Назначение и устройство электромагнитного реле

Электромагнитные реле – это электромеханические реле, функционирование которых основано на воздействии магнитного поля неподвижной обмотки с током на подвижный ферромагнитный элемент, называемый якорем.
Электромагнитные реле для промышленных автоматически устройств занимают промежуточное положение между сильноточными коммутационными аппаратами (контакторы, магнитные пускатели и т.д.) и слаботочной аппаратурой. Наиболее массовым видом этих реле являются реле управления электроприводом (реле управления), а среди них – промежуточные реле.
Для реле управления характерны повторно-кратковременный и прерывисто-продолжительный режимы работы с числом коммутаций до 3600 в 1час при высокой механической и коммутационной износостойкости (последняя – до циклов коммутации).
Электромагнитные реле РПЛ
Рис. 4.1.Электромагнитные реле РПЛ
Примером промежуточных реле является электромагнитные реле РПЛ. Реле РПЛ предназначены для применения в качестве комплектующих изделий в стационарных установках, в основном в схемах управления электроприводами при напряжении до 440В постоянного тока и до 660 В переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Электромагнитные реле РПЛ пригодны для работы в системах управления с применением микропроцессорной техники при шунтировании включающей катушки ограничителем ОПН или при тиристорном управлении.
При необходимости на промежуточное реле РПЛ может быть установлена одна из приставок ПКЛ и ПВЛ.
Устройство РПЛ
Рис. 4.2. Устройство РПЛ
При подаче напряжения на обмотку 5 в магнитопроводе возникает магнитный поток, создающий электромагнитную силу, которая преодолевая противодействие возвратной пружины 3, перемещает якорь 4 от упоров 9 таким образом, чтобы уменьшить рабочие зазоры и магнитной системы. С якорем через тягу 6 и контактную пружину 1, расположенную на направляющей 10, связан контактный мостик 8 с двумя контакт-деталями 2. При некотором положении якоря последние соприкасаются с неподвижными контакт-деталями 2`2«.
При дальнейшем движении якоря, вплоть до его конечного положения, происходит увеличение контактного напряжения из-за сжатия контактной пружины 1. Одновременно контактный мостик 8 перемещается вверх на расстояние, т.к. направляющая 10 не перпендикулярна мостику. В результате проскальзывания контакт-деталей происходит самозачистка их поверхностей во время работы реле. При конечном положении якоря его вибрация устраняется действием короткозамкнутых витков 7.
После снятия входного сигнала магнитный поток в магнитопроводе уменьшается до остаточного значения. При некотором значении потока, большем остаточного, сила, развиваемая деформированными при срабатывании пружинами 1 и 3, становится больше электромагнитной силы. Якорь возвращается в исходное положение, контакты размыкаются.
Электромагнитное реле является электрическим ключом, управляемым с помощью электромагнита. При протекании электрического тока через катушку реле переключаются один или несколько изолированных от катушки электрических контактов, коммутируя нагрузку реле. Электромагнитное реле можно поэтому считать универсальным коммутатором аналоговых и импульсных сигналов.
Электромагнитное реле выполняет следующие функции:
• гальваническая развязка между цепью управления реле и цепью нагрузки реле;
• размножение одного управляющего сигнала на несколько выходных сигналов;
• усиление мощности управляющего сигнала;
• независимое управление несколькими выходными цепями с различными уровнями тока и напряжения (различными мощностями);
• разделение цепей с различными уровнями рабочих токов и напряжений, а также цепей переменного и постоянного тока;
• преобразование и нормирование уровней электрических сигналов.
Мощное электромагнитное реле, обладающее важной для промышленной электротехники способностью коммутации мощных электрических цепей при помощи маломощного сигнала управления.
Транзистор в качестве ключа
Рис.4.3. Транзистор в качестве ключа

Реле в качестве ключа
Рис.4.4. Реле в качестве ключа
Гистерезис и резкая переходная характеристика характерны для любого электромагнитного реле. Реле является дискретным ключом с двумя устойчивыми положениями, обозначаемыми как «включено-выключено». Мощный транзистор тоже способен выполнять роль дискретного ключа, но реле в отличие от мощного транзистора не способно выполнять роль аналогового усилителя мощности. Переходные характеристики транзистора и реле показаны на рис. 4.3 и 4.4, из которых можно видеть, что:
• транзистор может усиливать как импульсный (двухуровневый), так и аналоговый сигнал, а реле — только импульсный.
• реле обладает гистерезисом передаточной характеристики, а именно — у реле напряжение включения и напряжение выключения различаются на величину гистерезиса, что необходимо учитывать при расчете и разработке практических схем. Коэффициент передачи реле Кп («усиление») рассчитывается как отношение мощности катушки реле к мощности, коммутируемой контактами реле. Например, для типичного мощного миниатюрного реле с катушкой мощностью 0,6 Вт и контактной группой 16А/220 VAC коэффициент усиления составляет:
Кп = (16 * 220) / 0.6 = 5800
Это очень большая величина, если учесть, что такое миниатюрное реле помещается в корпусе объемом 6 кубических сантиметров.
Конструкции мощных миниатюрных и стандартных промышленных реле существенно различаются, но имеется ряд обязательных общих элементов, а именно:
• корпус реле (хотя встречаются реле вообще без корпуса, так называемого открытого типа);
• катушка реле, представляющая собой сердечник и обмотку на этом сердечнике;
• толкатель, управляющий контактными группами;
• контактные группы, состоящие из неподвижных и подвижных контактов;
• выводы реле, то есть выводы катушки и контактных групп.
В современных реле все изолирующие элементы выполнены из пластмасс, где господствуют термопласты, хотя часто встречаются и фенопласты.
Электромагнитное реле
Рис.4.5. Электромагнитное реле

Конструкция столь проста, что работа реле почти не требует пояснений:
• обмотка реле размещается на сердечнике и к обмотке подключают источник управляющего напряжения или тока;
• при протекании по обмотке тока достаточной величины толкатель притягивается к сердечнику электромагнита;
• толкатель механически воздействует на контакты и растягивает пружину, выполняющую роль возвратного механизма (если контакты реле сделаны из пружинящего материала, то возвратной пружиной служат сами контакты);
• контакты подразделяются на неподвижные и подвижные, образуя нормально замкнутые (NC) или нормально разомкнутые (N0) группы контактов;
• при воздействии на контактные группы производится размыкание NC контактов и замыкание N0 контактов.
Магнитная система и контактные группы реле размещаются в корпусе, защищающем катушку и контакты от внешних механических воздействий и загрязнений. Корпус реле состоит из:
• основания, на котором собрана магнитная система и контактные группы, через основание выведены наружу контакты для присоединения реле к внешним устройствам,
• крышки и герметичной прокладки (герметичной заливки).
Конструкция электромагнитного реле
Рис. 4.6. Конструкция электромагнитного реле

Рассказать друзьям

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Добавить комментарий

Найти готовую работу