунда.

В зависимости от того, какой мощностью обладает сигнал управления, реле может принадлежать к одной из трех основных разновидностей. Мощность может быть:

  • высокой, если ее значение превышает 10 Вт;
  • средней при значении до 10 Вт, но при этом не менее 1 В;
  • малой, значение которой измеряется в долях Ватта.

Реле может использоваться в сетях переменного или постоянного тока. Последние бывают поляризованными и нейтральными.

Основные характеристики

Магнитное устройство обладает множеством характеристик. Самые важные его параметры следующие:

  1. Скорость действия. Это время, которое требуется на то, чтобы устройство сработало после подачи сигнала.
  2. Мощность срабатывания. Минимум, необходимый для начала действия.
  3. Управляемая мощность. Этой мощностью могут управлять контакты при коммутации.
  4. Величина тока срабатывания. Этот параметр называется уставкой.
  5. Ток отпускания. Это наибольшее значение тока, при котором чувствительная пластина начинает возвращаться в свою начальную точку.

Преимуществом является то, что контакты магнитного реле обладают небольшим сопротивлением, в отличие от коммутаторов, основанных на полупроводниках. Еще одно немаловажное достоинство заключается в том, что его металлические контакты способны выдерживать большие перегрузки в сети. К тому же реле может нормально выполнять свои основные функции даже при статическом электричестве. Не влияет на его работу и радиационное излучение.

Главное же достоинство электромагнитного устройства — гальваническая изоляция электросети управления и коммутации без второстепенных элементов. Ко всему вышеназванному стоит добавить еще и низкую цену.

Есть у него и некоторые недостатки. Во-первых, не очень быстро срабатывает. Во-вторых, часто выходит из строя. В-третьих, при коммутации цепи могут возникать помехи.

Область применения

Электромагнитные реле широко используются в производственной сфере и в области распределения электроэнергии. Релейная защита, установленная на подстанциях, обеспечивает безаварийный режим работы. Довольно часто такие устройства используются в современной бытовой технике — холодильниках, стиральных машинах.

Раньше эти устройства использовались в вычислительных комплексах. Здесь они играли роль логических элементов, которые выполняли несложные операции.

Несмотря на то что многие современные электронные устройства постепенно вытесняют электромагнитное реле, оно по-прежнему совершенствуется, приобретая новые возможности. Нелегко найти ему замену там, где происходят перепады напряжения при включении и отключении электрооборудования.

устройство, виды, маркировка, подключение и регулировка


Преобразование электрических сигналов в соответствующую физическую величину — движение, сила, звук и т. д., осуществляется с помощью приводов. Классифицировать привод следует как преобразователь, поскольку это устройство изменяет один тип физической величины в другой.

Привод обычно активируется или управляется командным сигналом низкого напряжения. Классифицируется дополнительно как двоичное или непрерывное устройство исходя из числа стабильных состояний. Так, электромагнитное реле является двоичным приводом, учитывая два имеющихся стабильных состояния: включено — отключено.

В представленной статье подробно разобраны принципы работы электромагнитного реле и сфера использования приборов.

Содержание статьи:

Основы исполнения привода

Термин «реле» является характерным для устройств, которыми обеспечивается электрическое соединение между двумя и более точками посредством управляющего сигнала.

Наиболее распространенным и широко используемым типом электромагнитного реле (ЭМР) является электромеханическая конструкция.

Так выглядит одна конструкция из многочисленного ряда изделий, именуемых как электромагнитные реле. Здесь показан закрытый вариант механизма с помощью крышки из прозрачного оргстекла

Схема фундаментального контроля над любым оборудованием всегда предусматривает возможность включения и отключения. Самый простой способ выполнить эти действия — использовать переключатели блокировки подачи питания.

Переключатели ручного действия могут использоваться для управления, но имеют недостатки. Явный их недостаток – установка состояний «включено» или «отключено» физическим путем, то есть вручную.

Устройства ручного переключения, как правило, крупногабаритные, замедленного действия, способные коммутировать небольшие токи.

Ручной механизм переключения – «дальний родственник» электромагнитных реле. Обеспечивает тем же функционалом – коммутацией рабочих линий, но управляется исключительно вручную

Между тем электромагнитные реле представлены в основном переключателями с электрическим управлением. Приборы имеют разные формы, габариты и разделяются по уровню номинальных мощностей. Возможности их применения обширны.

Такие приборы, оснащенные одной или несколькими парами контактов, могут входить в единую конструкцию более крупных силовых исполнительных механизмов — контакторов, что используются для коммутации сетевого напряжения или высоковольтных устройств.

Основополагающие принципы работы ЭМР

Традиционно реле электромагнитного типа используются в составе электрических (электронных) схем управления коммутацией. При этом устанавливаются они либо непосредственно на печатных платах, либо в свободном положении.

Общее строение прибора

Токи нагрузки используемых изделий обычно измеряются от долей ампера до 20 А и более. Релейные цепи широко распространены в электронной практике.

Приборы самой разной конфигурации, рассчитанные под инсталляцию на монтажных электронных платах либо непосредственно в виде отдельно устанавливаемого устройства

Конструкция электромагнитного реле преобразует магнитный поток, создаваемый приложенным напряжением переменного/постоянного тока, в механическое усилие. Благодаря полученному механическому усилию, выполняется управление контактной группой.

Наиболее распространенной конструкцией является форма изделия, включающая следующие компоненты:

  • возбуждающую катушку;
  • стальной сердечник;
  • опорное шасси;
  • контактную группу.

Стальной сердечник имеет фиксированную часть, называемую коромысло, и подвижную подпружиненную деталь, именуемую якорем.

По сути, якорь дополняет цепь магнитного поля, закрывая воздушный зазор между неподвижной электрической катушкой и подвижной арматурой.

Детальный расклад конструкции: 1 – пружина отжимающая; 2 – сердечник металлический; 3 – якорь; 4 – контакт нормально закрытый; 5 – контакт нормально открытый; 6 – общий контакт; 7 – катушка медного провода; 8 – коромысло

Арматура движется на шарнирах или поворачивается свободно под действием генерируемого магнитного поля. При этом замыкаются электрические контакты, прикрепленные к арматуре.

Как правило, расположенная между коромыслом и якорем пружина (пружины) обратного хода возвращает контакты в исходное положение, когда катушка реле находится в обесточенном состоянии.

Действие релейной электромагнитной системы

Простая классическая конструкция ЭМР имеет две совокупности электропроводящих контактов.

Исходя из этого, реализуются два состояния контактной группы:

  1. Нормально разомкнутый контакт.
  2. Нормально замкнутый контакт.

Соответственно пара контактов классифицируется нормально открытыми (NO) или, будучи в ином состоянии, нормально закрытыми (NC).

Для реле с нормально разомкнутым положением контактов, состояние «замкнуто» достигается, только когда ток возбуждения проходит через индуктивную катушку.

