Реле как работает: Устройство и принцип действия электромагнитных реле. Их преимущества и недостатки | RuAut

Устройство и принцип действия электромагнитных реле. Их преимущества и недостатки | RuAut

Реле — называется электрическое устройство, которое предназначается для осуществления коммутации различных участков электрических схем  при изменении электрических или неэлектрических входных воздействий. Впервые, термин «реле» фигурирует в тексте патента на изобретение телеграфа за авторством С. Морзе в 1837 году. А само устройство электромагнитного реле было изобретено Джозефом Генри за два года до этого в 1835 году. Интересно также, что термин «реле» произошел от английского слова «relay», которое в те времена означало действие при передаче эстафеты спортсменами или же подмену почтовых лошадей на станциях, когда они начинают уставать.

Наиболее широкое применение в схемах автоматики и системах защиты электроустановок получили электромагнитные реле, благодаря своей высокой надежности и простоте принципа действия. Электромагнитные реле подразделяются на реле переменного и постоянного тока. Последние, в свою очередь, подразделяются на поляризованные (реагируют на полярность управляющего сигнала) и нейтральные (в одинаковой степени реагируют на протекающий по его обмотке постоянный ток любой полярности).

Принцип работы электромагнитных реле основан на применении электромагнитных сил, которые возникают в металлическом сердечнике во время прохождения электрического тока по виткам его катушки. Все детали будущего реле необходимо смонтировать на основание и закрыть крышкой, после чего над сердечником электромагнита устанавливается пластина (подвижный якорь), к которой крепятся от одного до нескольких контактов. Напротив закрепленных контактов устанавливают парные им неподвижные контакты.

Поддерживать якорь в исходном положении помогает закрепленная пружина. Во время подачи напряжения на электромагнит якорь начинает притягиваться, преодолевая сопротивление пружины, при этом, в зависимости от конструкции имеющегося реле, происходит размыкание или замыкание контактов. Если отключить напряжение – благодаря пружине якорь вернется в исходное положение. Иные модели реле могут содержать в себе электронные элементы. Примерами таких реле могут послужить резистор, который подключается к обмотке катушки, чтобы реле более четко срабатывало, и конденсатор, расположенный параллельно контактам, дабы снизить вероятность появления искр и помех.

У электромагнитного реле имеется ряд преимуществ, недоступных полупроводниковым конкурентам:

• Возможность коммутации нагрузок общей мощностью не более 4 кВт в то время когда объем реле не превышает 10см3;
• Проявление устойчивости к импульсам перенапряжения и способным оказать разрушительное воздействие помехам, возникающим во время разряда молнии или по причине протекания коммутационных процессов в высоковольтном оборудовании;
• Наличие исключительной электрической изоляции, проложенной между катушкой (управляющей цепью) и группой контактов (требования последнего стандарта – 5 кВ) – недоступная мечта для большей части полупроводниковых ключей;
• Малый уровень выделения тепла замкнутых контактов вследствие малого падения напряжения: во время коммутации тока 10 А малогабаритным реле суммарно рассеивается по катушке и контактам не более 0,5 Вт, при учете что симисторным реле отдается в атмосферу не менее 15 Вт, в результате чего приходится решать вопрос по интенсивному охлаждению, а попутно усугубляется проблема парникового эффекта на нашей планете;
• В сравнении с полупроводниковыми ключами электромагнитные реле имеют более низкую стоимость.
• Кроме достоинств электромагнитные электромеханические реле имеют и свои недостатки: не высокая скорость работы, ограниченность электрического и механического ресурса, возникновение радиопомех во время замыкания и размыкания контактов, и последнее, но наиболее неприятное свойство – возникновение серьезных проблем во время коммутации высоковольтных и индуктивных нагрузок на постоянном токе.

Как правило, электромагнитные реле применяются при коммутации нагрузок при переменном токе с напряжением 220В или при постоянном токе в диапазоне напряжений 5 – 24В и токами коммутации 10 – 16 А. Стандартными нагрузками для мощных реле являются – лампы накаливания, нагреватели, обогреватели, электромагниты, маломощные электродвигатели (к примеру, сервоприводы и вентиляторы), иные активные, индуктивные и емкостные потребители электрической энергии с диапазоном мощностей 1 Вт – 3 кВт.

Рабочее напряжение и сила тока в катушке реле не должны превышать предельно допустимых значений, поскольку уменьшение этих значений значительно снизит надежность контактирования, а их увеличение приведет к перегреву катушки, тем самым снизив надежность реле при предельно допустимых значения положительной температуры. Крайне нежелательно даже кратковременное воздействие повышенного напряжения, поскольку при этом возникают в деталях магнитопровода и в контактных группах механические перенапряжения, а электрическое перенапряжение обмотки катушки может привести к пробою изоляции во время размыкания цепи.

Во время выбора режима работы реле стоит учитывать характер воздействующих нагрузок, род и значение коммутируемого тока, частоту коммутации.

Во время коммутации индуктивных и активных нагрузок самым тяжелым является процесс размыкания цепи, поскольку образовывающийся дуговой разряд становится причиной основного износа контактов.

Принцип работы реле

Принцип работы реле — соединение/разъединение контактов посредством электропривода. Ток протекающий через обмотку катушки реле создаёт магнитное поле, которое притягивает якорь к сердечнику катушки. Этот якорь механически соединён с подвижным (общим) контактом, который отсоединяется от одного контакта (нормально замкнутого) и соединяется с другим (нормально разомкнутым). Ток в катушке реле может течь, а может не течь. Этим определяется два состояния реле. Если тока нет, то замкнуты общий и нормально замкнутый контакты, а общий и нормально разомкнутый — разомкнуты. Если ток течёт, то замкнуты общий и нормально разомкнутый и разомкнуты общий и нормально замкнутый. Схему обесточенного реле можно видеть на рисунке.

Реле позволяет одной схеме коммутировать другую, которая абсолютно отделена от первой. Например, низковольтная схема на батарейке может коммутировать напряжение промышленной сети 220 В. И нет никакой электрической связи в реле между этими двумя схемами. Только магнитная и механическая. Это и есть описание принципа работы реле.

Катушка реле пропускает через себя относительно большой ток. К примеру для 12-вольтового реле это может быть около 30 мА. Но может быть ток и 100 мА для реле, предназначенных для работы от низковольтного напряжения. Но при работе реле от микросхемы, последняя может не потянуть необходимое напряжение или ток. Для этого между микросхемой и катушкой реле ставят транзистор, который просто является усилительным элементом. Он усиливает маломощный выход микросхемы до уровня, необходимого для срабатывания реле. Но

принцип работы реле при этом не нарушается — коммутация в одной схеме посредством другой без какой бы-то ни было электрической связи между ними.

Реле различаются по системе контактов, которыми они управляют. По сути, реле это электрический переключатель. Подробнее об этом можно узнать в статье Типы переключателей: SPDT, DPDT, SPST и DPST

Реле не подключается или работает с ошибками

Выберите тему:

Моё реле не включается
Индикатор мигает, но реле не подключается
В приложении Салют показывается неверный статус реле
Реле не реагирует на команды
Вернуть заводские настройки
Другая проблема

Моё реле не включается

• Убедитесь, что дома есть электричество и что в щитке не отключена линия питания реле.

• С помощью квалифицированного специалиста проверьте схему подключения реле, крепления проводников в разъёмах, а также убедитесь, что в сети нет обрыва или короткого замыкания.

Индикатор мигает, но реле не подключается

• Проверьте, работает ли интернет: подключите компьютер или телефон к той же сети Wi-Fi, к которой подключаете реле, и попробуйте открыть сайт sberdevices.ru.

• Поднесите устройство, с помощью которого вы настраиваете реле, ближе к реле: расстояние должно быть не больше метра. Это нужно только на время на время настройки, после устройства можно размещать на расстоянии.

• Перезагрузите роутер.

• Попробуйте настроить реле на другом устройстве с ассистентами Салют или через приложение Салют.
  

• Ещё раз попробуйте перевести реле в режим подключения одним из способов:

  • на 5 секунд зажмите кнопку на корпусе реле с помощью скрепки из комплекта;

  • 5 раз выключите и включите присоединённый к реле выключатель;

  • 5 раз выключите и включите питание реле, подаваемое на разъём L.

  Не торопитесь, когда переключаете выключатель или питание, делайте паузы.

• Подключите реле и устройство, с помощью которого вы его настраиваете, к одной сети Wi-Fi 2,4 ГГц.

•  Настройте роутер:

  • Если ваш роутер поддерживает работу в двух диапазонах: 2,4 и 5 ГГц, на время подключения реле выключите поддержку 5 ГГц на роутере.

  • Выключите приоритизацию пакетов данных (Quality of service, QoS).

  • Выключите режим изоляции (Wi-Fi isolation). Так же он может называться гостевым режимом.

  • Переключите сеть Wi-Fi в режим работы 802.11b/g/n.

  • Измените ширину канала Wi-Fi на 20 МГц. Если не помогло, попробуйте 40 МГц.

  • Откройте порты 6666/UDP, 6668/TCP, 1883/TCP, 443/TCP, 80/TCP.

  • Разрешите широковещательную рассылку (Broadcast forwarding).

  • Включите службу подключения устройств (Universal plug and play, UPnP).

  После изменения настроек перезагрузите роутер и попробуйте настроить реле заново.

В приложении Салют показывается неверный статус реле

Иногда бывает, что в приложении Салют реле отображается не в том состоянии, в котором находится на самом деле — например, ваше реле выключено, а в приложении отображается включенным.

Это происходит из-за рассинхронизации данных. Попробуйте обновить экран, на которым отображается неверный статус, — для этого проведите пальцем по экрану смартфона сверху вниз (жест pull to refresh). Скорее всего, статус сменится на актуальный.

