Что такое реле: виды, принцип действия и области применения

Советы

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

что такое реле

Реле — это коммутационное устройство (КУ), которое включает или размыкает цепь электрической или электронной схемы при изменении входного тока. Прежде чем перейти к подробному рассмотрению того, что такое реле, как оно устроено, по какому принципу работает и где применяется, пожалуй, следует выяснить, когда впервые появилось это устройство и кто был его изобретателем.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Это размеры, которые может иметь это устройство

История создания

Превосходство творения эстафеты спорно. Одни утверждают, что впервые это устройство было построено в 1830-1832 годах. Русский ученый Шиллинг П.Л и был основным элементом вызывающего механизма в разработанном им варианте телеграфа.

Другие историки науки приписывают первенство изобретения известному физику Дж. Генри, который в 1835 г разработал контактное реле, совершенствуя при этом созданный им в 1831 г телеграфный аппарат. Первый соленоид работал по принципу электромагнитной индукции и представлял собой устройство без коммутации.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Первая эстафета Дж. Генри

Реле как автономное устройство впервые упоминается в патенте на телеграф, выданном Сэмюэлю Морозу.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Первое реле Морзе

Как видим, первой областью применения этого коммутационного устройства был телеграф, и лишь позже, с развитием техники, его стали использовать в электротехнической и электронной аппаратуре.

Устройство и принцип работы реле

Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан медный провод с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки, закрепленной на непроводящем основании, размещен металлический сердечник. Также в устройстве есть пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.

При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и замыкает электрическую или электронную цепь. Когда сила тока падает до определенного значения, якорь под действием пружины возвращается в исходное положение, в результате чего цепь размыкается.

Более плавная и точная работа достигается за счет использования резисторов, а установка конденсаторов обеспечивает защиту от скачков напряжения и искрения.

Большинство электромагнитных реле имеют не одну, а несколько пар контактов, что позволяет одновременно управлять несколькими цепями.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Простейшая схема электромагнитного соленоидного устройства

В двух словах, этот тип коммутационного устройства работает по принципу электромагнитной индукции. Благодаря достаточно простому принципу работы реле обладают высокой надежностью в работе.

В следующем видео объясняется принцип работы электромагнитного КУ:

Основные характеристики КУ

К основным особенностям, на которые следует обратить внимание при выборе данного типа коммутационного аппарата, относятся:

  • чувствительность – срабатывание подаваемого на обмотку тока определенной силы, достаточной для включения устройства;
  • сопротивление обмотки электромагнита;
  • рабочее напряжение (ток) – минимально допустимое значение, достаточное для переключения контактов;
  • напряжение отпускания (ток) – значение параметра, при котором БУ выключается;
  • время притяжения и отпускания якоря;
  • рабочая частота при рабочей нагрузке на контакты.
Читайте также:  Как штукатурить стены своими руками новичку: видео инструкции и некоторые советы

Классификация и для чего нужно реле

Поскольку реле являются высоконадежными коммутационными устройствами, неудивительно, что они широко используются в различных сферах человеческой деятельности. Они используются в промышленности для автоматизации рабочих процессов, а также в быту в самых разнообразных бытовых приборах, например в обычных холодильниках и стиральных машинах.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Разнообразие типов реле очень велико и каждое предназначено для выполнения определенной задачи

Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:

По объему:

  • управление электрическими и электронными системами;
  • защита системы;
  • автоматизация систем.

По принципу действия:

  • термальный;
  • электромагнитный;
  • магнитолектический;
  • полупроводник;
  • индукция.

В зависимости от входного параметра, вызывающего работу КУ:

  • тока;
  • напряжения;
  • сила;
  • частоты.

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

  • контакт;
  • нет связи

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

На фото (обведено красным) показано, где находится одно из реле на стиральной машине

В зависимости от типа и классификации реле применяются в бытовой технике, автомобилях, поездах, станках, компьютерах и т д. Однако чаще всего этот тип коммутационных устройств используется для управления большими токами.

Основные виды реле и их назначение

Производители настраивают современные коммутационные аппараты таким образом, что срабатывание происходит только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, подаваемого на вводные зажимы КУ. Ниже мы кратко рассмотрим основные типы соленоидов и их назначение.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле представляет собой электромеханическое коммутационное устройство, принцип работы которого основан на воздействии магнитного поля, создаваемого током в статической обмотке, на якорь. Этот тип КУ подразделяется на истинно электромагнитные (нейтральные) устройства, реагирующие только на величину тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от величины тока, так и от полярности.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Принцип работы электромагнитного соленоида

Электромагнитные реле, применяемые в промышленном оборудовании, занимают промежуточное положение между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т п.) и слаботочными устройствами. Чаще всего этот тип реле используется в цепях управления.

Реле переменного тока

Срабатывание этого типа реле, как видно из его названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Это коммутационное устройство переменного тока с контролем нулевой фазы или без него представляет собой комбинацию тиристоров, выпрямительных диодов и цепей управления. Реле переменного тока могут быть изготовлены в виде модулей на базе трансформатора или оптической развязки. Эти КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 А.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Промежуточное реле 220 В

Иногда работа сети и бытовых приборов невозможна без применения промежуточного реле на 220 В. Обычно такое КУ используют, если необходимо разомкнуть или разомкнуть контакты цепи в противоположных направлениях. Например, если используется осветительная арматура с датчиком движения, один провод подключается к датчику, а другой подает питание на осветительную арматуру.