Один из двух возможных вариантов установки контактной группы по умолчанию. Здесь в обесточенном состоянии катушки «по умолчанию» установлено нормально закрытое (замкнутое) положение

В другом варианте — нормально закрытое положение контактов остается постоянным, когда ток возбуждения отсутствует в контуре катушки. То есть контакты переключателя возвращаются в их нормальное замкнутое положение.

Поэтому термины «нормально открытый» и «нормально закрытый» следует относить к состоянию электрических контактов, когда катушка реле обесточена, то есть напряжение питания реле отключено.

Электрические контактные группы реле

Релейные контакты представлены обычно электропроводящими металлическими элементами, которые соприкасаются друг с другом, замыкают цепь, действуя аналогично простому выключателю.

Когда контакты разомкнуты, сопротивление между нормально открытыми контактами измеряется высоким значением в мегаомах. Так создается условие разомкнутой цепи, когда прохождение тока в контуре катушки исключается.

Контактная группа любого электромеханического коммутатора в разомкнутом режиме имеет сопротивление в несколько сотен мегаом. Величина этого сопротивления может несколько отличаться у разных моделей

Если же контакты замкнуты, контактное сопротивление теоретически должно равняться нулю — результат короткого замыкания.

Однако подобное состояние отмечается не всегда. Контактная группа каждого отдельного реле обладает определенным контактным сопротивлением в состоянии «замкнуто». Такое сопротивление называется устойчивым.

Особенности прохождения токов нагрузки

Для практики установки нового электромагнитного реле, контактное сопротивление включения отмечается малой величиной, обычно менее 0,2 Ом.

Объясняется это просто: новые наконечники остаются пока что чистыми, но со временем сопротивление наконечника неизбежно будет увеличиваться.

Например, для контактов под током 10 А, падение напряжения составит 0,2х10 = 2 вольта (закон Ома). Отсюда получается — если подводимое на контактную группу напряжение питания составляет 12 вольт, тогда напряжение для нагрузки составит 10 вольт (12-2).

Когда контактные металлические наконечники изнашиваются, будучи не защищенными должным образом от высоких индуктивных или емкостных нагрузок, становится неизбежным появление повреждений от эффекта электрической дуги.

Электрическая дуга на одном из контактов электромеханического прибора коммутации. Это одна из причин повреждения контактной группы при отсутствии надлежащих мер

Электрическая дуга — искрообразование на контактах — приводит к возрастанию контактного сопротивления наконечников и как следствие к физическим повреждениям.

Если продолжать использовать реле в таком состоянии, контактные наконечники могут полностью утратить физическое свойство контакта.

Но есть более серьезный фактор, когда в результате повреждения дугой контакты в конечном итоге свариваются, создавая условия короткого замыкания.

В таких ситуациях не исключается риск повреждения цепи, которую контролирует ЭМР.

Так, если сопротивление контакта увеличилось от влияния электрической дуги на 1 Ом, падение напряжения на контактах для одного и того же тока нагрузки увеличивается до 1×10=10 вольт постоянного тока.

Здесь величина падения напряжения на контактах может быть неприемлема для схемы нагрузки, особенно при работе с напряжениями питания 12-24 В.

Тип материала контактов реле

С целью уменьшения влияния электрической дуги и высоких сопротивлений, контактные наконечники современных электромеханических реле изготавливают или покрывают различными сплавами на основе серебра.

Таким способом удается существенно продлить срок службы контактной группы.

Наконечники контактных пластин электромеханических приборов коммутации. Здесь представлены варианты наконечников, покрытых серебром. Покрытие подобного рода снижает фактор повреждений

На практике отмечается использование следующих материалов, коими обрабатываются наконечники контактных групп электромагнитных (электромеханических) реле:

  • Ag — серебро;
  • AgCu — серебро-медь;
  • AgCdO — серебро-оксид кадмия;
  • AgW — серебро-вольфрам;
  • AgNi — серебро-никель;
  • AgPd — серебро-палладий.

Увеличение срока службы наконечников контактных групп реле за счет уменьшения количества формирований электрической дуги, достигается путем подключения резистивно-конденсаторных фильтров, называемых также RC-демпферы.

Эти электронные цепочки включают параллельно с контактными группами электромеханических реле. Пик напряжения, который отмечается в момент открытия контактов, при таком решении видится безопасно коротким.

Применением RC-демпферов удается подавлять электрическую дугу, что образуется на контактных наконечниках.

Типичное исполнение контактов ЭМР

Помимо классических нормально открытых (NO) и нормально закрытых (NC) контактов, механика релейной коммутации также предполагает классификацию с учетом действия.

Особенности исполнения соединительных элементов

Конструкции реле электромагнитного типа в этом варианте допускают наличие одного или нескольких отдельных контактов переключателя.

Таким выглядит прибор, технологически сконфигурированный под исполнение SPST – однополюсный и однонаправленный. Существуют также другие варианты исполнения

Исполнение контактов характеризуется следующим набором аббревиатуры:

  • SPST (Single Pole Single Throw) – однополюсный однонаправленный;
  • SPDT (Single Pole Double Throw) – однополюсный двунаправленный;
  • DPST (Double Pole Single Throw) – двухполюсный однонаправленный;
  • DPDT (Double Pole Double Throw) – двухполюсный двунаправленный.

Каждый такой соединительный элемент обозначается, как «полюс». Любые из них могут подключаться или сбрасываться, одновременно активируя катушку реле.

Тонкости применения приборов

При всей простоте конструкции коммутаторов электромагнитного действия, существуют некоторые тонкости практики использования этих приборов.

Так, специалисты категорически не рекомендуют подключать в параллель все контакты реле, чтобы таким способом коммутировать цепь нагрузки с высоким током.

Например, подключать нагрузку на 10 А путем параллельного соединения двух контактов, каждый из которых рассчитан на ток 5 А.

Эти тонкости монтажа обусловлены тем, что контакты механических реле никогда не замыкаются и не размыкаются в единый момент времени.

В результате один из контактов в любом случае будет перегружен. И даже с учетом кратковременной перегрузки, преждевременный отказ прибора в таком подключении неизбежен.

Неправильная эксплуатация, а также подключение реле вне установленных правил монтажа, обычно заканчивается вот таким исходом. Внутри выгорело практически все содержимое

Электромагнитные изделия допустимо использовать в составе электрических или электронных схем с низким энергопотреблением как переключатели относительно высоких токов и напряжений.

Однако категорически не рекомендуется пропускать разные напряжения нагрузки через соседние контакты одного прибора.

Например, коммутировать напряжение переменного тока 220 В и постоянного тока 24 В. Всегда следует применять отдельные изделия для каждого из вариантов в целях обеспечения безопасности.

Приемы защиты от обратного напряжения

Значимой деталью любого электромеханического реле является катушка. Эта деталь относится к разряду нагрузки с высокой индуктивностью, поскольку имеет проводную намотку.

Любая намотанная проводом катушка обладает некоторым импедансом, состоящим из индуктивности L и сопротивления R, образуя, таким образом, последовательную цепь LR.