Реле не реагирует на команды

• Убедитесь, что дома есть электричество и что в щитке не отключена линия питания реле.

• Убедитесь, что на устройстве или в приложении, через которое вы отдаёте команду, вы авторизованы с тем же Сбер ID, с которым настраивали реле.

• Выйдите из приложения Салют, а затем войдите заново.

• Проверьте, работает ли интернет: подключите компьютер или телефон к той же сети Wi-Fi, к которой подключено реле, и попробуйте открыть сайт sberdevices.ru.

• Перезагрузите роутер.

• Убедитесь, что на роутере выключен режим изоляции (Wi-Fi isolation). Ещё он может называться гостевым режимом.

  Для этого найдите на роутере наклейку с адресом административного интерфейса, логином и паролем. Введите адрес с наклейки в адресную строку браузера и войдите с помощью логина и пароля. Затем найдите и проверьте настройку.

Вернуть заводские настройки

Переведите реле в режим подключения одним из способов:

• на 5 секунд зажмите кнопку на корпусе реле с помощью скрепки из комплекта;

• 5 раз выключите и включите присоединённый к реле выключатель;

• 5 раз выключите и включите питание реле, подаваемое на разъём L.

Не торопитесь, когда переключаете выключатель или питание, делайте паузы.

После этого реле можно настроить заново.

Другая проблема

Если не работает приложение Салют, у вас проблема со Сбер ID или вы видите ошибку на экране, изучите советы в разделе «Решение проблем». Если ничего не помогает или решения для вашей проблемы не нашлось, свяжитесь с нами — мы поможем.

Принцип работы реле. Основные типы, устройство и назначение.

Всем доброго дня!

В этой статье мы обсудим одно замечательное устройство под названием реле. Разберемся с принципом его работы, рассмотрим различные виды, ну и, конечно же, обсудим, зачем вообще эти устройства используются в электрических цепях.

Реле — это электронное устройство, представляющее из себя ключ, замыкающий и размыкающий участки цепей при изменении входного воздействия. То есть, проще говоря, мы можем представить реле в виде устройства, имеющего два входных и два выходных контакта. При подаче определенного сигнала на вход, выходные контакты замыкаются, при отсутствии сигнала на входе — выходные контакты размыкаются.  Возможно, сейчас ничего еще не понятно, поэтому давайте не будем забегать вперед и рассмотрим все нюансы постепенно 🙂

И начнем мы с устройства и принципа работы реле. Поскольку наиболее популярным среди радиолюбителей является электромагнитное реле, именно данный тип и изучим более подробно. Электромагнитное реле можно изобразить следующим образом:

Принцип работы реле заключается в следующем…

При подаче напряжения на вход по катушке, по обмотке сердечника потечет ток, который приведет к появлению магнитного поля. В результате действия этого поля якорь станет притягиваться к сердечнику и произойдет механическое замыкание выходного контакта 1 и выходного контакта 2. Таким образом, выходная цепь окажется замкнутой. При отсутствии сигнала на входе якорь вернется в исходное положение и контакты разомкнутся. Как видите принцип работы довольно-таки прост!

Как видно из схемы входная цепь и выходная никак не связаны электрически, и величина тока в выходной цепи может быть намного больше, чем в управляющей. Таким образом, реле позволяет нам небольшим входным сигналом (например, с вывода микроконтроллера) управлять мощной нагрузкой (например, электродвигателем). И именно управление большими токами является главным назначением реле.

Функционально реле представляет из себя устройство, имеющее 4 вывода:

Различают следующие виды реле:

• с нормально разомкнутыми контактами
• с нормально замкнутыми контактами
• с переключающимися контактами

Реле с нормально разомкнутыми контактами оставляет выходные контакты разомкнутыми до тех пор, пока на вход не будет подано управляющее воздействие, которое вызовет протекание тока через обмотку сердечника. То есть при отсутствии сигнала на входе выходная цепь разомкнута, при подаче сигнала на вход — замкнута. Реле с нормально замкнутыми контактами работает в точности наоборот — при отсутствии сигнала на входе выходная цепь замкнута, а при подаче сигнала — цепь размыкается.

В отличие от этих двух видов реле с переключающимися контактами имеет один дополнительный вывод, который называется общим:

Такое реле является комбинацией двух предыдущих видов реле — при отсутствии сигнала на входе вывод 3 и общий вывод замкнуты, а вывод 4 и общий вывод разомкнуты. А при подаче управляющего сигнала цепь — вывод 3 — общий вывод — размыкается, а цепь — вывод 4 — общий вывод замыкается. Таким образом, реле с переключающимися контактами имеет и нормально разомкнутые и нормально-замкнутые контакты.

Кроме того, реле различают еще по множеству признаков — по типу исполнения (электромагнитные, магнитоэлектрические и т. д.), по типу управляющего сигнала (постоянного или переменного тока), по времени срабатывания, по допустимой нагрузке… Таким образом, при выборе конкретного устройства нужно рассмотреть все параметры управляемой и управляющей (выходной и входной) цепей.

Вот вроде бы и все на сегодня — рассмотрели мы и устройство, и назначение, и принцип работы реле, так что до скорых встреч на нашем сайте!

назначение, принцип работы, схема подключения

Современная жизнь невозможна без большого количества электроприборов, однако эти устройства могут работать только при определённых параметрах сети. Слишком высокое или слишком низкое напряжение приводит к выходу приборов из строя.

Для защиты техники от аварий, связанных с перепадами напряжения, обрывом нейтрали или перекосом фаз необходимо использовать реле напряжения.

Зачем нужно реле напряжения

Согласно нормативным документам, номинальное напряжение в розетке должно быть 220, а по новому ГОСТу 29322-92 230В, однако добиться этого значения невозможно. Причиной этого являются различные факторы:

• Потери в проводах. Из-за этого на дальнем конце линии падает напряжение ниже допустимого предела.
• Завышенное выходное напряжение питающих трансформаторов. Это необходимо для обеспечения необходимых параметров сети на дальнем конце линии.
• Обрыв нейтрали. В этом случае появляется перекос фаз и колебания напряжения. Их величина зависит от неравномерности нагрузки. Замыкание между нейтральным и фазным проводами. Это может привести к появлению в розетке не фазного напряжения 220(230)В, а линейного 380(400)В.
• Сезонные и суточные колебания нагрузки и другие факторы.

Информация! Согласно ГОСТу напряжение в электросети нашей страны допустимым является отклонение напряжения от нормы ±10%.

Вредным, а иногда опасным для электроприборов является как повышенное, так и пониженное напряжение. Слишком высокое напряжение может привести к выходу аппаратуры из строя, а при слишком низком электронные устройства не будут работать, а электродвигатели в кондиционерах, холодильниках и других приборах могут сгореть.

 

Теоретически, ответственность за подобные аварии лежит на электроснабжающей компании, но на практике добиться возмещения ущерба очень трудно.

Для защиты от подобных ситуаций во вводном щитке устанавливается реле напряжения РН, другое название этого прибора реле контроля напряжения — РКН. Эти приборы производят постоянный контроль параметров сети и отключают защищаемые устройства при повышенном или пониженном напряжении.

Что делает реле напряжения

Основное назначение реле напряжения — это отключение электроприборов при повышенном или пониженном напряжении. Такие ситуации могут продолжаться как несколько секунд при авариях или переключениях в питающих линиях, так и длительный период времени при сезонных или суточных колебаниях нагрузки.

Выход из строя аппаратуры в этом случае не является основанием для гарантийного ремонта. Кроме того, возможен перегрев и возгорание электроприборов, что может привести к пожару.

Установка РН не обеспечивает постоянное напряжение сети. Для защиты особочувствительных приборов необходимо установить стабилизатор напряжения. Этот прибор выравнивает выходное напряжение и гарантирует постоянные параметры вне зависимости от напряжения в розетке.

Совет! Для уменьшения необходимой мощности стабилизатора к нему можно подключить не всю аппаратуру, а только некоторые особо чувствительные к параметрам сети устройства.

Кроме колебаний напряжения опасность для аппаратуры представляют высоковольтные импульсы, появляющиеся в грозу. Для защиты от этих импульсов необходимо установить модуль грозозащиты или разрядник.

Принцип работы реле напряжения

Реле контроля напряжения состоит из нескольких основных частей:

• Измерительный блок. Производит постоянный контроль напряжения в сети.
• Плата управления. Отключает питание подключённых к аппарату электроприборов.
• Кнопки или реостаты управления. При помощи этих элементов производится настройка прибора.
• Индикаторы. Находятся на передней панели, могут быть из отдельных светодиодов или цифрового табло.
• Электромагнитное реле. Отключает питание защищаемых электроприборов и от него зависит номинальный ток аппарата.

Принцип работы реле напряжения заключается в сравнении показаний измерительного блока с заданными параметрами. При выходе параметров сети за допустимые пределы отключает питание реле и защищаемых электроприборов.

Повторное включение производится через заданный промежуток времени. Перед включением производится повторное измерение параметров сети. Если они не соответствуют заданным, то включение не производится и отсчёт времени начинается заново.

Справка! Для обеспечения работы устройства номинальное напряжение платы управления составляет 50-400В

Что обозначается на корпусе

По маркировке изделия можно определить его параметры. Надписи нанесены на крышке устройства. Чаще всего это название фирмы изготовителя, цифры указывают на номинальный ток устройства. На передней панели некоторых других устройств указывается тип изделия. В этом случае номинальный ток можно определить только по паспорту устройства.

Кроме названия, на аппарате есть регуляторы или кнопки управления, а так же дисплей или сигнальные светодиоды. Все эти элементы имеют обозначения, указывающие на функцию этих деталей.

