Общие сведения и классификация реле

Реле – это устройство, в котором при плавном изменении входной величины, выходная величина изменяется скачкообразно.

Статическая характеристика реле – это зависимость выходной величины Y от входной X (см. рис. 2.7).

Рис 2.7. Статическая характеристика реле

Если X < ΔX, то Y = 0; если X > ΔX, то Y = |Y₀| и при дальнейшем возрастании X, Y не увеличивается. Такая статическая характеристика называется релейной.

Классификация реле

Неэлектрическое реле

В неэлектрическом реле входная величина неэлектрического характера: температура, давление, расход, уровень, скорость и т.д.

Тепловое реле (рис. 2.8) предназначено для защиты электродвигателя от перегрузки при работе его в длительном режиме, т.е. при длительной работе с нагрузкой на 20 % и выше номинальной электропривод должен быть отключен.

Принцип работы теплового реле будет следующим. При токе выше номинального на 20 % и более, нагреватель 1 отдает больше тепла. Под действием этого тепла биметаллическая пластина 2 изгибается, и освобождается поворотный рычаг 3, который под действием пружины 4 поворачивается, и контакты 5 размыкаются. Вследствие этого напряжение с катушки контактора снимается, и электродвигатель отключается от сети. Чтобы привести все в исходное положение нужно нажать кнопку возврата 6.

Промышленностью выпускаются следующие типы тепловых реле: ТРН -10А, ТРН -10, ТРН -25, ТРН-40 – двухполюсные тепловые реле; ТРП-60, ТРП-150, ТРТП-110, ТРТП-120, ТРТП-130, ТРТП-140, ТРТП-150 – однополюсные тепловые реле.

Рис. 2.8. Тепловое реле: 1 – нагревательный элемент; 2 – биметаллическая пластина; 3 – поворотный рычаг; 4 – пружина; 5 – контакты; 6 – возврат

Электрические реле

К электрическим реле относят электромагнитные реле, у которых выходная величина носит электрический характер (рис. 2.9).

Воспринимающим элементом реле является катушка 1, промежуточным элементом ― пружина 7, исполнительным элементом ― контакты 5 и 6.

Принцип работы электромагнитного реле: при подачие напряжения на катушку неподвижный магнитопровод намагничивается и якорь 3 притягивается, при этом контакты 5 размыкаются, а контакты 6 замыкаются.

При снятии напряжения с катушки под действием пружины 7 якорь и контакты возвращаются в исходное состояние.

Воспринимающим элементом реле является катушка 1, промежуточным элементом ― пружина 7, исполнительным элементом ― контакты 5 и 6.

Основными параметрами электромагнитного реле являются:

напряжение и ток срабатывания; напряжение и ток отпускания.

В зависимости от времени срабатывания электромагнитные реле разделяются на:

– быстродействующие: время срабатывания меньше 0,05 с; – нормальные: время срабатывания от 0,05 до 0,15 с;

– замедленные: время срабатывания от 0,15 до 1,0 с;

– реле времени: время срабатывания больше 1 с.

Рис. 2.9. Принципиальная схема электромагнитного реле:

1 – катушка; 2 – магнитопровод; 3 – якорь; 4 – контактный мостик;

5 – размыкающие контакты; 6 – замыкающие контакты; 7 – возврат- ная пружина; 8 – немагнитная прокладка

Рассмотренное реле (рис. 2.9) является нейтральным, т.к. его работа не зависит от направления тока, проходящего по катушке.

Некоторые типы нейтрального реле: РПУ-1; РПУ-2; ПЭ-11; МКУ-48; РЭВ-820, РЭВ-821, РЭВ-825, РЭВ-822, РЭВ-826, РЭВ-828.

Реле, чувствительные к направлению тока, проходящего через катушку, называются поляризованными.

Поляризованные реле относятся к реле постоянного тока и бывают двух и трехпозиционные. Такие реле широко применяются в качестве чувствительных элементов в регуляторах.

Реле времени

Реле времени предназначены для получения необходимого интервала времени от момента подачи импульса на катушку до момента срабатывания контактов, расположенных в управляющей цепи схемы. Упрощенная классификация реле времени приведена на рис. 2.10.

Рис. 2.10. Упрощенная классификация реле времени

Реле времени типа ЭВ-238 с часовым механизмом обеспечивают задержки времени при срабатывании реле: время задержки (выдержки) от 0 до 20 с.

Моторные реле времени типа ВС-10 также обеспечивают задержку времени при срабатывании реле.

Пневматические реле времени типа РВП-1м и РВП-72 обеспечивают задержку времени как при срабатывании, так и при отпускании реле.

Электромагнитные реле постоянного тока обеспечивают задержки времени при отпускании реле. К ним относят следующие типы реле: РЭ-500, РЭ-511, РЭ-512, РЭ-513, РЭ-514, РЭ-515, которые обеспечивают задержку времени до 5 с.

Принцип работы реле времени электромагнитного замедления: чтобы обеспечить задержку времени при отпускании реле с помощью контактов других реле снимают напряжение с катушки, но якорь реле отпадает ни сразу, т.к. у реле имеется демпфер (латунная или алюминиевая гильза, которая устанавливается на сердечник магнитной системы).

В момент отключения магнитный поток катушки является переменным, и пересекая демпфер, он индуктирует в нем переменное ЭДС. Через демпфер проходит ток, который возбуждает магнитный поток, способствующий замедлению исчезновения главного магнитного потока (см. рис. 2.11).

Рис. 2.11. График изменения магнитного потока от времени: t_в – время задержки реле

Условные обозначения катушек и контактов реле времени

а б в

Рис. 2.12. Катушка (а), замыкающий (б) и размыкающий (в) контактыреле времени с задержкой при срабатывании реле

:

а б в

Рис. 2.13. Катушка (а), замыкающий (б) и размыкающий (в) контактыреле времени с задержкой при отпускании реле

Электронные реле обеспечивают задержку времени от нескольких долей секунд до двух секунд (полупроводниковые реле).