Основные характеристики и параметры реле

а) Основные параметры. Основными параметрами электромагнитных реле являются:

1) параметр срабатывания xcр – значение входного параметра xcр

(напряжения, тока и т.д.), при котором контакты из исходного состояния переходят в рабочее;

2) рабочий параметр – параметр xр (напряжение, ток), обеспечивающий надёжную работу контактов реле (xр всегда больше xcр);

3) величина отпускания – значение входного параметра xcр, при котором контакты реле переходят из рабочего состояния в исходное;

4) коэффициент запаса по срабатыванию кср = и по отпусканию

котп. = ;

5) коэффициент усиления ку = , показывающий во сколько раз управляемая мощность (на контактах) Рконт больше управляющей мощности Ру, потребляемой катушкой;

6) время срабатывания tср – время с момента подачи команды на срабатывание до момента начала возрастания выходного параметра;

7) время отпускания tотп – время, необходимое для полного размыкания контактов после снятия питания с катушки;

8) уставка по входному параметру – значения параметров срабатывания или отпускания, на которые отрегулировано реле.

б) Основные характеристики реле.Основными характеристиками электромагнитных реле являются:

1) тяговая (электромеханическая) Рэ = f ( ) – зависимость тяговых усилий Рэ, создаваемых на якоре электромагнита магнитным полем катушки, от величины хода якоря (воздушного зазора);

2) нагрузочная (механическая) Рм = f ( ) – зависимость сил реакции исполнительных и промежуточных органов реле от величины хода якоря ;

3) статическая Uвых = f (Uвх) – зависимость напряжения Uвых в цепи управления от величины напряжения Uвх, приложенного к катушке;

4) временная (характеристика переходного процесса) Iк = f (t) – зависимость тока в катушке Iк от времени при включении, работе и отключении реле.

Первые три характеристики жёстко зависят от конструкции реле и в процессе настройки и эксплуатации могут быть изменены лишь в малых пределах. Временные характеристики, наиболее важные с точки зрения применения реле в качестве элемента автоматических и телемеханических систем, могут меняться в значительных пределах без изменения конструкции реле. Это достигается путём включения параллельно или последовательно с цепью катушки реле сопротивлений и емкостей.

По виду статической характеристики реле разделяются на двух – и трёхпозиционные. Статическая характеристика двухпозиционного реле, имеющего два устойчивых состояния показана на рис. 4.2. На рис. 4.2 по оси абсцисс отложено значение входного параметра х, а по оси ординат — выходного параметра у.

Для рис. 4.3 принято, что включение обмотки реле происходит при t=0. При t = tтр якорь электромагнита реле трогается и начинает движение. В течение времени tдвякорь перемещается и в конце хода замыкается контакт в цепи нагрузки. Ток нагрузки i_н возрастает от нуля до установившегося значения I_н. Время tтр = tтр + tдв называют временем срабатывания реле. После этого ток в обмотке реле продолжает расти до установившегося значения I_раб. При отключении реле из рабочего состояния tраб цепь его обмотки разрывается и ток в ней спадает. В момент времени tотп, когда усилие противодействующей пружины становится больше электромагнитного усилия, происходит отпускание якоря. Контакты реле разомкнутся после выбора провала контактов через время tпров.к. После размыкания контактов загорается дуга, которая погаснет через время tд и ток в нагрузке i_н = 0. Время tотк= tотп+ tпров.к.+ tд называется временем отключения.

Дата добавления: 2015-08-11 ; просмотров: 1068 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Параметры реле

Параметры реле делятся на основные и не основные. Ориентироваться надо на основные параметры реле, т.к. именно они характеризуют их эксплуатационные возможности и область применения и в конечном итоге влияют на нормальную работоспособность реле.

В свою очередь, основные параметры делятся на:

Электрические параметры реле

В справочниках обычно такой параметр как чувствительность не приводится. Он вычисляется из сопротивления обмотки и тока срабатывания.

