Устройство, схема и подключение промежуточного реле. Часть 2

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем тему о промежуточном электромагнитном реле. В первой части статьи мы рассмотрели устройство, принцип работы, электрическую схему реле и обозначение реле на принципиальных электрических схемах, а в этой части рассмотрим основные параметры и схемы включения реле.

5. Основные параметры электромагнитных реле.

Основными параметрами, определяющими нормальную работоспособность реле и характеризующие эксплуатационные возможности, являются: 1. Чувствительность. 2. Ток (напряжение) срабатывания. 3. Ток (напряжение) отпускания. 4. Ток (напряжение) удержания. 5. Коэффициент запаса. 6. Рабочий ток (напряжение). 7. Сопротивление обмотки. 8. Коммутационная способность. 9. Износостойкость и количество коммутаций. 10. Количество контактных групп. 11. Временны́е параметры: время срабатывания, время отпускания, время дребезга контактов. 12. Вид нагрузки. 13. Частота коммутаций. 14. Электрическая изоляция.

Все эти параметры подробно приводятся в технических условиях (ТУ), справочниках или в руководствах по применению реле. Однако мы рассмотрим лишь некоторые из них, которыми, как правило, пользуются при повторении радиолюбительских конструкций.

1. Чувствительность реле определяется минимальной мощностью тока, подаваемой в обмотку реле и достаточной для приведения в движение якоря и переключения контактов. Чувствительность различных реле неодинаковая и зависит от конструкции реле и намоточных данных катушки. Чем меньше электрическая мощность тока, необходимая для срабатывания реле, тем реле чувствительнее. Как правило, обмотка более чувствительного реле содержит бо́льшее число витков и имеет бо́льшее сопротивление.

Однако в технической документации параметр чувствительность не указывается, а определяется как мощность срабатывания (Рср) и вычисляется из сопротивления обмотки и тока (напряжения) срабатывания:

2. Ток (напряжение) срабатывания определяет чувствительность реле при питании обмотки минимальным током или напряжением, при котором реле должно четко сработать и переключить контакты. А для их удержания в сработанном положении на обмотку подаются рабочие значения тока или напряжения.

Ток или напряжение срабатывания указывается в технической документации для нормальных условий и является контрольным параметром для проверки реле при их изготовлении и не является рабочим параметром.

3. Ток (напряжение) отпускания приводится в технической документации для нормальных условий и не является рабочим параметром. Отпускание реле (возвращение контактов в исходное состояние) происходит при снижении тока или напряжения в обмотке до значения, при котором якорь и контакты возвращаются в исходное положение.

4. Рабочий ток (напряжение) обмотки указывается в виде номинального значения с двухсторонними допусками, в пределах которых гарантируется работоспособность реле.

Верхнее значение рабочего тока или напряжения ограничивается в основном температурой нагрева провода обмотки, а нижнее значение определяется надежностью работы реле при снижении напряжения источника питания. При подаче на обмотку реле тока или напряжения в указанных пределах реле должно четко срабатывать.

5. Коммутационная способность контактов реле характеризуется величиной мощности, коммутируемой контактами. В технической документации коммутируемая мощность указывается верхним и нижним диапазоном коммутируемых токов и напряжений, в пределах которых гарантируется определенное число коммутаций (срабатываний).

Нижний предел токов и напряжений, коммутируемых контактами, ограничивается величиной переходного сопротивления материала, из которого выполнены контакты. Для большинства промежуточных электромагнитных реле нижним пределом является нагрузка контактов током 10 – 50 мкА при напряжении на контактах 10 – 50 мВ.

Верхним пределом токов и напряжений является нагрузка контактов максимальным коммутирующим током, предусмотренным в технической документации. Верхний предел ограничивается температурой нагрева контактов, при которой снижается механическая прочность контактных материалов, что может привести к нарушению рабочей поверхности.

6. Подключение промежуточных реле.

Схемы включения промежуточных реле практически ни чем не отличаются от схем включения контакторов и магнитных пускателей. Разница состоит лишь в мощности коммутируемой нагрузки. Если контакты промежуточных реле ограничены коммутационной мощностью контактов, составляющей около 5 А, то магнитные пускатели и контакторы способны коммутировать токи более 50 А и напряжения свыше 1000 В.

Разберем подключение реле на примере простых схем.

6.1. Схема с нормально разомкнутым контактом.

Схема питается от источника постоянного тока GB1 напряжением 12 В и состоит из кнопочного выключателя SB1, катушки реле KL1 и лампы накаливания HL1.

В исходном состоянии, когда контакты выключателя SB1 разомкнуты, напряжение питания на катушке реле KL1 отсутствует. Контакт реле KL1.1, стоящий в цепи питания лампы HL1, разомкнут, и на лампу не поступает напряжение.

При замыкании контактов выключателя SB1 напряжение от батареи GB1 поступает на обмотку реле KL1. Реле срабатывает, его контакт KL1.1 замыкается и включает лампу HL1.

При размыкании контактов выключателя SB1 движение тока через обмотку реле прекращается и реле возвращается в исходное положение.

6.2. Схема с нормально замкнутым контактом.

В исходном состоянии, когда контакты выключателя SB1 разомкнуты, реле KL1 обесточено, его нормально замкнутый контакт KL1.1 замкнут и напряжение питания 12 В поступает на лампу HL1. Лампа горит.

