Принцип работы импульсного реле
Принцип действия импульсного реле основан на замыкании и разрывании электрической цепи, посредством процессов, воздействующих на него.
Устройство импульсного реле
Конструкция включает катушку, управляющую механизмом для замыкания и размыкания контактных элементов. После подачи импульса на катушку, выключатель остается в прежнем положении до следующего воздействия импульса.
Устройство, которое регулирует освещение, работает в сетях, имеющих переменный ток и напряжение 220 Вольт. При этом управление происходит из различных мест. Для работы реле не требуется подачи напряжение, достаточно лишь подачи импульса, то есть кратковременного напряжения. Для осуществления запуска реле необходимы выключатели, которые оснащены возвратной пружиной и не имеют фиксации.
Существуют реле, которые обладают встроенным таймером. Они имеют несколько клемм — на одну подают фазу, а на другие нагрузку. При этом можно выставлять таймер с диапазоном от 5 до 10 минут, и на разрыв цепи от 30 до 40 минут.
Реле электронного типа имеют релейный выход или полупроводниковый ключ. Основным элементом конструкции является микроконтроллер, который контролирует коммутацию нагрузки и сигнальный вход.
В конструкцию электромеханического реле входит катушка регулирования, а также контактные соединения, которые замыкают и размыкают контакты.
Назначение промежуточного реле
Промежуточное реле – устройство, обеспечивающее работу нескольких электрических цепей
Это вспомогательное устройство, которое призвано контролировать действие различных станков и комплексов. Обеспечивает работу сразу нескольких электрических цепей, когда необходимо произвести одновременную коммутацию разных контактов.
Например, один из контактов должен выдать на экран реле аварийный сигнал, а другой – выполнить выключение. Либо с помощью одного соединения происходит запуск станка, другое производит выключение иной части устройства.
А также промежуточное реле (РП) применяют для замедления реакции при необходимых высоких нагрузках. Для контроля основного реле, которое коммутирует большие значения силы тока в условиях высокого напряжения.
Способы классификации
Реле промежуточного типа принято делить на группы в соответствии с различными параметрами. Однако рассматривать стоит только основные виды приборов. В соответствии с типом переключения устройства могут быть минимальными и максимальными. Они предназначены для снижения или повышения определенного параметра до нужного значения соответственно.
В зависимости от функционального назначения принято выделять три типа реле:
- Комбинированные — для решения конкретной логической задачи объединяется группа приборов.
- Логические — функционируют с аналогичными параметрами в дискретных электроцепях.
- Измерительные — предназначены для изменения определенных показателей в заданном диапазоне значений.
В соответствии с конструктивными особенностями выделяют следующие виды реле:
- Полупроводниковые — коммутация производится не с помощью механических контактов, а благодаря подаче управляющего импульса на p — n — p и n — p — n переходы полупроводниковых элементов, например, тиристоров.
- Индукционные — управляющий сигнал представляет собой напряжение, наведенное в соседней обмотке, которая не связана прямым электрическим соединением.
- Магнитоэлектрические — магнит в конструкции прибора является неподвижным элементом, а обмотка с контактной группой вращается, замыкая либо размыкая при этом цепь.
- Поляризационные — переключение нужных контактов определяется полярностью подключения на обмотке.
Благодаря применению реле в быту можно автоматизировать работу различных систем. Например, эти устройства можно использовать для управления освещением или отоплением. Выполнить подключение прибора будет несложно даже начинающему домашнему мастеру.
Схема подключения четырехконтактного реле 12 вольт
Начинающим автоэлектрикам и людям, дорабатывающим свой автомобиль, зачастую сложно понять фразу «подключить через реле». Что означает подключение через реле и как это сделать? Разберемся в этом.
Прежде чем изучать схему подключения какого-либо автомобильного устройства через реле, нужно знать, что такое реле вообще и как оно работает. Об этом подробно написано здесь
. После того, как вы поймете принцип работы этого несложного устройства, разобраться с его подключением будет гораздо легче.