По мере протекания тока через катушку, создается внешнее магнитное поле. Когда течение тока в катушке прекращается в режиме «отключено», увеличивается магнитный поток (теория трансформации) и возникает высокое обратное напряжение ЭДС (электродвижущей силы).

Это индуцированное значение обратного напряжения может в несколько раз превосходить по величине коммутационное напряжение.

Соответственно, появляется риск повреждения любых полупроводниковых компонентов, размещенных рядом с реле. Например, биполярный или полевой транзистор, используемый для подачи напряжения на катушку реле.

Схемные варианты, благодаря которым обеспечивается защита полупроводниковых элементов управления – транзисторов биполярных и полевых, микросхем, микроконтроллеров

Одним из способов предотвращения повреждения транзистора или любого переключающего полупроводникового устройства, включая микроконтроллеры, является вариант подключения обратно смещенного диода в цепь катушки реле.

Когда ток, протекающий через катушку сразу после отключения, генерирует индуцированную обратную ЭДС, это обратное напряжение открывает обратно смещенный диод.

Через полупроводник накопленная энергия рассеивается, чем предотвращается повреждение управляющего полупроводника – транзистора, тиристора, микроконтроллера.

Часто включаемый в цепь катушки полупроводник называют также:

  • диод-маховик;
  • шунтирующий диод;
  • обращенный диод.

Однако большой разницы между элементами нет. Все они выполняют одну функцию. Помимо использования диодов с обратным смещением, для защиты полупроводниковых компонентов применяются и другие устройства.

Те же цепочки RC-демпферов, металло-оксидные варисторы (MOV), стабилитроны.

Маркировка электромагнитных релейных приборов

Технические обозначения, несущие частичную информацию о приборах, обычно указываются непосредственно на шасси электромагнитного коммутационного прибора.

Выглядит такое обозначение в виде сокращенной аббревиатуры и числового набора.

Каждое электромеханическое устройство коммутации традиционно маркируется. На корпусе или на шасси наносится примерно такой набор символов и цифр, указывающий определенные параметры

Пример корпусной маркировки электромеханических реле:

РЭС32 РФ4.500.335-01

Эта запись расшифровывается так: реле электромагнитное слаботочное, 32 серии, соответствующее исполнению по паспорту РФ4.500.335-01.

Однако подобные обозначения редкость. Чаще встречаются сокращенные варианты без явного указания ГОСТ:

РЭС32 335-01

Также не шасси (на корпусе) прибора отмечается дата изготовления и номер партии. Подробные сведения содержатся в техническом паспорте на изделие. Паспортом комплектуется каждый прибор или партия.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоролик популярно рассказывает о том, как действует электромеханическая электроника коммутации. Наглядно отмечаются тонкости конструкций, особенности подключений и прочие детали:

Электромеханические реле уже довольно долгое время применяются в качестве электронных компонентов. Однако этот тип коммутационных приборов можно считать морально устаревшим. На смену механическим устройствам все чаще приходят более современные приборы – чисто электронные. Один из таких примеров – .

Появились вопросы, нашли недочеты или есть интересные факты по теме стать которыми вы можете поделиться с посетителями нашего сайте? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии, задавайте вопросы, делитесь опытом в блоке для связи под статьей.

Электромагнитное реле | Электрика в квартире, ремонт бытовых электроприборов

Просмотров 28 Опубликовано Обновлено

Электромагнитное реле — это коммутирующее устройство, работа которого основана на воздействии магнитного поля неподвижной обмотки на подвижный ферромагнитный стержень.

Электромагнитные реле, благодаря простому принципу работы и высокой надёжности, получили широкое применение в системах автоматики и в схемах защиты электроустановок.





Электромагнитные реле делятся на реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока, в свою очередь, делятся на реле нейтральные и поляризованные. Нейтральные реле реагируют в равной степени на постоянный ток обоих направлений, протекающий по обмотке катушки. А поляризованные реле реагируют на полярность управляющего сигнала.

Устройство электромагнитного реле

Электромагнитное реле состоит из: катушки, ферромагнитного стержня (сердечника), подвижного якоря (пластины), одного или нескольких неподвижных контактов, пружины, основания и крышки.

Принцип действия электромагнитного реле

Работа электромагнитного реле основана на использовании электромагнитных сил, которые возникают в сердечнике при прохождении тока по виткам обмотки катушки реле.

В исходном положении подвижный якорь удерживается пружиной. При подаче напряжения на катушку реле, электромагнит (катушка + ферромагнитный стержень) притягивает якорь (пластину), преодолевая усилие пружины, который замыкает или размыкает контакты (в зависимости от конструкции реле и количества контактов). После отключения напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение.

Контакты реле, которые до подачи напряжения на катушку были разомкнуты, называются нормально разомкнутыми, а контакты, которые были замкнуты — нормально замкнутыми. Также существуют переключающие контакты, у которых одна половина — нормально замкнутый контакт, а другая — нормально разомкнутый контакт.

Плюсы электромагнитных реле

  • Способность коммутации нагрузок мощностью до 4 КВт.
  • Устойчивость к импульсным перенапряжениям и помехам, которые появляются при разрядах молнии и в результате коммутационных процессов в высоковольтной электротехнике.
  • Электрическая изоляция между управляющей цепью катушкой и контактной группой.
  • Малое падение напряжения на замкнутых контактах, что сказывается на малом количестве выделяемого тепла.
  • Низкая цена по сравнению с другими реле (например, полупроводниковыми).

Минусы электромагнитных реле

  • Малая скорость работы.
  • Проблемы при коммутации индуктивных нагрузок и высоковольтных нагрузок при постоянном токе.
  • Радиопомехи при размыкании и замыкании контактов.
  • Ограниченный электрический и механический ресурс.

Несмотря на то, что электромагнитное реле представляет собой относительно простое устройство, технология производства реле сложна, а правильное применение реле (обеспечивающее желаемые технические характеристики и надёжность) требует специальных знаний.

Реле магнитные бесконтактные — Справочник химика 21

    Слабыми звеньями чисто электрического регулятора являются устройства, связывающие его с электродвигателем исполнительного механизма, — промежуточные реле, магнитный пускатель. При регулировании неустойчивых процессов частота срабатывания регулятора может достигнуть 500—600 включений в 1 ч, что выведет из строя пусковые устройства через несколько месяцев работы. Значительно надежнее бесконтактные регуляторы. За последнее время наши приборостроительные заводы освоили выпуск нескольких типов бесконтактных регуляторов общепромышленного назначения. Их характерной особенностью является наличие непрерывной связи между выходом и электродвигателем исполнительного механизма. [c.85]
    Реле называют аппарат, в котором при достижении известного значения входной величины х выходная величина у изменяется скачком — происходит срабатывание реле. Существует больщое число различных типов реле. Наиболее распространенной группой являются электромеханические реле (электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные и др.), в которых изменение входной электрической величины вызывает механическое перемещение якоря, приводящее к замыканию электрических контактов реле. Существуют бесконтактные реле — электронно-ионного типа и магнитные. [c.474]

