Что такое промежуточное реле?

Что такое реле: основные виды и их назначение

В зависимости от того, какие показатели подлежат контролю, релейные соединения можно разделить на:

• электрические – для замыкания электрических цепей. Они способны работать под увеличенными нагрузками;
• герконовые – для работы применяется катушка с герконом (баллон, наполненный вакуумом). Может использоваться газ. Геркон или газ распределяется внутри электромагнита;
• электротепловые – работают по принципу расширения металлов;
• времени – в работе применяются реактивные элементы.

По области использования их следует разделить на следующие виды:

Рассмотрим классификацию по принципу работы более подробно.

Реле переменного тока

Релейное соединение переменного тока состоит их таки же элементов, что и нейтральное. Все элементы изготавливают из листового металла электротехнического с целью уменьшения потерь на гистерезис и вихревые токи. Кроме того, магнитопровод изготавливается шихтированным. Срабатывание механизма происходит при подаче тока на обмотку определенной частоты.

Если не предпринимать специальные действия, электромеханическая сила проходит через «ноль» 2 раза за период подачи напряжения. Для того, чтобы избежать подобную вибрацию якоря, одна сторона сердечника разделяется на 2 части. На одну насаживают виток из меди, который выполняет роль экрана. Основной недостаток такого соединения – повышенное потребление электрической энергии и сопутствующая вибрация.

В качестве вспомогательного следует рассмотреть принцип работы промежуточного реле 220 В. С его помощью можно разъединять отдельные группы цепей, либо, при разъединении одной, включить другой контур.

Схема работы устройства переменного тока

Реле постоянного тока

Отличие модели постоянного тока от переменного в магнитопроводе. В данном соединении он цельный. Кроме того, катушка выполнена более высокой и узкой, в отличие от переменного. В остальном, принцип действия реле аналогичен переменному.

Схема работы изделия постоянного тока

Электромагнитное соединение

Их можно разделить на нейтральные и поляризованные соединения. В первом случае соединение отвечает на постоянный ток, проходящий в обоих направлениях. Во втором – реакция на полярность сигнала управления.

Плюсы электромагнитных соединений:

• невысокая стоимость по сравнению аналогами;
• практически не нагреваются, так как на замкнутых контурах падение напряжения небольшое.
• абсолютная изоляция между контактными элементами и катушкой;
• устойчивость к повышенному импульсному перенапряжению и внешнему воздействию (например, при молниевых разрядах);
• способность изделия объемом до 10 см³ регулировать нагрузки мощностью до 4 кВт.

К минусам следует отнести низкую скорость функционирования, ограниченный ресурс. Кроме того, при работе в режиме замыкания/размыкания могут возникать радиопомехи.

Принцип работы электромагнитного соединения

Электронное соединение

В составе электронного устройства те же элементы, что и в электромагнитном. Основное отличие от аналогов – установка полупроводникового диода вместо магнита. Его задача –контролировать работу обратного тока. Электронные реле применяются в электрических цепях, блоках памяти и иных узлах для подключения силовых нагрузок. Электронное соединение мгновенно изменяет параметры цепи.

В качестве примера можно привести работу автомобильных узлов (генератора, стартера, обогрева зеркал), потребляющих ток большой силы. Можно сказать, что такое токовое реле будет лучшим выбором для данного переключения.

Электронное соединение

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.

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

Промежуточное реле назначение принцип действия — Все об электричестве

В системах автоматики и управления широко применяются промежуточные реле (см. фото ниже). Эти аппараты коммутируют управляющие сигналы, управляют мощными устройствами, разделяют управляющие цепи от силовых и выполняют не мене важную роль, чем силовые реле.

Свое название промежуточное реле получили из-за положения в схемах автоматики и управления. Они находятся между источником задания и исполнительным устройством, таким как контактор, поэтому становится понятно, почему так назвали реле.

Получить дополнительную информацию о назначении и разновидностях изделий вы можете, просмотрев данное видео:

Устройство

Данные аппараты бывают всевозможных типов и размеров. От миниатюрных реле на два контакта, до нескольких десятков в реле-повторителе. Во всех их конструктивный принцип одинаков. Устройство промежуточного реле представлено э лектромагнитной катушкой управления, магнитопроводом, пружинным механизмом и группой контактов. Подробно узнать о конструкции аппарата вы можете, просмотрев картинку ниже:

Спрос потребителей на реле различных производителей

Производителей реле большое количество, среди отечественных часто используется продукция ФГУП «НПП «СТАРТ» в Великом Новгороде, реле РЭП-26 004. РЭП-26 002, РЭП-26 003.