Общий смысл подключения через реле – нагрузка на выключатель, который управляет устанавливаемым оборудованием. Все мощные потребители электричества в автомобиле (например, лампы фар, стартер, бензонасос, подогрев заднего стекла, электроусилитель руля) подключены через реле. Благодаря этому, данными устройствами можно управлять маленькими красивыми кнопочками вместо грубых и больших рубильников. Кроме этого, в отдельных случаях, реле позволяет экономить на проводах.
Реле подключают в «разрыв» электрической цепи. Рассмотрим установку реле на примере бензонасоса. Питание на него подается блоком управления двигателем (дальше – компьютером) и, чтобы дорожки платы компьютера выдержали ток, потребляемый насосом, их пришлось бы делать чересчур мощными. Прохождение сильного тока рядом с чувствительными электронными компонентами компьютера, может влиять на их работу. Чтобы избежать подобных проблем, между компьютером и бензонасосом устанавливается реле и компьютер подключается не к насосу, а к этому маленькому «помощнику».
Реле как бы разделяет провод, идущий от блока предохранителей к насосу на две части, которые могут замыкаться внутри реле при подаче напряжения на управляющие контакты магнита. Как уже было сказано в статье про устройство реле, управляющий ток очень мал и никак не сможет повредить компьютеру. Компьютер подает напряжение на управляющие контакты реле, а уже оно «соединяет» внутри себя силовую цепь и подключает бензонасос.
По такому же принципу реле устанавливается и на любые другие потребители электричества в автомобиле. Рассмотрим подключение противотуманок.
Провода на противотуманные фары идут от блока предохранителей, но по пути они проходят через реле. Управляет процессом включения/выключения фар кнопка на торпеде. При ее нажатии напряжение подается на один из управляющих контактов реле, и оно замыкает силовую цепь – лампы в фарах зажигаются. Второй управляющий контакт реле – «массовый», то есть по нему напряжение уходит на кузов автомобиля, создавая электрическую цепь.
Используя данную схему можно подключить практически любое мощное устройство и управлять им небольшой красивой клавишей. В некоторых случаях реле может стать спасением от заводских недоработок. Так, например, в ВАЗ-2106 ток, идущий на втягивающее реле стартера через замок зажигания, достаточно быстро приводит к неисправности контактной группы замка
. Избавляются от данной неприятности установкой промежуточного реле и изменением питания втягивающего реле. После доработки, через контактную группу замка начинает проходить слабый управляющий ток, а уже реле подключает мощное питание стартера.
Давайте я предположу, что Вы не знаете как подключать птф в машине, где они не предусмотрены и объясню, так будет проще понять как подключится к штатной кнопке задних противотуманок.
1.Противотуманки подключаются через защиту(предохранитель) и силовое реле (4х контактное реле света) 2. Ищем, откуда хотим взять 12+ в машине для света. Я рекомендую разрезать самый толстый провод(красный) на блоке предохранителей и приять туда свой. Только пайка. Если нет пайки — все плохо, где-то что-то получится не так, может и машина сгореть. 3.Цепляем предохранитель. Есть навесные предохранители, 10грн штука на авторынках. 4.Подключаем силовое реле. На нем 4 контакта. Они подписаны номерами. 4.1 Контакт 30. Сюда подключаем провод после предохранителя 4.2 Контакт 87. Сюда подключаем провод на прямую к ПТФ 4.3 Контакт 86. Сюда подключаем провод и цепляем его на массу, на ближайший болт рядом с реле. 4.4. Контакт 85. Тут самое интересное. Это управляющий контакт. Когда на 85 попадет 12+, то контакт 30и87 замыкаются будто выключатель. 4.4.1 Проще — вытягием кнопку птф. Не снимаем колодку. 4.4.2 Берем мультиметр, цепляем один провод на кузов, только на нержавое место. 4.4.3 Включаем габариты и фары. Только в таком случае будут работать задние птф. 4.4.4 Теперь проводим эксперимент. ПТФ выключены — где у нас есть +, на каких проводах. Нашли запомнили/записали и поняли что они нам не надо. 4.4.5 Включаем кнопку и смотрим где 12+ появлися после включения. 4.4.6 Нашли? Тогда прикручиваемся к нему и тянем на контакт 85.