    Реле утечки РУВ-4 и РУВ-5 Днепропетровского завода селеновых выпрямителей принципиально ничем не отличаются т рассмотренных выше. Отключающая катушка реле РУВ-4 питается постоянным током, поступающим через бесконтактное дроссельное реле, а отключающая катушка реле РУВ-5 включается магнитным усилителем, работающим в релейном режиме. [c.116]

    Принцип действия установки заключается в следующем. Напряжение, пропорциональное э. д. с. электродной системы, с выхода рН-метра — милливольтметра подается на вход БАТ-15, где сравнивается с напряжением, установленным на датчике конечной точки титрования. Разность этих напряжений поступает на вход усилителя. На его выходе включено бесконтактное электронное реле, управляющее работой электромагнитного клапана. При открытом клапане титрующий раствор подается в ячейку, в которой переме-щивание осуществляется магнитной мещалкой. При равенстве напряжений реле отключает питание клапана, который, закрываясь, пережимает резиновую трубку и прекращает подачу титрующего раствора. Прибор имеет реле времени выдержки от О до 40 с. Относительная погрешность метода не превышает 1%. Питание прибора от сети переменного тока напряжением 220 В. [c.369]

    Для управления электродвигателями металлорежущих станков применяют различную пускорегулирующую и защитную аппаратуру, принцип действия и исполнение которой зависят от режима управления станков. Для ручного управления станками используют рубильники, переключатели, пакетные выключатели, командоконтроллеры, реостаты. При автоматическом управлении станками применяют релейно-контактную аппаратуру — различного вида реле (промежуточные, времени, защитные, контроля, давления, скорости и др.), контакторы, пускатели магнитные, конечные и путевые выключатели. Применяют также бесконтактную аппаратуру управления, полупроводниковые реле времени, тиристорные пускатели, бесконтактные путевые выключатели, логические элементы и другие. [c.9]


    Машина централизованного контроля ЦИКЛ-2 предназначена для централизованного контроля производственных процессов с большим числом контролируемых величин. Машина выдает оператору информацию об отклонениях от нормального хода процесса, а также регистрирует значение необходимых параметров. Машина состоит из пульта оператора, шкафа с основной электронной аппаратурой, двух автоматических пишущих машинок, мнемосхемы со вспомогательными блоками. По сравнению с другими машинами централизованного контроля машина ЦИКЛ-2 имеет быстродействующее бесконтактное обегающее устройство для обнаружения отклонений, электронные схемы выполнены на полупроводниковых и магнитных элементах без электронных ламп, что повышает надежность и срок службы машины. Применяя дополнительные блоки и реле, машину ЦИКЛ-2 можно использовать для двух- или трехпозиционного регулирования. [c.392]

    Бесконтактные аппараты, созданные на полупроводниковых и магнитных элементах, получают все более широкое применение на тепловозах. По сравнению с электромеханическими устройствами (реле, контакторами, переключателями и т. д.) бесконтактные аппараты имеют ряд преимуществ отсутствие подвижных контактов, быстродействие, высокая чувствительность, постоянная готовность к действию, высокий к. п. д., универсальность, малые затраты на обслуживание и ремонт, высокая надежность. Рациональное использование бесконтактных устройств в схемах тепловозов дает возможность широко применить автоматизацию, улучшить технико-экономические характеристики энергетической установки, а также повысить, безопасность движения и улучшить условия труда локомотивных бригад. [c.150]

    В зависимости от преобладания физической структуры бесконтактные аппараты можно разделить на три класса полупроводниковые, магнитные и магнитно-полупроводниковые. В каждом из этих классов можно выделить функциональные группы аппаратов реле управления, регуляторы, датчики и т.д. Основными элементами бесконтактных полупроводниковых аппаратов управления являются релейные и импульсные усилители, выполненные на различных полупроводниковых приборах, главным образом на транзисторах и диодах (переключающих, туннельных и других типов). [c.150]

    Магнитные усилители с внутренней ОС, выполненные с выходом на постоянном (выпрямленном) токе (рис. 141, б и в), наиболее широко применяются в тепловозных магнитных аппаратах блоках регулирования генератора и в магнитном регуляторе напряжения вспомогательного генератора. В бесконтактном магнитном реле переходов и магнитном реле времени обратная связь выполнена смешанной параллельно с внутренней обратной связью подмагничивание сердечника осуществляется также и обмоткой внешней ОС (рис. 141,г). Принципиально на всех схемах усилителей (рис. 141, а, б, в, г) показана одна обмотка управления, хотя практически выполняется несколько таких обмоток, позволяющих производить суммирование нескольких входных сигналов. [c.166]

    Магнитный усилитель в релейном режиме. С увеличением коэффициента Кос растет крутизна статической характеристики усилителя. При Кос 1 в характеристике усилителя появляются отрицательный наклон и петля, характерные для устройств релейного действия. МУ с глубокой положительной ОС (Кос > ) работающий в релейном режиме, принято называть бесконтактным магнитным реле (БМР). БМР обладает всеми достоинствами МУ и широко применяется в технике автоматизации различных объектов. В тепловозах БМР применяется в системе автоматического управления ступенями ослабления возбуждения тяговых двигателей (реле переходов) и в системе автоматики гидропередачи. Принципиально БМР может быть выполнено как е внешней обратной связью (см, рис. 141,6), так и со смешанной (см. рис. 141, г). [c.168]

    По способу реализации релейных элементов электрические САУ можно разделить на три группы релейно-контактные САУ, релейным элементом в которых является контактное электромагнитное реле смешанные САУ в которых часть электрических элементов являются контактными, а другая часть — бесконтактными бесконтактные САУ построенные на бесконтактных магнитных и полупроводниковых приборах. [c.219]

    Бесконтактные САУ. В электрических САУ бесконтактные магнитные и полупроводниковые элементы применяются в различных сочетаниях, образуя вариации схем бесконтактной САУ. По принципу образования основного измерительного элемента бесконтактные САУ могут быть разделены на три основные группы бесконтактные САУ на полупроводниковых приборах бесконтактные САУ на бесконтактных магнитных реле (БМР) комбинированные бесконтактные САУ, в которых как правило, БМР используется для образования требуемой релейной характеристики а полупроводниковые приборы — для усиления управляющего воздействия. Бесконтактные САУ не получили пока широкого применения в серийных тепловозах. Опытные разработки таких систем они саны в литературе 16]. [c.220]

    В магнитном усилителе МУ1 производится сравнение действительной температуры с заданной. Последовательно с выходными обмотками Ai У1 магнитного усилителя включена обмотка управления бесконтактного реле МУ2, к выходным обмоткам которого подключена катушка электромагнита ЭМ. [c.190]

    При автоматическом управлении станками применяют релейно-контактную аппаратуру — контакторы, пускатели магнитные, конечные и путевые выключатели, различные реле (промежуточные, времени, контроля скорости и др. ), а также устройства, основанные на бесконтактных элементах,— бесконтактные путевые выключатели БВК-24 и БСП-П, логические элементы серий ЭЛМ и ЭТ, магнитные усилители ВУМ. [c.79]

