Реле електромагнітне. Нейтральне електромагнітне реле. Які бувають реле.

Доакі бувають реле. Про реле в подробицях.

Так як я трохи розбираюся в електромагнітному реле і знаю деякі подробиці про реле, я вирішив в розділі інформація написати статтю, "реле електромагнітне", А так само про нейтральне електромагнітне реле, сподіваюся ті хто лагодить поїзда, електрички, вагони метро, ця стаття урізноманітнює їх кругозір або нагадає, то що можна було забути. У статті, я вас ознайомлю з деякими видами реле які бувають, наприклад таких як: реле індукційні, індукційні двоелементний секторні реле типу ДСШ, електропневматичне реле, електропневматичне реле, поляризоване електромагнітне реле, комбіноване електромагнітне реле. Як завжди на останок відео, про електромагнітних реле, так би мовити трохи історії.

Що таке реле-Реле називається елемент автоматики і телемеханіки у якого при плавній зміні вхідної величини X вихідна величина Y змінюється стрибкоподібно.

Особливості реле. які бувають.

Під це визначення підпадає дуже широкий клас різних приладів, у яких можуть бути найрізноманітніші вхідні і вихідні величини. Наприклад: вхідна величина звуковий тиск, вихідна - світлове ізлученіе- вхідні температура, вихідна тиск стисненого повітря-вхідні - механічне переміщення, вихідна - електричний струм і т.д. Найпоширенішими, природно, є реле електричні, тобто реле у яких і вхідні і вихідна величина є величинами електричними (сила електричного струму, напруга електричного струму, провідність, опір і т.д.). Крім того, в системах ЖАТ знайшли застосування термоелектричні реле (термоконтакти), у яких в якості вхідної величини виступає температура, а в якості вихідної провідність між контактами. У локомотивних пристроях безпеки використовується електропневматичне реле електропневматичний клапан, у якого вхідний величиною є струм, що протікає по його обмотці, а вихідний тиск стисненого повітря в гальмівній магістралі поїзда.

Про конструкції і принципу дії електричні реле, що застосовуються в пристроях ЖАТ, підрозділяються на реле індукційні і електромагнітні, електромагнітні реле в свою чергу поділяються на реле нейтральні, поляризовані і комбіновані. Індукційні двоелементний секторні реле типу ДСШ широко застосовуються в фазочувствительного станційних (а в метрополітені і перегінних) рейкових ланцюгах як колійного реле. Принцип дії цих реле заснований на взаємодії вихрових струмів індукованих в алюмінієвому секторі магнітним потоком однієї котушки (елемента) з магнітним потоком другої котушки (елемента). Він аналогічний принципу дії електричного лічильника, з тією лише різницею, що диск лічильника може обертатися в горизонтальній площині, сектор ж реле ДСШ повертається у вертикальній площині на кут обмежений завзятими роликами і становить приблизно 40 &# 186-.

Нейтральне електромагнітне реле.

Найпростішим за конструкцією серед електромагнітних реле є, нейтральне реле електромагнітне. Будь-яке електромагнітне реле складається з двох основних частин: магнітній і контактної системи. Магнітна система в свою чергу складається з наступних деталей: сердечник, обмотка, ярмо, рухливий якір. За допомогою контактної тяги магнітна система з`єднується з контактною системою. В контактну систему реле входить кілька (як правило від 1 до 8) груп контактів, що складаються з двох нерухомих контактів: фронтового (Ф) і тилового (Т) і рухомого загального контакту (О).

