Электромагнитные реле тока и реле напряжения
Структурная схема электромагнитного реле
Электромагнитное реле (РЭМ) является элементом канала связи электрических цепей, например двух цепей ЭЦ1 и ЭЦ2. Оно может быть представлено структурной схемой, как показано на рис. 6.1а.
| б) |
| а) |
| KV |
| КА |
| Рис. 6.1. Структурная схема электромагнитного реле (а) и изображение электромагнитных приводов (катушек) реле тока КА и реле напряжения KV на электрических схемах (б) |
| х ρ FK, δRK |
| ЭММ |
| ЭЦ1 |
| КК |
| ЭЦ2 |
| РЭМ |
| МП |
Входной сигнал управления электромагнитным реле поступает из электрической цепи ЭЦ1 на обмотку включающей катушки электромагнитного привода (см. п. 3.3.1, п. 3.3.2). Входная переменная х у реле тока – электрический ток, у реле напряжения – электрическое напряжение.
Входной сигнал вызывает появление электромагнитной силы тяги в электромагнитном механизме ЭММ (см. п. 3.3.4). Под действием силы тяги якорь ЭММ перемещается, и это перемещение передается коммутирующему контакту КК (см. п. 2.2) с помощью механической передачи с возвратной пружиной (см. п. 3.2.2).
Контактная система электромагнитных реле может содержать от одного до 12 коммутирующих контактов (КК), рассчитанных на длительные постоянные или переменные токидо 16 Ау некоторых реле.
На рис. 6.1б показаны условные обозначения электромагнитных приводов (катушек) реле тока КА и реле напряжения KV.
Особенности электромагнитных реле
Реле тока и реле напряжения имеют одинаковую структуру (рис. 6.1а), но функциональные части реле имеют конструктивные отличия. Различаются в исполнении электромагнитные (втягивающие) катушки реле.
У реле тока обмотка катушки выполнена толстым проводом и имеет небольшое количество витков, что обеспечивает малое сопротивление току, протекающему по обмотке. Реле тока применяют для контроля силы тока в электрической цепи (ЭЦ1) и передачи информации о контролируемой величине типа «больше» или «меньше» в другую цепь (ЭЦ2) с помощью коммутирующего контакта (КК).
Сопротивление обмотка катушки реле напряжения большое. Оно создается большим количеством витков тонкого провода. Обмотку обычно включают на полное напряжение сети. Реле напряжения применяют для контроля уровня напряжения в электрической цепи и передачи информации о контролируемой величине в другую цепь.
Различия в конструкциях электромагнитных механизмов реле обусловлены тем, к какой электрической цепи должна быть подключена катушка реле. Если это цепь постоянного тока, то магнитопровод выполняют цельнометаллическим. Катушка удлиненная, относительно небольшого диаметра. Особенности работы реле, его динамические характеристики и характеристика управления определяются свойствами электромагнитного привода постоянного тока (см. п. 3.4, п. 3.5).
Для реле, подключаемого к электрической цепи управления переменного тока, применяют шихтованные магнитопроводы, диаметр катушки увеличивают, а длину уменьшают с целью улучшения отвода тепла от катушки и сердечника (см. п. 3.6.1). Особенности работы реле, его динамические характеристики и характеристика управления определяются свойствами электромагнитного привода переменного тока (см. п. 3.6).
Основные параметры электромагнитных реле
Электромагнитные реле характеризуются следующими основными параметрами.
Напряжение (ток) срабатывания реле (хср) – наименьшее значение напряжения на клеммах катушки электромагнитного механизма реле (или наименьшее значение тока в ней), при котором якорь надежно притягивается к сердечнику, а замыкающие контакты переходят из разомкнутого состояния в замкнутое. В паспорте реле напряжения указывается номинальное напряжение, на которое рассчитано включение катушки электромагнитного механихзма реле, несколько превышающее напряжение срабатывания. Этим обеспечивается надежность срабатывания реле.
Напряжение (ток) отпускания реле (хот) – наибольшее напряжение на клеммах катушки электромагнитного механизма реле(или наибольший ток в ней), при котором тяговое усилие, действующее на якорь электромагнитного механизма, уменьшается до значения, необходимого для надежного отпадания якоря от сердечника, а замыкающие контакты переходят из замкнутого состояния в разомкнутое состояние.
Коэффициент возврата реле – отношение напряжения (тока) отпускания к напряжению (току) срабатывания.
Время срабатывания реле (τср)– промежуток времени с момента подачи напряжения срабатывания на катушку реле до момента переключения его контактов.
Время отпускания реле (τот) – промежуток времени с момента снятия напряжения с катушки до момента возвращения контактов в исходное положение.
Уставка реле – величина напряжения или тока, на которую настроено реле и при которой оно срабатывает или отпускает.
Для повышения быстродействия реле применяют специальные схемы подключения обмотки катушки реле к электрической цепи (см. п. 3.7.1). Снижение быстродействия реле может быть осуществлено, если это требуется, также с помощью схемных решений (см. п. 3.7.2).