• Рабочее напряжение (ток).
Техническими условиями для конкретных типов реле устанавливается рабочее напряжение (ток), при питании которым обеспечивается нормальное функционирование реле. В технической документации на конкретное исполнение реле указывается его значение с допусками. При подаче на обмотку реле напряжения (тока) в указанных пределах, оно должно нормально функционировать.

• Напряжение (ток) срабатывания.
Это один из параметров реле, определяющий его чувствительность. Это минимальное напряжение (ток) при котором реле должно нормально сработать, т.е. переключить все свои контакты. А уже для дальнейшего удерживания якоря на обмотку реле надо подавать рабочее напряжение (ток), описанное в предыдущем пункте.

В технической документации данный параметр обязательно приводится для каждого исполнения реле.

Данный параметр является контрольным. Он характеризует устойчивость всех элементов конструкции и стабильность регулировки реле.

• Напряжение (ток) отпускания.
Обязательно приводится в технической документации на каждое исполнение реле как для нормальных условий эксплуатации, так и для условий, когда воздействуют различные факторы.

• Сопротивление контактов электрической цепи.
Оно складывается из сопротивления элементов цепи контактов и сопротивления контактирующих поверхностей. Измерить сопротивление контактирующих поверхностей в реле очень сложно. Поэтому оно оценивается по сопротивлению всей цепи контактов.

Данный параметр может сильно изменяться как в процессе эксплуатации реле, так и в период доставки/транспортировки, т.к. зависит от многих факторов.

• Коммутационная способность контактов реле.
Определяется значением мощности, коммутируемой контактами реле, выполняющими определённое количество коммутаций.

Важно понимать, что существует такая вещь, как коррозия контактов. И она сильно зависит от коммутируемой мощности. Но проявляется она при токах в 100 мА и более. При меньших токах основное влияние на работоспособность реле оказывает механический износ подвижной системы и контактов.

В тех. документации как правило указан диапазон коммутируемых напряжений и токов, при которых гарантируется конкретное число коммутаций.

Максимальная мощность, которую способно коммутировать реле, ограничивается температурой нагрева контактов, при которой снижается механическая прочность материала контактов.

Временны´е параметры реле

• Время дребезга.
Иногда оговаривается в технической документации. Дребезг возникает после удара подвижных контактов о неподвижные.

• Время отпускания.
Определяется временем от момента снятия напряжения с катушки реле до момента замыкания нормально замкнутого контакта.

Источник

Основные параметры и характеристики электромагнитных реле

Действие функциональных органов электромагнитного реле можно проследить по схеме рис. 1. Воспринимающий орган А преобразует входную величину (напряжение) Uвх, поступающую на обмотку 2 магнитопровода 1, в промежуточную величину, т.е. в механическую силу якоря 3. Механическая сила якоря Fя действует на контактную систему исполнительного органа В. Промежуточная величина – сила якоря Fя, – пропорциональная входной величине Uвх, сравнивается с заданным значением силы Fпр развиваемой пружиной 9 промежуточного органа Б. При Uвх

В процессе функционирования электромагнитные реле во временном масштабе различают четыре фазы: период (время) срабатывания tср, рабочий период tраб, период (время) отключения tоткл, период (время) покоя tп (рис.2).

Рис. 2. Зависимость выходной (а) и выходной (б) величин от времени

Период срабатывания электромагнитного реле

Период срабатывания включает промежуток времени от момента начала воздействия входного сигнала на воспринимающий орган до момента появления сигнала в управляемой цепи. Этому периоду на рис.2, б соответствует отрезок оси абсцисс tср = t2 –t0. В момент t0 ток в обмотке реле возрастает до значения, при котором электромагнитной силе Fэ, действующей на якорь, начинает противодействовать сила пружины Fм (механическая сила) промежуточного органа. Входная величина при этом называется величиной трогания при срабатывании.

Периоду трогания соответствует отрезок tтр = t1–t0. В момент времени t1 якорь электромагнита реле начинает движение. В течение tдв = t2–t1 якорь перемещается, преодолевая противодействие промежуточного органа Б (см. рис. 1) и приводя в действие исполнительный орган В.