Промежуточное реле: назначение, принцип действия, устройство
В этой статье читатели сайта сам электрик могут узнать, какое назначение, принцип действия и устройство промежуточного реле. Очень часто данный аппарат используется в схемах, однако далеко не каждый имеет представление о том, как он работает и для чего применяется.
Итак, рассмотрим более подробно каждый вопрос.
В системах автоматики и управления широко применяются промежуточные реле (см. фото ниже).
Эти аппараты коммутируют управляющие сигналы, управляют мощными устройствами, разделяют управляющие цепи от силовых и выполняют не мене важную роль, чем силовые реле.
Свое название промежуточное реле получили из-за положения в схемах автоматики и управления. Они находятся между источником задания и исполнительным устройством, таким как контактор, поэтому становится понятно, почему так назвали реле.
Получить дополнительную информацию о назначении и разновидностях изделий вы можете, просмотрев данное видео:
Описание ассортимента
Устройство
Данные аппараты бывают всевозможных типов и размеров. От миниатюрных реле на два контакта, до нескольких десятков в реле-повторителе. Во всех их конструктивный принцип одинаков.
Устройство промежуточного реле представлено электромагнитной катушкой управления, магнитопроводом, пружинным механизмом и группой контактов.
Подробно узнать о конструкции аппарата вы можете, просмотрев картинку ниже:
Промышленность выпускает широкий спектр устройств на разнообразное управляющее напряжение от 5 вольт и до 220. Они могут быть рассчитаны на переменное «АС» напряжение и постоянное «DC».
Внешне они ни чем, практически, не отличаются. Разница только в конструкции магнитопровода. Для переменного тока он набран из группы пластин, а постоянного тока цельный. Это сделано для уменьшения потерь на нагрев в магнитопроводе при прохождении переменного тока.
Что касается технических характеристик устройств, для каждого типа они разные. К примеру, для серии RE они будут иметь вид:
Для промышленных целей, изготавливаются колодки для промежуточных реле с установкой на DIN рейку. Реле и колодки для них также выпускаются с широким спектром видов разъемов. Это сделано для удобства эксплуатации в пределах одного устройства, когда присутствуют модели разного напряжения, и по невнимательности не произошла замена одного типа на другой.
Принцип работы
Не менее важно знать, как работает промежуточное реле. Принцип действия следующий: при подаче напряжения на управляющую катушку, магнитный поток, появившийся в сердечнике, втягивает механизм контактов
Последние в свою очередь меняют положение, и переключаются, при этом размыкая или замыкая контакты.
Более подробно узнать о принципе работы вы можете, просмотрев данное видео:
Как работает РЭК 73/3
Область применения
Промежуточные реле применяются в схемах управления для коммутации силовых цепей от источника с малым током. Также они нужны для сборки схемы удержания контактов, повторения сигнала и вывода на индикаторы, дублирование на выносные пульты управления, и т. д.
Очень часто данные аппараты используют в противоаварийных системах, промышленном оборудовании, устройстве релейной защиты и на электроэнергетических объектах.
Для примера возьмем схему управления асинхронным двигателем, с контролем наличия фазы. Данная схема собрана на промежуточных реле типа 1РН, 2РН, 3РН, 1РП, 2РП, а также с повторением на световые индикаторы о состоянии фаз
Кстати, сразу же обратите внимание на условное обозначение данного элемента на схеме
Вот и все, что хотелось рассказать вам об устройстве, принципе действия и назначении промежуточного реле. Как вы видите, в схемах управления данный аппарат выполняет важную функцию, поэтому часто применяется на производстве.