Сбоку на корпусе РН, предназначенных для установки на DIN-рейку, нанесена схема подключения, а клеммы отмечены цифрами или буквами, соответствующими обозначениям на смене.

Сколько нужно реле контроля напряжения для квартиры

В отличие от автоматических выключателей и УЗО реле напряжения предназначено для отключения всей электроаппаратуры. Количество устройств зависит от особенностей схемы электропроводки.

Однофазный ввод

В этой схеме используется всего одно РН. Оно подключается непосредственно после вводного автомата или прибора учёта электроэнергии. Устанавливать реле на каждую линию нет необходимости — все защитные устройства будут срабатывать одновременно.

Трёхфазный ввод

Количество РКН зависит от того, зачем нужно реле напряжения, а так же типа защищаемых электроприборов:

• Есть трёхфазные электродвигатели. Необходима установка трёхфазного РН. Это необходимо для одновременного отключения всех фаз. В противном случае двигатели при срабатывании защиты в одной из фаз останутся подключёнными к двум оставшимся, что приведёт к выходу их из строя.
• Однофазные нагрузки разделены по фазам для уменьшения сечения вводного кабеля. В этом случае допускается установка трёх однофазных РН — по одному на каждую фазу или одного трёхфазного устройства. Такая схема предотвращает срабатывание защиты при перекосе (разности напряжения) фаз, не выходящем за допустимые параметры отклонения для однофазной сети.

Схема подключения реле напряжения

Главное правило при подключении РКН — контакты реле должны размыкать фазный провод. Поэтому при монтаже аппарата необходимо соблюдать полярность присоединения к сети и выполнять эту работу согласно схеме подключения, нанесённой на корпус устройства.

Следует учесть, к каким клеммам осуществляется подвод, а к каким отвод питания. Если этого не сделать, то реле не включится, не будет выполнять защитные функции или произойдёт короткое замыкание.

Чаще всего в однофазных устройствах клеммы имеют следующую маркировку:

1. 1. N — ноль или нейтраль;
2. 2. L1 — подвод питания от сети;
3. 3. L2 — отвод напряжения к электроприборам.

Возможен вариант, при котором клеммы маркируются цифрами. В этом случае подключение выполняется согласно схеме прибора.

Совет! Так как нейтральный провод «N» служит только для контроля напряжения и питания схемы устройства, то его сечение может быть любым, в отличие от фазных проводов «L», сечение которых определяется вводным автоматом.

Существуют два способа подключения электроприборов к устройству, выбор которых зависит от того, для чего нужно реле напряжения:

• Прямое включение. Используется для защиты однофазных приборов, а так же трёхфазных электродвигателей небольшой мощности.
• Через контактор. Эта схема применяется для защиты потребителей, мощность которых превышает номинальный ток реле. В этом случае после РКН подключается пускатель, отключающий электродвигатель или электроустановку в аварийной ситуации.

Основные характеристики при выборе

Перед тем, как выбрать реле напряжения, необходимо определить необходимые параметры защитного устройства.

Токовая нагрузка

Главным фактором при выборе модели РН является номинальный ток устройства. Он определяется мощностью встроенного реле и при превышении тока над номинальным его контакты могут выйти из строя.

Поэтому номинальный ток реле напряжения должен быть равен или больше, чем ток вышестоящего автоматического выключателя.

Количество фаз

Второй по значимости фактор — это количество фаз. Это зависит от места установки прибора:

• Однофазные реле. Используются в быту и для защиты однофазных приборов в трёхфазной сети, в том числе трёхфазные электроплиты. В этом случае устанавливаются три однофазных прибора — по одному на каждую фазу. Устанавливать вместо него трёхфазное реле нецелесообразно из-за более высокой стоимости и бОльших габаритов такого устройства.
• Трёхфазные реле. Применяются для защиты трёхфазных электродвигателей, которые могут подключаться как непосредственно, так и через пускатель.

Эти устройства кроме колебаний напряжения защищают электродвигатели от перекоса фаз и нарушения чередования. Могут устанавливаться для всей установки или рядом с отдельно расположенным устройством.

Способ управления

Кроме номинального тока и числа фаз реле напряжения отличаются способом настройки. Это не самый важный фактор, но он так же имеет значение при выборе модели защитного устройства:

• Кнопочные. В таких аппаратах выставление верхнего и нижнего пределов, а так же задержки времени до повторного включения производится при помощи последовательного нажатия кнопок. Этот процесс более сложный, чем в моделях с механическими регуляторами, и требует знания или наличия инструкции.
• Механические регуляторы. В устройствах такого типа настройка производится при помощи потенциометров. В некоторых моделях это делается поворотом ручки, в других аппаратах для настройки необходима отвёртка. РКН с механическими регуляторами проще настраивать, но при этом немного ниже точность и есть возможность случайного поворота регулятора.
• Сенсорный. Является аналогом кнопочного управления, но вместо нажатия кнопки настройка производится прикосновением к сенсору.
• Без регулировки. Все настройки производятся заводом-изготовителем, для защиты электроприборов чаще всего этого достаточно, но для некоторых приборов параметры «по умолчанию» не подходят.

Способ индикации

Защитные устройства могут иметь два способа индикации своего состояния:

• Светодиоды разного цвета. Показывают причину срабатывания и состояние реле — включено или выключено. В отличие от моделей с дисплеем не требуют знания кода ошибки.
• Цифровой дисплей. Показывает величину напряжения, (код ошибки) причину срабатывания и время до повторного включения. Некоторые модели имеют два дисплея, при этом на втором показывается ток потребления электроприборов.

Метод установки

Есть несколько способов подключения РН, выбор конкретной модели зависит от назначения аппарата:

• Удлинители (сетевые фильтры). Имеют вид блока розеток со шнуром. Используются для защиты рядом расположенных электроприборов, чаще всего компьютеров и другой оргтехники.
• В розетку. С одной стороны этих устройств есть вилка, с другой ручки или кнопки настройки, индикатор и розетка. Устанавливаются для защиты отдельных приборов, например, холодильника или газового котла.
• Розеточные реле. Устанавливаются в обычную монтажную коробку вместо розетки.
• В щиток на DIN-рейку. Используются для защиты всех электроприборов, находящихся в квартире или доме.

Дополнительные возможности

Кроме базовых функций реле напряжения может иметь дополнительные возможности, не улучшающие защиту, но делающие более удобной эксплуатацию устройства:

• Термозащита. Модели с этой функцией имеют букву «t» или «Т» в конце маркировки. Кроме защиты электрооборудования от повышенного или пониженного напряжения, эти приборы отключают сеть при перегрузке линии или перегреве самого реле, например, из-за плохого контакта.
• Реле многофункциональное — устройство «2 в 1». Производят контроль не только напряжения, но и потребляемого тока.
• Wi-Fi. Используется в системах «умный дом».
• Журнал. Запоминает причину и время последних срабатываний.

В современном доме РКН является необходимым устройством защиты и знание того, что такое реле напряжения, поможет выбрать необходимую модель и способ установки прибора.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Виды реле времени: принцип работы, устройство

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 11-08-2020

Жизнь современного человека строго организована и протекает в соответствии с определенным графиком. Нам приходится практически каждый день делать множество одних и тех же рутинных действий различной степени важности. А что, если часть этих действий можно автоматизировать путем управления питанием по заранее заданной программе? Это позволит не только упростить себе жизнь, переложив часть задач на автоматику, но и в некоторых случаях исключить человеческий фактор при выполнении повторяющейся во времени задачи, либо экономить электроэнергию, отключая питания в промежутки времени, когда оборудование не используется. Простейшее автоматическое управление питанием доступно любому рядовому потребителю — для этого вовсе не нужны какие-либо дорогие программируемые контроллеры. Представляем Вашему вниманию реле времени. Данные приборы представляют собой простейший способ управления подачей питания. Управление, как нетрудно догадаться, осуществляется по времени, которое задается пользователем. Реле времени — это доступное и функциональное дополнение к популярной ныне системе «умный дом». Сфера применения данных устройств очень широка и, зачастую, ограничивается лишь фантазией, о чем говорят многочисленные отзывы, в которых покупатели делятся своим опытом использования реле. Ознакомиться с возможностями интересующих Вас реле времени и испытать их работу можно в магазинах «Вольтмаркет», работающих в Киеве, Харькове и Днепре. Купить же любое реле можно онлайн с доставкой по Украине. Прежде чем задуматься о покупке, следует ознакомиться с видами реле времени, так как их функционал значительно отличается и может не подойти для Ваших целей. Кратко рассмотрим, что такое реле времени и каких видов оно бывает.

Принцип действия реле времени и его виды

Электромагнитное реле — это традиционное устройство, состоящее из намагничивающей катушки и контактов (подробности физического строения опустим). Его задача в любых системах автоматики всегда одинакова — контролировать подачу питания путем замыкания и размыкания выходного контакта при воздействии на катушку управляющего сигнала. Разница заключается в том, при каких условиях подается этот управляющий сигнал. В системах автоматики сигнал подает контроллер, в реле напряжения условием разрыва контакта является чрезмерно низкое или высокое напряжение, а в реле времени контролируемым параметром является, как неожиданно, само время. Другими словами, пользователь устанавливает периоды срабатывания реле по времени, в соответствии с которыми встроенный в прибор контроллер подает управляющий сигнал на катушку электромагнитного реле, а оно, в свою очередь, замыкает и размыкает свой контакт, тем самым управляя подачей питания на потребителя.

Из-за возможности составить собственную программу работы, реле времени часто называют программируемыми таймерами. В зависимости от того, какой настраиваемый функционал предлагает таймер, можно выделить несколько видов реле времени. Кратко пробежимся по каждому из них.