В конце хода якоря замыкаются контакты исполнительного органа, ток нагрузки iн (рис.2, а) начинает возрастать от нуля до установившегося значения. Входная величина, при которой начинается управление выходной цепью, называется величиной срабатывания (Iср). Мощность Рср, соответствующая Iср, называется мощностью срабатывания.

Время срабатывания t ср = tтр + tдв.

Время срабатывания электромагнитных реле колеблется от 1-2 до 20 мс. Электромагнитные реле времени обеспечивают выдержку до 10 с.

Для оценки времени срабатывания реле допустимо использовать выражение

где t1 – время срабатывания при заданном коэффициенте запаса kз и коэффициенте m = 1; a, b – коэффициенты, которые определяются в зависимости от типа реле и значений kз и m.

Для быстродействующих реле при kз = 1,5¸2 значение коэффициента а приближается к единице. Для обыкновенных реле при k з = 1,5¸3 значение а = 0,25¸0,95, значение коэффициента b находится обычно в пределах 1,4-1,6.

Рабочий период электромагнитного реле

Рабочий период включает промежуток времени tраб = t3 – t2, т.е. время от момента управления выходной цепью t2 до момента прекращения воздействия на воспринимающий орган входного сигнала t3. Ток начинает расти до установившегося значения Iраб (рис.2, б) – это рабочее значение входной величины, которое обеспечивает надежное срабатывание реле.

Отношение Iраб / Icр = kз называется коэффициентом запаса по срабатыванию.

Для характеристики перегрузочной способности чувствительного элемента реле применяется значение входной величины, называемое предельным значением рабочей величины Iраб.max.

Предельное значение рабочей величины – это такое ее значение, которое чувствительный орган выдерживает в течение короткого нормируемого промежутка времени. Однако значение данной величины недопустимо при работе реле в нормальном режиме по условию электрической или механической прочности или нагрева.

Для характеристики нагрузочной способности исполнительного органа реле используется понятие мощности управления Ру. Мощностью управления называется мощность в управляемой цепи, которую исполнительный орган может длительно пропускать.

Период отключения электромагнитного реле

Период отключения содержит промежуток времени tоткл = t6 – t3, т.е. время от момента прекращения воздействия на воспринимающий орган t3 до момента уменьшения тока iн в управляемой цепи до нуля (рис.16, а).

В период отключения входит период отпускания tотп = t4 – t3, в который реле отключается. Ток iy в обмотке реле спадает до нуля (рис.2, б). В этот период противодействующее усилие пружины (механическое усилие) превышает электромагнитное усилие, т.е. Fм > Fэ, и происходит отпускание якоря.

После выбора провала контактов (промежуток tк = t5 – t4) контакты реле размыкаются и между ними загорается дуга, которая гаснет через время tд = t6 – t5. За период tд ток в управляемой цепи уменьшается от Iн до нуля (рис.2, а).

Время отключения реле t откл = tотп + tк + tд.

Период отключения характеризуется коэффициентом возврата, представляющим отношение тока отпускания Iотп к току срабатывания Iср: kв = Iотп / Icр.

Обычно для реле защиты энергосистем и реле управления, контролирующих входной параметр в узких пределах, kв должен быть ближе к единице.

Период покоя электромагнитного реле

Период покоя – это промежуток времени tп = t7 – t6.

Для периода покоя характерен параметр, называемый величиной несрабатывания, которая представляет наибольшее значение входной величины, обеспечивающее отсутствие как срабатывания реле, так и удержания в рабочем состоянии. Время несрабатывания меньше времени трогания при срабатывании и времени отпускания.

Отношение мощности управления к мощности срабатывания называется коэффициентом усиления, kу = Py / Pcр.

