Релелер туралы жалпы мәліметтер

Реле дегеніміз – кіріc сигналы белгілі бір мәнге жеткенде шығыс сигналының секірмелі өзгерісі байқалатын құрылғы. Шығыс контактілер не тұйықталады – басқарылушы тізбекте тоқ (кернеу) пайда болады, не ажырайды.

Реле классификациясы

Релелер контакттарының бастапқы қалыптарына байланыcты: тұйықталған, ажыратылған және өзгермелі контакты реле болып бөлінеді.

Осыған сәйкес, реле қолданыс тапқан техника салаларына байланысты: телеграфты, телефонды, авиациялық және т.б. реле типтері болады. Релені іске қосатын сыртқы әсерлердің физикалық табиғатына байланысты электрлік (бұдан ары қарай ток релесі, кернеу, қуат, кедергі, жиілік релесі және т.б. болып бөлінеді), механикалық (жылжу, жылдамдық, үдеу, қысым, деңгей релесі және т.б.), жылулық, оптикалық, акустикалық, химиялық, магниттік және т.б. релелер болады. Атқаратын функцияларына байланысты қорғаныс релеі, бақылау, басқару, дабыл және басқа релелер ажыратылады. Реле атауларында көбінесе оның негізгі құралдарының ерекшеліктері жайлы (электромагниттік, магнитті-электрлік, электротермикалық, контакттық, контактсыз, биметаллдық, соленоидты және т.с.с.) немесе реле құрылысы жайлы (герметикалық, герметикалық емес)мәлімет болады. Реле бір уақытта бірнеше бір-бірінен тәуелсіз электр тізбектерін басқара алады.

Релеге келіп түсетін тоқ түріне байланысты релелер келесідей бөлінеді:

Тұрақты тоқ (нейтралды реле: басқарушы сигнал өрісі маңызды емес, тек оның бар болуы/жоқ болуы бекітіледі; өрістелген реле: басқарушы сигнал өрісіне сезімтал, өріс ауысқанда өзгереді; комбинирленген реле: басқарушы сигналдың бар болуы/жоқ болуы да, өрісі де әсер етеді);Айнымалы тоқ.

Контакттарға түсірілетін жүктемеге байланыcты.

Іске қосылу уақытына байланысты жылдам әсер етуші ( ), қарапайым( ) және уақыт ұсталымымен (уақыт релесі) болады.

Атқару типіне байланысты: электромеханикалық реле, электромагниттік реле (электромагнит орамы өзекке қатысты қозғалмайды); Герконды реле; магнитті-электрлік реле (контактілі электромагниттер орамы өзекке қатысты қозғалмалы); термореле (биметаллдық); электродинамикалық реле; ферродинамикалық реле, индукциялық реле; статикалық реле; ферромагниттік реле; ионды реле; жартылай өткізгіштік релелер.

Бақылаушы шамаға байланысты: кернеу релесі; тоқ релесі; қуат релесі; пневматикалық қысым релесі; оқшаулауды бақылау релесі.

Реле атқарушы элементінің басқарушы шамаға әсер ету тәсіліне байланысты, атқарушы элементі (электромеханикалық релелерде атқарушы элемент ретінде қозғалмалы контакттық жүйе болады) тікелей басқару тізбегіне әсер ететін - тура ісер етуші, атқарушы элементі бақылау тізбегіне басқа аппараттар арқылы әсер ететін - жанама әсер етуші болып бөлінеді.

Қабылдау элементінің қосылу тәсіліне байланыты бастапқы, екіншілік және аралық релелер ажыратылады.

Бастапқы релелер тікелей басқару тізбегіне қосылады.

Екіншілік релелер тоқтың немесе кернеудің өлшеуші трансформаторлары арқылы қосылады.

Аралық релелер басқа релелердің атқарушы құралдарынан жұмыс істейді және сигналдың күшеюі мен көбеюіне арналады, яғни бірнеше тізбекке әсер етеді.