РП-21М, РП-21МН производятся на московском заводе МПО «Электротехника» и в Чебоксарах ООО «ПКФ Опытный завод энергооборудования» г.Чебоксары. Это продукция пользуется хорошим спросом и даже подделывается китайскими конкурентами.

С правой стороны вариант китайской подделки

Профессионалы рекомендуют использовать импортные модели от производителей

ABB, Schneider Finder, Siemens, Electric , Relрol.

Износостойкость контактов этих изделий намного выше, сбои в системе управления сложного оборудования могут привести к остановке производства и дорогостоящему ремонту. Поэтому рациональнее использовать более дорогие реле, но надежные.

Устройство промежуточного реле

Невзирая на большое количество разновидностей реле данного типа, конструкция их во многом сходна. Основой устройства является управляющий соленоид, также оно состоит из контактов, сердечника и пружины. В зависимости от номиналов тока и напряжения, а также типа цепи – переменного или постоянного тока, производятся различные модели промежуточных реле.

Внешних особых различий в конструкции нет. Основная разница в материале магнитопровода – у реле для переменного тока сердечник набирают из отдельных стальных пластин, тогда как для постоянного тока его изготавливают цельнометаллическим.

Благодаря такому конструктивному решению снижаются энергопотери из-за нагревания стального сердечника из пластин, через который проходит переменный ток.

ТИПЫ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ РЕЛЕ

Питание схем защиты и автоматики осуществляется от специальных цепей оперативного тока. По типу оперативный ток может быть переменным или постоянным.

Источниками напряжения постоянного оперативного тока могут служить аккумуляторные батареи, батареи конденсаторов или выпрямительные устройства, шинки переменного опертока питаются напряжением от трансформаторов собственных нужд.

Поскольку работают промежуточные реле в цепях оперативного напряжения, в зависимости от его типа они производятся с катушками на постоянный и переменный ток.

РП – 23.

Данный тип промежуточного реле предназначен для работы в цепях постоянного напряжения. РП – 23 состоит из катушки напряжения с магнитным сердечником. Подвижной частью магнитной системы является якорь, который при подаче напряжения на катушку притягивается к сердечнику.

С якорем механически связана траверса, на которой закреплены четыре контактных мостика. Притягиваясь к сердечнику, якорь опускает траверсу, сжимая пружину, на которой она установлена. При этом происходит замыкание нормально разомкнутых контактов и размыкание нормально замкнутого.

Неподвижные контакты РП – 23 выполнены в форме уголков из тонких медных пластин. Каждый из уголков может быть установлен одним из двух способов. Благодаря этому можно получить четыре типа комбинаций вариантов контактных групп (р – группа на размыкание, з – группа на замыкание):

• 1 р, 4 з;
• 2 р, 3 з;
• 3 р, 2 з;
• 4 р, 1 з.

Такая инвариантность позволяет приспособить этот прибор к работе в составе любой схемы.

При размыкании создаётся два воздушных промежутка на каждый контакт, благодаря чему повышается их дугогасительная способность.

Это свойство важно при работе релейного аппарата в цепях отключения высоковольтных выключателей, соленоиды которых обладают большой индуктивностью и поддерживают напряжение электрической дуги при разрыве цепи. РП – 23 выпускается в различных модификациях для работы в оперативных цепях напряжением 24 В, 48 В, 110 В и 220 В

РП – 23 выпускается в различных модификациях для работы в оперативных цепях напряжением 24 В, 48 В, 110 В и 220 В.

РП – 25.

Внутренняя схема электрических соединений промежуточного реле этого типа аналогична РП – 23. Катушка РП – 25 предназначена для работы на переменном напряжении. Варианты исполнения оснащаются катушками на напряжение 100 В, 127 В или 220 В.

Рабочий ресурс электромагнитного механизма промежуточных реле РП – 23 и РП – 25 составляет 100000 срабатываний. Контактная группа выдерживает 10000 циклов замыкания – размыкания с полной электрической нагрузкой по току и напряжению.

Виды промежуточных реле

Классификация производится по нескольким параметрам. Различают следующие виды промежуточных реле по типу переключения:

• минимальные – срабатывание происходит в момент, когда определенная характеристика в цепи снижается до определенного значения;
• максимальные – реле срабатывает в момент увеличения определенного параметра в цепи до порогового значения.

