Що таке електромагнітне реле та де його застосовують

Багато електричних ланцюгах стоять перемикачі. Але є такі, які спрацьовують від звуку кроків чи руху. За такі дії зазвичай відповідає електромагнітне реле. Розглянемо, із чого складається деталь, як вона працює і де застосовується.

Джерело msevm.com

Що таке реле

Електромагнітне реле – це пристрій для комутації, який може з'єднати або розірвати електричний ланцюг, коли вхідні параметри струму стрибкоподібно змінюються. Простіше можна сказати, що реле працює, як звичайний перемикач, яким можна увімкнути або вимкнути світло в кімнаті. Але замість руки, яка натискає на важіль, воно спрацьовує на електромагнітний імпульс.

Правда, сигнал на дію не завжди може мати електричну природу. Але за роботу таких систем відповідають інші види реле:

• У фоторелі спрацьовування відбувається на спалах світла.
• Звукове замикається на гучну бавовну або стукіт.
• У реле часу розрив ланцюга або його з'єднання відбудеться після точно відрахованого часового проміжку.
• Температурне спрацює після того, як термодатчик позначить задані параметри.

Справжнє значення слова «реле» має цікаве історичне коріння. Так позначалася зміна поштових коней мови у Франції. Пізніше так почали називати передачу естафетної палички у спортивних змаганнях. А ось авторство винаходу спірне.

Джерело ic.pics.livejournal.com

Одні приписують відкриття російському вченому Шиллінгу. Інші доводять, що прабатьком виступає Джордж Генрі, родом із Америки. Достеменно лише відомо одне. Першим пристроєм, що використовував електромагнітний принцип, став телеграф, який у 1937 запатентував Самуель Морзе.

Переваги електромагнітного реле перед напівпровідниковими побратимами:

• Здатність комутувати електромережі до 4 кВт потужністю, зберігаючи незначні розміри.
• Стійкість до перешкод, а також перенапруження, яке виступає звичайним явищем у високовольтному устаткуванні.
• Ізоляція електромагнітного реле має високу надійність, що створює додаткову безпеку.
• Виділення тепла під час роботи пристрою незначні.

Але релейні електромагнітні механізми погано справляються з індуктивними навантаженнями, коли відбувається комутація високовольтних струмів. А при спрацьовуванні контактів часто створюються електромагнітні перешкоди. До того ж реле вкрай обмежений електромеханічний функціонал і мала швидкість дії.

Джерело zemit.com.ua

Останнє залежить від того, що струм у подібному реле через особливості конструкції не може підвищуватись або пропадати миттєво. На це йому потрібен певний час.

З чого складається та як працює

Пристрій реле не відрізняється складністю. Конструктивно - це котушка, яка виконує функції, що втягують. Основою є матеріал, який не має магнітних властивостей. На нього намотують мідний провід. Останній завжди має ізоляцію. Вона може складатися з тканинних чи синтетичних матеріалів, але найчастіше провід заливають діелектричним лаком.

Всередину котушки індуктивності поміщають контактні пластини та сталевий якір. Він рухливий, але закріплений в одному положенні за допомогою пружини. Це і є перемикач, який спрацьовуватиме від електромагнітного імпульсу.

Розглянемо, як працює реле:

• На котушку подається струм, і вона стає електромагнітом.
• Якір притягується та замикає контакти.
• Коли припиняється подача струму, пружина повертає рухливу перемичку в початкове положення.

Джерело ds04.infourok.ru

Подібний перемикаючий пристрій включається в електричний ланцюг об'єкта, що керується, і служить для його регулювання. До того ж реле також використовується як підсилювач сигналу. І для замикання потужного ланцюга достатньо задіяти лише невелику кількість електрики.

Класифікація електромагнітних реле ведеться за такими ознаками:

• галузь застосування;
• потужність керування;
• час реакції;
• характер напруги.

Оскільки реле, що працює від змінного струму є істотний недолік (сильна вібрація сердечника), більша увага приділяється розробкам конструкцій, що діє на постійному струмі. А в пристрої використовуються різні типи реле – нейтральне та поляризоване. Останнє більше реагує на полярність напруги і це відбивається у положенні осердя.

У нейтральному типі спрацьовування пристрою відбувається незалежно від полярності. Слід зазначити, що для електромагнітного реле постійному струмі доведеться монтувати окремий блок живлення. Це дещо збільшує вартість виробу.

Області застосування

Найбільшого поширення електромагнітні реле отримали на підстанціях з виробництва електричної енергії. З їх допомогою забезпечується безаварійна робота всього устаткування. При цьому релейний захист розрахований на комутацію при дуже великій напрузі – до кількох сотень тисяч вольт.

А в основному областей застосування у реле три:

• сигналізація;
• захист;
• управління.

Причому принцип роботи реле у будь-якій області залишається незмінним. А цінуються вони за швидку реакцію на зміну вхідних параметрів у ліній, що підключаються. Також за довговічність при роботі в умовах високої напруженості та стійкість до електричних перешкод.

За ці якості вони беруть участь у резервуванні ліній електропередач. Релейний захист миттєво відключає пошкоджені ділянки під час обриву проводів або замикання їх на землю. Слід сказати, що надійнішого вузла на сьогоднішній час просто не існує.

Жодна конвеєрна лінія на будь-якому виробництві не обходиться без електромагнітного реле. Тому що високі паразитні потенціали роблять практично неможливим використання напівпровідників. Оскільки останні страждають від статичної напруги.

Джерело upload.wikimedia.org

Електромагнітні реле беруть участь у дистанційному управлінні навантаженням. Ними обов'язково комплектуються такі пристрої, як пускачі та контактори. Релейні блоки знайшли широке застосування у конденсаторних установках. Останні потрібні електродвигунам з дуже високою потужністю, для їхнього плавного пуску.

Електромагнітні реле, окрім участі у створенні першого телеграфу, встигли ще раз історично відзначитись. Вони застосовувалися у перших електронно-обчислювальних машинах. Допомагали виконувати найпростіші логічні операції. Звичайно ж, вони відрізнялися дуже великою повільністю. Але, як не дивно, за надійністю перевершували наступне покоління комплексів для обчислення на лампах.

Реле, що використовує електромагнітні принципи, можна побачити на кожному кроці та в побуті. Воно є у холодильниках, пральних машинах та інших видах побутової техніки.

Висновок

Замислюючись про гарний та надійний захист електричного ланцюга, слід звернути увагу на електромагнітні реле. Вони стійко витримують перенапругу в мережі та не реагують на перешкоди. Здатні забезпечити надійну комутацію на лініях із великою потужністю. І при цьому зберегти свої малі габарити.

Вони найпростіший принцип дії, заснований на створенні магнітного поля в контурі. Останнє відповідає за розрив лінії у разі небезпеки або за з'єднання при керуванні та регулюванні об'єкта. А вибираючи між змінним та постійним струмом для роботи пристрою, краще зупинитися на останньому. Якщо вибрати перший, то доведеться шукати способи нейтралізації сильної вібрації осердя в індукційній котушці.