Число включений в единицу времени определяется величиной, обратно пропорциональной времени цикла:

f = 1/t ц = 1/( t сраб + t раб + t откл + t п)

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Основные характеристики и параметры реле

а) Основные параметры. Основными параметрами электромагнитных реле являются:

1) параметр срабатывания xcр – значение входного параметра xcр

(напряжения, тока и т.д.), при котором контакты из исходного состояния переходят в рабочее;

2) рабочий параметр – параметр xр (напряжение, ток), обеспечивающий надёжную работу контактов реле (xр всегда больше xcр);

3) величина отпускания – значение входного параметра xcр, при котором контакты реле переходят из рабочего состояния в исходное;

4) коэффициент запаса по срабатыванию кср = и по отпусканию

котп. = ;

5) коэффициент усиления ку = , показывающий во сколько раз управляемая мощность (на контактах) Рконт больше управляющей мощности Ру, потребляемой катушкой;

6) время срабатывания tср – время с момента подачи команды на срабатывание до момента начала возрастания выходного параметра;

7) время отпусканияtотп – время, необходимое для полного размыкания контактов после снятия питания с катушки;

8) уставка по входному параметру – значения параметров срабатывания или отпускания, на которые отрегулировано реле.

б)Основные характеристики реле.Основными характеристиками электромагнитных реле являются:

1) тяговая (электромеханическая) Рэ = f () – зависимость тяговых усилий Рэ, создаваемых на якоре электромагнита магнитным полем катушки, от величины хода якоря (воздушного зазора);

2) нагрузочная (механическая) Рм = f () – зависимость сил реакции исполнительных и промежуточных органов реле от величины хода якоря ;

3) статическая Uвых= f (Uвх) – зависимость напряжения Uвыхв цепи управления от величины напряжения Uвх, приложенного к катушке;

4) временная (характеристика переходного процесса) Iк = f (t) – зависимость тока в катушке Iк от времени при включении, работе и отключении реле.

Первые три характеристики жёстко зависят от конструкции реле и в процессе настройки и эксплуатации могут быть изменены лишь в малых пределах. Временные характеристики, наиболее важные с точки зрения применения реле в качестве элемента автоматических и телемеханических систем, могут меняться в значительных пределах без изменения конструкции реле. Это достигается путём включения параллельно или последовательно с цепью катушки реле сопротивлений и емкостей.

По виду статической характеристики реле разделяются на двух – и трёхпозиционные. Статическая характеристика двухпозиционного реле, имеющего два устойчивых состояния показана на рис. 4.2. На рис. 4.2 по оси абсцисс отложено значение входного параметра х, а по оси ординат — выходного параметра у.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Что такое реле: разновидности, область использования, основные характеристики

Этот прибор управления электропитанием — одно из наиболее распространенных устройств автоматизации процессов в электротехнике. Фактически, это автоматический выключатель аппаратуры, который соединяет или разъединяет электрические цепи при достижении пороговых значений определенных условий и/или внешнего воздействия. Современные реле имеют существенные конструкционные различия, особенности срабатывания и широкий диапазон разнообразных эксплуатационных характеристик. В рамках сегодняшнего обзора мы более детально рассмотрим что такое реле, каких видов они бывают, где используются и какими характеристиками обладают.

Для чего нужно реле: область применения

Реле получило широкое применение в промышленности. Его используют для автоматизации производственных процессов, а также для защиты электроустановок. На данный момент широко используются как электронные устройства под управлением микропроцессоров, так и аналоговые, рабочая схема которых состоит из резисторов, транзисторов, диодов и др. Область применения зависит от принципа действия реле и типа контролируемой величины:

Краткая историческая справка создания реле

Большинство исторических документов указывают, что первые действующие экземпляры электрических устройств аналогичных современным реле, которые использовали принцип электромагнитного действия, были получены американским физиком Джозефом Генри в 1835 году. Они стали результатом работы над усовершенствованием телеграфного аппарата, который был изобретён Дж. Генри в 1831 году. Уже в 1837 г. устройство поступило в массовое производство и получило широкое применение в телеграфии. Однако следует отметить, что первые полученные устройства являлись некоммутационными, то есть не выполняли основные функции, возложенные теперь на релейные механизмы управления.

