Электромагнитные реле

Классификация реле по техническим параметрам

Классификация реле по выполняемой функции

Электромеханические реле автоматики

Релейный элемент автоматики (реле) – устройство, преобразующее плавное изменение входной величины в скачкообразное изменение выходной.

При непрерывном возрастании входной величины X до значения X _ср, происходит срабатывание реле и скачкообразное изменение выходной величины Y, от Y = 0 (или Y = Y _min) до Y = Y _max, которое не изменяется при дальнейшем увеличении входного сигнала X. При уменьшении входной величины X до X _отп = X _ср–D X, при котором реле отпускает, происходит обратное скачкообразное изменение выходной величины Y от Y _max до 0 (или Y _min), которое остается неизменным при дальнейшем уменьшении сигнала X, рис. 3.24.

Рис. 3.24. Характеристика релейного элемента

Реле – слаботочные аппараты, коммутируемые токи обычно не превышают 6 А. Электромагнитные реле, в отличие от бесконтактных аппаратов, имеют подвижную систему. Условия коммутации этих токов при невысоком напряжении (до сотен вольт) являются легкими. Поэтому общая структура релейного аппарата определяется параметрами и характеристиками входного измерительного органа (приводной системы), который реагирует на подаваемый сигнал и приводит к срабатыванию реле.

В зависимости от характера сигнала, подаваемого на измерительный орган и выполняемой функции, реле подразделяются на следующие виды

- токовые реле – реагируют на величину тока, протекающего по обмотке;

- максимальные токовые реле – срабатывают при поступлении тока в обмотку больше тока уставки;

- реле максимального напряжения – срабатывают при превышении напряжением заданного значения;

- реле минимального напряжения – срабатывают при снижении напряжения ниже заданного значения;

- реле мощности – реагируют на величину мощности, которая фиксируется его измерительным органом;

- реле времени – создают выдержку времени в широких пределах (в зависимости от конструкции);

- реле направления энергии – реагирует на изменение потока мощности;

- реле сопротивления (реактивного или полного) – измеряют сопротивление от места установки реле до точки повреждения в сети, пропорциональное расстоянию между ними;

- дифференциальные реле – реагируют на разность двух параметров, например токов;

- промежуточные реле – коммутируют токи, значительно превышающие токи управления реле, обычно имеют много пар коммутирующих контактов.

Чувствительность реле – характеризуется минимальным параметром срабатывания. Чувствительность можно характеризовать также минимальной мощностью обмотки, потребляемой при срабатывании

,

где I _{ср min} – минимальный ток срабатывания, R – сопротивление обмотки.

По чувствительности реле подразделяют

- высокочувствительные реле P _min £ 0,01 Вт;

- чувствительные реле P _min £ 0,1 Вт;

- нормальные реле P _min > 0,1 Вт.

Мощность контактов реле, или коммутируемая мощность, характеризуется произведением максимального отключаемого тока на напряжение на разомкнутых контактах. При постоянном токе малая мощность контактов равна примерно 50 Вт, средняя – около 150 Вт.

Время срабатывания реле (t _сраб) определяет классы реле

- сверхбыстродействующие реле t _сраб £ 0,001 с;

- быстродействующие реле t _сраб £ 0,05 с;

- нормальные реле t _сраб @ 0,15 с.

Коэффициент возврата – отношение параметра отпускания реле к параметру срабатывания. Например, для токового реле

k _в = I _отп / I _сраб.

Высокие значения k _в лежат в пределах 0,8…0,95, низкие – 0,3…0,5.

Коэффициент запаса – отношение намагничивающей силы обмотки при рабочем токе к намагничивающей силе при токе срабатывания электромагнита.

k _зап = (I w)_раб / (I w)_сраб.

Коэффициент запаса характеризует надежность работы реле. Для стационарно установленных реле коэффициент запаса составляет 1,1…1,4. Для реле, установленных на подвижных объектах (электрокары, автомобили) коэффициент запаса доходит до 4-х. Чем больше k _зап тем менее экономично реле.

Электромагнитные реле приводятся в действие электромагнитами постоянного и переменного тока. Наиболее часто на электромагнитном принципе выполняются токовые и промежуточные реле. Обмотки промежуточных реле включаются на полное напряжение, так называемые параллельные или шунтовые обмотки, такие обмотки имеют сравнительно высокое сопротивление (сотни и тысячи Ом). Обмотки токовых реле включаются последовательно с основным сопротивлением нагрузки, такие обмотки называются последовательными или сериесными. Они должны иметь сопротивление значительно ниже сопротивления той цепи, куда они включаются.

Дистанционные переключатели аналогичны, по принципу действия, электромагнитным реле. Они имеют два спаренных электромагнита с автономными катушками на каждом из них. При подаче напряжения на одну из них происходит переключение в одно положение, при подаче на другую – в другое. Фиксация якоря электромагнита происходит при обесточенной катушке.

В автоматике часто приходится выбирать одну цепь из нескольких. Для этого служат шаговые искатели, которые последовательно переключают ряд цепей до нахождения искомой, рис. 3.25.

Рис. 3.25 Шаговый искатель

При подаче импульса тока на обмотку 1 электромагнита якорь 8 притягивается, поворачивая деталь 6 по часовой стрелке вокруг оси О₂. При этом ролик, укрепленный на детали 5, переместится вниз и западет на новый зуб храпового механизма. При исчезновении тока и тяговой силы в электромагните храповое колесо 4 повернется вокруг оси О₁ на один зуб за счет силы пружины 7. При этом подвижный контакт 3 повернется на соответствующий угол и замкнется с новой токоведущей ламелью 2. Каждому импульсу тока в катушке 1 соответствует переход контакта 3 на новую ламель. Номер позиции определяется количеством поданных импульсов. Количество ламелей на одном поле (в одной плоскости) обычно бывает от 11 до 50, скорость обхода составляет от 1 до нескольких десятков шагов в секунду.

Возможен вариант построения шаговых искателей и на магнитоуправляемых контактах (герконах). По окружности располагается ряд герконов. Около них с определенной скоростью перемещается постоянный магнит. Когда постоянный магнит окажется около того или иного геркона, его магнитное поле заставляет сработать этот геркон. Когда постоянный магнит уйдет от геркона, контакты его разомкнутся и геркон перейдет в исходное состояние.

Дата добавления: 2014-01-03