Принцип работы реле

Думаю, все уже в курсе , что поле - это не только гектары земли с пшеницей, картошкой, коноплей :-). В нашей жизни существуют еще и другие виды полей, но  они невидимы человеческим глазом. Это может быть гравитационное, электрическое или даже магнитное поле. Давайте рассмотрим, что же из себя представляет магнитное поле?

Магнитное поле образуется вокруг кусочка магнита. И не зависимо от размеров этого кусочка, этот магнит всегда будет иметь два полюса: Северный (N - North) и Южный (S - South). Стрелки магнитного поля начинаются с Севера и заканчиваются на Юге, но они  нигде не разрываются и даже в самом магните (доказано наукой).  Как Вы знаете, Земля - это тот же самый кусочек магнита очень большого размера. Она также имеет эти два полюса, покрытые льдинами.

Но самый прикол заключается в том, что проводок по которому течет электрический ток  вокруг себя образует то же самое магнитное поле, как и простой магнит.  Буковкой I отмеченое направление тока, а В - это линии магнитного поля. Они представляют собой замкнутые круги. Для того, чтобы магнитное поле проводника было как можно больше, нужно чтобы ток и длина этого проводника была как можно больше.  Для того, чтобы увеличить ток, мы должны применить Закон Ома.

Честно скажу, даже не знаю,  кто первый придумал навернуть провод,  как на рисунке ниже,  и пропустить через него ток, но это того стоило.

То есть, намотав провод вот так, мы получаем нечто иное как соленоид. Если на концы такой катушки  подать электрический ток, то она превратится в самый  простой магнит!  Но правильнее было бы его назвать электромагнит. Смотрите сколько силовых  линий образуется в соленоиде, при подаче на его концы электрического тока!

А если обмотать какую-нибудь цилиндровую железячку вот такими витками   и подать напругу, то эта железяка станет магнитом и будет притягивать к себе металлические предметы.

Ах да, к чему я все это веду? Да дело как раз в том, что этот принцип используется в очень важном электротехническом девайсе  -  реле.  Реле (relayer - англ. сменять, заменять)  - это такой девайс, который использует принцип работы электромагнита. Чтобы не замарачиваться по теории (ведь как Вы помните на нашем сайте минимум этой теории) мы разберем одно реле  и посмотрим, как же там все устроено.  А будем мучать вот такую релюшку:

Давайте же посмотрим, что на ней написано:

Думаю, начнем сверху.  TDM ELECTRIC - видать производитель. РЭК 78/3 - название реле, дальше идет самое интересное. Мы видим какие то полоски и цифры. What the fuck?  Контакты с 1 по 9  - это и есть  комутационные контакты реле, 10 и 11 - это катушка реле. Теперь обо всем по порядку.  Реле состоит из комутационных контактов. Что значит "комутационные контакты"? Это контакты, которые осуществляют переключение. А катушка - это медный провод, намотанный на цилиндрическую железку, соленоид у которого внутри цилиндрик, тем самым она образует электромагнит.  Думаю понятно).  Снизу схемка говорит нам о том, что мы можем коммутировать переменное напряжение в 230 Вольт максимум в 5 Ампера в нагрузку или постоянный ток в 24 Вольта и током в нагрузке 5 Ампер.

Внимание! Наступает ответственный момент! Сейчас я буду рассказывать про принцип работы. Навострите все ваши 6 чувств :-). Когда напряжение на катушку мы НЕ подаем, то контакт 1 соединяется с 7, 2 с 8, 3 с 9

Если же мы подаем напряжение на катушку, то соединяются контакты 4 с 7, 5 с 8, 6 с 9. Уфф... Трудно? ;-). Какое же напряжение подавать на катушку? Смотрим  на саму катушку. Написано 12 VDC. DC - это постоянный ток, АС - переменный. Значит подаем 12 Вольт постоянного тока.

С другой стороны мы видим те самые контакты. Слева направо сверху вниз идет нумерация контактов (качество фотки что-то не айс).

Но как же так оно работает? Все оказывается очень просто. Давайте внимательно рассмотрим фото ниже:

При подаче на электромагнит напряжения, ярмо притягивается к электромагниту. На ярме находится коммутационный контакт и он движется вслед за ярмом и пипочка на комутационном контакте  начинает задевать нижний контакт, который установлен в корпусе реле. При пропадании напряжения на катушке, пружинка оттягивает назад ярмо и реле принимает свой первозданный вид. Ну думаю проще некуда.

Давайте же проверим все что мы здесь написали с помощью Мультиметра  и Блока питания. Прозваниваем контакт 1 и 7 и смотрим, что у нас они звонятся, значит эти контакты соединены, да в принципе видно даже визуально.

Подаем напряжение на катушку  12 Вольт  с блока питания и смотрим, что у нас получилось.

В результате у нас ярмо "приклеилось" к электромагниту (катушке)  и потянула за собой комутационный контакт. Цепь 1 и 7 у нас оборвалась, но зато восстановилась цепь контакта 7 и 4. То есть, если  через эти контакты сделать цепь простого фонарика, то можно управлять зажиганием лампочки тупо подавая на катушку напряжение и снимая его с катушки.  Таким образом проверяются контакты реле. Если они подгоревшие и с налетом, то следует протереть их карандашным ластиком. Если они выгорели хорошенько, то шкуркой-микронкой.

Целостность реле проверяется с помощью мультиметра в режиме омметра. Для этого проверяем сопротивление катушки, оно  зависит от самого реле и у всех  оно разное. Если сопротивления нет или оно очень маленькое  - порядка пару Ом, то значит или в катушке обрыв, или Короткое замыкание.

На схемах электромагнитные реле обозначаются вот так:

где прямоугольником обозначается сама катушка реле, а выводы катушки обозначаются буквами A1 и A2.

Также контакты обозначают уже просто цифрами. В данном случае:

11 - это общий контакт

11-12 - это нормально замкнутые контакты

11-14 - нормально разомкнутые контакты

При подаче напряжения на катушку в данном реле у нас контакт перекинется, то есть картина будет выглядеть следующим образом:

Было:

Стало:

Применение реле находит везде, особенно в промышленной электронике.

В настоящее время существуют очень много типов реле. Плюсы реле - это то, что управляемое напряжение и управляющее напряжение никак не связаны между собой.  Выражаясь домашним языком - напряжение на катушке никак не связано с напряжением на контактах реле. Они гальванически развязаны, что делает реле безопасным устройством в электро- и радиопромышленности.  Минусы - время задержки срабатывания, в течение которого комутационный контакт "летит" с одного контакта до другого. В очень быстродействующей аппаратуре реле не применяются.  Производители обеспечивают электротехническую промышленность различными видами реле и других устройств на их принципе. Это могут быть контакторы и пускатели.

Они осуществляют коммутацию больших напряжений и токов и применяются в основном в силовой электронике, например, для запуска асинхронного двигателя.

Есть также токовое реле, которое срабатывает в зависимости от того, какая сила тока течет в цепи. Есть реле мощности, реле времени и многие другие виды реле. Все они построены на принципе слежения за контролируемыми величинами.

Читайте также