В соответствии с другими источниками первые релейные устройства были созданы в период с 1830 по 1932 гг. русским ученым изобретателем Шиллингом П.Л. Они использовались в вызывном устройстве электромагнитного телеграфного аппарата, разработанного совместно с механиком И. А. Швейкиным, который был продемонстрирован 21 октября 1832 года. Однако большое количество электрокабелей, необходимых для функционирования этого устройства, сделали его дальнейшую эксплуатацию нецелесообразной и релейные элементы в его схеме не получили широкой известности.

Интересно! Название «реле» возникло от английского слова RELAY, которое означало процедуру замены лошадей на почтовых станциях того времени.

В качестве самостоятельного устройства, известного под своим названием, реле упоминаются в патентных заявках на телеграфный аппарат Самюэля Морзе в 1837 году.

Телеграфный аппарат Шиллинга — электромагнитный, шестимультипликаторный вариант. Производился ограниченной серией

Схема устройства электромагнитного реле и принцип работы

Самое простое реле состоит из якоря, электромагнита (сердечник и обмотка), возвратной пружины и соединяющих конструкционных элементов: основания, каркаса, ярма. При поступлении тока срабатывает электромагнит и соединяет якорь с контактом, в результате этого действия электрическая цепь оказывается замкнутой. Если подача тока прекращается или его параметры снижаются ниже определенной величины, пружина возвращает якорь в первоначальное положение, размыкая цепь. В состав современных электромагнитных реле, наряду с обязательными элементами, входят резисторы, обеспечивающие более точную работу и конденсаторы для защиты от скачков напряжения.

Основные элементы электромагнитного реле

Электрические цепи, контролируемые посредством реле, называют управляемыми, а линию, по которой поступает сигнал — управляющей. В большинстве случаев релейные соединения выступают в качестве усилителя, так как замыкают мощные питающие электроцепи при помощи подачи незначительного напряжения. То, как работает реле, зависит также от его типа: постоянного или переменного тока. Для приборов переменного тока характерно срабатывание в зависимости от частоты входящего сигнала. Устройства постоянного тока переходят в рабочее положение в двух случаях:

Более подробно о том, как работает реле, схема устройства, назначение всех элементов и область применения можно узнать из видео:

Основные технические характеристики реле

Независимо от принципа действия существуют общепринятые параметры, на которые необходимо ориентироваться при выборе устройства:

Промежуточное реле РП-25 УХЛ4220 В и его основные характеристики

Основные виды реле и их назначение

В процессе усовершенствование были разработаны множество разновидностей реле. Их номенклатура имеет довольно сложную классификацию:

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока могут быть электромагнитными, у которых якорь притягивается к сердечнику вследствие возникновения магнитного поля в обмотке катушки, и индукционными, функционирующими под воздействием магнитного поля переменного типа, которые индуцируется непосредственно в подвижном элементе. Реле постоянного тока могут быть: нейтральными, поляризованными или комбинированными.

Преимуществом таких устройств можно считать устойчивость к помехам различного типа, перепадам напряжения и пульсации. Из недостатков следует отметить потребность в специальном блоке питания, и как следствие довольно высокая стоимость и сложность при подключении.

Реле постоянного тока используются для управления автоматикой в различных отраслях производства, транспорта (в частности железнодорожного) и т.п.

Нейтральное электромагнитное реле постоянного тока

Реле переменного тока

Реле переменного тока не нуждаются в специальном блоке питания и могут подключаться непосредственно в контролируемую электросеть переменного напряжения. Однако, они тоже не лишены определенных недостатков, к наиболее значимым относятся:

В связи с этим данная аппаратура управления используется, чаще всего, для контроля бытовых приборов и небольших промышленных установок и станков.