    В зависимости от электрической схемы исполнительные механизмы могут предназначаться для контактного или бесконтактного управления. Исполнительные механизмы с контактным управлением получают питание через контакты реверсивного пускателя или промежуточных реле. Механизмы с бесконтактным управлением предназначаются для работы с магнитными или электронными усилителями. [c.146]

    МУ1 — магнитный усилитель МУ2 — бесконтактное реле 0Узад ( изм обмотки задающая и измерения РП — ЯЯп — реле Т — термопара У — электронный усилитель Эм — электромагнит  [c.189]

    Если измеряемая температура равна нулю, то магнитодвижущая сила = 0. В начале работы пресса задающая обмотка создает максимальный ток управления, бесконтактное реле включено и по обмотке электромагнита ЭМ протекает ток. Под действием электромггнита ЭМ распределитель / пропускает воздух в пневмопривод вентиля 2. После открытия этого вентиля пар поступает в плиты, температура плит возрастает и увеличивается э. д. с. термопары. Магнитодвижущая сила измерительной обмотки направленная встречно магнитодвижущей силе задающей обмотки Рз. будет уменьшать суммарный поток магнитного усилителя, что приведет к уменьшению тока управления. При достижении [c.190]

    При уменьшении температры плит, когда разность Рд — достигнет определенной величины, на выходе магнитного усилителя появится ток, бесконтактное реле откроется и включит электромагнит ЭМ, в результате срабатывания которого пар начнет поступать в плиты. Эта система позволяет поддерживать температуру плит в определенных пределах. [c.191]


Твердотельные реле

(твердотельное реле переменного тока, регулятор мощности, магнитные пускатели, однофазные твердотельные реле, трёхфазное твердотельное реле, купить твердотельные реле, электромагнитные реле, твердотельное реле постоянного тока, схема твердотельного реле, управление твердотельным реле, контакторы, промежуточные реле, полупроводниковое реле , энергосбережение, замена пускателей, замена контакторов, дребезг контактов, снижение уровня помех, снижение акустического шума)

 

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ РЕЛЕ КИППРИБОР

 

                                                                                                         

      Одним из последних достижений в силовой полупроводниковой электронике явилось появление твердотельных реле (ТТР), которые способны заменить электромагнитные реле, контакторы, магнитные пускатели и с успехом могут внедряться в системы автоматизации с возможностью управления от низковольтных сигналов.

ТТР – это полупроводниковые силовые бесконтактные коммутирующие элементы с цепью управления постоянного или переменного тока, гальванически изолированной от силовых цепей коммутации.

ТТР применяются для управления ТЭНами, электромагнитами, электродвигателями и другими силовыми исполнительными механизмами. В последние годы происходит интенсивная замена электромагнитных реле, магнитных пускателей и контакторов на их электронные твердотельные аналоги.

Такие широкие возможности использования ТТР обусловлены их несомненными достоинствами по сравнению с реле электромагнитными, а именно:

  • несравненно более длительный срок службы, число переключений ТТР составляет не менее 10 млрд. циклов, что в 1000 раз больше лучших образцов э/м реле и контакторов;
  • возможность слаботочного управления;
  • отсутствие «дребезга» контактов, по причине отсутствия таковых, тем самым значительно снижается уровень помех в аппаратуре, повышается стабильность автоматизированных систем управления технологическими процессами;
  • отсутствие дугового разряда при размыкании контактов реле, что позволяет применять их в пожароопасных и взрывоопасных средах;
  • схема переключения в «нуле» синусоиды, что уменьшает уровень помех;
  • меньшие габариты;
  • простота монтажа;
  • неизменные характеристики в течение всего срока службы
  • низкое энергопотребление, ТТР потребляют электроэнергии на 95% меньше, чем э/м реле
  • отсутствие акустического шума
  • повышенное быстродействие (магнитный пускатель 20-30 мс, ТТР – 5-10мс).

      Управление реле осуществляется подачей на его вход логического управляющего сигнала U=3…32 В или U=50…250 В переменного напряжения. Реле способны коммутировать напряжение до 1200 В. Максимальный ток коммутации до 250 А. Сигнал на управление реле можно подавать прямо с выхода контроллера или другого управляющего устройства способного выдавать управляющий сигнал в виде напряжения 3…32 В. Отсутствие механических частей и дугового разряда дает возможность использовать реле для большого количества включений с различной продолжительностью и периодами коммутации. Эта особенность с успехом может быть использована в установках, где необходимо точно поддерживать технологические параметры. Например, точное регулирование температуры при использовании ПИД-регулятора с помощью ШИМ-сигнала при подключении его к реле, которое будет коммутировать силовые цепи нагревательных элементов аналогично сигналу ШИМ с выхода регулятора. ТТР при соблюдении температурного режима могут работать десятилетиями , не производя шума, искрения контактов, и электромагнитных помех.

Применение ТТР возможно не только при разработке и проектировании новых изделий, но также возможна и замена электромагнитных реле, контакторов и пускателей в реально действующем технологическом оборудовании с целью повышения его надежности.

Рекомендации по выбору ТТР

При индуктивных нагрузках (соленоиды, электромагниты и т.д.) рекомендуется выбирать ТТР с 2-4-х кратным запасом от номинального тока, при резистивной нагрузке (ТЭН) нужен 1,5-2-х кратный запас, при управлении асинхронным двигателем необходим 6-10-ти кратный запас по току, обязательно применение радиатора и возможно вентилятора охлаждения.

Важно обеспечить температурный режим работы ТТР. При нагреве свыше 60-80 гр.С заметно снижается величина коммутируемого тока. Поэтому при длительной коммутации нагрузки свыше 5А необходимо применение радиаторов или воздушного охлаждения. Радиатор должен устанавливаться с вертикальным расположением рёбер. Не допускается установка ТТР в замкнутом пространстве без движения воздушного потока. Компания ОМРОН выпускает модели ТТР с встроенным радиатором, со сменным силовым блоком, чем гарантируется точность обеспечения температурного режима ТТР.

ВАЖНО! При коммутации токов свыше 5А обязательно применение радиаторов охлаждения.

При подборе радиатора для ТТР необходимо учитывать, что не существует однозначного соответствия мощности реле и типа радиатора. На охлаждение влияет множество параметров: температура окружающего воздуха, интенсивность его циркуляции, тип и величина коммутируемой нагрузки, и т.д. Поэтому необходимо выбирать радиатор с некоторым запасом по мощности и/или усиливать теплоотвод с помощью вентилятора обдува. Предварительный выбор требуемого типа радиатора для твердотельных реле ОВЕН-KIPPRIBOR можно произвести по нижеприведенной таблице, ориентируясь на допустимую мощность рассеивания радиатора и типы устанавливаемых на него реле.