Данный вид таймера очень популярен в промышленной сфере и нередко применяется в бытовых целях, судя по отзывам покупателей. Название говорит о том, что такие реле времени работают циклами. Не может ведь цикл длиться бесконечно, так? Его должно что-то запустить, а по истечению определенного времени он должен закончиться. Логично предположить, что началом цикла служит некий управляющий сигнал. В зависимости от модели реле времени, роль сигнала управления может играть практически что угодно. К примеру, реле времени Рубеж РВУ-16 поддерживает два типа управляющих сигналов: 220В переменного тока, либо 12-24В постоянного тока, которые подаются на определенные клеммы. После подачи управляющего сигнала таймер начинает отсчет с нуля, замыкая и размыкая контакт реле в соответствии с заданной Вами периодичностью. Некоторые реле времени, которые также относят к циклическим, например Новатек-Электро РЭВ-201, служат исключительно для осуществления задержки после подачи питания. Такое решение обычно работает в составе промышленных систем автоматики.

Данный вид таймеров уже ближе к бытовому применению, нежели циклические реле. Под бытовым применением имеется в виду любое, отличное от промышленного, например квартира, дом, дачный участок, офис, муниципальное учреждение и так далее. Как в предыдущем случае, так и во всех последующих, название данного вида реле говорит само за себя. Суточное реле времени позволяет настроить режим работы потребителя по времени суток. Вы устанавливаете временные интервалы работы оборудование, и суточный таймер обеспечит своевременную подачу питания с этим графиком. Отличный пример суточного реле времени — Рубеж ТМ-16С2. Данный прибор позволяет установить до 99 команд на сутки. На следующий день программа повторяется. Крайне полезной особенностью этого таймера от Рубеж является наличие двух независимых каналов. Другими словами, этот прибор сочетает в себе сразу два реле времени, которые работают независимо друг от друга.

Данные таймеры являются закономерным развитием суточных реле. Недельные реле времени позволяют пользователю задать режим работы на неделю, учитывая, при этом, выходные, что логично, так как режим в эти дни может значительно отличаться от будних. Для реализации программы на целую неделю данные таймеры имеют значительно больший запас команд (событий), нежели аналоги суточного вида. К примеру, недельное реле времени Adecs ADC-0420-40 позволяет хранить до 255 команд. Трудно представить, чтобы такого количества команд не хватило. Среди особенностей данного таймера можно отметить наличие двух LED-дисплеев, что является отличительной чертой таймеров и реле напряжения Adecs.

Смысл реле времени данного вида такой же, как и у недельных, но с разницей в количестве. Вы можете настроить режим работы потребителя с высокой точностью на целый год вперед! Новатек-Электро РЭВ-302, к примеру, для этого имеет запас памяти аж на 5000 событий!

Таймеры данного вида — это наиболее функциональные устройства, которые обычно совмещают в себе все вышеперечисленные таймеры. Важной особенностью астрономических реле времени является возможность контролировать нагрузку по восходу и заходу солнца. Чтобы прибор знал, когда в Вашем регионе происходит восход и закат, Вам требуется предварительно ввести в него свои координаты. Благодаря наличию встроенного астрономического календаря и Ваших координат контроллер рассчитывает время восхода и заката. С технической точки зрения время, соответствующее восходу и закату, для астрономического реле времени является тем же сигналом, что и подача напряжения на управляющий контакт для циклического таймера. Вы можете использовать данный сигнал в программе как отправную точку для циклической программы, либо проигнорировать, используя прибор любым другим способом. Идеальным примером, показывающим все возможности астрономического реле времени, является Новатек-Электро РЭВ-303. Помимо функционала всех вышеперечисленных таймеров, данный прибор совмещает в себе функции реле напряжения, и даже фотореле. Возможности данного прибора практически безграничны. Ввиду обширных возможностей, настройка работы этого таймера осуществляется через соответствующее программное обеспечение на компьютере — кнопок на лицевой панели самого реле явно недостаточно.

Вот мы и познакомились с основными видами реле времени. В зависимости от Ваших целей, подойдет один из них. Если же надо всё и сразу, то это Вам даст астрономический таймер. Приведем пару примеров использования реле времени в быту. Допустим, Вы хотите оптимизировать затраты на работу бойлера. Для этого Вам надо настроить режим работы в те промежутки времени, когда он действительно нужен. К примеру, если всю середину дня никого из членов семьи нет дома, Вы запросто можете автоматизировать процесс его отключения на данный период времени. Для этого прекрасно подойдет недельное реле времени, учитывающее график выходных дней. Организуя автоматику для инкубатора, системы полива и прочих задач в хозяйстве, можно установить суточное реле времени, которое позволит выполнять одну и ту же задачу с требуемой периодичностью каждый день (поворот стола инкубатора, включение полива). Астрономические таймеры чаще всего устанавливаются для автоматики включения и отключения уличного освещения. Наступает вечер — включается освещение в Вашем дворе. Когда наступает ночь, оно явно никому не нужно, поэтому его можно отключать по истечении определенной задержки после заката, например спустя 3 часа. С утра же, когда восход солнца начинается поздно, Вы можете настроить таймер на включение освещения за несколько часов до него, чтобы с комфортом выйти из дома на работу. По истечении предустановленной Вами задержки свет автоматически погаснет. Впечатляет, не так ли? А ведь это лишь единичные примеры использования реле времени различных типов. Вы можете узнать другие сценарии использования данных приборов из отзывов покупателей, которые активно делятся своим опытом. Купить интересующее Вас реле времени по выгодной цене Вы можете в магазинах «Вольтмаркет», работающих в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе, либо онлайн с доставкой по всей Украине.

Помимо вида, реле времени имеют определенные отличия, на которые стоит обращать внимание. Если опустить тонкости, такие как количество программируемых событий, количество каналов, дополнительные возможности и т.д, то можно выделить два основных параметра: мощность и внешнее исполнение. С мощностью все просто: нагрузка не должна потреблять больше номинальной мощности реле, иначе Вас ждет срабатывание защиты. С внешним исполнением все еще проще: реле времени выпускаются в корпусе, предназначенном для установки на стандартную монтажную DIN-рейку, либо напрямую в розетку. Здесь выбор зависит от масштабов потребителя. Управление одного устройства можно реализовать через розетку, а, к примеру, освещение офиса нуждается в реле времени для монтажа в электрощитовой.

Если Вы не знаете, какой вид реле времени и с какими характеристиками выбрать, не стесняйтесь обращаться к нашим специалистам, которые всегда найдут наиболее подходящий для Вас вариант.

При какой температуре окружающего воздуха работает реле времени для распределительного щита Legrand 004744?

Я, субъект персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27 июля 2006 года № 152 «О персональных данных» предоставляю ООО «ЛЕГРАН», зарегистрированному по адресу: 105066, Москва, ул. Нижняя Красносельская, д.40/12, корпус 2, согласие на обработку персональных данных, указанных мной на страницах сайта https://legrand.ru/ в сети «Интернет», при заполнении веб-форм, характер информации которых предполагает или допускает включение в них следующих персональных данных: Имя, Фамилия, адрес электронной почты, с целью получения рассылки рекламно-информационных писем.

Согласен на передачу (предоставление, доступ) моих персональных данных ООО «ЮниСендер Рус», зарегистрированному по адресу: 127015, г. Москва, ул. Большая Новодмитровская, дом 23, этаж 2 с целью осуществления рассылки рекламно-информационных писем, а именно: Имя, Фамилия, адрес электронной почты.

Согласие предоставляется на совершение следующих действий (операций) с указанными в настоящем согласии персональными данными: сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение., осуществляемых как с использованием средств автоматизации (автоматизированная обработка), так и без использования таких средств (неавтоматизированная обработка).

Я подтверждаю, что ознакомлен с требованиями законодательства Российской Федерации, устанавливающими порядок обработки персональных данных, с политикой Оператора в отношении обработки персональных данных, а также с моими правами и обязанностями в этой области.

Согласие действует по достижении целей обработки или случая утраты необходимости в достижении этих целей.

Согласие может быть отозвано мною в любое время на основании моего письменного заявления.

Как работают реле? — Объясни это!

Как работают реле? — Объясни это! Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент. Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение.Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик. Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым внешним корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа.В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле электронного программатора погружного нагревателя горячей воды. Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет намного большему току проходить через пружинные контакты для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Рисунок: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум. В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака слышал шум, он начинал лаять и будил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника. Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле — это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий.Сердце реле — электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток. Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи.Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность протекает через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2).Когда питание отключается, пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда через магнит протекает ток. Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что через них по умолчанию течет ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты.Наиболее распространены нормально разомкнутые реле.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе. По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева — входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический выключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее.Выходная цепь (красная петля) также отключена.
2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя гораздо большему току проходить через выходную цепь.
4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например лампа или электродвигатель.

Рекламные ссылки

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой поклонник.Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока.Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное значение. предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты на устаревшей силовой подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но существует довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

• Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
• Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле.К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
• Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
• Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических ленточных термостатов.
• Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или снабжения).
• Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
• Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: Реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал небольшой электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях. Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым он работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более известен) Сэмюэлем Ф.Б. Морс в США. Позднее реле использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели.Хотя они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они обычно работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов стимулировала компьютерную революцию с середины 20 века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают похвалы!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Другие веб-сайты

• Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткое описание того, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
• Генри как первопроходец электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

• Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как намотать собственные электромагниты и установить их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
• Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства

• СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле — отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с его внутренними механизмами!
• Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
• «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)

Подробные технические книги

• Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После открытия краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также сопутствующие устройства, такие как герконы.В последующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
• Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
• «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)

История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают реле? — Объясни это!