Реле на 220В переменного тока, малогабаритное, модель Ap-50A, используется в качестве управляющего модуля терморегулятора для теплого электрического пола

Электромагнитные

Наиболее распространенная разновидность релейных устройств. Получила широкую популярность из-за значительных преимуществ перед полупроводниковыми аналогами:

Пример! При коммутации 10 А тока в электромагнитной катушки рассеивается не более 0,5 Вт. Для сравнения, в симисторных устройствах сопоставимой коммутационной мощности на нагрев уходит до 15 Вт, что требует решать проблему охлаждения коммутационных шкафов.

Принцип работы и подключение 4 контактного реле на видео:

Однако электромагнитные релейные устройства имеют ряд определенных недостатков:

Релейная вычислительная машина РВМ-1 конструкции Н. И. Бессонова созданная в 1956 году

Электронные релейные устройства

В последнее время на замену аналоговым реле приходят электронные релейные устройства. Они имеют значительные преимущества в точности определения исходного напряжения, видов подаваемых нагрузок, мощности и в других рабочих параметрах. Получили широкое применение для подключения установок с большими силовыми нагрузками. Однако их высокая стоимость и низкая надежность не дают им полностью вытеснить аналоговые устройства.

Электронное релейное устройство управление насосным оборудованием

Реле времени

Принцип функционирования основан на механическом замедлении. Реализуется с применением маятников, электродвигателей или электромагнитного эффекта. При этом выдержка замедления для всех трех типов составляет: 1÷15 сек, до 24 часов, до 5 сек соответственно. Используется как для автоматизации процессов производства, так и в бытовых целях для задержки отключения освещения и т.п.

Двухканальное реле времени РЭВ-201

Тепловые/температурные релейные устройства

Принцип действия тепловых релейных приборов основан на воздействии температуры на биметаллическую пару контактных пластин, которые имеют различный коэффициент температурного расширения. Температурное воздействие может осуществляться как от тока нагрузки, так и от специально нагревателя. Тепловые релейные приборы используются, в основном, для защиты электрооборудования от перегрева.

Цифровое температурное реле TР-100

Обозначение реле на схеме

Обозначение релейных устройств различного типа на электрических схемах осуществляется в соответствии с нормативами ГОСТ 21.614-88 и частично ГОСТ 2.755-87.

Наиболее распространённые обозначения релейных устройств на принципиальных электрических схемах

Основные производители реле

Aleph International — более 30 лет на рынке электроники, электротехнических товаров и средств автоматизации. Продукция считается одной из наиболее надежных.

Axicom — подразделение швейцарской фирмы Alcatel Switzerland Ltd. с 1999 года входит в концерн Tyco Electronics. Производит чрезвычайно качественные изделия. Все предлагаемые на российском рынке релейные устройства полностью отвечают требованиям отечественных нормативов по электрической надежности и прочности диэлектриков;

Finder — Европейский производитель специализирующееся на выпуске реле и таймеров. Занимает 3 место в Европе по выпуску электромеханических релейных автоматов промышленного и бытового назначения. Вся продукция сертифицирована по стандартам ISO 9001 и ISO 14001.

NAiS под этой торговой маркой выпускается продукция компании Matsushita Electric Works (Япония). Изделия сертифицированы по стандартам ISO 9001:2000. Номенклатура продукции включает электромеханические и PhotoMOS реле, различные контроллеры и микровыключатели как для промышленного, так и для бытового использования.

Электромагнитное и электронное реле – где купить, цены

Цены на электромагнитные релейные устройства для бытового назначения варьируются в диапазоне 150÷450 руб. для коммутации тока с параметрами в пределах 8÷12 А напряжение 12÷48 В. Стоимость электронных устройств заметно выше и может изменяться в пределах от 1,5 до 5÷6 тыс. руб. в зависимости от их функциональности.

Приобретать рекомендуется либо в специализированных магазинах электроники, либо в интернет-магазинах, где предусмотрен возврат. Покупать устройства на рынках настоятельно не рекомендуется, так как даже для новых приборов там нарушаются условия хранения.

Мы будем рады получить ваши отзывы или вопросы о возможности использования релейной автоматики и опыту применения тех или иных средств.

Источник