В зависимости от назначения устройства делятся на следующие категории:

• комбинированные – работающие в группе взаимозависимые устройства;
• логические – работают в цепи с цифровыми реле, работающими на микропроцессорах;
• измерительные – имеют механизм подстройки для срабатывания на определенный уровень сигнала.

В зависимости от способа работы устройства:

• прямые – непосредственно замыкающие и размыкающие электрическую цепь:
• косвенные – работающие в группе с другими устройствами и не размыкающие цепь непосредственно после поступившего сигнала.

По методу подключения в цепь:

• первичные – непосредственно включенные в цепь;
• вторичные – подсоединение происходит через конденсаторы или катушки индуктивности.

Принцип действия контактора

В алгоритме работы этого вида реле заложено применение электродинамических сил, создаваемых в ферромагнетике во время прохождения электричества по спирали витков изолированного провода катушки.

Исходя из технических особенностей коммутатора и количества размещенных в нем контактных связей, якорь либо замыкает, либо размыкает их

Первоначальное расположение Г-образной пластины (якоря) зафиксировано пружиной. Подавая на магнит ток, якорь, с находящимся на нем коммутирующим контактом преодолевает силы пружины и тянется к намагниченному полю.

При передвижении хвостовик, расположенный на плоскости контакта, цепляет нижнюю контактную схему, перемещая ее вниз. Если на катушке прекращается подача электричества, пружина оттягивает назад ярмо и устройство принимает свой первоначальный вид.

Рассмотрим на примере, как работает реле электромагнитного типа в автомобиле.

Если его подключить к трехфазному асинхронному мотору будут воспроизведены следующие действия:

1. Старт – включение сигнализации.
2. Срабатывание пускателя.
3. Замыкание последней пары контактов в результате — пуск механизма двигателя.

Кроме этого, именно реле отвечает за выключение мотора при разрыве реверса. Таким образом устраняется проблема резкой остановки двигателя.

Для распознавания типа электромагнитного контактора в производстве применяются маркировочные значения, состоящие из набора букв и цифр, нанесенных на устройство

Также важно знать, что электромагнитное реле может оснащаться несколькими группами регулировочных контактов. Количество последних полностью зависит от предназначения конкретной модели прибора

Способы классификации

Реле промежуточного типа принято делить на группы в соответствии с различными параметрами. Однако рассматривать стоит только основные виды приборов. В соответствии с типом переключения устройства могут быть минимальными и максимальными. Они предназначены для снижения или повышения определенного параметра до нужного значения соответственно.

В зависимости от функционального назначения принято выделять три типа реле:

• Комбинированные — для решения конкретной логической задачи объединяется группа приборов.
• Логические — функционируют с аналогичными параметрами в дискретных электроцепях.
• Измерительные — предназначены для изменения определенных показателей в заданном диапазоне значений.

В соответствии с конструктивными особенностями выделяют следующие виды реле:

• Полупроводниковые — коммутация производится не с помощью механических контактов, а благодаря подаче управляющего импульса на p — n — p и n — p — n переходы полупроводниковых элементов, например, тиристоров.
• Индукционные — управляющий сигнал представляет собой напряжение, наведенное в соседней обмотке, которая не связана прямым электрическим соединением.
• Магнитоэлектрические — магнит в конструкции прибора является неподвижным элементом, а обмотка с контактной группой вращается, замыкая либо размыкая при этом цепь.
• Поляризационные — переключение нужных контактов определяется полярностью подключения на обмотке.

Благодаря применению реле в быту можно автоматизировать работу различных систем. Например, эти устройства можно использовать для управления освещением или отоплением. Выполнить подключение прибора будет несложно даже начинающему домашнему мастеру.

Промежуточные (вспомогательные) реле.

В данной статье я расскажу вам, как выбрать ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕЛЕ, чем реле различных производителей отличаются друг от друга. Если не опустить технические характеристики отдельных устройств, зачастую промежуточные реле отличаются друг от друга, номинальным током контактов и фирмой производителя.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕЛЕ они же вспомогательные, предназначены для:

1. Гальванической развязки между силовыми цепями и цепями управления,
2. Дистанционного включения нагрузки путем подачи управляющего напряжения на обмотку реле
3. использование в случаях, когда основное реле не справляется с имеющейся мощностью, усиления управляющих сигналов
4. Когда выходных цепей в основном реле меньше, чем число управляемых цепей (увеличивает кол-во контактных наборов основного реле).

