Принцип дії електромагнітного реле
Головна складова частина кібернетики – процеси комутації. Найранішими пристроями, здатними виконувати ці процеси в електроланцюгах, стали магнітні реле. Завдяки стрімкому розвитку технічного прогресу, були створені напівпровідникові комутатори, які виконують комутацію краще. Однак електромагнітні реле не втрачають популярності і сьогодні. Їх як і раніше досить часто використовують в різному електричному обладнанні.
Принцип дії
Магнітні реле мають ряд переваг, найбільш значне серед яких – особливі властивості контактів.
Апарат складається з трьох основних частин:
- Первинний елемент. Він необхідний для перетворення електросігнала в магнітну силу.
- Проміжний елемент, який також складається з декількох компонентів. Його завдання – приводити в дію виконавчий механізм. Являє собою пластину, забезпечену здатними переміщатися контактами і пружиною.
- Виконавчий елемент. Саме він приводиться в дію за допомогою проміжного елемента. Його основне завдання – передавати вплив на силову ланцюг. Зазвичай роль виконавчого елемента відіграють кілька силових контактів.
Принцип дії електромагнітного реле дуже простий, саме тому пристрій вважається досить надійним. Без нього не обходяться схеми захисту і автоматики.
Діє реле наступним чином: воно використовує електромагнітні сили, які утворюються в металевому сердечнику, коли в котушці з'являється електрострум. Всі три основних елементи фіксуються на поверхні, яка потім закривається кришкою, при цьому якір повинен знаходитися над сердечником електромагніта. Навпроти кожного з рухомих контактів повинен розташовуватися нерухомий контакт. У вихідному положенні здатна рухатися металева пластина утримується пружиною.
Як тільки в мережі з'явиться електрострум, реле постійного струму почне діяти, і тоді пластина кинеться йому назустріч під дією сили тяжіння, долаючи силу пружини, що змушує її повернутися у вихідну точку. В результаті цього відбувається розмикання або замикання контактів і подальше відключення живлення. Пластина після припинення дії електромагніту повернеться в свою початкову позицію.
різновиди пристроїв
Всі існуючі магнітні реле поділяються на кілька різновидів залежно від своїх конструктивних особливостей, сфери застосування, потужності сигналу управління, виду електроструму, швидкості дії управління.
За особливостями пристрою реле можуть бути:
Контактними. Вони впливають на ланцюг декількома контактами. Їх замикання або розмикання сприяє забезпеченню комутації – силова ланцюг або з'єднується, або розривається.- Безконтактними. Впливають на ланцюг інакше. ці
- пристрою різко змінюють її характеристики.
За сферою використання бувають сигналізаційними, захисними і призначеними для ланцюгів управління.
За швидкістю дії пристрою комутації поділяються на чотири типи:
Регульовані. При їх використанні можна встановлювати будь-яку швидкість.- Уповільнені. Вони спрацьовують не раніше, ніж через 0,05 с.
- Швидкодіючі. Такі реле починають діяти вже через мілісекунди.
- Безінерційні. Пристрої цього типу діють навіть до того, як закінчиться одна мілісекунда.
Залежно від того, який потужністю володіє сигнал управління, реле може належати до однієї з трьох основних різновидів. Потужність може бути:
- високою, якщо її значення перевищує 10 Вт;
- середньої при значенні до 10 Вт, але при цьому не менш 1 В;
- малої, значення якої вимірюється в частках Ватта.
Реле може використовуватися в мережах змінного або постійного струму.Останні бувають поляризованими і нейтральними.
Основні характеристики
Магнітне пристрій має безліч характеристик. Найважливіші його параметри такі:
- Швидкість дії. Це час, який потрібен на те, щоб пристрій спрацював після подачі сигналу.
- Потужність спрацьовування. Мінімум, необхідний для початку дії.
- Керована потужність. Цією потужністю можуть управляти контакти при комутації.
- Величина струму спрацьовування. Цей параметр називається уставкой.
- Струм відпускання. Це найбільше значення струму, при якому чутлива пластина починає повертатися в свою початкову точку.
Перевагою є те, що контакти магнітного реле мають невеликим опором, на відміну від комутаторів, заснованих на напівпровідниках. Ще одна важлива перевага полягає в тому, що його металеві контакти здатні витримувати великі перевантаження в мережі. До того ж реле може нормально виконувати свої основні функції навіть при статичному електриці. Чи не впливає на його роботу і радіаційне випромінювання.
Головне ж достоїнство електромагнітного пристрою – гальванічна ізоляція електромережі управління і комутації без другорядних елементів. До всього вищезгаданого варто додати ще й низьку ціну.
Є у нього і деякі недоліки. По-перше, не дуже швидко спрацьовує. По-друге, часто виходить з ладу. По-третє, при комутації ланцюга можуть виникати перешкоди.
Галузь застосування
Електромагнітні реле широко використовуються у виробничій сфері і в сфері розподілу електроенергії. Релейний захист, встановлена на підстанціях, забезпечує безаварійний режим роботи. Досить часто такі пристрої використовуються в сучасній побутовій техніці – холодильниках, пральних машинах.
Раніше ці пристрої використовувалися в обчислювальних комплексах. Тут вони грали роль логічних елементів, які виконували нескладні операції.
Незважаючи на те що багато сучасні електронні пристрої поступово витісняють електромагнітне реле, воно як і раніше вдосконалюється, набуваючи нові можливості. Нелегко знайти йому заміну там, де відбуваються перепади напруги при включенні і відключенні електрообладнання.