ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92
Что такое реле, устройство, принцип действия, виды, производители

Реле – коммутационное устройство (КУ), соединяющее или разъединяющее цепь электронной или электрической схемы при изменении входных величин тока. Прежде чем мы перейдем к детальному рассмотрению того, что такое реле, как устроено, по какому принципу работает и где применяется, пожалуй, нужно узнать, когда это устройство впервые появилось и кто его изобретатель.

Вот таких типоразмеров может быть это устройствоВот таких типоразмеров может быть это устройство

Содержание статьи

Содержание

История создания

Первенство создания реле спорно. Некоторые утверждают, что впервые это устройство было сконструировано в 1830—1832 гг. русским ученым Шиллингом П.Л. и являлось основным элементом вызывающего механизма в разработанном им же варианте телеграфа.

Другие научные историки приписывают первенство изобретения известному физику Дж. Генри, который в 1835 г. разработал контактное реле во время усовершенствования созданного им в 1831 году телеграфного аппарата. Первый соленоид работал по принципу электромагнитной индукции и был некоммутационным устройством.

Что такое релеПервое реле Дж. Генри

Реле, в качестве самостоятельного устройства, впервые упоминается в патенте на телеграф, выданном Самуэлю Морозе.

Первое реле МорзеПервое реле Морзе

Как видим, первой сферой применения этого коммутационного устройства был телеграф и только позднее с развитием техники он стал применяться в электрическом и электронном оборудовании.

Устройство и принцип работы реле

Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, размещается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.

При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и электрическая или электронная цепь замыкается. При снижении силы тока до определенного значения, якорь, под действием пружины, возвращается на исходную позицию, вследствие чего происходит размыкание цепи.

Более плавная и точная работа достигается благодаря использованию резисторов, а защиту от скачков напряжения и искрения обеспечивает установка конденсаторов.

У большинства электромагнитных реле имеется не одна, а несколько пар контактов, что позволяет управлять несколькими цепями одновременно.

Простейшая схема устройства электромагнитного соленоидаПростейшая схема устройства электромагнитного соленоида

Если в двух словах, то этот вид коммутационного устройства работает по принципу электромагнитной индукции. Благодаря довольно простому принципу действия реле имеют высокую надежность в эксплуатации.

В видеоролике ниже разъясняется принцип действия электромагнитного КУ:

Основные характеристики КУ

К основным характеристикам, на которые следует обратить внимание при выборе данного вида коммутационного устройства, относят:

  • чувствительность – срабатывание от подаваемого на обмотку тока определенной силы, достаточной для включения устройства;
  • сопротивление обмотки электромагнита;
  • напряжение (ток) срабатывания – минимально допустимое значение, достаточное для переключения контактов;
  • напряжение (ток) отпускания – значение параметра, при котором происходит отключение КУ;
  • время притягивания и отпускания якоря;
  • частота срабатывания с рабочей нагрузкой на контактах.

Классификация и для чего нужно реле

Поскольку реле являются высоконадежными коммутационными устройствами, то не удивительно, что они нашли широкое применение в самых различных областях человеческой деятельности. Они используются в промышленности для автоматизации рабочих процессов, а также в быту в самой различной технике, например в привычных всех холодильниках и стиральных машинах.

Разнообразие видов реле очень велико и каждый предназначен для выполнения определенной задачи
Разнообразие видов реле очень велико и каждый предназначен для выполнения определенной задачи

Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:

По сфере применения:

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

По принципу действия:

  • тепловые;
  • электромагнитные;
  • магнитолектические;
  • полупроводниковые;
  • индукционные.

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

  • от тока;
  • от напряжения;
  • от мощности;
  • от частоты.

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

  • контактные;
  • бесконтактные.
На фото (обведено красным) показано, где находится одно из реле в стиральной машинеНа фото (обведено красным) показано, где находится одно из реле в стиральной машине

В зависимости от вида и классификации реле применяются в бытовой технике, автомобилях, поездах, станках, вычислительной технике и т.д. Однако, чаще всего этот вид коммутирующего устройства используется для управления токами большой величины.

Основные виды реле и их назначение

Производители настраивают современные коммутационные устройства таким образом, чтобы срабатывание происходило только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, поступающего на входные клеммы КУ. Ниже мы вкратце рассмотрим основные виды соленоидов и их назначение.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле – это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого основан на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Этот вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.

Принцип работы электромагнитного соленоидаПринцип работы электромагнитного соленоида

Используемые в промышленном оборудовании электромагнитные реле находятся на промежуточной позиции между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) и слаботочным оборудованием. Наиболее часто данный вид реле применяется в цепях управления.

Реле переменного тока

Срабатывание этого вида реле, как видно из названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Данное коммутирующее устройство для переменного тока с контролем перехода фазы через ноль или без такового, представляет собой блок из тиристоров, выпрямительных диодов и управляющих схем. Реле переменного тока могут быть выполнены в виде модулей на основе трансформаторной или оптической развязки. Данные КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 A.

Промежуточное реле 220 ВПромежуточное реле 220 В

Иногда работа электросети и приборов не возможна без использования промежуточного реле на 220 В. Обычно КУ данного типа применяется, если необходимо разомкнуть или разомкнуть разнонаправленные контакты цепи. К примеру, если используется осветительный прибор с датчиком движения, то один проводник присоединяется к сенсору, а другой подводит электроэнергию к светильнику.

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой техникеРеле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

  1. подача тока на первое коммутационное устройство;
  2. от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.
С каждым годом реле становятся эффективней и компактнейС каждым годом реле становятся эффективней и компактней

Функции малогабаритного реле переменного тока с напряжением 220 В весьма разнообразны и широко используются в качестве вспомогательного устройства в самых различных областях. Данный вид КУ применяется в тех случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или же при большом количестве управляемых сетей которые уже не в состоянии обслужить головное устройство.

Промежуточное коммутационное устройство применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильном оборудовании, телевизорах и прочей бытовой технике.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Отличие между ними состоит в том, что поляризованные КУ постоянного тока чувствительны к полярности подаваемого напряжения. Якорь коммутационного устройства меняет направление движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитные КУ постоянного тока в основном используют, когда нет возможности подключения к электрической сети переменного тока.

Четырехконтактное автомобильное релеЧетырехконтактное автомобильное реле

К недостаткам соленоидов постоянного тока относят необходимость использования блока питания и более высокую стоимость в сравнении с КУ переменного тока.

Данное видео демонстрирует схему подключения и объясняет принцип работы 4 контактного реле:

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме прибораЭлектронное реле управления в схеме прибора

Разобравшись с тем, что такое токовое реле, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически те же, что и в электромеханических КУ. Однако, для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных транспортных средствах большинство функций реле и переключателей выполняют электронные релейные блоки управления и на данный момент невозможно полностью от них отказаться. Так, например, блок электронных реле позволяет контролировать расход энергии, величину напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, управлять системой освещения и т.д.

Обозначение реле на схеме

Чтобы отремонтировать или создать новое электрооборудование, мало знать как работает реле, нужно знать как оно выглядит на схемах. В приведенной ниже таблице показаны самые основные буквенно-графические обозначения КУ принятые в международном классификаторе.

Основные обозначения

Подробнее, с символическим обозначением реле и других элементов электронных и электрических схем, можно ознакомиться, заглянув в специальные справочники, которых в интернете довольно много.

Ведущие производители реле

Где приобрести реле и их стоимость

Реле в зависимости от типа КУ, производителя, сферы применения и продавца могут стоить от 15$ до нескольких сотен. Приобрести необходимое коммутационное устройство можно непосредственно у производителя в традиционных специализированных магазинах или интернете. В настоящее время купить нужное реле любого типа и назначения не составит труда. Существуют специальные каталоги, в которых указывается маркировка, компания-производитель, параметры и стоимость изделия.

Заключение

Как следует из этого обзора, реле является неотъемлемой частью практически любой электрической и электронной схемы промышленного оборудования и бытовой техники. Полную информацию об этом виде коммутационного устройства сложно втиснуть в рамки одной статьи. Если у вас возникнут какие-либо вопросы по этой теме, то задавайте и будем вместе разбираться.

 

Предыдущая

ИнженерияНасосная станция для частного дома: критерии выбора и особенности эксплуатации

Следующая

ИнженерияПодбираем с умом сифон для раковины на кухню

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

виды, принцип работы, устройство реле

Реле – одно из наиболее распространенных устройств, применяемых для автоматизации процессов в электротехнике. По факту, это автоматический выключатель, который соединяет или разъединяет электроцепи при достижении установленных значений или под внешним воздействием. Реле применяются в промышленности для автоматизации технологических процессов, в бытовой технике, которая есть в каждом доме, например в холодильниках и стиральных машинках, для защиты сети от слишком высоких или слишком низких параметров тока. Выбор нужного устройства упрощает классификация реле по различным признакам.

Содержание статьи

Общее описание конструкции

Понятие «реле» объединяет целое семейство устройств разной конструкции. Но в общем случае реле состоит из трех основных функциональных элементов:

  • Воспринимающий. Это первичный элемент, который воспринимает контролируемую величину и преобразует ее в другую физическую величину.
  • Промежуточный. Сравнивает полученное значение с заданным параметром. Если это значение выше или ниже заданного параметра, то на исполнительный элемент передается первичное воздействие.
  • Исполнительный. Этот элемент передает воздействие в цепи, управляемые реле. В результате такого воздействия может произойти: размыкание или соединение управляемой цепи, переключение параметров тока.

Исполнение и принцип действия первичного элемента зависят от того, какое назначение имеет реле и на какую физическую величину (сила тока, напряжение, свет, тепло и т.п.) оно настроено.

Основные характеристики реле

Независимо от вида и принципа действия реле, выделяют несколько параметров, на которые обращают внимание при выборе этого прибора:

  • Время срабатывания – промежуток времени между поступлением управляющего сигнала и воздействием на управляемые цепи.
  • Коммутируемая мощность – допустимая мощность электроцепи или электроустановки, которой будет управлять реле.
  • Уставка – обычно это регулируемый параметр, который определяет величину поступающего параметра (тока, напряжения, частоты, давления, температуры), при которой происходит срабатывание реле.

Виды реле: контактные и бесконтактные

По устройству исполнительного компонента реле делят на контактные и бесконтактные.

Контактные

Воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов. Их размыкание или замыкание полностью разъединяет или замыкает электроцепь. Для изготовления контактов используются: медь, серебро, вольфрам. Количество контактов – до 10 штук. Четырех- и пятиконтактные реле используются в электрических схемах автомобилей для включения и переключения цепей.

Бесконтактные

Такие реле воздействуют на управляемую цепь способом изменения электрических параметров выходных электроцепей – емкости, сопротивления, индуктивности, величины тока или напряжения.

Классификация реле по способу включения

Первичные

Эти устройства включаются непосредственно в цепь элемента, для защиты которого они предназначены. Их преимущества – не требуются измерительные трансформаторы, источники оперативного тока, контрольные кабели.

Вторичные

Подключаются в цепь с использованием вторичных трансформаторов. Это наиболее распространенный вид реле. Их преимущества – изоляция от высокого напряжения, возможность расположить устройство в месте, удобном для обслуживания. Вторичные реле выпускаются стандартными. Они рассчитаны на ток 5 (1) А и напряжение 100 В и могут устанавливаться в любые электроцепи, независимо от их тока и напряжения.

Виды реле по назначению

По назначению эти устройства бывают трех типов – управления, защиты, сигнализации.

Реле управления

Эти реле являются первичными. Монтируются непосредственно в электроцепь. Их роль – включение и выключение отдельных элементов схемы. Могут использоваться самостоятельно или в качестве комплектующих низковольтных комплектных устройств – ящиков, панелей, шкафов.

Реле защиты

Выполняют функции включения, отключения и защиты устройств, имеющих термические контакты – электродвигателей, вентиляторов. При превышении температуры термические контакты размыкаются. Оборудование может восстановить работу только после остывания термоконтактов до установленной температуры.

Сигнализации

Такие реле устанавливают в охранных системах автотранспорта, предприятий, придомовых территорий. Служат для формирования сигнала при достижении установленной величины параметра, который находится под контролем (ток, напряжение, частота, давление, температура, акустические параметры и другие).

Разновидности электромеханических реле

Наиболее распространенный вид электрических реле – электромеханические. К ним относятся: электромагнитные, индукционные, электротепловые устройства.

