Реле - устройство за включване и изключване на електрически вериги, един от "дълголетните" сред радиотехническите елементи. Въпреки относително простия дизайн, той има висока ефективност и надеждност. Дори сега при някои устройства няма алтернатива. Въпреки съществуването на силови полупроводници, релейните контакти все още са най-лесният начин за превключване на тежки товари във вериги с нисък ток.
Дестинация
Елементарна електрическа верига се състои от захранване, превключвател и товар. В идеалния случай и трите елемента трябва да съответстват един на друг по напрежение и най-важното - по ток. Това е предпоставка за нормалната работа на веригата. Ако допустимият ток през превключвателя е по-голям от консумирания товар, нищо лошо няма да се случи. Освен това такъв прекъсвач ще продължи много по-дълго. Когато токът, протичащ през превключвателя, надвиши максимално допустимия, започват проблеми.
Те се изразяват в искрянето на контактите, което в крайна сметка се отразява на техния експлоатационен живот. Изглежда, че е достатъчно да инсталирате превключвател, съответстващ на натоварването ивсичко ще бъде наред. Това е вярно, но не винаги е възможно. Факт е, че колкото по-висок е допустимият ток, толкова по-големи са размерите на прекъсвача. В този случай натоварването може да е доста голямо, но трябва да се управлява например от дистанционно, на което няма място за голям ключ.
В този случай релето е инсталирано. Необходим е сравнително малък ток, за да го включи. Мощността на натоварване може да бъде доста значителна, докато релето може да бъде извадено от същия контролен панел и инсталирано на място, където размерите не са от основно значение.
Релейно устройство
Трябва да се отбележи веднага, че има голямо разнообразие от устройства за контрол на напрежението. Статията ще разгледа най-често срещаното електромагнитно реле. Състои се от следните части:
- намотка с електромагнитна сърцевина;
- котва;
- превключени релейни контакти;
- възвратна пружина.
Релето е направено в затворен, понякога запечатан калъф. Това предпазва механизма му от прах и влага. За свързване на устройството извън кутията има клеми за контакти и намотки на бобината.
Принцип на работа
Ключовият елемент на релето е електромагнитна намотка, в този случай се нарича намотка. В дизайна той изпълнява функцията на соленоид. Когато токът протича през намотката, възниква магнитно поле, поради което котвата се привлича към сърцевината, твърдо свързана с подвижния контакт на релето. Той се движизатваря електрическата верига. След отстраняване на напрежението от намотката, котвата се връща в първоначалното си положение под действието на пружината, отваряйки контактите на релето.
Съпротивлението на бобината, а оттам и броят на завъртанията зависи главно от мощността на свързания товар. В съответствие с това размерите на намотката и релето също растат. Въпреки това, във всеки случай, токът, консумиран от намотката, е десетки или дори стотици пъти по-малък от този, който се превключва от контактите. Това свойство ви позволява да използвате релето като междинно. Първо, самото реле се захранва от превключвател с нисък ток и след това доставя напрежение на консуматора със своите контакти. Това използване на устройството се превърна в основното и най-разпространено. В този случай експертите казват, че товарът е свързан чрез контактите на междинното реле. По този начин зависимостта на ключа от мощността на захранваното устройство е изключена.
Какви са контактите
По отношение на релето, това не е празен въпрос, както може да изглежда. Факт е, че в този случай имаме предвид не само механични контакти, които се превключват вътре в устройството. Когато говорят за реле, те имат предвид всички изводи, разположени върху тялото му. Те могат да бъдат разделени на два вида:
- Навиващи контакти. Понякога може да има повече от две на релето.
- Променено.
За да се избегне объркване, тези щифтове често се наричат щифтове за релейна връзка. Понякога броят им може да достигне 10. В същото време, поради липсата на стандартизация, не винаги е ясно къде да се свърже коя верига. Разберетеще помогне изводът на контактите на релето, който почти винаги се прилага към тялото му. Ако не, ще трябва да потърсите описание. Контактите на намотката са свързани директно към неговите клеми. Към тях се подава напрежение, от което се задейства релето. Може да има няколко намотки и всяка ще има своя собствена двойка контакти. Понякога бобините могат да бъдат свързани помежду си с проводници, ако е необходимо да се осигури определен алгоритъм за тяхната работа.