Модель радиатора Количество и тип устанавливаемых реле Допустимый ток нагрузки (суммарно всех реле) Длина, мм Ширина, мм Высота, мм Вес, гр.
1 РТР060 одно реле (серии HD, HDH, MD) ≤ 20A 80 50 50 135
2 РТР061 одно реле (серии HD, HDH) ≤ 40A 127 72 50 255
3 РТР062 одно реле (серии HD, HDH) ≤ 60A 127 115 50 400
4 РТР063 одно реле (серии HD, HDH, BDH) ≤ 100A 180 150 48 630
5 РТР034 одно реле (серии HT, BDH) ≤ 30A 105 100 80 590
6 РТР035 одно реле (серии HT) ≤ 20A 150 90 35 365
7 РТР036 два реле (серии HD, HDH)
одно реле (серии HT, BDH)
≤ 40A 150 100 80 855
8 РТР037 два реле (серии HD, HDH)
одно реле (серии HT, BDH)
≤ 80A 260 180 50 1400
9 РТР038 три реле (серии BDH)
одно реле (серии HT)
≤ 100A (с вентилятором 120×120мм) 150 125 135 2380
10 РТР039 три реле (серии BDH)
два реле (серии HD, HDH)
одно реле (серии HT)
≤ 200A (с вентилятором 120×120мм) 200 125 135 3350
11 РТР040 три реле (серии BDH) ≤ 250A (с вентилятором 120×120мм) 300 125 135 5000

Компания «Альфа-пром» предлагает Вам твердотельные реле основных мировых производителей (OMRON, FOTEK, COSMO Electronics, CRYD), а также отечественные ТТР OWEN-KIPPRIBOR по ценам представителей фирм-производителей в России, ценам отечественного изготовителя. Специалисты «Альфа-пром» по Вашей заявке предоставят любую технокоммерческую информацию.

 

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕЛЕ КИППРИБОР   

 

Интерфейсные промежуточные реле в ультратонком корпусе. Серия SR (1- контактные)

Промежуточные реле предназначены KIPPRIBOR серии SR предназначены для коммутации и переключения электрических цепей управления постоянного и переменного тока. 

Колодки монтажные серий PYF-011BE (для 1-контактных промежуточных реле)

Монтажные колодки KIPPRIBOR PYF-011BE для 1-контактных промежуточных реле

Промежуточные реле в компактном корпусе. Серия MR (2-х контактные)

Телекоммуникационные промежуточные реле KIPPRIBOR серии MR предназначены для коммутации и переключении электрических цепей управления постоянного и переменного тока.

Колодки монтажные серий PYF-012BE, PYF-022BE, PYF-112BE и PYF-122BE (для 1-но и 2-х контактных промежуточных реле)

  • Колодки монтажные для 1-но и 2-х контактных реле:
    • – двухярусные с винтовым зажимом провода PYF-012BE/2 и PYF-022BE/2;
    • – трехярусные с винтовым зажимом провода PYF-012BE/3 и PYF-022BE/3;
    • – трехярусные с самозажимными клеммами проводов PYF-112BE/3 и PYF-122BE/3;
  • Применяются для установки на DIN-рейку промежуточных реле серии KIPPRIBOR MR или аналогичных 1-но и 2-х контактных промежуточных реле;
  • Аксессуары к колодкам этих серий.

Промежуточные реле. Серия RP (4-х контактные)

Базовая модификация промежуточного реле с 4-я перекидными контактами. Достаточна для 90% случаев применения промежуточных реле, где не требуется коммутации больших токов или жестких требований к габаритам реле. Успешно применяется в качестве замены аналогичных реле GOODSKY RE, FINDER 55.34, RELPOL R4, OMRON MY4

Колодки монтажные серий PYF-044BE и PYF-144BE (для 4-х контактных промежуточных реле)

  • Колодки монтажные для 4-х контактных реле:
    • – двухярусные, с винтовым зажимом провода, PYF-044BE/2;
    • – трехярусные, с винтовым зажимом провода, PYF-044BE/3;
    • – трехярусные, с самозажимными клеммами проводов, PYF-144BE/3;
  • Применяются для установки на DIN-рейку или плоскость промежуточных реле серии KIPPRIBOR RP или аналогичных 4-х контактных промежуточных реле;
  • Аксессуары к колодкам этих серий.

Силовые промежуточные реле. Серии RS (3-контактные)

Силовые реле серии RS предназначены для коммутации как силовых цепей, так и цепей управления. Монтаж реле на DIN-рейку осуществляется с помощью колодок с 11-контактным круглым разъемом, который гарантирует высокую надежность электрического контакта и прочную фиксацию реле в колодке.

Колодки монтажные серий PYF-029BE и PYF-039BE для 2- и 3-контактных промежуточных реле с круглым цоколем

Применяются для установки силовых реле серии KIPPRIBOR RS или аналогичных, а также совместимых таймеров, терморегуляторов и другого оборудования:
— 8-ми контактные колодки с круглым цоколем PYF-029BE и PYF-029BE/M;
— 11-ти контактные колодки с круглым цоколем PYF-039BE и PYF-039BE/M.
Аксессуары к ним.

Силовые промежуточные реле KIPPRIBOR серии REP (2- и 4-контактные).

Силовые реле серии REP – это универсальная серия силовых промежуточных реле KIPPRIBOR, которая оптимально подходит для коммутации как цепей управления, так и силовых цепей питания нагрузки. Серия REP включает в себя реле с 2 или 4 контактами, которые способны выдерживать ток до 10 А (по AC-1).

Колодки монтажные серий PYF-025 и PYF-045 для 2- и 4-контактных промежуточных реле.

Используются для монтажа на DIN-рейку 2-х и 4-х контактных промежуточных реле KIPPRIBOR серии REP и аналогичных промежуточных реле сторонних производителей.

 

 

Как работают реле? — Объясни это!

Как работают реле? — Объясни это!

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент. Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию.Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик. Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или выключается за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле.Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле от электронного программатора погружного нагревателя горячей воды.Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет протекать через пружинные контакты гораздо большему току для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Рисунок: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум. В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака услышал шум, он начал лаять и разбудил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника.Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле — это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий. Сердце реле — электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток.Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи. Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность проходит через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). При отключении питания пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда ток течет через магнит.Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что по умолчанию через них протекает ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты. Обычно разомкнутые реле являются наиболее распространенными.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе. По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева — входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический переключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

  1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее. Выходная цепь (красная петля) также отключена.
  2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
  3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя намного большему току проходить через выходную цепь.
  4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например, лампа или электрический двигатель.

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой вентилятор. Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают вещи. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока. Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты, изображенные на устаревшей подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но есть довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

  • Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
  • Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле. К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
  • Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
  • Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических полосовых термостатов.
  • Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или питания).
  • Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
  • Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году. Фото любезно предоставлено NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал маленький электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях.Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более знаменитым) Сэмюэлем Ф. Соединенные Штаты. Реле позже использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели. Несмотря на то, что они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они, как правило, работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов подтолкнула компьютерную революцию с середины 20-го века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают похвалы!