Как работают реле? — Объясни это! Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент. Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик.Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым внешним корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит.Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле электронного программатора погружного нагревателя горячей воды. Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет намного большему току проходить через пружинные контакты для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Рисунок: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум.В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака слышал шум, он начинал лаять и будил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника. Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле — это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий. Сердце реле — электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество).Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток. Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи. Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность протекает через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). Когда питание отключается, пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда через магнит протекает ток. Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что через них по умолчанию течет ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты. Наиболее распространены нормально разомкнутые реле.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе.По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева — входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический выключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее.Выходная цепь (красная петля) также отключена.
2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя гораздо большему току проходить через выходную цепь.
4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например лампа или электродвигатель.

Рекламные ссылки

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой поклонник.Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока.Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное значение. предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты на устаревшей силовой подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но существует довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

• Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
• Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле.К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
• Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
• Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических ленточных термостатов.
• Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или снабжения).
• Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
• Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: Реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал небольшой электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях. Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым он работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более известен) Сэмюэлем Ф.Б. Морс в США. Позднее реле использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели.Хотя они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они обычно работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов стимулировала компьютерную революцию с середины 20 века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают похвалы!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Другие веб-сайты

• Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткое описание того, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
• Генри как первопроходец электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

• Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как намотать собственные электромагниты и установить их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
• Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства

• СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле — отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с его внутренними механизмами!
• Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
• «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)

Подробные технические книги

• Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После открытия краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также сопутствующие устройства, такие как герконы.В последующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
• Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
• «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)

История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают реле? — Объясни это!

Как работают реле? — Объясни это! Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент. Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик.Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым внешним корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит.Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле электронного программатора погружного нагревателя горячей воды. Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет намного большему току проходить через пружинные контакты для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Рисунок: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум.В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака слышал шум, он начинал лаять и будил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника. Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле — это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий. Сердце реле — электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество).Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток. Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи. Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность протекает через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). Когда питание отключается, пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда через магнит протекает ток. Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что через них по умолчанию течет ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты. Наиболее распространены нормально разомкнутые реле.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе.По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева — входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический выключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее.Выходная цепь (красная петля) также отключена.
2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя гораздо большему току проходить через выходную цепь.
4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например лампа или электродвигатель.

Рекламные ссылки

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой поклонник.Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока.Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное значение. предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты на устаревшей силовой подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но существует довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

• Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
• Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле.К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
• Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
• Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических ленточных термостатов.
• Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или снабжения).
• Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
• Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: Реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал небольшой электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях. Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым он работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более известен) Сэмюэлем Ф.Б. Морс в США. Позднее реле использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели.Хотя они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они обычно работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов стимулировала компьютерную революцию с середины 20 века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают похвалы!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Другие веб-сайты

• Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткое описание того, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
• Генри как первопроходец электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

• Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как намотать собственные электромагниты и установить их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
• Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства

• СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле — отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с его внутренними механизмами!
• Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
• «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)

Подробные технические книги

• Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После открытия краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также сопутствующие устройства, такие как герконы.В последующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
• Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
• «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)

История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают реле? — Объясни это!

Как работают реле? — Объясни это! Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 19 августа 2020 г.

Вы можете этого не осознавать, но вы постоянно начеку, остерегаетесь угроз, готовы действовать в любой момент. Миллионы лет эволюции заставили ваш мозг спасти вашу кожу, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепа летит к вашему глазу, один из ваши ресницы отправят сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы защитите свое зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и полезный отклик.Вы можете найти тот же трюк работает во всех машинах и электрических приборы, где датчики готовы включить или за доли секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

На фото: типичное реле со снятым пластиковым внешним корпусом. Вы можете увидеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда через катушку протекает ток, он превращает ее в электромагнит.Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты вместе и замыкая цепь, к которой они прикреплены. Это реле электронного программатора погружного нагревателя горячей воды. Электронная схема в программаторе включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время дня, используя относительно небольшой ток. Это позволяет намного большему току проходить через пружинные контакты для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Что такое реле?

Рисунок: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая так крепко спит, что никогда не просыпается, когда он услышал шум.В качестве сторожевой собаки это было бы бесполезно! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака слышал шум, он начинал лаять и будил большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника. Так работают реле: они используйте небольшой электрический ток, чтобы вызвать гораздо больший.

Реле — это электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо более мощный электрический Текущий. Сердце реле — электромагнит (катушка с проводом, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество).Вы можете думать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его слабым током, и он включает («усиливает») другой прибор используя гораздо больший ток. Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и вырабатывают только небольшие электрические токи. Но часто они нужны нам для управления более крупными устройствами, использующими большие токи. Реле перекрывают разрыв, позволяя токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование малых токи в более крупные).

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда мощность протекает через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), генерируя магнитное поле (синее), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). Когда питание отключается, пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (NO) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только тогда, когда через магнит протекает ток. Другие реле являются «нормально замкнутыми» (NC; контакты соединены так, что через них по умолчанию течет ток) и отключаются только тогда, когда срабатывает магнит, растягивая или раздвигая контакты. Наиболее распространены нормально разомкнутые реле.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе.По сути, это то же самое, нарисованное немного по-другому. Слева — входная цепь, питаемая от переключателя. или какой-то датчик. Когда этот контур активирован, он питает ток к электромагниту, который замыкает металлический выключатель и активирует вторую, выходную цепь (с правой стороны). Относительно небольшой ток во входной цепи, таким образом, активирует больший ток в выходная цепь:

1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и ток не течет через нее, пока что-то (датчик или замыкание переключателя) не включит ее.Выходная цепь (красная петля) также отключена.
2. Когда во входной цепи течет небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь темно-синей катушкой), который создает вокруг него магнитное поле.
3. Электромагнит, находящийся под напряжением, притягивает к себе металлический стержень в выходной цепи, замыкая переключатель и позволяя гораздо большему току проходить через выходную цепь.
4. В выходной цепи работает сильноточный прибор, например лампа или электродвигатель.

Рекламные ссылки

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: Если смотреть прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же реле, снятое спереди.

Предположим, вы хотите построить систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от комнатной температуры изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы почувствовать температуру, но будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы приводить в действие электродвигатель в большой большой поклонник.Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в этом цепь, реле активирует свою выходную цепь, пропустить гораздо больший ток и включить вентилятор.

Реле не всегда включаются; иногда вместо этого они очень услужливо выключают. В Например, для оборудования электростанций и линий электропередачи вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока.Когда-то для этой цели широко применялись электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни электронные реле на основе интегральных схем вместо этого выполняют ту же работу; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное значение. предел.

Реле прочие

На фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты на устаревшей силовой подстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали переключающие реле очень общего назначения, но существует довольно много вариантов эта основная тема, включая (и это далеко не исчерпывающий список):

• Реле высокого напряжения: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
• Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или SSR): переключают токи полностью электронными, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле.К сожалению, они обычно дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
• Реле таймера и задержки срабатывания: они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды до примерно 100 часов или четырех дней).
• Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы останавливать такие вещи, как электродвигатели, от перегрева, что-то вроде биметаллических ленточных термостатов.
• Реле максимального тока и направленные реле: сконфигурированные различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для выработки электроэнергии, распределения или снабжения).
• Реле дифференциальной защиты: срабатывают при несимметрии тока или напряжения в двух разных частях цепи.
• Реле защиты по частоте (иногда называемые реле понижения и повышения частоты): эти твердотельные устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком мала или и того, и другого.

Кто изобрел реле?

Фото: Реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. например, этот, сделанный в 1952 году.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Реле были изобретены в 1835 году пионером американского электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в колледже Нью-Джерси, Генри использовал небольшой электромагнит, чтобы включать и выключать больший, и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях. Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым он работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более известен) Сэмюэлем Ф.Б. Морс в США. Позднее реле использовались в телефонной коммутации и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до появления транзисторов в конце 1940-х годов; по словам Бэнкрофта Герарди, в ознаменование 100-летия работы Генри по электромагнетизму, к тому времени только в Соединенных Штатах работало около 70 миллионов реле. Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая как усилители или переключатели.Хотя они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть места и стоят намного меньше, чем реле, они обычно работают только с небольшими токами, поэтому реле все еще используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов стимулировала компьютерную революцию с середины 20 века. Но без реле не было бы транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают похвалы!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Другие веб-сайты

• Электромеханическое реле Джозефа Генри: краткое описание того, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
• Генри как первопроходец электротехники Бэнкрофт Герарди, Bell Systems Technical Journal, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архивов Bell была опубликована в ознаменование столетия электрических открытий Джозефа Генри. Он дает прекрасное представление о важности Генри и о том, как он при своей жизни помог «подключить» мир к электричеству.

Видео

• Как сделать реле: довольно простое 2,5-минутное видео-руководство покажет вам, как намотать собственные электромагниты и установить их на плату, чтобы создать собственное самодельное реле.
• Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видеообъяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые практичные руководства

• СДЕЛАТЬ: Электроника Чарльза Платта. Maker Media, 2015. Эксперимент 7 по исследованию реле — отличное практическое введение. Вы можете открыть реле и поэкспериментировать с его внутренними механизмами!
• Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена.New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
• «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)

Подробные технические книги

• Электрические реле: принципы и применение Владимира Гуревича. CRC Press, 2018. После открытия краткой истории реле эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа релейных контактов, внешний вид и упаковка, а также сопутствующие устройства, такие как герконы.В последующих главах рассматриваются варианты основных реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
• Свидетель: Электроника Роджера Бриджмена. New York: DK, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
• «Телефонные проекты для злого гения» Томаса Петруцеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые цепи, в которых используются реле.)

История науки

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Реле. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Что такое реле и как оно работает?