Электромагнитные

Один из видов электрических реле электромагнитное. В конструкции этого устройства имеются: обмотка со стальным сердечником, группа подвижных контактов, замыкающих и размыкающих управляемую электроцепь. Рассмотрим принцип их действия:

  • На катушку сердечника подается управляющий ток.
  • В сердечнике под воздействием электрического тока создается магнитное поле, притягивающее контактную группу.
  • В зависимости от типа реле, контакты замыкают или размыкают электрическую цепь.

Разновидность электромагнитных реле – поляризованные, которые отличаются от нейтральных способностью реагировать на полярность управляющего сигнала. Размыкание или замыкание контактов зависит от полярности подключения электромагнита. Обладают более высокой чувствительностью, по сравнению с нейтральными реле. Такие устройства могут использоваться только в цепях постоянного тока.

Электротепловые (термические)

Тепловые реле представляют собой комплекс биметаллических пластин, для изготовления которых используются металлы с разным коэффициентом расширения при нагреве. Такие реле могут использоваться в качестве защитных устройств: при превышении температуры, установленной регулятором, контакты разъединяются, и поступление тока на потребителя прекращается.

Обычно тепловые реле используются в бытовых одно- и трехфазных сетях при подключении электрических двигателей. При увеличении нагрузки на двигатель выше установленной величины происходит нагрев биметаллического реле, которое при достижении определенной температуры размыкает электрическую цепь. Двигатель прекращает работу. После остывания биметаллических пластин цепь замыкается и двигатель возобновляет работу. Термические устройства могут оснащаться колесиком, с помощью которого регулируется температура отключения двигателя, и кнопкой принудительного запуска.

Существует разновидность термических реле, в которых биметаллические пластины заменены легкоплавящимся сплавом. Они срабатывают практически мгновенно – при достижении определенной температуры металл расплавляется и цепь размыкается. Принцип действия таких устройств похож на принцип действия предохранителей. После срабатывания такое реле, установленное непосредственно на оборудовании в качестве последней защиты от перегорания, подлежит замене.

Индукционные

Принцип действия этих устройств основан на взаимодействии между переменными магнитными потоками и токами, которые формируют переменные магнитные потоки. Индукционные приборы рассчитаны только на использование в цепях переменного тока. Существуют три типа индукционных реле – с рамкой, диском, цилиндрическим ротором («стаканом»). Эти устройства широко востребованы в системах релейной защиты и автоматики.

Другие виды электрических реле

Твердотельные

Эти электронные устройства компактны и долговечны, благодаря отсутствию трущихся механических частей. Работу механики здесь выполняют полупроводниковые элементы – биполярные и МОП-транзисторы, тиристоры, симисторы. По сравнению с твердотельными, они имеют следующие преимущества:

  • Низкий уровень шума при работе.
  • Очень высокая наработка на отказ, которая в 100 раз и более превышает ресурс электромагнитных устройств.
  • Быстродействие, составляющее доли миллисекунд, у электромагнитных 50 мс – 1с.
  • Электропотребление ниже на 95 %.

Однако твердотельные реле имеют не только достоинства, но и недостатки. Одним из них является слабая устойчивость к импульсным перенапряжениям, которые электромагнитным реле практически не страшны. При использовании твердотельных реле необходимо предусмотреть схемотехническое решение, которое ограничивает эти импульсы. Есть и еще минусы – нагрев при работе, наличие токов утечки, приводящих к наличию напряжения на фазном проводе даже при отключенном реле.

Твердотельные реле применяют в системах регулирования температуры, в которых в качестве нагревателей используются ТЭНы, в промышленной автоматике, телеметрии, механизмах оборудования, используемого в металлургической и химической индустрии, в медоборудовании, военной электронике.

Герконовые

Реле этого типа представляют собой герконовую катушку. Это баллон, заполненный инертным газом, или внутри которого создан вакуум. Внутри баллона располагают соединительные элементы из пермаллоя – прецизионного сплава (сплава с точно заданным химическим составом), включающего железо и никель. Эти соединительные элементы имеют вид проволоки с контактами. Их покрывают серебряным или золотым напылением. Геркон размещают в середине электрического магнита или в пределах действия его поля. При подаче тока на обмотку электромагнита образуется магнитный поток, который запирает контакты. Герконовые реле могут выполнять функции: замыкающие, переключающие, размыкающие. Преимущества этих устройств – компактные габариты, доступная цена, отсутствие трущихся частей, что продлевает срок службы. Тот факт, что контактная группа располагается в инертном газе или вакууме и надежно защищена от влаги, повышает надежность реле.

При использовании герконовых реле следует избегать:

  • близкого присутствия источника ультразвука, который будет негативно влиять на работоспособность;
  • воздействия постороннего магнитного поля;
  • механических повреждений.

Колба изготавливается обычно из стекла, поэтому ее нужно всячески оберегать от механических воздействий. При разбитой колбе контактная группа срабатывать не будет. Герконовые реле можно использовать только в системах, в которых параметры электропитания находятся в пределах, установленных в технической документации. При подаче слишком высоких токов произойдет размыкание контактов. Нарушения в работе герконовых реле наблюдаются и в случаях подачи тока слишком низкой частоты.

Фотоэлектронные (фотореле)

Основой фотоэлектронного реле является полупроводниковый элемент – фоторезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения освещенности. Фотореле – прибор, широко применяемый коммунальными службами. Он надежен в работе и обеспечивает существенную экономию электроэнергии и безопасность на улицах. При повышении освещенности все осветительное оборудование отключается, а при наступлении темноты – включается. Большинство таких приборов оснащено регулятором порога срабатывания и механическим выключателем.

Виды реле по типу поступающего параметра

По этому параметру разделяют реле: тока, мощности, частоты, напряжения, давления, акустических величин, количества газа. Устройства могут быть максимальными и минимальными. Реле, которые срабатывают при превышении заданной величины, называют «максимальными», а при ее падении ниже заданного уровня – «минимальными».

Реле тока

Реле тока реагируют на резкие перепады тока и при необходимости отключают отдельную нагрузку или всю систему электроснабжения. Величина максимального тока, при которой необходимо отключить потребителей, устанавливается регулятором.

Реле напряжения

Реле напряжения реагируют на величину напряжения и включаются через трансформаторы напряжения. Используются для контроля фаз напряжения в электросетях и защиты электроприборов. Основой такого реле является контроллер быстрого реагирования, отслеживающий отклонения напряжения за установленные пределы. Общепринятый стандарт срабатывания таких реле – ниже 170 В и выше 250 В.

Реле частоты

Служат для контроля частоты переменного тока, которая должна быть равна 50 или 60 Гц в одно- и трехфазных сетях. Обычно имеют фиксированные задержки срабатывания. Пороги размыкания цепи, которая находится под контролем, можно регулировать. Режим работы этого устройства может предусматривать наличие «памяти» аварии.

Реле мощности

Устройство, ограничивающее мощность, действует аналогично ограничителю тока нагрузки. При превышении установленного порога мощности происходит отключение потребителя. Реле ограничения мощности часто оснащаются функцией автоматического повторного включения. То есть, после снижения нагрузки работа оборудования возобновляется автоматически.

Реле давления

Реле давления – важнейший прибор, используемый в насосном оборудовании для контроля перепадов давления воды, масла, нефти, воздуха. Различают два основных типа таких приборов – электромеханические и электронные.

Электромеханические реле имеют в конструкции особый элемент, реагирующий на изменение давления в системе, – гибкую мембрану, которая изгибается под напором жидкости (воздуха) в системе. Она соединяется с двумя пружинами, одна из которых настраивается на минимально допустимый напор, а вторая – на разницу между верхней и нижней границами давления в системе. При снижении давления в системе ниже минимального порога реле включает насосное оборудование, при превышении верхнего порога – отключает. Это простые и надежные устройства, но не очень удобные в эксплуатации. Оператору приходится регулярно проверять настройки и при необходимости их корректировать.

Электронные устройства имеют более сложную конструкцию. Пределы можно устанавливать очень точно и при эксплуатации контролировать их не требуется. Электронные приборы чувствительны к гидроударам, поэтому их оснащают небольшими гидробаками (объем – примерно 400 мл). Электронное реле давления устанавливается между насосным оборудованием и первой точкой водоразбора.

Реле акустические

Акустические реле реагируют на изменение акустических величин – частоты звуковой волны, ее давления или акустических характеристик материалов – коэффициентов поглощения и отражения. Принцип действия может быть механическим или электрическим. В акустических приборах механического действия предусмотрена мембрана, которая прогибается под давлением звуковых волн, и при достижении определенной величины давления происходит замыкание контакта. В состав электрических акустических приборов входят: воспринимающий орган (микрофон, фильтр), усилитель, выходное электрическое реле.

Устройства, срабатывающие на любой шум, часто используются совместно с системой освещения. Они реагируют на любой возникающий шум в помещении и дают сигнал на включение света. Обычно их устанавливают в коридорах и на лестничных площадках. Также акустические реле широко используются в охранных системах, «интеллектуальных» игрушках.

Газовые реле

Эти приборы применяются для обеспечения газовой защиты. Они представляют собой металлический корпус, врезанный в маслопровод. Реле в нормальном состоянии заполнено маслом, а его контакты находятся в разомкнутом состоянии. При повышении содержания газов они заполняют верхнюю часть реле с одновременным вытеснением масла. Поплавок, имеющийся в конструкции, с понижением уровня масла опускается, поворачивается вокруг своей оси и вызывает замыкание контактов в сигнальной цепи. Сформированный сигнал предупреждает о высокой загазованности среды.

Промежуточные реле

«Промежуточным» называют реле, которое играет в цепи не главную, а вспомогательную роль. Рассчитано на установку в автоматических схемах и цепях управления. Его функции – увеличение числа контактов основного реле, когда необходимо замкнуть или разомкнуть несколько цепей, замкнуть одну и одновременно разомкнуть другую цепь, выполнить другие задачи. Они используются в схемах усиления и преобразования электрических сигналов, запоминания информации и программирования, распределения электрической энергии с управлением работой отдельных элементов, сопряжения элементов радиоэлектронной аппаратуры с разными принципами действия.

Часто функции промежуточных выполняют электромагнитные реле, в которых в зависимости от конструкции и области применения имеются контакты следующих типов:

  • Нормально разомкнутые (замыкающие). При отсутствии электропитания находятся в разомкнутом состоянии. При подаче напряжения происходит их замыкание.
  • Нормально замкнутые (размыкающие). В нормальном состоянии такие контакты находятся в замкнутом состоянии, а при поступлении электропитания контакты размыкаются.
  • Перекидные. В таких реле при отсутствии напряжения имеется средний контакт, замкнутый с одним из неподвижных контактов. При подаче тока средний контакт разрывает связь с первым неподвижным контактом и замыкается со вторым неподвижным контактом.

Обозначение реле на схеме

Обозначение реле на принципиальной схеме Обозначение реле на принципиальной схеме

На электрических схемах реле обозначается прямоугольником, от наибольших сторон которого показаны выводы питания. Функциональное назначение реле указывается на схеме буквами:

  • KA – тока;
  • KV – напряжения;
  • KB – блокировки;
  • KBS – блокировки от многократного включения;
  • KH – указательное;
  • KL – промежуточное;
  • KQ – фиксации положения выключателя;
  • KSV – контроля цепи напряжения;
  • KSP – контроля давления;
  • KSH – контроля напора;
  • KSL – контроля уровня жидкости;
  • KSR – скорости;
  • KSQ – состава вещества;
  • KW – мощности;
  • KZ – сопротивления.

Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме


Обозначение реле на принципиальной схеме

Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


виды, принцип действия и области применения — Рамблер/новости

Что такое реле

Реле — коммутационное устройство (КУ), соединяющее или разъединяющее цепь электрической или электронной схемы при изменении входных величин тока. Прежде чем мы перейдем к детальному рассмотрению того, что такое реле, как устроено, по какому принципу работает и где применяется, пожалуй, нужно узнать, когда это устройство впервые появилось и кто его изобретатель.

Вот таких типоразмеров может быть это устройство

Содержание статьи

1 История создания

2 Устройство и принцип работы реле

3 Основные характеристики КУ 4 Классификация и для чего нужно реле

5 Основные виды реле и их назначение

5.1 Электромагнитные реле

5.2 Реле переменного тока

5.3 Реле постоянного тока

5.4 Электронное реле

6 Обозначение реле на схеме

7 Ведущие производители реле

8 Где приобрести реле и их стоимость

9 Заключение

История создания

Первенство создания реле спорно. Некоторые утверждают, что впервые это устройство было сконструировано в 1830-1832 гг. русским ученым Шиллингом П. Л. и являлось основным элементом вызывающего механизма в разработанном им же варианте телеграфа.

Другие научные историки приписывают первенство изобретения известному физику Дж. Генри, который в 1835 г. разработал контактное реле во время усовершенствования созданного им в 1831 году телеграфного аппарата. Первый соленоид работал по принципу электромагнитной индукции и был некоммутационным устройством.

Первое реле Дж. Генри

Реле, в качестве самостоятельного устройства, впервые упоминается в патенте на телеграф, выданном Самуэлю Морозе.

Первое реле Морзе

Как видим, первой сферой применения этого коммутационного устройства был телеграф и только позднее с развитием техники он стал применяться в электрическом и электронном оборудовании.

Устройство и принцип работы реле

Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, размещается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.

При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и электрическая или электронная цепь замыкается. При снижении силы тока до определенного значения, якорь, под действием пружины, возвращается на исходную позицию, вследствие чего происходит размыкание цепи.

Более плавная и точная работа достигается благодаря использованию резисторов, а защиту от скачков напряжения и искрения обеспечивает установка конденсаторов.

У большинства электромагнитных реле имеется не одна, а несколько пар контактов, что позволяет управлять несколькими цепями одновременно.

Простейшая схема устройства электромагнитного соленоида

Если в двух словах, то этот вид коммутационного устройства работает по принципу электромагнитной индукции. Благодаря довольно простому принципу действия реле имеют высокую надежность в эксплуатации.

В видеоролике ниже разъясняется принцип действия электромагнитного КУ:

Основные характеристики КУ К основным характеристикам, на которые следует обратить внимание при выборе данного вида коммутационного устройства, относят:

чувствительность — срабатывание от подаваемого на обмотку тока определенной силы, достаточной для включения устройства;

сопротивление обмотки электромагнита;

напряжение (ток) срабатывания — минимально допустимое значение, достаточное для переключения контактов;

напряжение (ток) отпускания — значение параметра, при котором происходит отключение КУ;

время притягивания и отпускания якоря;

частота срабатывания с рабочей нагрузкой на контактах.

Классификация и для чего нужно реле

Поскольку реле являются высоконадежными коммутационными устройствами, то не удивительно, что они нашли широкое применение в самых различных областях человеческой деятельности. Они используются в промышленности для автоматизации рабочих процессов, а также в быту в самой различной технике, например в привычных всех холодильниках и стиральных машинах.

Разнообразие видов реле очень велико и каждый предназначен для выполнения определенной задачи

Реле имеют сложную классификацию и делятся на несколько групп:

По сфере применения:

управление электрическими и электронными системами;

защита систем;

автоматизация систем.

По принципу действия:

тепловые;

электромагнитные;

магнитолектические;

полупроводниковые;

индукционные.

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

от тока;

от напряжения;

от мощности;

от частоты.

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

контактные;

бесконтактные.

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

В зависимости от вида и классификации реле применяются в бытовой технике, автомобилях, поездах, станках, вычислительной технике и т.д. Однако, чаще всего этот вид коммутирующего устройства используется для управления токами большой величины.

Основные виды реле и их назначение

Производители настраивают современные коммутационные устройства таким образом, чтобы срабатывание происходило только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, поступающего на входные клеммы КУ. Ниже мы вкратце рассмотрим основные виды соленоидов и их назначение.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле — это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого основан на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Этот вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.

Принцип работы электромагнитного соленоида

Используемые в промышленном оборудовании электромагнитные реле находятся на промежуточной позиции между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) и слаботочным оборудованием. Наиболее часто данный вид реле применяется в цепях управления.

Реле переменного тока

Срабатывание этого вида реле, как видно из названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Данное коммутирующее устройство для переменного тока с контролем перехода фазы через ноль или без такового, представляет собой блок из тиристоров, выпрямительных диодов и управляющих схем. Реле переменного тока могут быть выполнены в виде модулей на основе трансформаторной или оптической развязки. Данные КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 A.

Промежуточное реле 220 В Иногда работа электросети и приборов не возможна без использования промежуточного реле на 220 В. Обычно КУ данного типа применяется, если необходимо разомкнуть или разомкнуть разнонаправленные контакты цепи. К примеру, если используется осветительный прибор с датчиком движения, то один проводник присоединяется к сенсору, а другой подводит электроэнергию к светильнику.

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

подача тока на первое коммутационное устройство;

от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.

С каждым годом реле становятся эффективней и компактней

Функции малогабаритного реле переменного тока с напряжением 220 В весьма разнообразны и широко используются в качестве вспомогательного устройства в самых различных областях. Данный вид КУ применяется в тех случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или же при большом количестве управляемых сетей которые уже не в состоянии обслужить головное устройство.

Промежуточное коммутационное устройство применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильном оборудовании, телевизорах и прочей бытовой технике.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Отличие между ними состоит в том, что поляризованные КУ постоянного тока чувствительны к полярности подаваемого напряжения. Якорь коммутационного устройства меняет направление движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитные КУ постоянного тока в основном используют, когда нет возможности подключения к электрической сети переменного тока.

Четырехконтактное автомобильное реле

К недостаткам соленоидов постоянного тока относят необходимость использования блока питания и более высокую стоимость в сравнении с КУ переменного тока.

Данное видео демонстрирует схему подключения и объясняет принцип работы 4 контактного реле:

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме прибора

Разобравшись с тем, что такое токовое реле, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически те же, что и в электромеханических КУ. Однако, для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных транспортных средствах большинство функций реле и переключателей выполняют электронные релейные блоки управления и на данный момент невозможно полностью от них отказаться. Так, например, блок электронных реле позволяет контролировать расход энергии, величину напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, управлять системой освещения и т.д.

Обозначение реле на схеме

Чтобы отремонтировать или создать новое электрооборудование, мало знать как работает реле, нужно знать как оно выглядит на схемах. В приведенной ниже таблице показаны самые основные буквенно-графические обозначения КУ принятые в международном классификаторе.

Основные обозначения

Изображение

Описание

Схематически обмотка соленоида выглядит как прямоугольник, от наибольших сторон которого отходят выводы питания электромагнита — А и А1. Также на схеме это коммутационное устройство может обозначаться буквой К.

Контакты КУ на схеме изображаются точно так же как и контакты переключателей.

Поляризованное реле на схеме изображается в виде прямоугольника с жирной точкой на одном из выводов контакта. Буквенное обозначение P внутри прямоугольника также говорит о полярности устройства.

Иногда внутри прямоугольника указывают параметры или конструктивные особенности. Так, например, две наклонные линии могут обозначать, что в устройстве имеется 2 обмотки.

Подробнее, с символическим обозначением реле и других элементов электрических и электронных схем, можно ознакомиться, заглянув в специальные справочники, которых в интернете довольно много.

Ведущие производители реле

Производитель

Изображение

Описание

Finder (Германия)

Компания Финдер производит реле и таймеры и занимает среди европейских производителей третье место. Производитель выпускает реле:

общего назначения;

твердотельные;

силовые;

РСВ;

времени;

интерфейсные и многие другие.

Продукция компании имеет сертификаты ISO 9001 и ISO 14001.

АО НПК «Северная заря» (Россия)

Основная продукция российского производителя — якорные электромагнитные коммутационные устройства для специального и индустриального использования, а также слаботочные реле времени с контактными и бесконтактными выходами.

Японская компания производит высоконадежные радиоэлектронные компоненты, среди которых:

твердотельные и электромеханические реле;

низковольтные КУ;

кнопочные переключатели;

устройства контроля и управления цепи.

COSMO Electronics (Тайвань)

Корпорация производит радиотехнические компоненты, среди которых можно выделить релейные компоненты, которые с 1994 года получили сертификат по стандарту ISO 9002.

Продукция компании широко применяется в телекоммуникации, промышленном и медицинском оборудовании, бытовой технике и автомобильном оборудовании.

American Zettler

Более 100 лет компания Zettler держит лидерство и устанавливает стандарты работы и качества электротехнических элементов. Этот производитель выпускает более 40 видов КУ, которые удовлетворяют потребности самых различных проектов.

Продукция компании широко применяется в телекоммуникации, периферийной вычислительной технике, средствах управления и прочих типах электрического и электронного оборудования.

Где приобрести реле и их стоимость

Реле в зависимости от типа КУ, производителя, сферы применения и продавца могут стоить от 15$ до нескольких сотен. Приобрести необходимое коммутационное устройство можно непосредственно у производителя в традиционных специализированных магазинах или интернете. В настоящее время купить нужное реле любого типа и назначения не составит труда. Существуют специальные каталоги, в которых указывается маркировка, компания-производитель, параметры и стоимость изделия.

Заключение

Как следует из этого обзора, реле является неотъемлемой частью практически любой электрической и электронной схемы промышленного оборудования и бытовой техники. Полную информацию об этом виде коммутационного устройства сложно втиснуть в рамки одной статьи. Если у вас возникнут какие-либо вопросы по этой теме, то задавайте и будем вместе разбираться.

Что такое реле: виды, применение, устройство

Реле – это электрический выключатель, который разъединяет или соединяет цепь при создании определенных условий. Различаются реле по конструкционным особенностям и по типу поступающего сигнала. Электрические устройства наиболее востребованы и широко применяются во всех отраслях промышленности и обслуживающей сферы.

Применение и принцип действия

Реле — это электромагнитное переключающее устройство, регулирующее работу управляемых объектов при поступлении необходимого значения сигнала. Электрическая цепь, которую регулируют при помощи реле, называют управляемой, а цепь, по которой идет сигнал к устройству называется управляющей.

Реле выступает, своего рода, усилителем сигнала, т.е. при помощи небольшой подачи электричества на это устройство, замыкается более мощная цепь. Различают реле, работающие от постоянного тока и переменного. Устройство переменного тока срабатывает при прохождении входного сигнала определенной частоты. Реле постоянного тока могут приходить в рабочее состояние при одностороннем протекании тока (поляризованные), и при движении электричества в двух направлениях (нейтральные).

Устройство реле

Наиболее простая схема устройства реле состоит из якоря, магнитов и соединяющих элементов. При подачи тока на электромагнит, он замыкает якорь с контактом, в результате чего цепь замыкается. Когда ток становится меньше определенной величины, якорь под действием давящей силы пружины возвращается в первоначальное положение и цепь размыкается. На ряду с основными элементами, в состав реле могут входить резисторы для более точной работы устройства и конденсаторы, обеспечивающие защиту от искрения и скачков напряжения.

Устройство электромагнитных реле

Электромагнитное реле включается под действием электрического тока, поступающего на обмотку. На рисунке изображен принцип работы клапанного реле. Когда достигается нужная величина силы тока, в системе возникает электромагнитная сила, которая притягивает якорь (3) к поверхности ярма(1), при чем пружина (2) под действием электромагнитного поля прогибается. Вместе с якорем движется контакт (4) и давит на контакт внешней цепи (5), который при достижении определенной силы соприкасается с другим проводником (6).

Устройство электромагнитного релеУстройство электромагнитного реле

После замыкания цепи срабатывает управляемый элемент (7), который производит определенное действие. Исходное положение может быть разомкнутым, как в данном примере, так и замкнутым. В последнем случае управляемый элемент выключается, при достижении определенного значения поступающего тока.

Когда силы тока становится недостаточно, чтобы удерживать якорь в нижнем положении, когда контакты 5 и 6 соприкасаются, пружина отводит якорь и размыкает цепь. Управляющее устройство перестает снабжаться электричеством и прекращает свою работу.

Большинство электромагнитных реле снабжаются не одной парой контактов, как в приведенном примере, а несколькими. В этом случае можно управлять одновременно многочисленными электрическими цепями.

Назначение

Реле широко применяются во многих областях и сферах. Эти устройства имеют сложную классификацию, попробуем для наглядности их поделить на несколько групп:

  1. Подразделяются по области применения на:
    • Управления электрических систем
    • Защита систем
    • Автоматизация систем
  2. В зависимости от принципа действия подразделяются:
    • Электромагнитные
    • Магнитолектические
    • Тепловые
    • Индукционные
    • Полупроводниковые
  3. От вида поступающего параметра, реле делятся на:
    • Тока
    • Мощности
    • Частоты
    • Напряжения
  4. По принципу воздействия на управляющую часть:
    • Контактные
    • Безконтактные

Требования к реле

К различным видам реле предъявляются различные требования. Например, электромагнитные устройства должны обладать высокой надежностью, чувствительностью, быстродействием и селективностью.

Селективность – это способность реле реагировать на изменения параметров в выборочном порядке. Например, при возникновении аварийных ситуаций, отключать только поврежденные участки системы, оставляя в полной рабочей способности действующие элементы.

принцип действия, виды и назначение

Автор aquatic На чтение 7 мин. Просмотров 5.1k.

Это устройство используют в бытовых и промышленных электрических сетях. С его помощью включают праздничную иллюминацию и управляют работой двигателей внутреннего сгорания.  Если знать, что такое реле, как оно устроено, некоторые практические задачи можно будет решать самостоятельно.

Что такое релеЧто такое релеРеле контроля напряжения в электрическом щитке

Что такое реле

Существуют разные, в том числе очень сложные модификации реле, что это такое простыми словами можно объяснить следующим образом. Допустим, что к сети подключен мощный электродвигатель, обеспечивающий работоспособность помпы системы водоснабжения. Чтобы дорогостоящее оборудование выполняло свои функции длительное время, его защищают от различных неблагоприятных внешних воздействий. На корпусе привода устанавливают датчик температуры. При перегреве он подаст сигнал в сеть управления, отключит питание, предотвратит возникновение аварийной ситуации.

В этой схеме используют два контура:

  • С применением невысоких уровней напряжения 5-24 V работают датчики, электронные схемы управления, контроля, индикации.
  • Электродвигатели, нагревательные элементы, светильники и другие мощные потребители подключают к сетям 220/ 380V.

Реле включает/отключает питание мощных устройств после получения соответствующего сигнала из слаботочной цепи управления. Обратная связь в данном случае отсутствует, что исключает возможность взаимного влияния контуров с разными уровнями напряжений (токов).

Специализированное защитное реле электрического двигателяСпециализированное защитное реле электрического двигателяСпециализированное защитное реле электрического двигателя

Принцип действия электромагнитного реле

На этих рисунках схематически изображено типичное реле данного типа.

Принцип действия устройстваПринцип действия устройства Принцип действия устройства

При подаче напряжения на катушку проходящий по ее виткам ток создает ЭДС. Образованное в металлическом сердечнике магнитное поле притягивает якорь. Он размыкает одну группу контактов и замыкает другую. Соответствующие изменения происходят в подсоединенных цепях.

Типичное электромагнитное релеТипичное электромагнитное релеТипичное электромагнитное реле

После изучения общей схемы проще понять, что такое реле, которое применяется на практике. На фото приведено реальное изделие со снятой защитной крышкой. Здесь для фиксации пружины в нужном положении используется специальный элемент, ярмо. Медная проволока катушки намотана на каркас из диэлектрика. Назначение остальных деталей такое же, как в приведенном выше описании.

Приборы этого класса отличаются следующими показателями:

  • Они способны при компактных размерах (9-11 см. куб.) коммутировать цепи нагрузки мощных потребителей (более 3,5 кВт).
  • Электрическая «развязка» цепей получается эффективной. Реле устойчивы к помехам. Их не способны повредить сильные импульсы в силовых контурах.
  • В области механического контакта потери минимальны. Стоимость таких изделий невелика.

Полезная информация! При маленьком электрическом сопротивлении между замкнутыми контактами температура всего узла поднимается незначительно. Так, при коммутации во вторичной цепи нагрузки с током 5А качественное электромагнитное реле будет выделять от 0,4 до 0,6 Вт тепловой энергии. Если взять для сравнения полупроводниковый аналог, то он в подобном режиме излучает от 12 до 16 Вт. Для его долгосрочного функционирования необходима специальная система охлаждения.

Полупроводниковое релеПолупроводниковое релеПолупроводниковое реле

Но нельзя правильно ответить на вопрос, что такое электромагнитное реле, если не перечислить его недостатки:

  • Скорость перемещения механических контактов невелика. Это ограничивает сферу применения приборов в качестве защитных устройств.
  • Контактные поверхности со временем окисляются, их поверхность деформируется искрами разрядов. Ограниченным ресурсом обладают пружинные блоки. Все перечисленное снижает долговечность реле.
  • При коммутациях возникают сильные электромагнитные помехи. Необходимо использовать дополнительную экранировку, либо повышать дальность до чувствительных к таким помехам блоков электроники.

Обратите внимание! Совместное использование с потребителями постоянного тока (при высоком напряжении) и мощными нагрузками индукционного типа не рекомендуется. Не следует превышать максимальные значения коммутации: 24/220 V постоянного/ переменного тока при 15 А.

Принцип работы реле электронного типа

Некоторые недостатки, перечисленные выше, устраняют с помощью применения полупроводниковых приборов. Транзистор, например, вполне способен выполнять функции коммутатора. Если подать напряжение нужной величины и полярности на переход «база-эмиттер», то цепь «коллектор-эмиттер» будет способна пропускать сильный ток. Его значение будет намного больше, чем в цепи базы. Эту особенность частности, используют для усиления сигналов.

В отличие от электромеханических приборов, полупроводниковые переходы не утрачивают свои полезные функции со временем. Они быстрее выполняют коммутацию, причем даже сотни тысяч переключений в секунду не выведут их из строя. Потенциальных пользователей привлекает компактность, малый вес.

Но, как и в предыдущем случае, объективная оценка дополняется негативными параметрами. Полупроводниковые приборы повреждаются не только сильным током, но и электромагнитными полями чрезмерной интенсивности. Они работают нестабильно при наличии соответствующих помех. Некоторые разновидности могут быть испорчены статическим зарядом. Часть коммутируемой энергии преобразуется в тепло, поэтому необходимо обеспечивать его эффективный отвод.

Принципиальная схема автомобильного реле поворотовПринципиальная схема автомобильного реле поворотовПринципиальная схема автомобильного реле поворотов

Реле, созданное с применением данной, схемы также называют «электронным». Хотя здесь есть определенная неточность. Электронные компоненты установлены только в цепях управления. Коммутация выполняется герконами, которые помещены внутрь катушек (К1, К2, К3). Буквой «К» обозначено стандартное электромагнитное реле.

Бесконтактные релеБесконтактные релеБесконтактные реле

На этом рисунке изображены схемы включения электронной лампы (а), транзистора (б) и тиристора (в) для использования в качестве коммутатора.

Разные виды реле и их назначение

Выше были рассмотрены электромагнитные, бесконтактные и комбинированные реле, некоторые параметры и особенности. Но на практике приходится решать разнообразные задачи. Поэтому спектр модификаций ключей гораздо шире.

Например, принцип действия поляризованного реле отличается от классической схемы. Эти приборы реагируют на то, какой полярности сигнал подан на обмотки.

Поляризованное релеПоляризованное релеПоляризованное реле
Применение поляризованного реле в автомобильной техникеПрименение поляризованного реле в автомобильной техникеПрименение поляризованного реле в автомобильной технике

На этом рисунке изображена схема подключения ключа в цепи управления габаритными лампами и бортовой магнитолой. В зависимости от полярности сигнала коммутируются соответствующие нагрузки. Данный вариант иллюстрирует функцию светового оповещения пользователя при включении/выключении охранной сигнализации.

ГерконыГерконыГерконы

Отдельная группа реле создана с применением этих приборов. В герконах установлены контакты, обладающие ферромагнитными свойствами. Они срабатывают при появлении достаточно сильного магнитного поля.

Герконовые релеГерконовые релеГерконовые реле
Термореле с датчиком температуры используется для установки нужного режима работы духового шкафаТермореле с датчиком температуры используется для установки нужного режима работы духового шкафаТермореле с датчиком температуры используется для установки нужного режима работы духового шкафа
Это устройство объединено с микропроцессором. Реле срабатывает по истечении заданного пользователем интервала времениЭто устройство объединено с микропроцессором. Реле срабатывает по истечении заданного пользователем интервала времениЭто устройство объединено с микропроцессором. Реле срабатывает по истечении заданного пользователем интервала времени
В этом приборе можно установить максимально допустимый уровень напряженияВ этом приборе можно установить максимально допустимый уровень напряженияВ этом приборе можно установить максимально допустимый уровень напряжения
Такая техника позволяет контролировать одновременно несколько цепей постоянного токаТакая техника позволяет контролировать одновременно несколько цепей постоянного токаТакая техника позволяет контролировать одновременно несколько цепей постоянного тока
Ограничитель потребляемой мощности для трехфазных сетейОграничитель потребляемой мощности для трехфазных сетейОграничитель потребляемой мощности для трехфазных сетей

Монтаж и особенности применения

Из приведенных примеров понятно, что реле отличают не только по конструкции, но и по назначению. В современных устройствах их совмещают с датчиками, дополняют микропроцессорными блоками управления. Некоторые устройства подключают к информационным сетям. Они в дистанционном режиме передают контрольные данные, сообщают о возникновении опасных ситуаций. В настоящее время выпускают широкий спектр изделий, объединенный единым названием, «реле». Именно поэтому нельзя предложить единую технологию применения. В каждом отдельном случае необходимо выполнять официальные инструкции завода производителя.

Общие выводы и дополнительные рекомендации

Если знаете, какие бывают реле, проще подобрать изделие для решения конкретной задачи. Материалы данной статьи помогут сделать правильный выбор в ходе комплектации бытовых и коммерческих проектов.

Статья по теме:

УЗО: что это такое.УЗО: что это такое.УЗО: что это такое. Давайте попробуем разобраться, что это такое УЗО, его возможности, особенности работы и варианты применения. А также рассмотрим нюансы, на которые необходимо обратить внимание при выборе.

Как работает реле (видео)

Что такое реле и зачем оно нужно

Электромагнитное релеПриветствую друзья!

Мы с вами изучили уже многие «кирпичики» электроники — полупроводниковые диоды, полевые и биполярные транзисторы, резисторы, конденсаторы.

Когда знаешь, как работает составные части — легче понять, как работает устройство целиком.

Сегодня мы еще уменьшим хаос в наших головах и разберемся, как устроено и как работает реле.

Приготовьтесь испытать радость познания!

 Что такое электромагнитное реле?

Cразу отметим, что из всего многообразия реле мы рассмотрим лишь электромагнитные реле. А из множества электромагнитных реле рассмотрим те, которые наиболее широко применяются в околокомпьютерных устройствах.

Электромагнитное реле (далее — реле) – это устройств, позволяющее посредством небольших токов управлять большими токами.

Мы уже сталкивались ранее с подобными устройствами. Да, когда изучали биполярные и полевые транзисторы. Так, в биполярном транзисторе небольшой ток базы управляет гораздо большим (в десятки и сотни раз) током коллектора.

Реле и транзисторОтметим, что транзисторы, в отличие от реле, гораздо более быстродействующие приборы, и могут управлять более высокочастотными сигналами. Но реле в целом более надежная штука, чем полупроводниковый транзистор.

Реле и транзисторВ электромагнитном реле, в отличие от биполярного транзистора, управляющая цепь гальванически развязана от силовой, что, в общем случае, является преимуществом.

 Как устроено электромагнитное реле?

Электромагнитное реле — это электромеханическая система, состоящая, в самом простом случае, из катушки с проводом (обмотки), помещенной на металлический сердечник и подвижной части (якоря), соединенного с пружинящими контактными пластинами. Работа его  основана на принципе электромагнитной индукции.

Устройство релеПри подаче напряжения на обмотку по ней протекает ток, возникает электромагнитная индукция, намагничивающая сердечник из магнитомягкого материала.

Магнитомягкий материал представляет собой специальный сплав на основе железа, который быстро намагничивается и быстро теряет намагниченность при исчезновении электромагнитного поля.

При определённой величине тока в обмотке сила притяжения сердечника превышает силу упругости пружины якоря — и якорь притягивается к сердечнику.

С якорем соединены механические элементы с гибкими контактами, которые при притяжения якоря к сердечнику замыкаются или размыкаются, в зависимости от конкретной конструкции.

Одно реле может иметь несколько групп контактов.

Реле и транзисторДля уменьшения переходного сопротивления рабочие части контактов покрывают благородными металлами (золото, палладий) или сплавами на основе серебра, кадмия и других металлов. Вид покрытия контактов влияет на стоимость реле в целом.

Для защиты обмотки и контактов от внешних воздействий вся конструкция очень часто помещается в закрытый корпус. На корпус наносится маркировка.

Герконовые реле

Существует такая разновидность электромагнитных реле как герконовое реле.

ГерконГеркон — это сокращение от слов «герметизированный контакт».

В обычном реле в большинстве случаев контакты работает в окружающем воздухе, в котором содержатся водяные пары, пыль и кислород, способствующий окислению рабочих поверхностей.

В герконах же контакты находятся в герметичной стеклянной капсуле, которая может быть заполнена осушенным воздухом, инертным газом или вакуумом.

Герконовое реле РЭС-44Капсула с контактами помещается внутри обмотки.

Следствием этого является гораздо больший ресурс работы, превышающий на порядок ресурс обычных контактов.

Так, обычно реле должно обеспечить порядка 100 000 срабатываний контактов.

Герконовое же может обеспечить миллион срабатываний и более.

Впечатляющая разница, не так ли?

Реле и транзисторКапсула с контактами может быть заполнена ртутью для уменьшения электрического сопротивления.

 Обозначение реле схемах

Теперь давайте перейдем к практике и посмотрим, как электромагнитные реле обозначаются в схемах.

В отечественной технической литературе обмотка реле обозначается прямоугольником, контакты —  соединенными или разъединенными короткими отрезками линий. Если реле имеет две обмотки, то в прямоугольнике изображаются две косые линии. Герконовые контакты обводят кружком, символизирующим капсулу, в которую они помещены. Возле обмотки реле наносится его порядковый номер в схеме (К1, К2, К3 и т.д.)

Обозначение реле в схемахИзображения контактов реле могут располагаться как вблизи от изображения обмотки, так и в других  местах схемы. Чтобы не было путаницы, контакты реле также обозначают буквенно-цифровыми символами. Если есть несколько реле, обозначенных как К1, К2, К3, то контакты обозначают, соответственно, К1.1, К2.1, К3.1 и т.д.

Если у какого-то реле несколько групп контактов, то изменяется последняя цифра – К1.1, К1.2, К1.3 и т.д.

Реле и транзисторВ иностранной технической литературе обмотка реле может обозначаться как катушка индуктивности (чем она по факту и является) с буквенным обозначением RY, Relay.

Контакты реле

Как уже видно из обозначений, контакты реле могут быть в исходном состоянии (без подачи напряжения на обмотку) замкнутыми или разомкнутыми. Соответственно, они называются нормально замкнутыми (Normally Closed, NC) или нормально разомкнутыми (Normally Open, NO).

Контакты релеОчень часто контактная группа содержит и нормально замкнутый, и нормально разомкнутый контакт.

Это при подаче напряжение на обмотку контакты как бы меняются местами: нормально замкнутый становится разомкнутым, а нормально разомкнутый замыкается.

Такую совокупность нормально замкнутого и нормально разомкнутого контакта называют переключающим контактом.

В англоязычной литературе для описания контактов используются специальные аббревиатуры:

SPST (Single Pole, Single Throw) — один полюс, одно направление. Другими словами – это один нормально замкнутый или нормально разомкнутый контакт.

SPDT (Single Pole, Double Throw) — один полюс, два направления. Это комбинация нормально замкнутого и нормально разомкнутого контакта. Иными словами – переключающий контакт. При этом один из полюсов (контактов) называется общим (СOM), а другие – NC (с которым COM замкнут) и NO (с которым COM разомкнут).

Виды контактов релеDPST (Double Pole, Single Throw) — два полюса, одно направление. Это две группы контактов, комбинация из двух переключателей SPST, которые переключаются одновременно.

DPDT (Double Pole, Double Throw) — два полюса, два направления. Это также две группы контактов, комбинация из двух переключателей SPDT, которые переключаются одновременно.

Нормально разомкнутые контакты могут именоваться SPNO (Single Pole, Normally Open), DPNO (Double Pole, Normally Open), нормально закрытые  — SPNC (Single Pole, Normally Closed), DPNC (Double Pole, Normally Closed).

В даташитах для обозначения контактов реле используются и другие обозначения:

  • Form A – нормально разомкнутый контакт,
  • Form B – нормально замкнутый контакт,
  • Form C – переключающий контакт.

Перед буквой может стоять цифра, обозначающая количество групп контактов.

Контакты реле в даташитеТак, например, 1А обозначает одну группу  из одного нормально разомкнутого контакта, 2В – две группы, каждая из которых имеет один нормально замкнутый контакт, 3С – три группы, каждая из которых имеет один переключающий контакт.

Где применяются электромагнитные реле?

Электромагнитные реле в UPSЭлектромагнитные реле широко применяются в источниках бесперебойного питания (ИБП, UPS).

С помощью производится переход с сетевого питания на батарейное и обратно.

Сколько я видел бесперебойников самых различных моделей – везде были релюшки!

В моделях с автотрансформатором они коммутируют обмотки, обеспечивая нужное напряжение на выходе при изменении его на входе.

Заканчивая первую часть статьи, отметим: если вы слышите щелчки в вашем ИБП — это переключаются реле. Обычно их там несколько штук.

Продолжение следует.

Можно еще почитать:

Как устроен ИБП.


Электромагнитное реле.

Устройство, обозначение и параметры реле

Для управления различными исполнительными устройствами, коммутации цепей, управления приборами в электронике активно применяется электромагнитное реле.

Устройство реле достаточно просто. Его основой является катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода.

Внутрь катушки устанавливается стержень из мягкого железа. В результате получается электромагнит. Также в конструкции реле присутствует якорь.Он закреплён на пружинящем контакте. Сам же пружинящий контакт закреплён на ярме. Вместе со стержнем и якорем ярмо образует магнитопровод.

Если катушку подключить к источнику тока, то образовавшееся магнитное поле намагничивает сердечник. Он в свою очередь притягивает якорь. Якорь укреплён на пружинящем контакте. Далее пружинящий контакт замыкается с другим неподвижным контактом. В зависимости от конструкции реле, якорь может по-разному механически управлять контактами.

Устройство реле.

В большинстве случаев реле монтируется в защитном корпусе. Он может быть как металлическим, так и пластмассовым. Рассмотрим устройство реле более наглядно, на примере импортного электромагнитного реле Bestar. Взглянем на то, что внутри этого реле.

Устройство реле

Вот реле без защитного корпуса. Как видим, реле имеет катушку, стержень, пружинящий контакт, на котором закреплен якорь, а также исполнительные контакты.

На принципиальных схемах электромагнитное реле обозначается следующим образом.

Обозначение реле на схеме

Условное обозначение реле на схеме состоит как бы из двух частей. Одна часть (К1) – это условное обозначение электромагнитной катушки. Она обозначается в виде прямоугольника с двумя выводами. Вторая часть (К1.1; К1.2) – это группы контактов, которыми управляет реле. В зависимости от своей сложности реле может иметь достаточно большое количество коммутируемых контактов. Они разбиваются на группы. Как видим, на обозначении изображены две группы контактов (К1.1 и К1.2).

Как работает реле?

Принцип работы реле наглядно иллюстрирует следующая схема. Есть управляющая цепь. Это само электромагнитное реле K1, выключатель SA1 и батарея питания G1. Также есть исполнительная цепь, которым управляет реле. Исполнительная цепь состоит из нагрузки HL1 (лампа сигнальная), контактов реле K1.1 и батареи питания G2. Нагрузкой может быть, например, электрическая лампа или электродвигатель. В данном случае в качестве нагрузки используется сигнальная лампа HL1.

Принцип работы реле

Как только мы замкнём управляющую цепь выключателем SA1, ток от батареи питания G1 поступит на реле K1. Реле сработает, и его контакты K1.1 замкнут исполнительную цепь. На нагрузку поступит напряжение питания от батареи G2 и лампа HL1 засветится. Если разомкнуть цепь выключателем SA1, то с реле K1 будет снято напряжение питания и контакты реле K1.1 вновь разомкнуться и лампа HL1 выключится.

Реле

Коммутируемые контакты реле могут иметь своё конструктивное исполнение. Так, например, различают нормально-разомкнутые контакты, нормально-замкнутые контакты и контакты на переключение (перекидные). Разберёмся с этим поподробнее.

Нормально разомкнутые контакты

Нормально разомкнутые контакты – это контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии до тех пор, пока через катушку реле не потечёт ток. Говоря проще, когда реле выключено, контакты тоже разомкнуты. На схемах реле с нормально-разомкнутыми контактами обозначается вот так.

Обозначение реле с нормально-разомкнутыми контактами

Нормально замкнутые контакты

Нормально замкнутые контакты – это контакты реле, находящиеся в замкнутом состоянии, пока через катушку реле не начнёт течь ток. Таким образом, получается, что при выключенном реле контакты замкнуты. Такие контакты на схемах изображают следующим образом.

Обозначение реле с нормально-замкнутыми контактами

Переключающиеся контакты

Переключающиеся контакты – это комбинация из нормально-замкнутых и нормально-разомкнутых контактов. У переключающихся контактов есть общий провод, который переключается с одного контакта на другой.

Обозначение реле с переключающимися контактами

Современные широко распространённые реле, как правило, имеют переключающиеся контакты, но могут встречаться и реле, которые имеют в своём составе только нормально-разомкнутые контакты.

У импортных реле нормально-разомкнутые контакты реле обозначаются сокращением N.O. А нормально-замкнутые контакты N.C. Общий контакт реле имеет сокращение COM. (от слова common – «общий»).

Теперь обратимся к параметрам электромагнитных реле.

Параметры электромагнитных реле.

Как правило, размеры самих реле позволяют наносить на корпус их основные параметры. В качестве примера, рассмотрим импортное реле Bestar BS-115C. На его корпусе нанесены следующие надписи.

COIL 12VDC – это номинальное напряжение срабатывания реле (12V). Поскольку это реле постоянного тока, то указано сокращённое обозначение постоянного напряжения (сокращение DC обозначает постоянный ток/напряжение). Английское слово COIL переводится как «катушка», «соленоид». Оно указывает на то, что сокращение 12VDC имеет отношение к катушке реле.

Маркировка реле

Далее на реле указаны электрические параметры его контактов. Понятно, что мощность контактов реле может быть разная. Это зависит как от габаритных размеров контактов, так и от используемых материалов. При подключении нагрузки к контактам реле нужно знать мощность, на которую они рассчитаны. Если нагрузка потребляет мощность больше той, на которую рассчитаны контакты реле, то они будут нагреваться, искрить, "залипать". Естественно, это приведёт к скорому выходу из строя контактов реле.

Для реле, как правило, указываются параметры переменного и постоянного тока, которые способны выдержать контакты.

Так, например, контакты реле Bestar BS-115C способны коммутировать переменный ток в 12А и напряжение 120V. Эти параметры зашифрованы в надписи 12А 120VAC (сокращение AC обозначает переменный ток).

Также реле способно коммутировать постоянный ток силой 10А и напряжением 28V. Об этом свидетельствует надпись 10A 28VDC. Это были силовые характеристики реле, точнее его контактов.

Потребляемая мощность реле.

Теперь обратимся к мощности, которую потребляет реле. Как известно, мощность постоянного тока равна произведению напряжения (U) на ток (I): P=U*I. Возьмём значения номинального напряжения срабатывания (12V) и потребляемого тока (30 mA) реле Bestar BS-115C и получим его потребляемую мощность (англ. - Power consumption).

Таким образом, мощность реле Bestar BS-115C составляет 360 милливатт (mW).

Есть ещё один параметр – это чувствительность реле. По своей сути, это и есть мощность потребления реле во включённом состоянии. Понятно, что реле, которому требуется меньше мощности для срабатывания, является более чувствительным по сравнению с теми, которые потребляют большую мощность. Такой параметр, как чувствительность реле, особенно важен для устройств с автономным питанием, так как включенное реле расходует заряд батарей. К примеру, есть два реле с потребляемой мощностью 200 mW и 360 mW. Таким образом, реле мощностью 200 mW обладает большей чувствительностью, чем реле мощностью 360 mW.

Как проверить реле?

Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Так как обмотка катушки реле обладает активным сопротивлением, то его можно легко измерить. Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ω), до нескольких килоом (). Обычно самое низкое сопротивление обмотки имеют миниатюрные реле, которые рассчитаны на номинальное напряжение 3 вольта. У реле, номинальное напряжение которых составляет 48 вольт, сопротивление обмотки намного выше. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.

Номинальное напряжение (V, постоянное) Сопротивление обмотки (Ω ±10%) Номинальный ток (mA) Потребляемая мощность (mW)
3 25 120 360
5 70 72
6 100 60
9 225 40
12 400 30
24 1600 15
48 6400 7,5

Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 mW.

Электромагнитное реле является электромеханическим прибором. Это, наверное, является самым большим плюсом и в то же время весомым минусом.

При интенсивной эксплуатации любые механические части изнашиваются и приходят в негодность. Кроме этого, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому их покрывают сплавами драгоценных металлов, таких как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. Если ваше реле всё-таки вышло из строя, то замену ему можно купить здесь.

К положительным качествам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Что такое реле? Определение, принцип работы и конструкция

Определение: Реле - это устройство, которое размыкает или замыкает контакты, чтобы вызвать срабатывание другого электрического управления. Он обнаруживает недопустимое или нежелательное состояние в назначенной области и дает команды на автоматический выключатель для отключения пораженной области. Таким образом защищает систему от повреждений.

Принцип работы реле

Работает по принципу электромагнитного притяжения.Когда цепь реле обнаруживает ток повреждения, он возбуждает электромагнитное поле, которое создает временное магнитное поле.

relay Это магнитное поле перемещает якорь реле для открытия или закрытия соединений. Реле малой мощности имеет только один контакт, а реле высокой мощности имеет два контакта для размыкания переключателя.

Внутренняя часть реле показана на рисунке ниже. У этого есть железный сердечник, который намотан катушкой управления. Питание подается на катушку через контакты нагрузки и контрольного переключателя.Ток, протекающий через катушку, создает вокруг нее магнитное поле.

Из-за этого магнитного поля верхняя часть магнита притягивает нижнюю часть. Отсюда замыкаем цепь, через которую ток протекает через нагрузку. Если контакт уже закрыт, то он движется в противоположном направлении и, следовательно, размыкает контакты.

Полюс и Бросок

Полюс и броски - это конфигурации реле, где полюс - это переключатель, а бросок - это количество соединений.Однополюсный, однопроходный - это самый простой тип реле, который имеет только один переключатель и только одно возможное соединение. Аналогично, однополюсное реле двойного хода имеет один выключатель и два возможных подключения.

Строительство реле

Реле работает как электрически, так и механически. Он состоит из электромагнитных и наборов контактов, которые выполняют операцию переключения. Конструкция реле в основном подразделяется на четыре группы. Это контакты, подшипники, электромеханическая конструкция, клеммы и корпус.

Контакты - Контакты являются наиболее важной частью реле, которая влияет на надежность. Хороший контакт дает ограниченное контактное сопротивление и снижает износ контактов. Выбор материала контакта зависит от нескольких факторов, таких как характер тока, который должен быть прерван, величина тока, который должен быть прерван, частота и напряжение работы.

Подшипник - Подшипник может быть одним шариковым, многошариковым, шарнирным и драгоценным подшипником.Одиночный шариковый подшипник используется для высокой чувствительности и низкого трения. Мульти-шариковый подшипник обеспечивает низкое трение и большую устойчивость к ударам.

Электромеханическая конструкция - Электромеханическая конструкция включает в себя конструкцию магнитопровода и механическое крепление сердечника, ярма и якоря. Нежелание магнитного пути поддерживается минимальным для повышения эффективности цепи. Электромагнит сделан из мягкого железа, и ток катушки обычно ограничен 5А, а напряжение катушки 220В.

Клеммы и корпус - Сборка якоря с магнитом и основанием производится с помощью пружины. Пружина изолирована от якоря литыми блоками, которые обеспечивают стабильность размеров. Неподвижные контакты, как правило, точечно приварены на клеммной тяге.

,

Работа реле, типы, символы и характеристики

Реле необходимы для систем автоматизации и управления нагрузками. Кроме того, реле являются наилучшим способом гальванической изоляции между участками цепи высокого и низкого напряжения. Существуют сотни различных типов реле. Давайте сначала выясним, как работает реле.

Relay Types Relay Types

Основные операции реле

Контакты

Прежде чем перейти к различным типам реле, я сначала объясню, что и как работает основное реле.Каждое реле имеет две механические части внутри.

Первый - это контакт (ы) реле. Контакты работают аналогично контактам простого переключателя или кнопки. Контакты следует рассматривать как пару металлов, как показано на следующем рисунке:

Relay Contact No & NC Relay Contact No & NC

Контактный номер & NC

Эти две клеммы работают в качестве переключателя. Когда контакты «в контакте», то ток течет от клеммы 1 к клемме 2. Существует два типа контактов: NO и NC.

NO обозначает нормально разомкнутый контакт, а NC обозначает нормально замкнутый контакт. Нормальное открытие - это контакт, подобный показанному на предыдущем рисунке. Когда контакт неподвижен, ток через него не протекает (потому что это ОТКРЫТАЯ цепь).

С другой стороны, нормально замкнутый контакт позволяет току течь, когда он неподвижен. Ниже я иллюстрирую оба этих контакта:

Relay Contact Types Relay Contact Types

Вы можете заметить, что контакт NC перевернут по сравнению с контактом NO.Это сделано специально. Таким образом, оба контакта (НО и НЗ) изменят состояние, если к левому металлическому курсу приложить силу с ВВЕРХ до ВНИЗ.

Следующая анимация показывает, как работает нормально замкнутый контакт при освещении лампочки:

Relay Example With bulb Relay Example With bulb

Что касается контактов с ЧПУ, то они работают точно так же, как и нормально замкнутые контакты. Посмотрите следующую анимацию:

Relay Example Relay Example

Комбинация контактов

Реле может иметь комбинацию вышеуказанных контактов.Посмотрите на следующую иллюстрацию

combination of Relay contacts combination of Relay contacts

В этом случае есть третий терминал, называемый «ОБЩИЙ». Контакты NO и NC относятся к ОБЩЕМУ терминалу. Между NC и NO контактом нет контакта в любое время!

Следующая анимация показывает, как работает эта пара:

Relay Contact changing animation Relay Contact changing animation

И кто определяет состояние NORMAL?

ОК, у нас НОРМАЛЬНО разомкнутый и НОРМАЛЬНО замкнутый контакт. Но какое состояние считается нормальным? Подойдя еще на шаг ближе к работе реле, мы найдем пружину.

Эта пружина определяет НОРМАЛЬНОЕ положение общего контакта. Если вы увидите вышеупомянутые 3 анимации, вы заметите, что один раз сила F применяется к терминалу COMMON, а в другой раз сила не применяется. Ну, это на самом деле неправильно.

Действительно, есть другая сила, которая тянет контакт вверх, и эта сила применяется ВСЕ время. Эта сила исходит от весны. Посмотрите на следующее изображение:

Normal state of relay Normal state of relay

Теперь вы можете видеть, кто постоянно тянет ОБЩИЙ терминал.Таким образом, пружина определяет, что такое НОРМАЛЬНОЕ состояние, и, таким образом, определяет, какой контакт НОРМАЛЬНО ОТКРЫТ, а какой НОРМАЛЬНО ЗАКРЫТ.

Другими словами, НОРМАЛЬНОЕ состояние определяется как состояние, в котором НЕТ другой силы, прикладываемой к ОБЩЕМУ терминалу, кроме силы от пружины.

Последняя часть - КТО перемещает общий контакт реле?

Это последняя часть работы реле. Устройство, которое заставляет терминал двигаться, на самом деле это электромагнит! Катушка находится прямо под контактом.

Когда ток протекает через эту катушку, создается магнетизм. Этот магнетизм может преодолеть силу пружины и может потянуть контакт к нему, таким образом, он меняет свое положение! И из-за того, что контакт обычно представляет собой небольшой кусок металла, который не может тянуться электромагнитом, к общему элементу присоединяется другой кусок металла.

Этот кусок металла называется «Арматура». Ниже приведена (наконец-то) полная иллюстрация основного реле:

Common contact of relay Common contact of relay

Теперь представьте, что кто-то хочет управлять нагрузкой 220 В 1 К с помощью команды, поступающей от батареи 5 Вольт.Для этого приложения следует использовать нагрузочное реле.

Катушка реле приводится в действие 5 Вольт. Контакты этого реле (НЕТ) будут соединены последовательно с источником питания нагрузки.

Таким образом, нагрузка будет работать только при срабатывании реле. Наш друг ниже включит электрическую духовку с пустыми руками !!!

Animation of Relay example for oven power supply Animation of Relay example for oven power supply

Заглядывая внутрь реле

я использовал восьмеричное реле. Эти реле легко открываются (с помощью винтов или зажимов) и достаточно большие, чтобы иметь четкое представление.Итак, вот реле разомкнуто:

Relay Parts Relay Parts

Вы можете четко видеть общий контакт, контакты NO и NC, а также электромагнитную катушку и пружину возврата в нормальное состояние. Арматура - это толстый металл, на котором закреплены общие контакты.

Типы реле

Существует так много разных типов реле, что было бы буквально невозможно добавить их в эту статью.

Поэтому я классифицирую типы реле по категориям:

1.Операция включения / выключения
2. Катушка
3. Контакты

Категория 1. Операция включения / выключения

Нормальные реле

В этой категории в основном два типа реле. Первый тип - это обычное реле включения / выключения. Это реле меняет состояние до тех пор, пока электромагнит приводится в действие, и возвращается в состояние расслабления, когда электромагнит больше не приводится в действие.

Это наиболее распространенный тип реле, который широко используется в автоматизации.

Normal Relay Normal Relay

Реле переключения

Реле этого типа работает так же, как триггерный триггер.Когда катушка активируется один раз, реле изменит состояние и останется в этом состоянии, даже если катушка больше не активирована.

Он снова изменит состояние только при следующем импульсе, который активирует катушку. Это очень удобно при современном освещении дома.

Имея это реле вместо выключателя, вы можете включать и выключать свет одной кнопкой. Вы нажимаете кнопку один раз, и свет включается. При следующем нажатии кнопки, огни выключены.

Реле с фиксацией

Реле этого типа работает точно так же, как R-S триггер.У него две разные катушки вместо одной. Когда активируется первая катушка, реле переходит в положение SET и остается там, независимо от того, поддерживается ли эта катушка. Он только изменит состояние (в положение RESET), только если активирована другая катушка.

Этот тип реле широко используется в приложениях, где состояние реле необходимо сохранять как есть, даже после сбоя питания или перезапуска.

Latching relays Latching relays

Защитные реле

Я буду различать этот тип реле в двух подтипах.Первый подтип - это реле защиты от утечки тока, а другой тип - это реле защиты от перегрузки.

а. Защитные реле - ток утечки

Эти реле знают почти все. У них фактически нет электромагнитной катушки. Вместо этого они остаются вооруженными все время. Два электромагнита расположены один напротив другого. Между ними есть арматура. Эта арматура намагничена от обоих электромагнитов.

Первый электромагнит расположен последовательно с фазой, а другой - последовательно с нейтральным.Если ток, протекающий через оба электромагнита, равен, то якорь сохраняется в балансе.

Но если ток, который течет через второй электромагнит, меньше, чем ток, который течет через первый электромагнит, то якорь тянет к первому электромагниту, который имеет большую магнитную силу! И как это может случиться? Легко, если каким-то образом ток протекает к основанию установки.

Protective relays current leaking Protective relays current leaking

Эти реле можно (и СЛЕДУЕТ) найти в каждой бытовой электроустановке сразу после главного выключателя.Посмотрите на следующую иллюстрацию:

Protective relays Protective relays

Лампа включена, потому что магнитная мощность обеих катушек одинакова. Теперь посмотрим, что произойдет, если «как-то» ток на нейтрали будет меньше, чем ток на фазе.

Магнитная сила электромагнитов не одинакова, поэтому реле отключит электропитание, и наш друг будет спасен. По соображениям безопасности, если это произойдет, реле можно восстановить только механически, если кто-то снова потянет рычаг реле вверх:

Protective relay principle Protective relay principle

b.Защитные реле - перегрузка

Очень распространенные реле в двигателях, а также во всех электрических установках. Эти реле не колеблют электромагнитную катушку для перемещения якоря. Вместо этого они имеют биметаллическую полосу, внутри которой течет ток.

Материал и толщина этой полосы тщательно подбираются, чтобы она нагревалась (и, таким образом, изгибалась) выше заданного значения тока.

Когда биметаллическая полоса согнута, реле отключит электропитание.Из соображений безопасности реле можно восстановить только механическим способом, передвинув рычаг рукой.

Protective relays - overload Protective relays - overload

Это основная идея рисунка реле защиты от перегрузки ниже

overload protection relay working overload protection relay working

Если одна линия перегружена, биметаллическая полоса перегревается и, таким образом, изгибается, ломая таким образом контакт. показано на рисунке ниже

relay overloaded relay overloaded

Следует также отметить, что существует другой тип реле защиты от перегрузки, называемый «электромагнитное реле».Это работает точно так же, как реле защиты от перегрузки, но имеет внутри еще один электромагнит.

Если на этот электромагнит подается питание, то реле будет вынуждено разорвать соединение, как если бы оно было перегрето. Эта функциональность позволяет проверять неисправности и останавливать двигатель, чтобы избежать любой другой проблемы, даже если сам двигатель не перегрелся.

Реле температуры

Эти реле работают аналогично реле защиты от перегрузки выше. Основное отличие состоит в том, что биметаллическая полоса нагревается не током, который течет внутри полосы, а от внешнего фактора.

Этот фактор может быть окружающим воздухом, температурой воды, температурой другого холодильника с жидкостью и т. Д. Вы можете знать эти реле под другим именем… термостаты, широко используемые в отопительных системах.

Temperature Operated relays Temperature Operated relays

Другое отличие от защитных реле заключается в том, что температурным реле обычно не требуется внешнее механическое движение для восстановления его состояния. Процесс выполняется автоматически в зависимости от температуры биметаллической полосы.

Герконы

Можно представить герконы как реле без электромагнита.Якорь герконового реле приводится в действие от любого другого внешнего магнитного поля. Герконы можно найти в системах контроля дверей.

Постоянный магнит прикреплен к двери, а геркон находится прямо над магнитом. Если дверь открывается, состояние герконового реле изменяется. Другое распространенное применение для реле тростника на измерителях скорости велосипедов.

К колесу велосипеда прикреплен постоянный магнит, а геркон установлен на «вилке» велосипеда.Каждый раз, когда колесо вращается и магнит проходит перед герконовым реле, он посылает импульс на микроконтроллер.

Другие реле

Существует много других типов реле, таких как таймеры и функциональные реле, но они используют какие-то схемы для выполнения различных действий. Я не буду вдаваться в эти категории, так как эта статья интересна только тем реле, которые не используют никаких других схем, только механические изменения.

Категория 2. Активация катушки

Другим типом классификации реле является катушка.В этой категории я разделяю реле в соответствии с тем, как их катушка приводится в действие для приведения в действие якоря. Итак, у нас есть:

реле переменного / постоянного тока

Катушка может работать с переменным или постоянным напряжением.

Нейтральные реле

Эти реле имеют наиболее распространенную катушку. Якорь активируется, когда ток проходит через катушку, независимо от полярности.

Смещенные реле

Это разновидность нейтральных реле. Реле такого типа имеют точно такую ​​же катушку, что и реле нейтрали, но они несут постоянный магнит на якоре.Поляризация магнитного поля катушки зависит от полярности питания.

Таким образом, якорь приводится в действие только в том случае, если полярность магнитного поля катушек противоположна полярности магнитного поля постоянного магнита. Таким образом, реле срабатывает, только если катушка правильно смещена.

Biased Relays Biased Relays

Поляризованные реле

Этот тип реле работает точно так же, как и смещенные реле. Единственное отличие состоит в том, что эти реле не имеют постоянного магнита, вместо этого они имеют последовательно подключенный к катушке диод.Если диод правильно смещен, катушка будет иметь питание и якорь будет приведен в действие.

Различие, которое отличает эти два типа реле, состоит в том, что смещенные реле позволят току течь через его катушку, даже если реле имеет обратное смещение! Очень важно, если кто-то хочет соединить катушки двух или более реле последовательно.

Твердотельные реле (SSR)

Это современный тип реле. Эти реле не имеют ни катушки, ни какой-либо другой подвижной части, поэтому они называются Solid State.Они используются для быстрого переключения (до нескольких сотен Гц) и для управления нагрузками во взрывоопасных или агрессивных средах.

Они имеют значительно больший срок службы, чем обычные реле, поскольку их контакты не подвержены коррозии из-за влажности, пыли или других причин. На самом деле, у них нет контактов! Вместо этого FET или TRIAC используется для имитации контактов. Основным недостатком является цена…

Категория 3. Контакты

Третья и последняя категория - это контакты реле.

Имеются 3 основные характеристики, которые отличают реле:

1. Максимальное напряжение: эта характеристика определяется зазором, существующим между контактами, а также сплавом, из которого сделан контакт. Чем выше зазор, тем выше напряжение, которое может отключить реле.

2. Максимальный ток: эта характеристика определяется толщиной контактов, а также сплавом, из которого сделан контакт. Чем толще контакты, тем выше ток, с которым может справиться реле.

3. Частота переключения: эта характеристика определяется механической конструкцией реле. Чем легче конструкция, тем быстрее переключение.

4. Количество контактов:… Просто количество контактов.

Что касается контактного номера, реле (например, переключатели) поставляются с некоторой кодировкой. Общая кодовая форма выглядит следующим образом:

xPyT

«P» означает «POLES». ‘X’ - это число «POLES», которое имеет реле.Таким образом, если реле имеет 1 контактную пару (POLE), код будет SP, как для однополюсного. Для двух контактных пар это будет DP, как для двухполюсного. Над 2 контактными парами x получает количество полюсов, например, для 3 полюсов это будет 3P и т. Д. И т. Д.

«T» обозначает «THROW», а «y» - количество «THROWS». «У» может быть одинарным или двойным. Single Throw (ST) означает, что имеется только один контакт NO или NC. Double Throw (DT) означает, что реле имеет пары контактов NO / NC.

символов реле

Символы реле не ограничены.Каждый производитель может сделать свой собственный символ для конкретного реле, которое имеет различные внутренние соединения и характеристики, выполняя определенную задачу. Я проиллюстрирую самые основные типы реле:

Relay Symbols Relay Symbols

Характеристики реле

Реле имеют следующие характеристики:

Relay Specifications Relay Specifications

Напряжение катушки: это напряжение, которое катушка может приводить в действие. арматура. Это значение должно также указывать, является ли ток переменным или постоянным током.

Ток катушки: Это значение указывает ток, который будет потреблять катушка, когда на нее подается указанное напряжение катушки.Очень важная характеристика, которую необходимо учитывать при проектировании драйвера реле. Ток, который проходит через драйвер, должен быть достаточным для приведения в действие якоря.

Напряжение отключения: эта характеристика показывает минимальное напряжение, которое якорь притягивает электромагнитом. Если напряжение падает ниже этого значения, пружина преодолеет магнитную силу и реле изменит свое состояние.

Количество / тип контактов: это SPST? ДПСТ? DPDT? Или что?

Мощность контактов: эта характеристика указывает максимальную мощность, с которой могут справиться контакты.Некоторые производители будут использовать напряжение и ампер, некоторые другие - напряжение и киловатт, в то время как другие будут указывать все три значения.

Рабочая температура: температура, с которой реле может работать без проблем.

Частота переключения: максимальная частота рабочего цикла

Пакет: Последний, но не менее важный пакет. Некоторые пакеты (например, восьмеричный тип) поставляются с соответствующей основой, в то время как другие упаковываются напрямую / соединяются с печатной платой / электрическим шкафом.

Что такое промежуточное реле в системе ПЛК?

Промежуточное реле - это вспомогательное реле, которое используется для изоляции двух разных систем / устройств. Это может быть связано с тем, что у них разные опорные значения 0 В, разные напряжения, переменный ток или постоянный ток.

промежуточное реле

Мы обсудим промежуточное реле с двумя случаями, как описано ниже:

Case-I

Предположим, что мы хотим управлять контактором через панель ПЛК, имеющую напряжение катушки 230 В переменного тока, но выходное напряжение реле ПЛК составляет 24 V DC.В этом случае нам требуется промежуточное реле с напряжением катушки 24 В пост. Тока, но его контактное напряжение должно быть 230 В перем.

Таким образом, реле PLC сначала будет работать с промежуточным реле, а затем через его вспомогательные контакты. Мы можем легко управлять контактором.

Case-II

Например, допустим, что реле ПЛК может использовать только 1 А при 110 В переменного тока, но для контроллера, который должен быть подключен к реле, требуется 3 А при 110 В переменного тока.

В этом случае промежуточное реле с контактами, рассчитанными на работу при 5 А (> 3 А) при 110 В переменного тока, будет использоваться в качестве промежуточного реле «между» реле ПЛК и контроллером.

Катушка промежуточного реле должна требовать меньшего напряжения и тока, чем рассчитано управляющим реле, а контакты промежуточного реле должны быть рассчитаны для соответствия требованиям нагрузки (контроллера).

Пример:

Помимо непосредственного выполнения логических функций, электромеханические реле также могут использоваться в качестве промежуточных устройств между несовпадающими датчиками, контроллерами и / или устройствами управления.

Очень простой пример реле, используемого для вставки между несовпадающими устройствами, показан на следующей принципиальной схеме, где деликатный тумблер используется для управления банком мощных огней для внедорожного транспортного средства:

Interposing Relay Circuit Diagram Interposing Relay Circuit Diagram

В этой схеме реле не выполняет никакой логической функции.Скорее, он просто «усиливает» сигнал, посылаемый тумблером приборной панели, чтобы посылать или прекращать подачу энергии на банк мощных источников света.

Без реле на приборной панели этого транспортного средства должен был бы быть установлен более тяжелый тумблер для безопасного и надежного создания и размыкания цепи освещения.

Также читайте: неправильные представления о PLC Ladder Logic

Другим примером промежуточного реле, встречающегося в автомобильной промышленности, является использование «соленоида» в цепи электрического пускового двигателя для двигателя внутреннего сгорания.

Переключатель «пуск» обычно приводится в действие водителем, поворачивающим ключ, который устанавливается на рулевой колонке или приборной панели автомобиля. Между тем, пусковой двигатель обычно потребляет сотни ампер тока при его запуске.

Клавишный выключатель, способный выдавать и отключать сотни ампер тока, был бы огромным и фактически опасным для обнаружения в кабине транспортного средства.

«Соленоидное» реле, подключенное между ключом-выключателем и пусковым двигателем, устраняет эту опасность и позволяет относительно тонкому ключу-переключателю безопасно активировать двигатель большой мощности.

Промышленный пример промежуточного реле между несовпадающими устройствами показан здесь, где бесконтактный выходной сигнал постоянного тока должен запускать входной канал для программируемого логического контроллера (ПЛК), рассчитанного на 120 В переменного тока:

What is Interposing Relay ? What is Interposing Relay ?

Опять же, Реле в этой системе не выполняет логической функции, а просто позволяет бесконтактному переключателю управлять одним из входных каналов ПЛК.

Непосредственное подключение бесконтактного переключателя к одному из входных каналов ПЛК нецелесообразно, поскольку для этого конкретного входа ПЛК требуется 120 В переменного тока для активации, а наш бесконтактный выключатель работает от 24 В постоянного тока.

Несоответствие между напряжением переключателя и входным напряжением ПЛК требует от нас использования реле для «вставки» между выключателем и ПЛК.

Когда бесконтактный датчик обнаруживает находящийся поблизости объект, его выход активируется, что, в свою очередь, приводит в действие катушку реле. Когда контакт реле магнитно замыкается, он замыкает цепь на 120 В переменного тока, чтобы достичь входного канала 0 в ПЛК, тем самым запитывая его.

Важной деталью в этой релейной цепи является включение коммутирующего диода параллельно с катушкой реле, целью которого является рассеивание накопленной энергии катушки при обесточивании, когда выключатель приближения выключается.

Без этого диода напряжение «отката» катушки (которое может достигать сотен вольт в потенциале) разрушит выходной транзистор бесконтактного переключателя.

Обратите внимание, как этот коммутирующий диод подключен «назад» относительно полярности источника питания 24 В постоянного тока: катод к положительному полюсу источника и анод к отрицательному полюсу источника.

Это преднамеренно, так как мы не хотим, чтобы диод проводил при подаче питания на катушку реле через бесконтактный переключатель (Если диод был подключен другим способом, он пропускал бы ток всякий раз, когда включался бесконтактный переключатель, замыкание мимо катушки реле и скорее всего повредил бесконтактный выключатель при этом!).

Диод включается только при изменении полярности, что происходит, когда выключается бесконтактный переключатель и магнитное поле катушки реле (теперь действует как источник, а не как нагрузка).

Поскольку катушка реле временно выдает «обратное» напряжение, диод дает этой катушке непрерывный путь для своего тока при падении низкого напряжения (около 0,7 вольт постоянного тока), рассеивая накопленную энергию катушки в виде тепла на диоде ,

Также прочитано: Масштабирование аналоговых входов ПЛК

Релейные реле также используются для подключения несоответствующих выходов ПЛК и устройств управления.В этом приложении несоответствие может быть связано с номинальным напряжением и / или номинальным током.

Как и в схеме промежуточного входа, показанной ранее, задача реле в схеме промежуточного вывода должна управляться выходным каналом ПЛК и, в свою очередь, направлять питание на полевое устройство, которое само несовместимо с выходом ПЛК.

На следующей диаграмме показан пример промежуточного реле, подключенного к выходному каналу ПЛК:

PLC Interposing Relay PLC Interposing Relay

В этой схеме транзисторные выходы ПЛК могут обрабатывать только 24 В постоянного тока при достаточно низком токе.Для функционирования трехфазной контакторной катушки требуется 120 В переменного тока при умеренных уровнях тока, поэтому реле подключается между низковольтным и слаботочным выходным каналом ПЛК и относительно высоким напряжением и высоким током, предъявляемым к катушке контактора.

Еще раз мы видим использование коммутирующего диода для рассеивания накопленной энергии релейной катушки всякий раз, когда ПЛК обесточивает ее, так что результирующее напряжение «отдачи» не повреждает хрупкую выходную схему транзистора в ПЛК.

Авторы: Тони Р. Купальдт - Creative Commons Attribution 4.0 License

.Протокол ретрансляции

v1 - Синхронизация документации v1

Что такое реле?

Relay - это служба, которая передает данные между двумя устройствами , которые не могут соединиться друг с другом напрямую иначе. Обычно это связано с обоими устройствами находясь за NAT и ни одна из сторон не может открыть порт, который быть напрямую доступным из интернета.

Реле было разработано для ретрансляции протокола BEP, следовательно, опора на идентификаторы устройств в спецификации протокола, но в то же время он достаточно общий, чтобы повторно используемые другими протоколами или приложениями, поскольку данные, передаваемые между двумя устройства, которые используют реле, полностью скрыты и не влияют на ретрансляция.

Режимы работы

Реле

прослушивает один сокет TCP, но имеет два разных режима соединения, где режим соединения - это предопределенный набор сообщений, которые ретранслятор и устройство ожидает обмена.

Первый режим - это протокол , режим , который позволяет клиенту взаимодействовать с помощью реле, например, присоединиться к реле или запросить подключение к устройству, учитывая это доступно на реле. Аналогично BEP, режим протокола требует устройство для подключения через TLS с использованием надежного набора шифров (аналогично BEP), который позволяет реле проверять и получать идентификацию (идентификатор устройства) устройство.

Второй режим - это сеанс , режим , который после нескольких начальных сообщений соединяет два устройства напрямую друг с другом через реле и представляет собой обычный текст протокол, который для каждого байта, записанного одним устройством, отправляет один и тот же набор байты на другое устройство и наоборот.

Определение режима соединения

Поскольку оба режима подключения работают через один и тот же сокет, метод обнаружения режима подключения не требуется.

Когда новый клиент подключается к реле, реле проверяет первый байт что клиент отправил, и если это соответствует 0x16, это означает для нас, что соединение является соединением в режиме протокола, поскольку 0x16 является первым байтом в рукопожатии TLS, и только соединения в режиме протокола используют TLS.

Если первый байт не 0x16, то мы предполагаем, что соединение является сеансом режим подключения.

Режим протокола

Режим протокола использует TLS, а имя протокола, определенное заголовком TLS, должно быть бэп-реле .

Режим протокола имеет два подрежима: 1. Подрежим постоянного протокола - присоединение к ретранслятору и ожидание сообщений от реле, запрашивающее подключение к какому-либо устройству, которое заинтересовано в сессия с вами. 2. Подрежим временного протокола - используется только для запроса сеанса с устройством который подключен к реле с использованием подрежима постоянного протокола.

Подрежим постоянного протокола

Подрежим постоянного протокола начинается с того, что клиент отправляет запрос JoinRelayRequest сообщение, на которое ретранслятор отвечает либо ResponseSuccess, либо Сообщение ResponseAlreadyConnected, если клиент с таким же идентификатором устройства уже существуют.

После того, как клиент присоединился, больше сообщений не обмениваются, кроме Сообщения Ping / Pong для общего соединения продолжают проверяться.

С этого момента клиент находится в режиме ожидания и ожидает SessionInvitation сообщения от ретранслятора, что означает, что какое-то другое устройство пытается связаться с вами.Сообщение SessionInvitation содержит уникальный ключ сеанса который затем может быть использован для установления соединения в режиме сеанса.

Если клиенту не удается отправить сообщение JoinRelayRequest в течение первого пинга интервал, соединение прекращается. Если клиент не может отправить сообщение (даже если это сообщение проверки связи) каждую минуту (по умолчанию) соединение разрывается.

Подрежим временного протокола

Подрежим временного протокола начинается с сообщения ConnectRequest, к которому ретранслятор отвечает либо ResponseNotFound, если устройство клиент после недоступен или с SessionInvitation, который содержит уникальный сеанс ключ, который затем может быть использован для установления соединения в режиме сеанса.

Соединение разрывается сразу после этого.

Пример обмена

Клиент A - Подрежим постоянного протокола Клиент B - Подрежим временного протокола

#

Клиент (A)

Реле

Клиент (B)

1

JoinRelayRequest->

2

<-ResponseSuccess

3

Ping->

4

<-Pong

5

<-ConnectRequest (A)

6

SessionInvitation (A) ->

7

<-SessionInvitation (B)

8

(отключается)

9

Ping->

10

<-Pong

11

Ping->

12

<-Pong

Сеансовый режим

Первое и единственное сообщение, которое клиент отправляет в режиме сеанса, - это Сообщение JoinSessionRequest, которое содержит ключ сеанса, определяющий, какой сеанс, к которому вы пытаетесь присоединиться.Реле отвечает одним из следующих Ответные сообщения:

  1. ResponseNotFound - недопустимый ключ сеанса

  2. ResponseAlreadyConnected - сеанс переполнен (обе стороны уже подключены)

  3. ResponseSuccess - Вы успешно присоединились к сеансу

После успешного ответа все записанные и полученные байты будут ретранслируется между двумя устройствами в сеансе напрямую.

Пример обмена

Client A - режим постоянного протокола Клиент B - Режим временного протокола

#

Клиент (A)

Реле

Клиент (B)

1

JoinSessionRequest (A) ->

2

<-ResponseSuccess

3

Данные->

(данные буферов)

4

Данные->

(данные буферов)

5

<-JoinSessionRequest (B)

6

ResponseSuccess->

7

Реле данных ->

8

Реле данных ->

9

<-Реле данных

<-Данные

Сообщения

Всем сообщениям предшествует сообщение заголовка.Заголовок сообщения содержит магическое значение 0x9E79BC40, тип сообщения целое число и длина сообщения.

Предупреждение

Некоторые сообщения не имеют содержимого, кроме подразумеваемого заголовка, который позволяет нам определить, какой это тип сообщения.

Ping-сообщение (Тип = 0)

 0 1 2 3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +


struct Ping {
}
 

Понг сообщение (Тип = 1)

 0 1 2 3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +


struct Pong {
}
 

Сообщение JoinRelayRequest (Тип = 2)

 0 1 2 3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +


struct JoinRelayRequest {
}
 

Сообщение JoinSessionRequest (Тип = 3)

 0 1 2 3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
| Длина ключа |
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
/ /
\ Ключ (переменная длина) \
/ /
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +


struct JoinSessionRequest {
        непрозрачный ключ <32>;
}
 
: Ключ

Это уникальный случайный ключ сеанса, сгенерированный сервером ретрансляции.это используется для определения того, к какому сеансу вы пытаетесь подключиться.

Ответное сообщение (Тип = 4)

 0 1 2 3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
| Код |
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
| Длина сообщения |
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
/ /
\ Сообщение (переменная длина) \
/ /
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +


struct Response {
        Int Code;
        Строка сообщения <>;
}
 
: Код

Целое число, представляющее код состояния.

: Сообщение

Сообщение, связанное с кодом.

Сообщение ConnectRequest (Тип = 5)

 0 1 2 3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
| Длина ID |
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
/ /
\ ID (переменная длина) \
/ /
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +


struct ConnectRequest {
        непрозрачный идентификатор <32>;
}
 
: ID

Идентификатор устройства, к которому клиент хотел бы подключиться.

Сообщение SessionInvitation (Тип = 6)

 0 1 2 3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
| Длина от |
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
/ /
\ От (переменной длины) \
/ /
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
| Длина ключа |
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
/ /
\ Ключ (переменная длина) \
/ /
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
| Длина адреса |
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
/ /
\ Адрес (переменная длина) \
/ /
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
| 0x0000 | Порт |
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +
| Серверный сокет (V = 0 или 1) | V |
+ - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +


struct SessionInvitation {
        непрозрачный от <32>;
        непрозрачный ключ <32>;
        непрозрачный адрес <32>;
        неподписанный int Port;
        bool ServerSocket;
}
 
: из

Идентификатор устройства, определяющий, к кому вы будете подключаться.

: Ключ

Уникальный случайный ключ сеанса, сгенерированный сервером ретрансляции. Используется для определить, к какому сеансу вы пытаетесь подключиться.

: адрес

Дополнительный IP-адрес, на котором сервер ретрансляции ожидает от вас подключиться, чтобы начать подключение в режиме сеанса. Пустой / полностью нулевой IP-адрес должен быть заменен общедоступным IP-адресом реле, который использовался при установлении протокола в режиме соединения.

: Порт

Порт, к которому сервер ретрансляции ожидает подключения, для того, чтобы начать соединение в режиме сеанса.

: Серверный сокет

Поскольку обе стороны, подключающиеся к реле, используют клиентскую сторону сокета, и некоторые протоколы ведут себя по-разному в зависимости от того, начинается ли соединение на стороне сервера или на стороне клиента, это логическое значение указывает, какая сторона соединение этого клиента должно предполагать, что оно получает. Значение инвертируется в приглашение, которое отправляется на другое устройство, так что всегда есть один сокет клиента и один сокет сервера.

Как Synching использует реле и общая безопасность

В случае синхронизации и BEP, когда два устройства соединяются через реле, они начать свое стандартное соединение TLS, инкапсулированное в обычный текст реле сеансовое соединение, эффективно обновляющее простое текстовое соединение до TLS подключение.

Несмотря на то, что ретранслятор можно использовать для атаки «человек посередине», используя TLS на уровне приложения / BEP обеспечивает надежное шифрование всего трафика, и совершенно бессмысленно для реле. Кроме того, безопасный набор шифры, используемые BEP, обеспечивают прямую секретность, что означает, что даже если реле захватил весь трафик, и даже если злоумышленник ключи устройства, они все равно не смогут восстановить / расшифровать любой трафик, который был перевезен через реле.

После установления сеанса ретрансляции Syncthing смотрит на SessionInvitation сообщение, и в зависимости от того, какую сторону он получил, оборачивает необработанный сокет в или сокет клиента TLS или сокет сервера TLS в зависимости от ServerSocket логическое значение в SessionInvitation и запускает рукопожатие TLS.

С этого момента он функционирует точно так же, как если бы Syncthing был установление прямой связи с другим устройством через Интернет, выполняет проверку идентификатора устройства и полное шифрование TLS, и обеспечивает то же самое свойства безопасности, как это было бы при подключении через Интернет.

Примеры Strong Cipher Suites

ID

Имя

Описание

0x009F

DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384

TLSv1.2 DH RSA AESGCM (256) AEAD

0x006B

DHE-RSA-AES256-SHA256

TLSv1.2 DH RSA AES (256) SHA256

0xC030

ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384

TLSv1.2 ECDH RSA AESGCM (256) AEAD

0xC028

ECDHE-RSA-AES256-SHA384

TLSv1.2 ECDH RSA AES (256) SHA384

0x009E

DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256

TLSv1.2 DH RSA AESGCM (128) AEAD

0x0067

DHE-RSA-AES128-SHA256

TLSv1.2 DH RSA AES (128) SHA256

0xC02F

ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256

TLSv1.2 ECDH RSA AESGCM (128) AEAD

0xC027

ECDHE-RSA-AES128-SHA256

TLSv1.2 ECDH RSA AES (128) SHA256

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о