Узнать больше

На этом сайте

Другие сайты

  • Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткий отчет о том, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
  • Генри как пионер электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

  • Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как наматывать собственные электромагниты и устанавливать их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
  • Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства
  • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле — отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с внутренними механизмами!
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
Подробные технические книги
  • Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После открытия краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также сопутствующие устройства, такие как герконы.В следующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают реле? — Объясни это!

Как работают реле? — Объясни это!

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент.Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик. Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или выключается за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле.Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле от электронного программатора погружного нагревателя горячей воды.Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет протекать через пружинные контакты гораздо большему току для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Рисунок: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум. В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака услышал шум, он начал лаять и разбудил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника.Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле — это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий. Сердце реле — электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток.Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи. Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность проходит через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). При отключении питания пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда ток течет через магнит.Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что по умолчанию через них протекает ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты. Обычно разомкнутые реле являются наиболее распространенными.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе. По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева — входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический переключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

  1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее. Выходная цепь (красная петля) также отключена.
  2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
  3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя намного большему току проходить через выходную цепь.
  4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например, лампа или электрический двигатель.

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой вентилятор. Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают вещи. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока. Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты, изображенные на устаревшей подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но есть довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

  • Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
  • Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле. К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
  • Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
  • Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических полосовых термостатов.
  • Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или питания).
  • Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
  • Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году. Фото любезно предоставлено NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал маленький электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях.Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более знаменитым) Сэмюэлем Ф. Соединенные Штаты. Реле позже использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели. Несмотря на то, что они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они, как правило, работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов подтолкнула компьютерную революцию с середины 20-го века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают похвалы!

Узнать больше

На этом сайте

Другие сайты

  • Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткий отчет о том, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
  • Генри как пионер электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

  • Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как наматывать собственные электромагниты и устанавливать их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
  • Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства
  • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле — отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с внутренними механизмами!
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
Подробные технические книги
  • Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После открытия краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также сопутствующие устройства, такие как герконы.В следующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают реле? — Объясни это!

Как работают реле? — Объясни это!

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент.Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик. Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или выключается за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле.Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле от электронного программатора погружного нагревателя горячей воды.Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет протекать через пружинные контакты гораздо большему току для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Рисунок: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум. В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака услышал шум, он начал лаять и разбудил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника.Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле — это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий. Сердце реле — электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток.Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи. Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность проходит через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). При отключении питания пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда ток течет через магнит.Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что по умолчанию через них протекает ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты. Обычно разомкнутые реле являются наиболее распространенными.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе. По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева — входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический переключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

  1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее. Выходная цепь (красная петля) также отключена.
  2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
  3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя намного большему току проходить через выходную цепь.
  4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например, лампа или электрический двигатель.

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой вентилятор. Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают вещи. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока. Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты, изображенные на устаревшей подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но есть довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

  • Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
  • Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле. К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
  • Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
  • Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических полосовых термостатов.
  • Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или питания).
  • Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
  • Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году. Фото любезно предоставлено NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал маленький электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях.Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более знаменитым) Сэмюэлем Ф. Соединенные Штаты. Реле позже использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели. Несмотря на то, что они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они, как правило, работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов подтолкнула компьютерную революцию с середины 20-го века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают похвалы!

Узнать больше

На этом сайте

Другие сайты

  • Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткий отчет о том, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
  • Генри как пионер электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

  • Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как наматывать собственные электромагниты и устанавливать их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
  • Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства
  • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле — отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с внутренними механизмами!
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
Подробные технические книги
  • Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После начала краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также связанные устройства, такие как герконы.В следующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают реле? — Объясни это!

Как работают реле? — Объясни это!

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент.Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик. Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или выключается за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле.Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле от электронного программатора погружного нагревателя горячей воды.Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет протекать через пружинные контакты гораздо большему току для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Рисунок: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум. В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака услышал шум, он начал лаять и разбудил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника.Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле — это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий. Сердце реле — электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток.Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи. Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность проходит через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). При отключении питания пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда ток течет через магнит.Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что по умолчанию через них протекает ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты. Обычно разомкнутые реле являются наиболее распространенными.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе. По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева — входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический переключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

  1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее. Выходная цепь (красная петля) также отключена.
  2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
  3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя намного большему току проходить через выходную цепь.
  4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например, лампа или электрический двигатель.

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой вентилятор. Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают вещи. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока. Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты, изображенные на устаревшей подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но есть довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

  • Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
  • Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле. К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
  • Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
  • Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических полосовых термостатов.
  • Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или питания).
  • Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
  • Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году. Фото любезно предоставлено NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал маленький электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях.Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более знаменитым) Сэмюэлем Ф. Соединенные Штаты. Реле позже использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели. Несмотря на то, что они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они, как правило, работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов подтолкнула компьютерную революцию с середины 20-го века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают похвалы!

Узнать больше

На этом сайте

Другие сайты

  • Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткий отчет о том, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
  • Генри как пионер электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

  • Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как наматывать собственные электромагниты и устанавливать их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
  • Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства
  • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле — отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с внутренними механизмами!
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
Подробные технические книги
  • Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После открытия краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также сопутствующие устройства, такие как герконы.В следующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают реле? — Объясни это!

Как работают реле? — Объясни это!

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент.Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик. Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или выключается за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле.Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле от электронного программатора погружного нагревателя горячей воды.Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет протекать через пружинные контакты гораздо большему току для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Рисунок: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум. В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака услышал шум, он начал лаять и разбудил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника.Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле — это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий. Сердце реле — электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток.Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи. Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность проходит через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). При отключении питания пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда ток течет через магнит.Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что по умолчанию через них протекает ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты. Обычно разомкнутые реле являются наиболее распространенными.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе. По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева — входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический переключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

  1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее. Выходная цепь (красная петля) также отключена.
  2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
  3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя намного большему току проходить через выходную цепь.
  4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например, лампа или электрический двигатель.

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой вентилятор. Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают вещи. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока. Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты, изображенные на устаревшей подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но есть довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

  • Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
  • Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле. К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
  • Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
  • Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических полосовых термостатов.
  • Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или питания).
  • Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
  • Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году. Фото любезно предоставлено NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал маленький электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях.Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более знаменитым) Сэмюэлем Ф. Соединенные Штаты. Реле позже использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели. Несмотря на то, что они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они, как правило, работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов подтолкнула компьютерную революцию с середины 20-го века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают похвалы!

Узнать больше

На этом сайте

Другие сайты

  • Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткий отчет о том, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
  • Генри как пионер электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

  • Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как наматывать собственные электромагниты и устанавливать их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
  • Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства
  • СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле — отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с внутренними механизмами!
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
Подробные технические книги
  • Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После открытия краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также сопутствующие устройства, такие как герконы.В следующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
  • Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • Телефонные проекты для злого гения Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)
История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Электромагнит | инструмент | Британника

Электромагнит , устройство, состоящее из сердечника из магнитного материала, окруженного катушкой, через которую пропускается электрический ток для намагничивания сердечника. Электромагнит используется везде, где требуются управляемые магниты, например, в устройствах, в которых магнитный поток должен изменяться, реверсироваться, включаться и выключаться.