Выбор ПРОМЕЖУТОЧНОГО РЕЛЕ основывается на двух вещах:

Выбор подходящих технических характеристик.

Так же важным пунктом в выборе промежуточного реле, является тип нагрузки:

• Индуктивная – у нагрузки такого рода (соленоиды, электромагниты и т.п.), рекомендуется выбирать твердотельное реле с большим запасом по току (в 2-4 раза), для безопасной работы реле рекомендуется использовать диодную защиту*.
• Ёмкостная — при включении в фазе, близкой к 90°: ток в 20-40 раз больше номинального в течение времени от десятков микросекунд до десятков миллисекунд.

Выбор номинального тока реле для конкретной нагрузки заключается, в подборе запаса по номинальному току реле и введением дополнительных мер по уменьшению пусковых токов (токоограничивающие резисторы, реакторы и т.д.).

* Выше показаны производители самых ходовых (популярных) ПРОМЕЖУТОЧНЫХ РЕЛЕ.

По сути, само ПРОМЕЖУТОЧНОЕ реле представляет собой миниатюрный электромагнитный пускатель, но полноценно не может заменить его в виду небольших коммутируемых токов. Проще говоря, длительно допустимый ток контактных групп обычно не превышает 10А. Чего с избытком хватает для цепей управления. Поэтому реле выпускаются с диапазоном коммутируемых токов 5(7) А, и 10А, в зависимости от серии и производителя.

1 . Реле РП-21 003, РП-21 004 (Реле и Автоматика),РП-21М 003, РП-21М 004 (ВНИИР)

2. Реле РП-54, РП-53 и реле РП-64, РП-63 (Реле и автоматика),(ВСЕ РЕЛЕ)

— Серия 5Х предназначена для нагрузки до 5А

— Серия 6Х предназначена для нагрузки до 10А

3. Реле РЭК 78/4, РЭК 78/3 и реле РЭК 77/4, РЭК 77/3 (TDM ЕLECTRIC).

* Данные реле являются аналогами серии РП-5Х и РП-6Х из предыдущего пункта!

* Система обозначений схожа с РП-ХХ. Цифра после номера серии (78/4) означает – кол-во переключающих контактов.

— РЭК-78 серии предназначены для нагрузки до 5А

— РЭК-77 серии предназначены для нагрузки до 10А

4. Реле R2N, R3N, R4N (Relpol).

— Реле R2N и R3N предназначены для нагрузки до 10А

— Реле R4N предназначено для нагрузки до 7А

* WT – стандартное оснащение реле.

* Реле в основном отличаются друг от друга кол-вом переключающих контактов (2,3 и 4 соответственно типу) и током нагрузки.

* Могут комплектоваться диодными и RC модулями защиты.

5. Реле 55.32, 55.33, 55.34 (Finder).

— Реле 55.32 и 55.33 предназначены для нагрузки до 10А

— Реле 55.34 предназначено для нагрузки до 7А

* Могут комплектоваться диодными и RC модулями защиты.

* Данные реле так же, как и предыдущие, в основном отличаются друг от друга током нагрузки и кол-вом переключающих контактов.

6. Реле 40 серии (Finder).

Отличаются от реле 55 серии (рассмотренной ваше), тем, что имеют в серии реле, предназначенное для нагрузки до 16А. Так же монтаж может производиться напрямую через РСВ розетку (95 серии), что очень удобно для системы, построенной на устройствах компании Finder.

Производители рекомендуют устанавливать вместе с промежуточными реле, так же модули защиты. Диодные или RC модули защиты необходимы для подавления электромагнитного импульса возникающего в цепи при индуктивном характере нагрузки. Зачастую реле выходят из строя, при игнорировании установки защитных модулей, даже при условии, что по расчетам ток нагрузки не должен превышать допустимое значение. Большинство компаний производителей, так же выпускают модули защиты, которые можно приобрести в комплекте с необходимыми устройствами.

Все промежуточные реле возможно укомплектовать специальными розетками/колодками для установки на дин-рейку либо на плоскость винтами.