Принцип дії нейтрального електромагнітного реле. У початковому стані (поки струм в обмотці відсутня) горизонтальне плече якоря опускається під дією власної ваги - Q на ярмо, а вертикальне плече якоря відходить від сердечника. При цьому контактна тяга впливає на загальний контакт, згинає його вниз і замикає з тиловим контактом. Через загальний і тиловий контакти реле замикається ланцюг горіння червоної лампи на приведеною як приклад зовнішньої схемою схемою &ldquo-світлофора&rdquo-. При протіканні по обмотці реле струму прямої полярності (плюс на лівому виведення обмотки, мінус на правому) навколо провідників зі струмом виникає магнітне поле, велика частина якого (основний магнітний потік &# 934-о) замикається через сталеві деталі магнітної системи тому магнітна проникність стали у багато разів вище магнітної проникності повітря. Незначна частина магнітного поля створюваного обмоткою реле замикається через повітря (магнітний потік розсіювання Фр). Силові лінії основного магнітного потоку виходять з якоря, і утворюють північний полюс електромагніту (N), і входять в полюсной наконечник сердечника південний полюс електромагніту (S). Два різнойменних полюси електромагніту природно притягуються один до одного. Якір повертається щодо своєї осі (вертикальне плече притискається до сердечника, горизонтальне піднімається над ярмом). Контактна тяга впливає на загальний контакт, згинає його вгору, розмикає з тиловим контактом і замикає з фронтовим. У зовнішній схемою струм перестає протікати через червону лампу і починає протікати по колу: плюсової полюс батареї (П) замкнуті загальний і фронтовий контакти зелена лампа мінусовій полюс батареї (М). &ldquo-Світлофор&rdquo- відкривається. Якщо струм від обмотки реле відключити то магнітне поле зникає, якір опускається в початковий стан, контактна тяга згинає загальний контакт вниз, розмикає його з фронтовим контактом і замикає з тиловим. Реле повертається у вихідне вимкненому стані. При подачі на обмотку реле струму зворотної полярності (мінус на лівому виведення обмотки, плюс - на правому) зміниться на протилежний зміст силових ліній основного магнітного потоку, поміняються місцями північний і південний полюси електромагніту, але все одно на якорі і осерді утворюються два різнойменних полюси, які притягуються один до одного. Якір притягається до сердечника, загальний і фронтовий контакти замикаються.

Електричні параметри електромагнітних реле.

Таким чином, робота нейтрального реле не залежить від полярності струму, що протікає по його обмотці, але вона залежить від сили цього струму. Входом реле є його обмотка, відповідно в якості вхідної величини взята сила струму протікає по цій обмотці (Iобм). Виходом реле є його контакти і в якості вихідної величини взята провідність між загальним і фронтовим контактами (Gо-ф). У початковому стані, коли струм по обмотці не протікає, якір відпущений від сердечника, загальний і фронтовий контакти розімкнуті, отже, провідність між ними практично дорівнює нулю (визначається опором повітря, яке досить велике).

Якщо силу струму обмотки поступово збільшувати (наприклад, за допомогою реостата), то якір буде залишатися відпущеним до того часу, поки вона не досягне мінімальної величини, званої струмом спрацьовування (Iср). Тільки при цьому струмі зусилля створюване електромагнітом перевищить силу тяжіння якоря і силу пружності контактів. Якір притягнеться до сердечника, загальний і фронтовий контакти замкнуться, провідність між ними стрибкоподібно збільшиться відразу до свого максимального значення - Gmax, що визначається перехідним опором контактів. При подальшому збільшенні сили струму що протікає по обмотці провідність мінятися не буде, тому що якір вже притиснутий до сердечника, а контакти замкнуті.

Струм обмотки, що перевищує Iср, витрачається виключно на нагрів обмотки реле та ніякої корисної роботи не робить. Тому в реальних схемах сила струму обмотки обмежується величиною струму робочого Iр, при якому якір надійно притягається до сердечника, але не відбувається перегріву обмотки.

Якщо силу струму обмотки поступово зменшувати від величини Iр до нуля, то стан реле не зміниться, поки вона не зменшиться до максимальної величини, при якій якір відходить від сердечника і званої струмом відпускання Iотп. При цьому загальний і фронтовий контакти розмикаються, провідність між ними падає практично до нуля, і при подальшому зменшенні струму обмотки змінюватися вже не буде.

Iср, Iр і Iотп пов`язані між собою двома коефіцієнтами:

Iотп

коефіцієнт повернення: Кв = &# 9472-&# 9472- lt; 1,

Iср

Iр

і коефіцієнт надійності: Кн = &# 9472-&# 9472- gt; 1.

Iср

Поляризоване електромагнітне реле.