Реле құрылысы

Әдетте реле үш негізгі функционалды элементтерден тұрады: қабылдаушы, аралық және атқарушы.

Қабылдаушы (бастапқы) элемент бақылау шамасын қабылдап, оны басқа физикалық шамаға түрлендіреді.

Аралық элемент осы шама мәнін берілген мәнмен салыстырып, мән берілген мәннен асқанда атқарушы элементке бастапқы ықпалын жібереді.

Атқарушы элемент реле ықпалын басқару тізбектеріне жібереді. Осы элементтердің барлығы анық көрсетілген немесе өзара байланықан бола алады.

Қабылдаушы элемент реленің міндеті мен әсер ететін физикалық шама түріне байланысты жұмы істеу принципі мен құрылысы бойынша түрлі міндет атқарады. Мысалы, максималды тоқ релесінде немесе кернеу релесінде қабылдаушы элемент электромагнит түрінде орындалған, қысым релесінде – мембрана немее сильфон түрінде, деңгей релесінде – қалтқы түрінде және т.б.

Атқарушы элемент құрылысына байланысты реле контактты және контактсыз болып бөлінеді.

Контактты релелер басқару тізбегіне электрлік контакттар арқылы әсер етеді. Олардың тұйықталған немесе ажыратылған қалыптары толық қысқа тұйықталуды немесе шығыс тізбектің толық механикалық үзілуін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Контактсыз релелер басқару тізбегіне шығыс электр тізбектері (кедергі, индуктивтілік, сиымдылық) параметрлерінің жылдам (секірмелі түрде) өзгеру жолымен немесе кернеу (тоқ) деңгейінің өзгеру жолымен әсер етеді.

Реленің негізгі сипаттамалары шығыс және кіріс мән параметрлері арасындағы тәуелділікпен анықталады.

Реленің келесідей негізгі сипаттамаларын ажыратады:

- реленің іске қосу шамасы – реле қосылатын кіріс шама параметрінің мәні. кезінде шығыс мән -ге тең, ал кезінде мәні -дан -ға секірмелі түрде ауысып, реле қосылады. Реле сәйкестендірілген іске қосылу шамасы кірістірме деп аталады.

- Рср реленің іске қосылу қуаты – қабылдаушы органды тыныштық қалпынан жұмыс қалпына ауыстыру үшін оған жіберілетін минималды қуат.

- Рупр басқару қуаты – ауысу кезінде реленің коммутацияланушы органдарын басқаратын қуат. Басқару қуатына байланысты төмен қуат тізбекті реле (25 Вт дейін), орта қуатты тізбек релесі (100 Вт дейін), күштік релелерге жататын және контакторлар деп аталатын жоғарғы қуатты тізбек релесі (100 Вт-тан жоғары) болады.

- Реленің іске қосылу уақыты tpc – реле кірісіне Xcp сигналын бергеннен басқару тізбегіне әсер етуіне дейінгі уақыт. Іске қосылу уақытына байланысты қарапайым, тез әсер етуші, баяу реле және уақыт релесі болыпбөлінеді. Әдетте қарапайым реле үшін ctp=50…150 мс, тез әсер ететін реле үшін tcp 1 с.

- Номиналды мәндер – тоқ, кернеу, уақыт және басқа да релеге есептелген шамалар.

- Реле кірістірмесі – реле сәйкестендірілген іске қосылу шамасының мәні (реледе іске қосылу шамасын қандай да бір шектеулерде орнықтыратын кірістірмелер бар).

Релеге қойылатын талаптар:

1. Сенімділік – құрылғының талап етілетін уақыт аралығында немесе талап етілетін атқарымда берілген шектеулерде өзінің эксплуатациялық көрсеткіштерін сақтай отырып, берілген амалдарды орындай алуы.

2. Селективтілік – реленің тек зақымдалған аймақтарын сөндіре алуы.

3. Сезімталдық – реле жұмыс істей алатын кіріс параметрінің минималды мәнімен сипатталады.