Читайте также:  Подарки на 8 Марта своими руками: быстро и красиво

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Реле переменного тока широко используются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Это работает следующим образом:

  1. подавать ток на первое коммутационное устройство;
  2. с контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, имеющее более высокие характеристики, чем предыдущее, и способное выдерживать большие токи.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Реле с каждым годом становятся все более эффективными и компактными

Функции малогабаритного реле переменного тока 220 В очень разнообразны, и оно широко используется в качестве вспомогательного устройства в самых разных областях. Этот тип КУ применяется в случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или при большом количестве контролируемых сетей, которые уже не могут обслуживать основной блок.

Промежуточный коммутационный аппарат применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильной технике, телевизорах и других бытовых приборах.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Разница между ними в том, что поляризованные конденсаторы постоянного тока чувствительны к полярности приложенного напряжения. Якорь коммутационного аппарата меняет направление своего движения в зависимости от силовых полюсов. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитный КУ постоянного тока в основном используется, когда нет возможности подключиться к сети переменного тока.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Четырехконтактное автомобильное реле

Недостатки соленоидов постоянного тока включают потребность в источнике питания и более высокую стоимость по сравнению с соленоидами переменного тока.

В этом видео показана схема подключения и объясняется, как работает 4-контактное реле:

Электронное реле

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Электронное реле управления в схеме устройства

Разобравшись с тем, что такое реле тока, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически такие же, как и у электромеханических КУ. Однако для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных автомобилях большую часть функций реле и переключателей выполняют блоки управления электронными реле, и полностью отказаться от них на данный момент невозможно. Так, например, электронный релейный блок позволяет контролировать потребляемую мощность, напряжение на клеммах аккумуляторной батареи, управлять системой освещения и т.д.

Обозначение реле на схеме

Для ремонта или создания нового электрооборудования мало знать, как работает реле, нужно знать, как оно выглядит на схемах. В следующей таблице приведены самые основные буквенно-цифровые обозначения КУ, принятые в международном классификаторе.

Основные обозначения

Изображение Описание

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Схематически обмотка соленоида имеет вид прямоугольника, от больших сторон которого отходят силовые выводы электромагнита: А и А1. Также на схеме это коммутационное устройство может быть обозначено буквой К.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Контакты КУ на схеме изображаются так же, как и контакты выключателя.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Поляризованное реле на схеме показано прямоугольником с толстой точкой на одном из контактных штырей. Буква P внутри прямоугольника также указывает на полярность устройства.

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Иногда конструктивные параметры или особенности указываются внутри прямоугольника. Так, например, две наклонные линии могут указывать на то, что устройство имеет 2 обмотки.
Читайте также:  Как правильно очищать чугунную сковороду после использования для сохранения антипригарных свойств

Более подробно, с символическим обозначением реле и других элементов электрических и электронных схем, можно ознакомиться, обратившись в специальные справочники, которых в Интернете довольно много.

Ведущие производители реле

Создатель Изображение Описание
Искатель (Германия)

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Finder производит реле и таймеры и занимает третье место среди европейских производителей. Производитель выпускает реле:
  • общее назначение;
  • твердое состояние;
  • энергия;
  • РСВ;
  • час;
  • интерфейс и многие другие.

Продукция компании сертифицирована по стандартам ISO 9001 и ISO 14001.

АО «НПК Северная Заря» (Россия)

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Основная продукция российского производителя – якорные электромагнитные коммутационные устройства специального и промышленного назначения, а также слаботочные реле времени с контактным и бесконтактным выходами.

Омрон (Япония)

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Японская компания производит высоконадежные электронные компоненты, среди которых:
  • твердотельные и электромеханические реле;
  • низковольтная кU;
  • кнопочные выключатели;
  • устройства контроля и управления цепями.
КОСМО
Электроника (Тайвань)

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Корпорация производит радиодетали, среди которых можно выделить релейные компоненты, которые с 1994 года сертифицированы по стандарту ISO 9002.

Продукция компании широко используется в телекоммуникациях, промышленном и медицинском оборудовании, бытовой технике и автомобильной технике.

Американский цеттлер

Что такое реле: виды, принцип работы и области применения

Уже более 100 лет Zettler является лидером и устанавливает стандарты производительности и качества электрических компонентов. Этот производитель выпускает более 40 типов БУ, которые покрывают потребности самых разных проектов.

Продукция компании широко используется в телекоммуникациях, компьютерной периферии, элементах управления и других видах электрического и электронного оборудования.

Где приобрести реле и их стоимость

Реле, в зависимости от типа КУ, производителя, ассортимента и поставщика, могут стоить от 15 до нескольких сотен долларов. Купить необходимое коммутационное устройство можно напрямую у производителя в традиционных специализированных магазинах или в Интернете. В настоящее время купить нужное реле любого типа и назначения не составит труда. Есть специальные каталоги, в которых указана маркировка, производитель, параметры и стоимость товара.

Заключение

Как видно из этого обзора, реле является неотъемлемой частью практически любой электрической и электронной схемы промышленного оборудования и бытовой техники. Полную информацию о коммутационном устройстве этого типа сложно включить в рамки статьи. Если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, задавайте, и мы решим их вместе.

Об авторе
Об авторе
Садовод с огромным стажем. Давно занимаюсь огородом и приусадебным участком. Агроном по призванию и работе. Поделюсь с вами советами для самого лучшего развития своего приусадебного участка.
Оцените статью
nadachedom.ru
Добавить комментарий