Будет полезно прочитать:
Основные технические параметры промежуточных реле
Все реле, в том числе и промежуточные, оцениваются по следующим параметрам:
- Величина коммутируемого напряжения;
- Номинальное значение тока на коммутационных контактах;
- Минимальный ток коммутации;
- Допустимый кратковременный ток через контакты коммутации;
- Интервал величины напряжения на катушке электромагнита;
- Потребляемая мощность катушкой включения;
- Время замыкания;
- Время размыкания контактов;
- Износостойкость контактов оценивается количеством срабатывания реле;
- Предельно допустимая мощность нагрузки, которая подключается через контакты реле.
Это общие параметры технических характеристик, в зависимости от конструкций и назначения могут быть дополнительные. Рассмотрим конкретные технические характеристики на примере РЭП – 26 различных модификаций.
параметры | величина |
Интервал коммутируемых напряжений | Переменное 5–381 В Постоянное 5-221 В |
Номинальный ток на контактах | 10,1 А9,1 А8,1 А6А |
Минимальный ток контактов | 0,06 А0,01А |
Сквозной ток на контактах (А) | 161А |
Интервал изменений напряжения в цепи управления | +5,1 %-15,1% |
мощность потребления катушкой— при пост. токе с 1-3 контактами — при пост. токе с 4 контактами — при переменном токе | 1,6 кВ2,1 кВ3,1 кА |
Время срабатывания, не более. | 0,03 сек |
Время отпускания, не более. | 0,03 сек |
Механическая износостойкость. | 30 миллионов срабатываний |
Отключаемая мощность— при переменном токе — при постоянном токе | 1,6кВт3кВт150 Вт250 Вт |
Устройство и принцип работы реле
Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, размещается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.
При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и электрическая или электронная цепь замыкается. При снижении силы тока до определенного значения, якорь, под действием пружины, возвращается на исходную позицию, вследствие чего происходит размыкание цепи.
Более плавная и точная работа достигается благодаря использованию резисторов, а защиту от скачков напряжения и искрения обеспечивает установка конденсаторов.
У большинства электромагнитных реле имеется не одна, а несколько пар контактов, что позволяет управлять несколькими цепями одновременно.
Простейшая схема устройства электромагнитного соленоида
Если в двух словах, то этот вид коммутационного устройства работает по принципу электромагнитной индукции. Благодаря довольно простому принципу действия реле имеют высокую надежность в эксплуатации.
В видеоролике ниже разъясняется принцип действия электромагнитного КУ:
Watch this video on YouTube
Принцип действия контактора
В алгоритме работы этого вида реле заложено применение электродинамических сил, создаваемых в ферромагнетике во время прохождения электричества по спирали витков изолированного провода катушки.
Исходя из технических особенностей коммутатора и количества размещенных в нем контактных связей, якорь либо замыкает, либо размыкает их
Первоначальное расположение Г-образной пластины (якоря) зафиксировано пружиной. Подавая на магнит ток, якорь, с находящимся на нем коммутирующим контактом преодолевает силы пружины и тянется к намагниченному полю.
При передвижении хвостовик, расположенный на плоскости контакта, цепляет нижнюю контактную схему, перемещая ее вниз. Если на катушке прекращается подача электричества, пружина оттягивает назад ярмо и устройство принимает свой первоначальный вид.
Рассмотрим на примере, как работает реле электромагнитного типа в автомобиле.
Если его подключить к трехфазному асинхронному мотору будут воспроизведены следующие действия:
- Старт – включение сигнализации.
- Срабатывание пускателя.
- Замыкание последней пары контактов в результате — пуск механизма двигателя.
Кроме этого, именно реле отвечает за выключение мотора при разрыве реверса. Таким образом устраняется проблема резкой остановки двигателя.