4. Тез әрекеттілік – реле басқарушы функцияларының уақытылы орындалуын қамтамасыз ете алуы.

5. Дәлдік – реленің берілген параметрлер өзгерісінің шектеулерімен жұмыс істей алуы.

6. Қолдану кезіндегі қауіпсіздік.

Іске қосқыштар

Іске қосқыш деп тұрақты және айнымалы токтың электр жүктемелерін коммутациялауға арналған құрылғы аталады.

Жалпы өнеркәсіптік мақсатттағы электрмагнитті іске қосқыш – негізінен алғанда қысқа тұйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқыштарды қашықтықтан басқаруға арналған коммутациялық электр аппарат.

Практикада қолданылатын схемаларды ескере отырып, электрмагнитті іске қосқыштарға қосымша міндеттер жүктеледі:

- желінің фазаларын орамдарға қосу реттілігін өзгерту арқылы қозғалтқыштың қозғалу бағытын реверстеу (кері бағыттау);

- Y/D қозғалтқыштың орамдарын қосу схемасын өзгерту;

- қозғалтқышты асқын жүктемелерден және қызып кетуден, оқшауламаның кедергісінің төмендеуінен және т.с. қорғау.

Автоматты басқару схемасының элементі ретінде іске қосқышқа қойылатын талаптарды ескере отырып, оған көп жағдайда бірқатар қосымша функциялар жүктеледі:

- реверсивтік схемаларда контакторлардың бір мезгілде қосылу мүмкіндігін электрлік және механикалық блоктау;

- іске қосқышты жергілікті және қашықтықтан басқаруға арналған тізбектер жасау;

- жұмыстың ниет етілмеген режимдерінен қорғау;

- басқару тізбектерінің күш беретін тізбектерін бақылау және олардың күйі туралы белгі беру.

Өнеркәсіп шығаратын магнитті іске қосқыштар әртүрлі климаттық белдіктерде қолдануға, әртүрлі жағдайларда орналастыруға есептелген. Автоматты басқару жүйелерінің элементі ретінде электрмагнитті іске қосқышрға тозуға төзімділік бойынша жоғары талаптар қойылады.

Іске қосқыштар негізінен алғанда қащықтықтан іске қосудың стационарлық қондырғыларында желіге тікелей қосумен қолдануға, жиілігі 50 Гц болатын айнымалы токтың 380 В дейін және 660 В кернеуі кезінде қысқа тұйықталған роторы бар үш фазалы асинхронды электр қозғалтқыштарды тоқтатуға және реверстеуге (кері бағыттауға) арналған. Жылу релелері бар болған кезде іске қосқыштар басқарылатын электр қозғалтқыштарды жол берілмейтін ұзақтықтағы асқын жүктемеден қорғауды жүргізеді. Асқын кернеулерді шектегіштері бар іске қосқыштар жартылай өткізгіш техниканы қолдана отырып басқару жүйелеріндегі жұмысқа жарамды.

Классификациясы:

Іске қосқыштар мыналар бойынша классификацияланады:

- жүктемені (әдетте электр қозғалтқыштың) қосу схемасының түрі бойынша реверсивті емес немесе реверсивті;

- бас тізбектің номиналды кернеуі бойынша;

- орналастыру категориясы бойынша:

...қорғау дәрежесі IР00 (ашық): жылытылатын бөлмелерде панельдерде, жабық шкафтарда және судың, шаңның және бөгде заттардың келіп түсуінен қорғалған басқа жерлерде орнатуға арналған;

...қорғау дәрежесі IP40 (қабықта): бұларда қоршаған ортада шаңның айтарлықтай мөлшері жоқ және іске қосқыштың қабығына судың түсуіне жол берілмейтін, жылытылмайтын бөлмелердің ішінде орнатуға арналған;

...қорғау дәрежесі IP54 (қабықта), күннің сәулесінің түсуінің және атмосфералық жауын-шашынның тікелей әсерінен қорғалған жерлерде, ішкі және сыртқы қондырғыларға арналған.