Инженерное проектирование электромагнитов систематизировано с помощью концепции магнитопровода. В магнитной цепи магнитодвижущая сила F, или F м определяется как ампер-витки катушки, которая генерирует магнитное поле для создания магнитного потока в цепи. Таким образом, если катушка с n витков на метр проводит ток i ампер, поле внутри катушки составляет ni ампер на метр, а магнитодвижущая сила, которую она генерирует, составляет nil ампер-витков, где l — длина катушки.Более удобно, магнитодвижущая сила составляет Ni, , где N, — общее количество витков в катушке. Плотность магнитного потока B эквивалентна в магнитной цепи плотности тока в электрической цепи. В магнитной цепи магнитным эквивалентом тока является полный поток, обозначенный греческой буквой фи, ϕ , задаваемый как BA, , где A — площадь поперечного сечения магнитной цепи. В электрической цепи электродвижущая сила ( E ) связана с током, i, в цепи, как E = Ri, , где R — сопротивление цепи.В магнитной цепи F = rϕ, , где r — это сопротивление магнитной цепи и эквивалентно сопротивлению в электрической цепи. Магнитное сопротивление получается делением длины магнитного пути l на проницаемость, умноженную на площадь поперечного сечения A ; таким образом, r = л / мкА, — греческая буква мю, мкм, обозначает проницаемость среды, образующей магнитную цепь. Единицы измерения сопротивления — ампер-витки на Вебер.Эти концепции можно использовать для расчета сопротивления магнитной цепи и, следовательно, тока, необходимого через катушку, чтобы протолкнуть желаемый магнитный поток через эту цепь.

Однако несколько допущений, используемых в этом типе расчетов, делают его в лучшем случае лишь приблизительным руководством к проектированию. Воздействие проницаемой среды на магнитное поле можно представить себе как вытеснение магнитных силовых линий в себя. И наоборот, силовые линии, проходящие от области с высокой проницаемостью к области с низкой проницаемостью, имеют тенденцию расширяться, и это происходит в воздушном зазоре.Таким образом, плотность магнитного потока, которая пропорциональна количеству силовых линий на единицу площади, будет уменьшаться в воздушном зазоре за счет выступающих или окаймляющих линий по сторонам зазора. Этот эффект усиливается при увеличении промежутков; могут быть сделаны грубые поправки для учета эффекта окантовки.

Также предполагалось, что магнитное поле полностью ограничено внутри катушки. Фактически, всегда существует определенное количество потока рассеяния, представленного магнитными силовыми линиями вокруг внешней стороны катушки, который не влияет на намагничивание сердечника.Поток рассеяния обычно невелик, если проницаемость магнитопровода относительно высока.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

На практике проницаемость магнитного материала зависит от плотности потока в нем. Таким образом, расчет может быть выполнен для реального материала, только если доступна фактическая кривая намагничивания или, что более полезно, график мкм против B, .

Наконец, конструкция предполагает, что магнитопровод не намагничен до насыщения.Если бы это было так, плотность потока в воздушном зазоре в этой конструкции не могла бы быть увеличена, независимо от того, какой ток пропускался через катушку. Эти концепции более подробно рассматриваются в следующих разделах, посвященных конкретным устройствам.

Соленоид — это обычно длинная катушка, по которой протекает ток, создавая магнитное поле. В более узком смысле это название стало обозначать электромеханическое устройство, которое производит механическое движение при подаче электрического тока. В своей простейшей форме он состоит из железной рамы, охватывающей катушку, и цилиндрического плунжера, движущегося внутри катушки, как показано на рисунке 1. Для источника переменного тока потери в стали в сплошном каркасе ограничивают эффективность, и используется многослойный каркас, который состоит из стопки тонких листов железа, нарезанных соответствующей формы и уложенных слоем изоляционного лака между ними. простынь. Когда катушка находится под напряжением, плунжер перемещается в катушку за счет магнитного притяжения между ним и рамой, пока не войдет в контакт с рамой.

Рисунок 1: Элементы соленоида

Encyclopædia Britannica, Inc.

Соленоиды переменного тока имеют тенденцию быть более мощными в полностью открытом положении, чем устройства постоянного тока. Это происходит потому, что начальный ток, высокий из-за индуктивности катушки, снижается за счет воздушного зазора между плунжером и рамой. При закрытии соленоида этот воздушный зазор уменьшается, индуктивность катушки увеличивается, а переменный ток через нее падает. Если соленоид переменного тока заедает в открытом положении, катушка может сгореть.

Когда соленоид полностью открыт, он имеет большой воздушный зазор, а высокое сопротивление этого зазора поддерживает низкий поток в магнитной цепи для данной магнитодвижущей силы, и сила, действующая на плунжер, соответственно низкая.Когда плунжер закрывается, сопротивление падает, а магнитный поток увеличивается, так что сила увеличивается постепенно. Производители соленоидов предоставляют кривые «сила-ход», чтобы пользователи могли выбрать соответствующий блок для своих целей. Кривая может быть изменена путем нагружения плунжера пружиной таким образом, чтобы сила, обеспечиваемая на протяжении всего хода, могла соответствовать конкретной механической нагрузке.

Как работают реле | Схемы реле, определения реле и типы реле

Электромеханические реле и твердотельные реле

Реле могут быть либо электромеханическими, либо твердотельными.В электромеханических реле (EMR) контакты размыкаются или замыкаются магнитным сила. В твердотельных реле (SSR) нет контактов, а переключение полностью электронное. Решение использовать электромеханический или твердотельные реле зависят от электрических требований приложения, ограничений по стоимости и ожидаемого срока службы. Хотя твердотельные реле стали очень популярными, электромеханические реле остаются обычным явлением.Многие функции, выполняемые тяжелым оборудованием, требуют переключения. возможности электромеханических реле. Твердотельные реле переключают ток с помощью неподвижных электронных устройств, таких как кремниевые выпрямители.
Эти различия в двух типах реле приводят к преимуществам и недостаткам каждой системы. Потому что твердотельные реле не требуется подавать питание на катушку или размыкать контакты, требуется меньшее напряжение для «включения» или выключения твердотельных реле.Точно так же включаются твердотельные реле. и выключить быстрее, потому что нет физических частей, которые можно было бы переместить. Хотя отсутствие контактов и движущихся частей означает, что твердотельные реле не контакты на электромеханических реле могут быть заменены, в то время как все твердотельные реле должны быть заменены, когда какая-либо часть выходит из строя. Из-за конструкции твердотельных реле существует остаточное электрическое сопротивление и / или утечка тока независимо от того, разомкнуты или замкнуты переключатели.Возникающие небольшие падения напряжения обычно не являются проблемой; однако электромеханические реле обеспечивают более чистое состояние ВКЛ или ВЫКЛ из-за относительно большое расстояние между контактами, которое действует как изоляция. .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *