Контакти реле. Принцип дії і призначення роботи реле


Опубликованно 17.10.2018 02:52

Контакти реле. Принцип дії і призначення роботи реле

Реле – пристрій для включення і виключення електричних ланцюгів, один з «довгожителів» серед радіотехнічних елементів. Незважаючи на відносно просту конструкцію, воно володіє високою ефективністю і надійністю. Навіть в даний час в деяких пристроях не існує альтернативи. Незважаючи на існування силових напівпровідникових приладів, контакти реле до цих пір є самим простим способом комутації потужних навантажень в слабкострумових ланцюгах. Призначення

Елементарна електрична схема складається з джерела живлення, вимикача і навантаження. В ідеалі всі три елементи повинні відповідати один одному по напрузі, а головне – по струму. Це обов'язкова умова нормальної роботи ланцюга. Якщо допустимий струм через вимикач більше, ніж споживаний навантаженням, нічого страшного не станеться. Більш того, такий розмикальний прослужить набагато довше. Коли ж струм, що протікає через вимикач, перевищує гранично допустимий, починаються проблеми.

Виражаються вони в іскрінні контактів, що в кінцевому рахунку позначається на терміні їх служби. Здавалося б, досить встановити відповідний навантаженні вимикач і все буде нормально. Це так, але не завжди можливо. Справа в тому, що чим вище допустимий струм, тим більше габарити розмикачі. При цьому навантаження може бути досить великою, а управляти нею доводиться, наприклад, з пульта на якому немає місця для великої вимикача.

У цьому випадку і встановлюють реле. Для його включення потрібно відносно маленький струм. Потужність навантаження може бути досить значною, при цьому реле можна винести за межі того ж пульта управління і встановити в місці, де габарити не мають принципового значення.

Пристрій реле

Відразу слід зазначити, що існує велика різноманітність приладів контролю напруги. У статті буде розглянуто найбільш поширене електромагнітне реле. Складається воно з наступних частин: електромагнітна котушка з сердечником; якір; комутовані контакти реле; поворотна пружина.

Реле виконано в закритому, іноді герметичному корпусі. Це охороняє його механізм від попадання пилу і вологи. Для підключення пристрою зовні корпусу є висновки контактів і обмотки котушки.

Принцип роботи

Ключовим елементом реле є електромагнітна котушка, в даному випадку її називають обмоткою. У конструкції вона виконує функцію соленоїда. При протіканні струму через котушку виникає магнітне поле, за рахунок якого притягається до сердечника якоря, жорстко з'єднаний з рухомим контактом реле. Він при переміщенні замикає електричний ланцюг. Після того, як напругу з обмотки буде знято, якір під дією пружини повертається у вихідне положення, розмикаючи контакти реле.

Опір котушки, а значить, і кількість витків, що залежать в основному від потужності підключається навантаження. У відповідності з цим зростають і габарити обмотки реле. Однак у будь-якому випадку, струм, споживаний котушкою, в десятки, а то і сотні разів менше комутованого контактами. Це властивість і дозволяє використовувати реле в якості проміжного. Спочатку слабкострумових вимикачем живиться саме реле, а потім воно своїми контактами подає напругу споживачеві. Таке використання пристрою стало основним і одержало найбільш широке поширення. У цьому випадку фахівці кажуть, що навантаження підключена через контакти проміжного реле. Таким чином, виключається залежність вимикача від потужності заживлюємо пристрої. Що таке контакти

Стосовно до реле, це питання не просте, як може здатися. Справа в тому, що в цьому випадку маються на увазі не тільки механічні контакти, які перемикаються всередині пристрою. Коли говорять про реле, мають на увазі всі висновки, які перебувають на його корпусі. Розділити їх можна на два види: Контакти обмотки. Іноді на реле їх може бути більше двох. Комутовані.

Щоб уникнути плутанини, ці висновки часто називають контактами підключення реле. Іноді їх кількість може досягати 10. При цьому через відсутність стандартизації не завжди зрозуміло, куди яку ланцюг підключати. Розібратися допоможе призначення контактів реле, яка майже завжди нанесена на його корпус. Якщо ні – доведеться шукати опис. Контакти обмотки підключені безпосередньо до її висновків. На них подається напруга, від якого спрацьовує реле. Обмоток може бути декілька, і у кожного буде своя пара контактів. Іноді котушки можуть бути з'єднані між собою провідниками, якщо необхідно забезпечити певний алгоритм їх спрацьовування.

Матеріал комутованих контактів

Термін служби деяких реле складає десятки років. При цьому всі його деталі відчувають великі навантаження, особливо контакти. По-перше, вони відчувають механічні впливи, пов'язані з переміщенням якоря. По-друге, на них негативно впливають великі струми навантаження. Тому контакти реле повинні відповідати наступним вимогам: Висока електропровідність. Забезпечує мале падіння напруги. Хороші антикорозійні якості. Висока температура плавлення. Мала ерозія. Контакти повинні бути стійкі до переносу металу, який неминучий при постійному замиканні і розмиканні.

Всі перераховані якості безпосередньо залежать від використовуваного матеріалу. Розглянемо основні метали, використовувані для виготовлення реле: Мідь повністю відповідає висунутим вимогам, за винятком стійкості до корозії. Тому часто використовується в контактах реле з герметичним корпусом. Крім того, мідь володіє ще одним плюсом – відносно низькою вартістю, порівняно з іншими металами. Єдиним її недоліком є схильність до окислення при тривалій роботі. Тому вона використовується там, де передбачений короткочасний режим роботи, наприклад, в контактах реле поворотів. Срібло володіє відмінною провідністю і зносостійкістю. Не викликає іскріння під час комутації індуктивного навантаження. При цьому срібні контакти не володіють достатньою дугостойкостью, тому не можуть використовуватися для управління навантаженнями значної потужності. Крім того, у них досить висока вартість. Тому контакти мають комбіновану конструкцію – мідь з напиленням срібла. Вольфрам має великий зносостійкістю і стійкістю до високої температури. Виготовлені з нього контакти здатні комутувати дуже високі струми (десятки ампер).

Крім матеріалу, контакти реле розрізняються за способом комутації.

Нормально розімкнуті

Саме такі контакти розглядалися досі. У нейтральному положенні, тобто коли на обмотку реле не подається живлення, вони розімкнуті. Після включення напруги якір притягається до сердечника і контакти замикаються. Нормально розімкнуті контакти частіше інших використовуються в різних електричних схемах, в основному як проміжні. Нормально замкнуті

Алгоритм їх роботи прямо протилежний. Контакти замкнуті при знеструмленому реле, і відключаються при появі напруги на обмотці. Використовується при реалізації різних блокувань і в ланцюгах сигналізації. Типовим прикладом використання нормально замкнутих контактів є механічне реле регулятор. Коротко про його роботу поговоримо нижче.

Через нормально замкнуті контакти подається напруга на обмотку збудження. Відповідно, при відпущеному якорі генератор виробляє електричний струм. Відбувається підзарядка акумулятора. Як тільки напруга в бортовій мережі перевищує встановлене значення, якір притягається, контакти реле-регулятора відпускаються, обмотка збудження знеструмлюється. У результаті знижується напруга на виході генератора.

До речі, незважаючи на те, що давно з'явилися електронні реле-регулятори, власники старих автомобілів не поспішають ставити їх замість механічних. Пов'язано це з безвідмовною роботою останніх протягом багатьох років. Це до питання про надійність.

Перемикаючі

У цьому випадку реле є і нормально замкнутий і розімкнутий контакти. Причому найбільше їх не чотири, як може здатися, а три. Справа в тому, що один з них спільний. Всього на корпусі реле 5 контактів (два виводу обмотки і три комутованих). Завдяки своїй універсальності радіотехнічні елементи цього типу одержали саме широке поширення. Тому більшість сучасних реле мають перемикаючі контакти, іноді навіть кілька груп.

Маркування

Всі дані про технічні характеристики реле, як правило, нанесені на корпус. Це зовсім не зайва інформація, т. к. іноді однакові на вигляд прилади мають різне призначення і можливості. Більше того, деякі вітчизняні реле ще і називаються однаково, розрізняючись лише так званим паспортом. У цьому випадку доводиться звертатися до опису.

Що стосується імпортних реле, яких зараз велика кількість, то маркування на їх корпусі, хоч і розрізняється в залежності від виробника, але інтуїтивно зрозуміла. Як правило, там наведена інформація про робочому напрузі обмотки і максимальному струмі, що проходять через комутовані контакти. Крім того, на корпусі реле обов'язково нанесено позначення контактів реле. Автор: Олександр Шумайлов 25 Вересня, 2018



Категория: Новости