Материал за превключване на контакти
Срокът на експлоатация на някои релета е десетки години. В същото време всички негови части са подложени на големи натоварвания, особено контактите. Първо, те изпитват механични ефекти, свързани с движението на котвата. На второ място, те се влияят негативно от токове с голямо натоварване. Следователно контактите на релето трябва да отговарят на следните изисквания:
- Висока електрическа проводимост. Осигурява нисък спад на напрежението.
- Добри антикорозионни свойства.
- Висока точка на топене.
- Малка ерозия. Контактите трябва да са устойчиви на метално пренасяне, което е неизбежно при постоянно затваряне и отваряне.
Всички изброени качества директно зависят от използвания материал. Помислете за основните метали, използвани за направата на релето:
- Медта отговаря напълно на изискванията, с изключение на устойчивост на корозия. Поради това често се използва в запечатани релейни контакти на корпуса. В допълнение, медта има още едно предимство - относително ниска цена в сравнение с други метали. единствениятнедостатъкът му е склонността да се окислява при продължителна работа. Следователно, той се използва, когато е предвидена краткосрочна работа, например в контактите на релето за завъртане.
- Среброто има отлична проводимост и устойчивост на износване. Не предизвиква искри при превключване на индуктивни товари. В същото време сребърните контакти нямат достатъчно съпротивление на дъгата, поради което не могат да се използват за управление на товари със значителна мощност. В допълнение, те имат доста висока цена. Следователно контактите са с комбиниран дизайн - медни със сребърно напръскване.
- Волфрамът има голяма устойчивост на износване и устойчивост на висока температура. Контактите, направени от него, са способни да превключват много високи токове (десетки ампера).
В допълнение към материала, контактите на релето се различават по начина, по който се превключват.
Нормално отворен
Това са контактите, които са били разглеждани досега. В неутрално положение, т.е. когато намотката на релето не е захранена, те са отворени. След включване на напрежението котвата се привлича към сърцевината и контактите се затварят. Обикновено отворените контакти се използват най-често в различни електрически вериги, главно като междинни контакти.
Нормално затворено
Алгоритъмът на тяхната работа е точно обратният. Контактите се затварят, когато релето е изключено, и се изключват, когато напрежението се появи на намотката. Това се използва при изпълнението на различни блокировки и в сигнални вериги. Типичен пример за използване на нормално затворениконтакти е механичен релеен регулатор. Нека поговорим накратко за работата му по-долу.
Чрез нормално затворени контакти се подава напрежение към намотката на възбуждане. Съответно, когато котвата се освободи, генераторът генерира електрически ток. Батерията се презарежда. Веднага щом напрежението в бордовата мрежа надвиши зададената стойност, котвата се привлича, контактите на реле-регулатора се освобождават, възбуждащата намотка се обезврежда. В резултат на това напрежението на изхода на генератора намалява.
Между другото, въпреки факта, че електронните реле-регулатори се появяват отдавна, собствениците на стари автомобили не бързат да ги поставят вместо механични. Това се дължи на безотказната работа на последния в продължение на много години. Тук става въпрос за надеждност.
Превключване
В този случай релето има както нормално затворени, така и отворени контакти. И те не са четири, както може да изглежда, а три. Факт е, че един от тях е често срещан. Общо има 5 контакта на корпуса на релето (два изхода за намотка и три комутирани). Поради своята гъвкавост, радиоелементите от този тип се използват широко. Следователно повечето съвременни релета имат превключващи контакти, понякога дори няколко групи.
Маркиране
Всички данни за техническите характеристики на релето, като правило, са отпечатани върху тялото му. Това изобщо не е излишна информация, защото понякога устройствата, които изглеждат еднакво, имат различни цели и възможности. Освен това някоидомашните релета също се наричат едни и същи, като се различават само в така наречения паспорт. В този случай трябва да се обърнете към описанието.
Що се отнася до вносните релета, които сега са голям брой, маркировката на корпуса им, въпреки че се различава в зависимост от производителя, е интуитивна. По правило има информация за работното напрежение на намотката и максималния ток, преминаващ през превключваните контакти. Освен това, обозначението на контактите на релето е задължително на корпуса на релето.
