Реле

Что такое реле и с чем его "едят"?

Реле представляет собой автоматическое устройство коммутации, которое работает в ключевом режиме. Коммутировать цепи можно и вручную, но только применение реле открыло широкие возможности по автоматизации процессов коммутации силовых цепей.

Принцип работы

Электромеханический электронный компонент предназначен для разделения цепей управляющих сигналов и сильноточной нагрузки. Важным положительным преимуществом любого реле является гальваническая развязка входной и выходной цепи. Любое реле срабатывает при увеличении входной величины до определенного значения. После достижения порогового значения, скачком срабатывает исполнительный механизм и замыкает выходную цепь. Входная величина может иметь различную природу: напряжение и температура. Также различается специфика применения. В зависимости от этого различают несколько разновидностей реле:

• электромагнитные;
• автомобильные;
• термореле.

Электромагнитные. Конструктивные элементы:

• электромагнитная катушка на сердечнике;
• якорь с пружиной;
• неподвижные контакты;
• подвижная контактная пластина.

Напряжение, подаваемое на обмотку, создает магнитное поле вокруг проводника с током (катушкой). Это поле притягивает якорь, преодолевая сопротивление пружины. Якорь механически воздействует на подвижную контактную группу, которая электрически замыкается с неподвижной группой. В результате, замыкается выходная цепь, на нагрузку подается напряжение и протекает электрический ток.

Основные параметры электромагнитных реле

• Напряжение срабатывания (В);
• Максимальное коммутируемое напряжение (В);
• Максимальный коммутируемый ток;
• Число контактных групп;
• Вид коммутации (типы переключателей).

Напряжение срабатывания определяется величиной, при которой происходит коммутация выходной цепи. В зависимости от разновидности устройства, оно может быть как постоянным, так и переменным. Можно выбрать следующие реле: 3-5 Вольт, 6-12 Вольт, 24 Вольта и 48-380 Вольт. Максимальное коммутируемое напряжение и ток определяет срок службы изделия. Не следует превышать эти значения. Максимальное коммутируемое напряжение может быть как переменным или постоянным. Покупая изделие вы должны определиться с числом контактных групп на нем. Если контактных групп реле больше одной, появляется возможность с помощью одного реле управлять несколькими устройствами. Так же существуют разные типы переключателей:

• SPDT (Single Pole, Double Throw). Один полюс и два направления, в которых к одному общему контакту может быть подключен один из двух других контактов (переключающее),
• DPDT (Double Pole, Double Throw). Два полюса и два направления. По принципу коммутации аналогично реле типа SPDT, но с двумя электрически независимыми группами контактов,
• SPST (Single Pole, Single Throw). Один полюс и одно направление. Здесь единственный контакт может быть подключен только к одному контакту (или отключен от него). В зависимости от этого различают реле с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами.

Характеристика дополнительных параметров:

• количество циклов срабатывания;
• сопротивление обмотки;
• ток срабатывания;
• ток отпускания;
• сопротивление электрического контакта;
• материал контактов.

Причины возможных неисправностей

• Подгорание контактов выходной цепи. В момент замыкания и размыкания между контактами происходит процесс искрообразования, что приводит к появлению нагара. Для уменьшения влияния этого явления могут устанавливаются искрогасители из резистора и конденсатора. Различают постепенное подгорание контактов, связанное с естественным износом и аварийный режим, когда идет ускоренный износ, связанный со значительным превышением коммутируемого выходного тока, который можно проверить мультиметром (до 10-20 ампер) или токовыми клещами и напряжения.
• Значительное превышение входного напряжения. Допускается незначительные входные колебания. Если входное значительно превышает напряжение срабатывания, катушка может сгореть и реле выйдет из строя.
• Пониженное входное напряжение. В таком случае механизм просто не сработает.
• Межвитковое замыкание в катушке. Может произойти из-за заводского брака (например в случае некачественной изоляции обмотки) или превышения входного напряжения и перегрева.

Автомобильные. Широкое распространение получили в автомобильной промышленности. Автомобильные реле могут коммутировать токи в десятки ампер, например при включении вентилятора обдува радиатора системы охлаждения. Это разновидность электромагнитных и отличаются следующими особенностями.

• Напряжение срабатывания (включения) может быть только постоянным и зависит от используемых аккумуляторов в соответствующей модели автомобиля: 6В, 12 В или 24 В.
• В автомобильных реле коммутируемое напряжение также не может превышать бортовое.
• Конструктивно снабжены специальными крепежными элементами (обычно под болт или винт).

Остальные параметры устройств полностью совпадают с параметрами электромагнитных реле. Используются для коммутации токов в десятки ампер. В цепи включения таких реле для защиты нагрузки устанавливается предохранитель.

Термореле. Если электромагнитные и автомобильные управляются напряжением, то входной управляющей величиной термореле является температура.

Основные параметры

• Температура срабатывания (В);
• Температура восстановления (В);
• Максимальное коммутируемое напряжение (В);
• Максимальный коммутируемый ток.

Присоединение выводов реле обычно выполняется методом пайки. В стационарных условиях это электрический паяльник средней мощности, а в аварийных или вдали от розетки 220 В - газовая горелка.

Термореле всегда имеет одну контактную группу.

Обычно они рассчитаны на коммутацию нагрузки, подключенной напрямую к сети переменного напряжения. Имеют нормально замкнутые контакты. При превышении температуры срабатывания выше допустимой, контакты размыкаются, разрывая цепь нагрузки. После снижения температуры до так называемой температуры восстановления, они опять подключает нагрузку. Температура восстановления на несколько градусов (или десятков градусов) ниже температуры срабатывания. Этот вид используется преимущественно в целях защиты нагрузки. Термореле различаются конструктивными особенностями, например:

• KSD 9700 (95°C, 5A, 250V);
• KSD 301 (85°C, 10A, 250V)

При замене термореле, следует покупать полностью идентичное, рассчитанное на ту же температуру и коммутируемый ток. Купить рассчитанное на близкую температуру можно, если такое отклонение допускается электрической схемой. Также заменяемое термореле должно подходить по конструктивным особенностям. В нашем Интернет магазине вы можете купить все типы реле по доступной цене и доставкой по всей Украине. Добро пожаловать в мир радиоэлектроники!