Для распознавания типа электромагнитного контактора в производстве применяются маркировочные значения, состоящие из набора букв и цифр, нанесенных на устройство
Также важно знать, что электромагнитное реле может оснащаться несколькими группами регулировочных контактов. Количество последних полностью зависит от предназначения конкретной модели прибора. Это интересно: Меркурий 201 — технические характеристики и схема подключения
Это интересно: Меркурий 201 — технические характеристики и схема подключения
Область применения
Промежуточные реле применяются в схемах управления для коммутации силовых цепей от источника с малым током. Также они нужны для сборки схемы удержания контактов, повторения сигнала и вывода на индикаторы, дублирование на выносные пульты управления, и т. д.
Очень часто данные аппараты используют в противоаварийных системах, промышленном оборудовании, устройстве релейной защиты и на электроэнергетических объектах.
Для примера возьмем схему управления асинхронным двигателем, с контролем наличия фазы. Данная схема собрана на промежуточных реле типа 1РН, 2РН, 3РН, 1РП, 2РП, а также с повторением на световые индикаторы о состоянии фаз
Кстати, сразу же обратите внимание на условное обозначение данного элемента на схеме
Вот и все, что хотелось рассказать вам об устройстве, принципе действия и назначении промежуточного реле. Как вы видите, в схемах управления данный аппарат выполняет важную функцию, поэтому часто применяется на производстве.
Будет полезно прочитать:
- Принцип действия и назначение магнитного пускателя
- Что такое релейная защита
- Как работает счетчик электроэнергии
Часто в сетях электрического снабжения требуется сразу замкнуть или разомкнуть цепи либо управлять какими-то мощными устройства. С такими целями используется промежуточное реле П-21, ПРГ, РЭК и т. д., принцип действия которого позволяет коммутировать высокие нагрузки в сети питания.
Промежуточное или вспомогательное реле – это устройство, которое используется для контроля работы различных станков, комплексов и т. д., и позволяет обеспечить контроль сразу нескольких электрических цепей. К примеру, при помощи одного контакта осуществляется запуск станка, а другим производится выключение иного электрического устройства.
Фото – модульный ELF
Назначение реле промежуточного типа:
- Для замыкания или размыкания отдельных и независимых друг от друга цепей;
- Для замедления защитной реакции при необходимых высоких нагрузках;
- С целью контроля основного устройства в условиях высокого напряжения.
Фото – схема
Конструкция устройства может варьироваться в зависимости от его назначения и производителя (Omron, VDC, CAD, РЭП15). Рассмотрим самый простой вариант. Стандартное двухпозиционное вспомогательное реле состоит из электромагнитной катушки, оснащенной сердечником. К ней подключается постоянный или переменный ток нагрузки в зависимости от рабочей сети. Когда в катушке появляется напряжение, происходит замыкание рабочих подвижных контактов с неподвижными. Они установлены на корпусе над колодкой. Катушка управляет ими – они могут изменять свое положение и от этого может изменяться принцип питания.
Главное назначение промежуточного реле – расцеплять и размножать отдельные контакты цепей. К примеру, если к нему подключить стандартный трехфазный электродвигатель, то произойдет следующее замыкание контактов:
- Пуск. Включится сигнализация;
- Сработает пускатель;
- Замкнется последняя пара контактов и заведется двигатель.
В большинстве случаев, также промежуточное реле времени и контроля разрывает реверс двигателя, чем препятствует резкое выключение мотора
Важно понимать, что промежуточное электромагнитное реле может быть оснащенным несколькими группами контактов управления. Их количество зависит от назначения конкретного устройства. Чтобы было легче распознавать различные типы устройства, используется специальное буквенно-циферное обозначение, рассмотрим его на примере популярного ПЭ:
Чтобы было легче распознавать различные типы устройства, используется специальное буквенно-циферное обозначение, рассмотрим его на примере популярного ПЭ:
ПЭ46-1
- П – промежуточное;
- Э – Электромагнитного типа;
- 46 – номер серии;
- 1 – импульсный;
Если после этого продолжается маркировка, то она означает: количество рабочих замыкающих контактов и климатическое исполнение отдельно взятого устройства. Очень часто производитель опускает в описании эти моменты, но они обязательно должны значиться в сертификате качества и паспорте.