При замыкании контактов выключателя SB1 напряжение поступает на обмотку реле KL1. Реле срабатывает, его контакт KL1.1 размыкается и разрывает цепь питания лампы HL1. Лампа гаснет.

При размыкании контактов выключателя SB1 движение тока через обмотку реле прекращается и реле возвращается в исходное положение.

6.3. Схема с нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами.

В этой схеме используются сразу два контакта реле KL1.
В исходном состоянии, когда контакты выключателя SB1 разомкнуты, реле KL1 обесточено и его нормально разомкнутый контакт KL1.1 разомкнут, а нормально замкнутый KL1.2 замкнут. При этом лампа HL1 не горит, а лампа HL2 горит.

При замыкании контактов выключателя SB1 реле срабатывает и его контакт KL1.1 замыкается, а KL1.2 размыкается. Контакт KL1.1 замыкается и включает лампу HL1, а контакт KL1.2 размыкается и выключает лампу HL2.

При размыкании контактов выключателя SB1 движение тока через обмотку реле прекращается и реле возвращается в первоначальное положение.

Рассмотренная схема включения реле не обеспечивает гальваническую развязку между обмоткой реле и нагрузкой, так как они питаются от общего источника напряжения. Т.е. если необходимо коммутировать нагрузку, например, с рабочим переменным напряжением 220 В, то и реле необходимо использовать с обмоткой, рассчитанной на такое же рабочее напряжение. Если же разделить управление обмоткой и нагрузкой, то их можно применять с любым напряжением.

6.4. Схема с гальванической развязкой.

На схеме показаны две цепи – управляющая и исполнительная (силовая):

управляющая цепь питается напряжением 12 В и включает в себя источник постоянного тока GB1, кнопочный выключатель SB1 и катушку реле KL1;

исполнительная цепь, или ее еще называют силовой, питается переменным напряжением 220 В. В нее входят две лампы накаливания HL1 и HL2, рассчитанные на рабочее напряжение 220 В, и два контакта реле KL1.1 и KL1.2, служащие для управления лампами.

При замыкании контактов выключателя SB1 напряжение от батареи GB1 поступает на обмотку реле KL1. Реле срабатывает и его контакт KL1.1 замыкается, а KL1.2 размыкается. Контакт KL1.1 замыкаясь включает лампу HL1, а контакт KL1.2 размыкаясь выключает лампу HL2.

6.5. Схема технологической сигнализации.

А теперь рассмотрим схему технологической сигнализации, используемую в системах управления технологическими процессами. Работа такой схемы заключается в контролировании технологических параметров (температура, давление, уровень) и выдаче световой и звуковой информации об отклонении этих параметров за пределы заданных значений.

Для контроля за технологическими параметрами применяют специализированные датчики и приборы, например, сигнализаторы, электроконтактные манометры и т.д., контакты которых задействованы в схеме сигнализации. При выходе параметра за пределы допустимого значения контакт датчика или прибора замыкается или размыкается и этот сигнал запускает сигнализацию в работу.

Рассмотрим упрощенную схему с одним контролируемым параметром.

Схема состоит из двух кнопок SB1 и SB2, двух промежуточных реле KL1 и KL2, сирены HA1, лампы накаливания HL1 и контакта датчика Р1.

При отклонении технологического параметра от заданного значения замыкается контакт датчика Р1 и включаются световая и звуковая сигнализации. Световая сигнализация HL1 включается при срабатывании реле KL2, которое своим нормально разомкнутым контактом KL2.1 подает фазу А1 на лампу. Звуковая сигнализация НА1 включается через замкнутый контакт датчика Р1 и нормально разомкнутый контакт KL1.2. И пока контакт Р1 не разомкнется лампа будет светить, а сирена звенеть.

Чтобы сирена постоянно не звенела, ее отключают нажатием кнопки SB2. При этом фаза А1 через контакт Р1 и контакты кнопки SB2 поступит на катушку реле KL1. Реле сработает и своим нормально разомкнутым контактом KL1.1 встанет на самоподхват, а нормально замкнутым контактом KL1.2 разорвет цепь питания звонка НА1. При возвращении технологического параметра в норму контакт датчика Р1 разомкнется и схема сигнализации вернется в первоначальное состояние.

Для проверки работоспособности сигнализации предусмотрена кнопка SВ1. При ее нажатии фаза А1 через нормально замкнутый контакт KL1.2 поступает на сирену НА1 и сирена начинает звенеть. И одновременно фаза А1 поступает на катушку реле KL2, которое срабатывает и своим контактом KL2.1 включает лампу HL1.

И в дополнение к статье видеоролик о промежуточных реле.

Ну вот в принципе и все, что хотел сказать о промежуточных реле.
Удачи!

Литература:

1. И. Г. Игловский, Г. В. Владимиров – «Справочник по электромагнитным реле», Л., Энергия, 1975 г.
2. М. Т. Левченко, П. Д. Черняев – «Промежуточные и указательные реле в устройствах релейной защиты и автоматики», Энергия, Москва, 1968, (Б-ка электромонтера, вып. 255).
3. В. Г. Борисов, – «Юный радиолюбитель», Москва, «Радио и связь» 1992 г.