Реле — это электромеханическое переключающее устройство, наиболее широко используемое в автомобильной и телекоммуникационной отраслях. Его можно найти в автомобилях, стиральных машинах, медицинском оборудовании, самолетах и ​​т. Д.Мы видим, что реле используются в системах управления и электроэнергетике для защиты системы или цепи нагрузки от непредвиденных повреждений.

По определению, реле — это устройства с электрическим приводом, которые могут электрически размыкать или замыкать контакты. Его можно использовать для включения или выключения (включения или отключения) цепей, или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом, или цепями большой мощности, которыми можно управлять с помощью сигналов низкой мощности.

Защитное реле — это устройство, которое обнаруживает неисправность (любое ненормальное состояние в энергосистеме известно как неисправность) и запускает срабатывание автоматического выключателя для изоляции неисправного элемента от остальной части исправной энергосистемы.

Реле

полезны, когда необходимо управлять большим током или напряжением с помощью сигнала малой мощности. Они бывают разных функций и типов. Обычно он состоит из электромагнитов, которые управляют цепями электромеханически, чтобы включить или отключить цепь нагрузки.

Терминология реле

Применение электрического реле можно понять, используя приведенные ниже части. Состоит из

Полюс — Несколько изолированных цепей, которые может переключать реле

Бросок — Количество закрытых контактов на полюс

Контактная форма — Количество контактов и контактный механизм

Нормально разомкнутый — В этом положении контакты замыкают цепь (замыкаются) при срабатывании реле.

Нормально замкнутый — Здесь контакты размыкаются (размыкаются) при срабатывании реле.

Переключающий контакт — Может управлять двумя цепями. Одна клемма — это нормально открытый и нормально закрытый контакт с общей клеммой.

Номинальная мощность контактов или номинальная мощность: Определяет мощность, с которой реле может переключать устройство, подключенное в качестве нагрузки. При использовании реле для переключения постоянного и переменного тока следует учитывать номинальные характеристики реле.Например, реле, работающее от 12 В постоянного тока и номинального тока 10 А, может переключаться на величину менее или равную 10 А.

Напряжение : напряжение источника, подаваемое на катушку

Ток : величина тока, протекающего в реле при подаче номинального напряжения

Строительство

Конструкция реле состоит из различных механических частей, которые расположены внутри внешнего корпуса. Механические части реле имеют электромагнит, подвижный якорь, контакты и пружину.

Из вышеприведенной схемы реле имеет две цепи, а именно цепь управления , и цепь нагрузки , , которые физически изолированы. Схема управления имеет электромагнит, фиксированные контакты переключателя, а цепь нагрузки имеет подвижные контакты переключателя, подвижный якорь, пружину и нагрузку (лампу), которая должна приводиться в действие.

Самая важная часть реле — это электромагнит. Это сердечник из мягкого железа, намотанный катушкой. Изначально он не обладает магнитными свойствами.Но он может приобретать свойства магнита при приложении напряжения к обмотке катушки. Потому что, когда напряжение подается на металл, обмотанный медной проволокой, он может действовать как магнит.

Подвижный якорь может замыкать или размыкать контакты. Пружина может удерживать контакты разъединенными до тех пор, пока на электромагнит не будет подано напряжение.

Имеет нормально закрытые, нормально открытые клеммы и общую клемму. Когда катушка не находится под напряжением, нормально закрытый вывод соединяется с общим выводом или с якорем, а нормально открытый вывод остается свободным.

Как работает реле?

Принцип работы реле заключается в том, что когда на электромагнитную катушку подается напряжение, оно намагничивает железный сердечник и генерирует магнитное поле, которое притягивает к нему якорь. При этом контакт замыкается (замыкает цепь нагрузки) или размыкается в случае, если это нормально закрытое реле (в зависимости от конструкции).

Когда напряжение снимается, пружина отталкивает контакты, разрывая цепь нагрузки.

Мы видим пример релейной схемы.Здесь реле включает лампу переменного тока, а переключатель запускает реле при закрытии якоря.

В приведенной выше схеме реле 5 В питается от батареи 5 В. Переключатель ВКЛ / ВЫКЛ предназначен для переключения реле. В исходном состоянии переключатель разомкнут, ток через катушку не течет, поэтому нормально разомкнутый контакт разомкнут.

Когда переключатель замкнут, ток начинает течь через катушку, и в катушке создается магнитное поле, которое притягивает подвижный якорь, который замыкает нормально замкнутый вывод.Следовательно, лампа включается. Таким образом, мы можем управлять цепью большой мощности через сигнал низкой мощности с помощью реле.

Классификация

Релейный переключатель классифицируется по количеству полюсов и ходов, включая SPST, SPDT, DPST, DPDT и т. Д.

СПСТ

Реле

SPST (Single Pole Single Throw) имеют две клеммы, которые можно подключать или отключать, и еще две для катушки. Итак, всего четыре терминала.Он может управлять только одной цепью за раз, ее открытием или закрытием.

SPDT

Переключатель SPDT

В реле этого типа (однополюсное двойное реле) общая клемма подключается к любой из двух других клемм и еще к двум клеммам катушки. Он может управлять только одной цепью одновременно из-за своей однополюсности, но у него есть два положения выброса для проведения. Когда одна цепь разомкнута, другая цепь остается замкнутой, и наоборот.

ДПСТ

Переключатель DPST

Реле этого типа (двухполюсное одноходовое) имеет шесть клемм.Это эквивалентно двум реле SPST, управляемым одной катушкой. Двойной полюс может управлять двумя полностью изолированными цепями. Одиночный бросок имеет только одну позицию.

Таким образом, реле DPST может переключать две цепи одновременно, обеспечивая либо замыкание, либо размыкание.

DPDT

DPDT-переключатель

Это реле (двухполюсное двойное реле) имеет восемь клемм. У них есть две переключающие клеммы, что эквивалентно двум реле SPDT, приводимым в действие одной катушкой.Двойной полюс и двойной бросок означают, что он может управлять двумя цепями и может проводить в двух отдельных положениях соответственно.

Типы реле

По принципу конструкции и функции существуют различные типы реле, относящиеся к категории

.

1. Электромеханическое реле (EMR)
   

Если необходимо управлять несколькими цепями с помощью одного пускового импульса, то электромеханические реле — лучший выбор. Электромеханические реле имеют переключающие контакты и используют электромагнитную силу для механического размыкания и замыкания контактов для включения / выключения.Преимущество в том, что для коммутации тока требуется меньшее сопротивление и не требуется радиатор. Кроме того, они менее подвержены поражению электрическим током и безотказны. Единственный недостаток ЭМИ — быстрый износ.

2. Твердотельное реле (SSR)
   

Преимущество твердотельных реле перед электромеханическими реле в том, что они не имеют механических движущихся частей. Вместо этого они состоят из полупроводников и электронных компонентов, таких как оптопары.Твердотельные реле включают / выключают сигналы, токи или напряжения в электронном виде за счет работы этих электронных схем. Твердотельное реле или реле MOSFET работает по принципу простого переключателя. Когда питание подается на одну клемму, а управляющий сигнал проходит через другую клемму, нагрузка, подключенная к схеме реле, будет быстро включаться и выключаться с помощью полевого МОП-транзистора . Затем ток будет заблокирован, когда реле находится в выключенном состоянии, и пропускает ток при срабатывании управляющего сигнала.

SSR используются для коммутации как переменного, так и постоянного тока. Реле постоянного тока работают с использованием одного MOSFET-транзистора, который допускает более высокий ток, а реле переменного тока используют два MOSFET-транзистора для управления током в обоих направлениях (положительный полупериод и отрицательный полупериод).

3. Микропроцессор / цифровое реле

Использует реле микропроцессорного типа для переключения. Электрические неисправности обнаруживаются с помощью алгоритмов тестирования программного обеспечения, диагностической связи и т. Д.Микропроцессор обнаруживает перенапряжение и ток, частоту, замыкания на землю, потерю мощности возбуждения и т. Д.

Как проверить реле?

Шаг 1:

Сверьтесь с даташитом. Это лучший способ проверить контакты реле и их соединения. В техническом описании будут указаны номинальные значения тока и напряжения, которые помогут использовать реле без повреждений. Детали реле находятся на самом корпусе.

Шаг 2:

Проверить реле физически.Современные переключатели оснащены светодиодами. Когда реле находится в активном состоянии, светодиод светится и издает щелчок.

Шаг 3:

Используйте цифровой мультиметр для проверки реле (DMM). Как мы знаем, он состоит из двух контактных клемм: нормально замкнутого (NC) и нормально разомкнутого (NO).

В обесточенном состоянии проверьте сопротивление между клеммами NO, оно должно быть бесконечным (практически в мегаомах). И сопротивление между клеммами NC должно быть нулевым.

Теперь подайте необходимое напряжение для включения реле. Проверьте нормально замкнутые контакты, они покажут бесконечное сопротивление в цифровом мультиметре (DMM) и нулевое сопротивление между нормально разомкнутыми контактами.

Что следует учитывать:

• Жизнь
• Надежность
• Резервирование / резервное копирование
• Простота в работе
• Потребляемая мощность (от аккумулятора)
• Стоимость
• Калибровка / обслуживание
• Скорость и точность
• Гибкость
• Входы тока / напряжения

Применение реле

Вот некоторые из важных приложений реле, которые используются в автоматизации, энергетике, интеллектуальных сетях, телекоммуникациях и электроэнергетике.