Фото – рп-21
Видео: реле серии TR20
Контакты реле.
В зависимости от конструктивных особенностей контакты промежуточных реле бывают нормально разомкнутые (замыкающие), нормально замкнутые (размыкающие) или перекидные.
3.1. Нормально разомкнутые контакты.
Пока напряжение питания не подано на катушку реле, его нормально разомкнутые контакты всегда разомкнуты. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты замыкаются, замыкая электрическую цепь. На рисунках ниже показана работа нормально разомкнутого контакта.
3.2. Нормально замкнутые контакты.
Нормально замкнутые контакты работают наоборот: пока реле обесточено, они всегда замкнуты. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты размыкаются, размыкая электрическую цепь. На рисунках показана работа нормально разомкнутого контакта.
3.3. Перекидные контакты.
У перекидных контактов при обесточенной катушке средний контакт, закрепленный на якоре, является общим и замкнут с одним из неподвижных контактами. При срабатывании реле средний контакт вместе с якорем перемещается в сторону другого неподвижного контакта и замыкается с ним, одновременно разрывая связь с первым неподвижным контактом. На рисунках ниже показана работа перекидного контакта.
Многие реле имеют не одну, а несколько контактных групп, что позволяет осуществлять управление несколькими электрическими цепями одновременно.
К контактам промежуточных реле предъявляются особые требования. Они должны иметь малое переходное сопротивление, большую износоустойчивость, малую склонность к привариванию, высокую электропроводность и большой срок службы.
В процессе работы контакты своими токоведущими поверхностями прижимаются друг к другу с определенным усилием, создаваемым возвратной пружиной. Токоведущая поверхность контакта, соприкасающаяся с токоведущей поверхностью другого контакта называется контактной поверхностью, а место перехода тока из одной контактной поверхности в другую называется электрическим контактом.
Соприкосновение двух поверхностей происходит не по всей кажущейся площади, а лишь отдельными площадками, так как даже при самой тщательной обработке контактной поверхности на ней все равно будут оставаться микроскопические бугорки и шероховатости. Поэтому общая площадь соприкосновения будет зависеть от материала, качества обработки контактных поверхностей и усилия сжатия. На рисунке показаны контактные поверхности верхнего и нижнего контактов в сильно увеличенном виде.
В месте перехода тока с одного контакта в другой возникает электрическое сопротивление, которое называется переходным сопротивлением контакта. На величину переходного сопротивления существенное влияние оказывает величина контактного нажатия, а также сопротивление окисных и сульфидных пленок, покрывающих контакты, так как они являются плохими проводниками.
В процессе длительной работы поверхности контактов изнашиваются и могут покрываться налетами копоти, окисными пленками, пылью, непроводящими частицами. Также износ контактов может быть вызван механическими, химическими и электрическими факторами.
Механический износ происходит при скольжении и ударах контактных поверхностей. Однако главной причиной разрушения контактов являются электрические разряды, возникающие при размыкании и замыкании цепей в особенности цепей постоянного тока с индуктивной нагрузкой. В момент размыкания и замыкания на контактных поверхностях происходят явления плавления, испарения и размягчения контактного материала, а также перенос металла с одного контакта на другой.
В качестве материалов для контактов реле применяют серебро, сплавы твердых и тугоплавких металлов (вольфрам, рений, молибден) и металлокерамические композиции. Наибольшее применение получило серебро, обладающее малым контактным сопротивлением, высокой электропроводностью, хорошими технологическими свойствами и относительно невысокой стоимостью.
Следует помнить, что абсолютно надежных контактов нет, поэтому для повышения их надежности применяют параллельное и последовательное включение контактов: при последовательном включении контакты могут разорвать большой ток, а параллельное включение повышает надежность замыкания электрической цепи.