Точно також, як і реле нейтральне, поляризоване реле складається з магнітної і контактної системи. Магнітна система складається з двох сердечників, намотаних на них обмоток, ярма, якоря, контактної тяги і постійного магніту. Контактна система також включає в себе кілька груп контактів (до 4-х) складаються з рухомого загального контакту (О) і нерухомих нормального (Н) і перекладеного (П).

Принцип дії поляризованого реле. У початковому стані, коли струму в обмотках немає, в магнітній системі поляризованого реле вже присутній магнітний потік постійного магніту (Фм), силові лінії якого замикаються за двома контурам: постійний магніт ярмо лівий сердечник якір постійний магніт і постійний магніт ярмо правий сердечник якір постійний магніт . При цьому між лівим сердечником і якорем повітряний проміжок практично відсутній, між ж правим сердечником і якорем є значний повітряний проміжок. Оскільки магнітне опір повітря велике магнітний потік постійного магніту в правому контурі буде в кілька разів менше ніж в лівому. Відповідно якір утримуватиметься притягнутим до лівого сердечника під дією більшого магнітного потоку в лівому контурі.

При подачі на обмотки поляризованого реле струму прямої полярності (плюс на лівий висновок обмотки, мінус на правий), в магнітній системі реле виникає магнітне поле електромагніту (Фе), силові лінії якого замикаються через лівий сердечник, ярмо, правий сердечник і якір минаючи постійний магніт . Як видно з малюнка, вектори магнітних потоків Фм і Фе в правому осерді сонаправлени і, отже, результуючий магнітний потік Ф п = Фм + Фе, в лівому осерді ці вектори протівонаправлени і результуючий магнітний потік Фл = Фм - Фе. Під дією більшого магнітного потоку Ф п якір притягається до правого сердечника, повертається щодо своєї осі, і займає нормальне положення. Контактна тяга згинає загальний контакт вгору і замикає його з нормальним контактом. Після відключення струму від обмотки якір залишиться в нормальному положенні, і буде утримуватися в ньому магнітним полем постійного магніту.

При подачі на обмотку струму зворотної полярності (мінус - на лівий висновок обмотки, плюс на правий), зміниться на протилежний зміст силових ліній магнітного поля електромагніту і тепер уже в лівому осерді магнітні потоки будуть підсумовуватися, а в правому відніматися. Під дією більшого магнітного потоку Фл якір притягається до лівого сердечника і займає перекладене положення. Контактна тяга згинає загальний контакт вниз і замикає його з переведеним контактом. Після відключення струму від обмотки якір залишиться в перекладеному положенні, і буде утримуватися в ньому магнітним полем постійного магніту.

Таким чином, поляризоване реле запам`ятовує полярність струму, що протікав по його обмотках, і отже може використовуватися в якості елемента пам`яті.

Комбіноване електромагнітне реле.

На відміну від інших типів реле, реле комбіноване має в своєму складі два якоря: поляризований і нейтральний. Поляризований якір комбінованого реле пов`язаний контактної тягою з контактною групою складається із загального, нормального і перекладеного контактів, і працює так само як і якір поляризованого реле. Нейтральний якір комбінованого реле притягується до сердечника при протіканні по обмоткам струму будь-якої полярності і відпускається за відсутності струму. З нейтральним якорем пов`язана контактна група, що складається з загального, фронтового і тилового контактів.

Тимчасові параметри електромагнітних реле.

Оскільки зміна магнітних потоків в магнітних системах реле не може відбуватися миттєво, а також через те, що масивний якір реле має значний моментом інерції, спрацьовування і вимикання реле відбувається протягом певного часу. Часовий інтервал від моменту подачі струму на обмотку реле до початку руху якоря і розмикання тилових контактів називається часом зрушення при спрацьовуванні tтрср. Протягом цього часу відбувається наростання магнітного потоку в магнітній системі реле і страгивание якоря з місця. При русі якоря відбувається переліт загального контакту від тилового до фронтовому, тому часовий інтервал від моменту розмикання тилових контактів до моменту замикання фронтових називається часом перельоту при спрацьовуванні tперср. В сумі час рушання і час перельоту є неподільною час спрацьовування реле tср = tтрср + tперср. Після відключення струму від обмотки магнітний потік поступово спадає, але до тих пір поки зусилля створюване електромагнітом не стане менше ваги якоря, якір утримуватиметься притягнутим до сердечника. Часовий інтервал від моменту відключення струму від обмотки до моменту початку руху якоря і розмикання фронтових контактів називається часом зрушення при відпуску tтротп. Далі загальний контакт перелітає від фронтового до тилового. Сума часу рушання і часу перельоту утворює час відпускання tотп = tтротп + tперотп.