• Реле используется для включения / выключения
• Возможность переключения нескольких цепей
• Катушечные реле используются для защиты цепей
• Управляет цепью большой мощности с помощью сигнала низкой мощности
• Для бытовой техники, такой как холодильники, стиральные машины
• Для формовочного оборудования, упаковочного оборудования, торговых автоматов
• Используются в управлении двигателем и освещением
• Используется в аэрокосмической, оборонной и автомобильной промышленности
• Применяется в регуляторах светофоров, регуляторах температуры, обогревателях
• Когда напряжение питания отличается от номинального, набор реле определяет колебания напряжения и управляет цепью нагрузки с помощью автоматических выключателей .
В полупроводниковых реле
• используются силовые полупроводниковые устройства, такие как транзисторы и тиристоры, для переключения токов до 100 ампер.
• Предотвращение ненаправленной максимальной токовой защиты и управление направлением замыканий на землю.

Заключение

Короче говоря, электронные реле перегрузки являются важными компонентами защиты от перегрузок по току и чувствительных к току приложений, таких как перегрузки двигателя, высокие пусковые токи и проблемы с остановившимся двигателем. Кроме того, они полезны для контроля электрических параметров, таких как температура, линейные токи, коэффициент мощности и остаточные токи.

Кроме реле общего назначения, реле HVAC (для переключения вентиляторов), реле задержки времени (для управления фонариком, управления самозапуском в двигателях мотоциклов и автомобилей, автоматического регулирования времени и т. Д.), Реле контроля уровня жидкости имеют цепь определения сопротивления, которая определяет уровень конденсации в танке.

Как работают реле — Инженерное мышление

Изучите основы реле, чтобы понять основные части, различные типы, а также то, как они работают.

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть руководство по YouTube.

Для всех ваших потребностей в реле ознакомьтесь с Tele Controls, которые любезно спонсировали это видео. Tele Controls — один из ведущих производителей в области автоматизации с 1963 года. Они предлагают одни из лучших решений, когда речь идет о надежных переключающих реле, и гарантируют максимальный срок службы вашего оборудования.

Ознакомьтесь с их ассортиментом переключающих реле, а также подходящими релейными базами и аксессуарами. Вы можете связаться с ними по электронной почте [адрес электронной почты защищен] или через linkedin, чтобы получить бесплатную памятку по настройке реле.

Для получения дополнительной информации нажмите ЗДЕСЬ

Что такое реле и почему мы их используем?

Реле — это переключатель с электрическим управлением. Реле, как правило, используют электромагнит для механического управления переключателем. Однако в более новых версиях будет использоваться электроника, такая как твердотельные реле.

Реле

Реле используются там, где необходимо управлять цепью с помощью сигнала малой мощности или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом. Реле обеспечивают полную гальваническую развязку между управляющими и управляемыми цепями.

Реле

часто используются в цепях для уменьшения тока, протекающего через первичный переключатель управления. Выключатель, таймер или датчик относительно низкой силы тока можно использовать для включения и выключения нагрузки с гораздо большей мощностью. Примеры этого мы увидим чуть позже в статье.

Основные части реле

В реле две главные цепи. Первичная и вторичная стороны.

Первичный и вторичный

Первичный контур обеспечивает управляющий сигнал для работы реле.Этим можно управлять с помощью ручного переключателя, термостата или какого-либо датчика. Первичная цепь обычно подключается к источнику постоянного тока низкого напряжения.

Вторичная цепь — это цепь, которая содержит нагрузку, которую необходимо переключать и контролировать. Когда мы говорим о нагрузке, мы имеем в виду любое устройство, потребляющее электричество, например вентилятор, насос, компрессор или даже лампочку.

Объяснение первичной и вторичной обмоток

На первичной стороне мы находим электромагнитную катушку. Это катушка из проволоки, которая создает магнитное поле, когда через нее проходит ток.

Когда электричество проходит через провод, оно создает электромагнитное поле, мы можем видеть, что, поместив некоторые компасы вокруг провода, когда мы пропускаем ток через провод, компасы меняют направление, чтобы выровняться с электромагнитным полем. Когда мы наматываем провод в катушку, магнитное поле каждого провода объединяется, образуя большее и сильное магнитное поле. Мы можем контролировать это магнитное поле, просто контролируя ток.

Кстати, о том, как работают соленоиды, и даже о том, как сделать соленоид своими руками, мы рассказали в нашей предыдущей статье.Убедитесь, что ЗДЕСЬ .

На конце электромагнита находим якорь. Это небольшой компонент, который поворачивается. Когда электромагнит возбуждается, он притягивает якорь. При обесточивании электромагнита якорь возвращается в исходное положение. Обычно для этого используется небольшая пружина.

К якорю подсоединен подвижный контактор. Когда якорь притягивается к электромагниту, он замыкается и замыкает цепь на вторичной стороне.

Якорь

Как работает электромеханическое реле

У нас есть два типа основных реле: нормально разомкнутые и нормально замкнутые. Существуют и другие типы реле, о которых мы поговорим позже в этой статье.

В нормально разомкнутом типе электричество во вторичной цепи не течет, поэтому нагрузка отключена. Однако, когда ток проходит через первичный контур, в электромагните индуцируется магнитное поле. Это магнитное поле притягивает якорь и тянет подвижный контактор, пока он не коснется клемм вторичной цепи.Это замыкает цепь и подает электричество на нагрузку.

С нормально закрытым типом. Вторичный контур обычно замкнут, поэтому нагрузка включена. Когда ток проходит через первичную цепь, электромагнитное поле заставляет якорь отталкиваться, что отключает контактор и разрывает цепь, что прекращает подачу электричества на нагрузку.

Как работают твердотельные реле (SSR)

Принцип работы твердотельных реле или SSR аналогичен, но, в отличие от электромеханических реле, у них нет движущихся частей.Твердотельное реле использует электрические и оптические свойства твердотельных полупроводников для выполнения изоляции входа и выхода, а также функций переключения.

В устройствах этого типа мы находим светодиодный индикатор на первичной стороне вместо электромагнита. Светодиод обеспечивает оптическую связь, направляя луч света через зазор в приемник соседнего фоточувствительного транзистора. Мы контролируем работу этого типа простым включением и выключением светодиода.

SSR

Фототранзистор действует как изолятор и не пропускает ток, если он не подвергается воздействию света. Внутри фототранзистора находятся разные слои полупроводниковых материалов. Есть N-тип и P-тип, которые зажаты вместе. И N-тип, и P-тип изготовлены из кремния, но каждый из них был смешан с другими материалами, чтобы изменить их электрические свойства. N-тип был смешан с материалом, который дает ему много лишних и ненужных электронов, которые могут свободно перемещаться к другим атомам.P-тип был смешан с материалом, в котором меньше электронов, поэтому на этой стороне много пустого пространства, в которое могут перемещаться электроны.

Когда материалы соединяются вместе, возникает электрический барьер, препятствующий течению электронов.

Фототранзистор

Однако, когда светодиод включен, он испускает другую частицу, известную как фотон. Фотон попадает в материал P-типа и сбивает электроны, толкая их через барьер в материал N-типа. Электроны на первом барьере теперь также могут совершать прыжок, и поэтому возникает ток.После выключения светодиода фотоны перестают сталкивать электроны через барьер, и ток на вторичной стороне прекращается.

Итак, мы можем управлять вторичной цепью, просто используя луч света.

Типы реле

Существует множество типов реле, мы рассмотрим несколько основных, а также несколько простых примеров их использования.

Нормально разомкнутые реле

Как мы видели ранее в этой статье, у нас есть простое нормально разомкнутое реле.Это означает, что нагрузка вторичной стороны отключена до тех пор, пока не будет замкнута цепь первичной обмотки. Мы можем использовать это, например, для управления вентилятором, используя биметаллическую полосу в качестве переключателя на первичной стороне. Биметаллическая полоса изгибается при повышении температуры, при определенной температуре она замыкает цепь и включает вентилятор, чтобы обеспечить некоторое охлаждение.

Нормально разомкнутые реле

Нормально замкнутые реле

Еще у нас есть нормально замкнутое реле. Это означает, что нагрузка на вторичной стороне обычно включена.Например, мы могли бы управлять простой насосной системой для поддержания определенного уровня воды в резервуаре для хранения. Когда уровень воды низкий, насос включен. Но как только он достигает необходимого предела, он замыкает первичную цепь и отводит контактор, что отключает питание насоса.

Нормально закрытый простой пример

Блокировочное реле

В стандартном нормально разомкнутом реле после обесточивания первичной цепи электромагнитное поле исчезает, и пружина возвращает контактор в исходное положение.Иногда мы хотим, чтобы вторичная цепь оставалась под напряжением после размыкания первичной цепи. Для этого мы можем использовать реле с фиксацией.

Например, когда мы нажимаем кнопку вызова на лифте, мы хотим, чтобы свет на кнопке оставался включенным, чтобы пользователь знал, что лифт идет. Итак, для этого мы можем использовать фиксирующие реле. Есть много различных конструкций для этого типа реле, но в этом упрощенном примере у нас есть 3 отдельные цепи и поршень, который находится между ними. Первый контур — это кнопка вызова.Второй — лампа, а третий — схема сброса.

Блокировочное реле

Когда кнопка вызова нажата, оно замыкает цепь и приводит в действие электромагнит, это подтягивает поршень и замыкает цепь, чтобы включить лампу. Контроллеру лифта также посылается сигнал, чтобы лифт опускался. Кнопка отпускается, это отключает питание исходной цепи, но, поскольку поршень не подпружинен, он остается на месте, а лампа остается включенной.

Когда кабина лифта достигает нижнего этажа, она контактирует с выключателем.Это приводит в действие второй электромагнит и отталкивает поршень, отключая питание лампы.

Таким образом, реле с защелкой

имеют преимущество наличия «памяти» положения. После активации они останутся в своем последнем положении без необходимости в дальнейшем вводе или токе.

Двухполюсный или однополюсный

Реле могут быть однополюсными или двухполюсными. Термин «полюс» относится к количеству контактов, переключаемых при включении реле. Это позволяет запитать более одной вторичной цепи от одной первичной цепи.

Мы могли бы, например, использовать двухполюсное реле для управления охлаждающим вентилятором, а также сигнальную лампу. И вентилятор, и лампа обычно выключены, но когда биметаллическая полоса в первичной цепи становится слишком горячей, она изгибается, замыкая цепь. Это создает электромагнитное поле и замыкает оба контактора на вторичной стороне, это обеспечивает питание охлаждающего вентилятора, а также сигнальную лампу.

Двухполюсные

Двух- или одинарные реле

Говоря о реле, вы часто будете слышать термин «бросает».Имеется в виду количество контактов или точек подключения. Реле двойного хода объединяет нормально разомкнутую и нормально замкнутую цепи. Реле двойного действия также называется реле переключения, поскольку оно переключает или переключает между двумя вторичными цепями.

В этом примере, когда первичная цепь разомкнута, пружина на вторичной стороне подтягивает контактор к клемме B, запитывая лампу. Вентилятор остается выключенным, потому что цепь не замкнута.

Двойной бросок

Когда первичная сторона находится под напряжением, электромагнит подтягивает контактор к клемме A и отводит электричество, на этот раз запитывая вентилятор и выключая лампу.Таким образом, мы можем использовать этот тип реле для управления различными цепями в зависимости от события.

Двухполюсное реле двойного выброса

Двухполюсное, двухпозиционное реле или DPDT используется для управления 2 состояниями в 2 отдельных цепях.

Здесь мы видим реле DPDT. когда первичная цепь не завершена, клеммы T1 и T2 подключаются к клеммам B и D соответственно. Красный светодиод и световой индикатор горят.

Double Pole Double Throw

Когда первичная цепь замкнута, то T1 и T2 подключаются к клеммам A и C, вентилятор включается и загорается зеленый светодиод.

Глушители (диоды с маховиком)

При работе с электромагнитами необходимо учитывать обратную ЭДС или электродвижущую силу. Когда мы запитываем катушку, электромагнитное поле нарастает до максимальной точки, магнитное поле накапливает энергию. Когда мы отключаем питание, электромагнитное поле коллапсирует и очень быстро высвобождает эту накопленную энергию, это коллапсирующее поле продолжает толкать электроны, поэтому мы получаем обратную ЭДС. Это нехорошо, потому что это может вызвать очень большие всплески напряжения, которые повредят наши цепи.

Супрессорный диод

Чтобы преодолеть это, мы можем использовать что-то вроде диода, чтобы подавить это. Диод пропускает ток только в одном направлении, поэтому при нормальной работе ток течет к катушке. Но когда мы отключаем питание, обратная ЭДС будет выталкивать электроны, и поэтому диод теперь будет обеспечивать катушкой путь для безопасного рассеивания энергии, чтобы не повредить наши цепи.

---

---

Как работает реле — Как подключить замыкающие и замыкающие контакты

Электрическое реле состоит из электромагнита и подпружиненных переключающих контактов.Когда электромагнит включается / выключается от источника постоянного тока, подпружиненный механизм соответствующим образом подтягивается и отпускается этим электромагнитом, обеспечивая переключение между концевыми выводами этих контактов. Внешняя электрическая нагрузка, подключенная к этим контактам, впоследствии включается / выключается в ответ на переключение электромагнита реле.

В этом посте мы подробно узнаем о том, как реле работает в электронных схемах, как определить его распиновку любого реле через счетчик и подключить в схемах.

Введение

Реле предназначены для таких применений, будь то мигание лампы, включение двигателя переменного тока или другие подобные операции. Однако молодые энтузиасты электроники часто сбиваются с толку, оценивая выводы реле и настраивая их со схемой возбуждения внутри предполагаемой электронной схемы.

В этой статье мы изучим основные правила, которые помогут нам определить распиновку реле и узнать, как оно работает. Приступим к обсуждению.

Как работает реле

О работе электрического реле можно узнать из следующих пунктов:

1. Релейный механизм в основном состоит из катушки и подпружиненного контакта, который может свободно перемещаться по оси вращения.
2. Центральный полюс откидывается или поворачивается таким образом, что, когда на катушку реле подается напряжение, центральный полюс соединяется с одной из боковых клемм устройства, называемой замыкающим контактом (нормально замкнутым).
3. Это происходит из-за того, что полюсное железо притягивается электромагнитным напряжением катушки реле.
4. И когда катушка реле выключена, полюс отключается от нормально разомкнутой клеммы и соединяется со второй клеммой, называемой нормально разомкнутым контактом.
5. Это положение контактов по умолчанию, оно происходит из-за отсутствия электромагнитной силы, а также из-за натяжения пружины металлического полюса, которое обычно удерживает полюс соединенным с замыкающим контактом.
6. Во время таких операций включения и выключения он переключается с N / C на N / O поочередно в зависимости от состояний ON / OFF катушки реле.
7. Катушка реле, намотанная на железный сердечник, ведет себя как сильный электромагнит, когда через катушку пропускают постоянный ток.
8. Когда катушка находится под напряжением, генерируемое электромагнитное поле мгновенно вытягивает близлежащий подпружиненный металлический полюс, реализуя описанное выше переключение контактов.
9. Вышеупомянутый подвижный подпружиненный полюс по своей сути образует главный центральный переключающий провод, а его конец ts заканчивается как вывод этого полюса.
10. Два других контакта N / C и N / O образуют соответствующие дополнительные пары клемм реле или выводы контактов, которые поочередно подключаются и отключаются от центрального полюса реле в ответ на активацию катушки.
11. Эти замыкающие и замыкающие контакты также имеют концевые заделки, которые выходят из блока реле и образуют соответствующие выводы реле.

Следующая приблизительная симуляция показывает, как полюс реле перемещается в ответ на катушку электромагнита при включении и выключении с входным напряжением питания. Мы можем ясно видеть, что первоначально центральный полюс удерживается подключенным к нормально разомкнутому контакту, а когда на катушку подается питание, полюс тянется вниз из-за электромагнитного воздействия катушки, заставляя центральный полюс соединяться с нормально разомкнутым контактом. О контакт.

Пояснение к видео

Таким образом, в основном есть три вывода контактов для реле, а именно центральный полюс, НЗ и НЗ.

Две дополнительные выводы завершаются катушкой реле

Это базовое реле также называется реле типа SPDT, что означает однополюсный двойной ход, так как здесь у нас есть один центральный полюс, но два альтернативных боковых контакта в виде N / O, N / C, отсюда и термин SPDT.

Таким образом, всего у нас есть 5 выводов в SPDT-реле: центральная подвижная или переключающая клемма, пара замыкающих и замыкающих клемм и, наконец, две клеммы катушки, которые вместе составляют выводы реле.

Как определить выводы реле и подключить реле

Обычно и, к сожалению, многие реле не имеют маркировки выводов, что затрудняет их идентификацию новым энтузиастам электроники и их использование для предполагаемых приложений.

Распиновки, которые необходимо идентифицировать, следующие (в указанном порядке):

1. Выводы катушки
2. Вывод общего полюса
3. Вывод замыкающего контакта
4. Вывод замыкающего контакта

Идентификация контакта Типичные выводы реле могут быть выполнены следующим образом:

1) Поместите мультиметр в диапазон Ом, предпочтительно в диапазоне 1К.

2) Начните с подключения измерительных штырей к любому из двух контактов реле случайным образом, пока не найдете контакты, которые указывают на какое-то сопротивление на дисплее измерителя.Обычно это может быть любое значение от 100 Ом до 500 Ом. Эти контакты реле будут обозначать распиновку катушки реле.

3) Затем выполните ту же процедуру и подключите стержни счетчика в случайном порядке к оставшимся трем клеммам.

4) Продолжайте делать это до тех пор, пока не найдете два контакта реле, указывающих на непрерывность между ними. Эти две выводы будут, очевидно, нормально закрытым и полюсом реле, потому что, поскольку реле не запитано, полюс будет соединен с размыкающим контактом из-за внутреннего натяжения пружины, что указывает на непрерывность друг друга.

5) Теперь вам нужно просто идентифицировать другой одиночный терминал, который может быть ориентирован где-то между двумя вышеуказанными терминалами, представляющими треугольную конфигурацию.

6) В большинстве случаев центральная распиновка из этой треугольной конфигурации будет вашим полюсом реле, замыкающий контакт уже идентифицирован и, следовательно, последним будет замыкающий контакт или вывод вашего реле.

Следующее моделирование показывает, как типичное реле может быть подключено к источнику постоянного напряжения на его катушках и к сетевой нагрузке переменного тока через его замыкающие и замыкающие контакты

Эти три контакта могут быть дополнительно подтверждены путем подачи питания на катушку реле. с указанным напряжением и проверив сторону замыкающего контакта с помощью измерителя на непрерывность..

Вышеупомянутая простая процедура может быть применена для идентификации любой распиновки реле, которая может быть вам неизвестна или не маркирована.

Теперь, когда мы тщательно изучили, как работает реле и как идентифицировать выводы реле, было бы также интересно узнать подробности о самом популярном типе реле, которое в основном используется в небольших электронных схемах, и о том, как это сделать. подключите это.

Если вы хотите узнать, как спроектировать и сконфигурировать каскад релейного драйвера с использованием транзистора, вы можете прочитать его в следующем посте:

Как сделать схему транзисторного реле драйвера

Типичные контакты реле китайского производства

Как подключить клеммы реле

На следующей схеме показано, как указанное выше реле может быть подключено к нагрузке, так что, когда катушка находится под напряжением, нагрузка срабатывает или включается через свои замыкающие контакты и через подключенный источник питания.