Особенности работы и устройство реле

В настоящее время на рынке представлен достаточно широкий ассортимент промежуточных реле. Есть возможность подобрать промежуточное реле как по ценовой категории, так и по свойству решаемых задач. Самые распространённые производства фирм:

• Finder;
• Phoenix;
• АВВ;
• Schneider electric.

Из отечественных укажем реле типа РПЛ, РПУ-2М, РП, РЭП, к примеру. В упрощенном виде промежуточное реле представляет собой электромагнитную катушку с сердечником, подключаемую либо на постоянный либо на переменный ток (это основные виды промежуточных реле), при появлении напряжения на которой, возникает электромагнитная сила притягивающая якорь, который, в свою очередь, замыкает подвижные контакты (обычно закреплённые на нём) с неподвижными, закреплёнными на корпусе. Тем самым замыкая или размыкая группы контактов. А уже эти контакты играют свою роль в цепях управления, то есть включают цепи сигнализации или защиты, размыкают (замыкают) цепь питания катушки магнитного пускателя электродвигателя. Одно промежуточное реле может иметь несколько групп замыкающих контактов и несколько групп размыкающих контактов.

Материал по теме: https://electroinfo.net/radiodetali/chto-takoe-impulsnoe-rele.html

Необходимость в определенных технических характеристиках данного реле возникает из задач, стоящих перед проектировщиком. Основная функция промежуточных реле – размножение контактов в цепях управления. Например, в цепи управления электродвигателем водяного насоса это реле имеет следующие функции – после нажатия кнопки «Пуск», одна пара замыкающих контактов замкнёт цепь сигнализации, показывающей оператору работу насоса, другая пара замкнёт цепь питания катушки магнитного пускателя, контактор пускателя сработает и запустит двигатель насоса. При этом пара размыкающих контактов разомкнёт цепь реверсивной работы электродвигателя, что предостережёт силовую схему от замыкания.

Будет интересно Как используется фотореле для уличного освещения?

Кроме этого, промежуточные реле могут применяться в электрических схемах для усиления управляющих сигналов. Так, например, в схеме электрической нагревательной установки вход промежуточного реле подается сигнал с прибора теплового контроля, а уже своими контактами реле коммутирует катушку магнитного пускателя, который управляет подачей напряжения на нагревательные элементы печи. Слабый сигнал с прибора теплового контроля не смог бы включить катушку пускателя. Что бы схема работала сигнал усиливают через промежуточное реле, т.е. реле срабатывает от сравнительно слабого тока, но включает электрические цепи по которым проходит значительно больший ток.

Принцип работы промежуточного реле

Реле, имеющее замыкающие контакты, состоит из обмотки, магнитопроводов герконов и корпусных деталей. Реле промежуточное, оборудованное размыкающими контактами, содержит постоянные магниты. Сверху каркаса реле приспособлены скобы, которые предназначены для присоединения под винты внешних проводов. Нижняя часть корпуса необходима для выполнения крепления реле на плите. Подача на обмотку напряжения приводит к замыканию герконов в реле, которое не содержит постоянного магнита, и к размыканию герконов в реле, содержащем постоянные магниты. После снятия с обмотки реле напряжения герконы возвращаются в первоначальное положение.

Варианты управления мощностью в нагрузке

Сегодня выделяется два основных варианта управления мощностью. Рассмотрим каждый и них подробнее:

1. ФАЗОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ. Здесь выходной сигнал по I в нагрузке имеет вид синусоиды. Выходное напряжение устанавливается на уровне 10, 50 и 90 процентов. Преимущества такой схемы очевидны — плавность сигнала на выходе, возможность подключения разных типов нагрузки. Минус — наличие помех в процессе переключения.
2. УПРАВЛЕНИЕ С КОММУТАЦИЕЙ (В ПРОЦЕССЕ ПЕРЕХОДА ЧЕРЕЗ НОЛЬ). Плюс метода управления в том, что в процессе работы твердотельного реле не создаются помехи, мешающие третьей гармонике в процессе включения. Из недостатков — ограниченность применения. Такая схема управления подходит для емкостной и резистивной нагрузки. Использование ее с высокоиндуктивной нагрузкой не рекомендуется.

Несмотря на более высокую цену, твердотельные реле постепенно вытеснят стандартные устройства с контактами. Это объясняется их надежностью, отсутствием шума, легкостью обслуживания и продолжительным сроком службы.

Имеющие недостатки не оказывают негативного влияния, если правильно подойти к выбору и установке прибора.