Залежно від величини часових параметрів, реле ЖАТ підрозділяються на реле швидкодіючі (імпульсні) (tср &# 8804- 0,03 с), нормальнодействующіе (tср &# 8804- 0,3 с), медленнодействующие (tср &# 8804- 1,5 с) і реле витримки часу (t ср &# 8805- 1,5 с). Нормально.

Як деталей, що уповільнюють роботу реле, найчастіше використовуються мідні шайби або мідні гільзи, що одягаються на сердечник реле. Мідна шайба (гільза) представляє з себе короткозамкнений виток, в якому при включенні або виключенні реле наводяться вихрові струми, які протидіють зміні основного магнітного потоку &# 934-о.

Як швидкодіючих імпульсних реле зазвичай використовуються поляризовані реле (швидкодія яких вище ніж у реле нейтральних) мають якір, поєднаний із загальним контактом єдиною контактної групи, і виконаний у вигляді однієї деталі мінімальної ваги.

Реле ЖАТ підрозділяються по надійності на три класи: I, II і III.

У схемах забезпечують безпеку руху поїздів повинні застосовуватися тільки реле I класу надійності. З цього правила існує безліч винятків, коли в схемах забезпечують безпеку руху поїздів використовуються реле нижчих класів надійності, безконтактні елементи, мікропроцесорна техніка тощо. Проте більшість цих схем будується таким чином, що на виході небезпечною схеми встановлюється одне або кілька реле I класу надійності яке спрацьовує тільки за умови справності і належного функціонування всієї попередньої схеми. Наприклад дешіфраторной осередок (ДВ) числовий кодової автоблокування побудована на реле III класу надійності, але на її виході встановлено два сигнальних реле Ж і З I класу, які контролюють правильну імпульсну роботу реле входять до складу ДВ. Справність ж і правильність роботи самих реле I класу надійності, як правило, нічим не контролюється. Безпосередньо контактами цих реле включаються лампи світлофорів, двигуни стрілочних електроприводів і т.д. Тому до реле I класу надійності пред`являється ряд специфічних вимог:

- Повернення якоря у вихідне положення повинен відбуватися виключно під дією його власної ваги. Застосування будь-яких зворотних пружин, або використання пружності контактів неприпустимо.

- Для виключення магнітного залипання сердечника і притиснутого до нього якоря між ними повинен залишатися зазор товщиною не менше 0,2 мм. Для забезпечення цієї вимоги на внутрішній стороні якоря встановлюється штифт магнітною (латуні).

- Зварювання контактів виключається шляхом виготовлення фронтового контакту з матеріалу не піддається плавлення (графіт).

- Контакт повинен відбуватися по лінії або по площині. Не допускається застосування точкових контактів.

- Всі реле I класу надійності закриваються пиловологозахисні пластиковими або металевими кожухами з ущільнювальними прокладками, що запобігають потраплянню сторонніх предметів всередину реле.

Крім того, у реле I класу надійності нормуються, періодично перевіряються і при необхідності регулюються механічні, електричні і тимчасові характеристики, перераховані вище, а також відстань між контактами, люфт якоря, контактний тиск, одночасність розмикання і замикання однойменних контактів у всіх контактних групах, перехідний опір контактів і ін. До реле I класу відносяться реле типів НМШ, ПМШ, КМШ, НР, КР, НШ, КШ, РЕЛ, ПЛ, ДСШ, ДСР і ін.

Реле у яких виконується лише частина з перерахованих вище вимог відносяться до II класу (ИВГ, ІМШ, ІМВШ, АШ, А2 та ін.).

Решта реле ЖАТ належать до III класу надійності (КДР, КДРШ, РЕМ, РКН, РЕМ, і ін.). Ось і прийшов час для перегляду відео про електромагнітному реле.

Реле відео: