УРОК 2.5.5 РЕЛЕ,типы реле,устройство,принцип ействия

Реле — это техническое устройство. Слово «реле» француз­ского происхождения, оно указывает на действие — сменять, заменять. Отсюда становится ясной функция реле как устрой­ства, предназначенного для осуществления по заданнной про­грамме (заданному условию) ■ скачкообразных изменений со­стояния электрической, пневматической, гидравлической и дру­гих цепей.

Реле находит широкое применение в различных отраслях на­родного хозяйства и бытовой технике — электрических холо­дильниках, нагревательных приборах и т. п. Непосредственно в электротехнике реле слуЭкат для дистанционного управления электроустановками, защиты их от токовых перегрузок и корот­ких замыканий, а также для автоматической сигнализации о режиме их работы.

Широкое применение реле обусловливает разнообразие их типов и конструкций. Прежде всего, реле различают в зави­симости от физических явлений, определяющих принцип их дей­ствия. С этой точки зрения реле разделяют на электрические(электромагнитные, индукционные, электротепловые, полупро­водниковые и многие другие), механические (деформационные, инерционные и т. п.), оптические и др.

Реле реагируют на. воздействие ■ физических величин: электрические на силу тока, напряжение, частоту электричес­ких колебаний;

механические на перемещенье, скорость, дав­ление и т. д.; тепловые — на температуру и др.; оптические — на освещенность и др.;

магнитные па магнитную индукцию, маг­нитный поток и т. п.; акустические на частоту звуковых коле­баний.

Реле классифицируют также в зависимости от ряда других признаков, например характера изменения (увеличения, умень­шения) физической величины, конкретных выполняемых функ­ций и др. Если реле срабатывает при возрастании соответству­ющей электрической величины, его называют максимал ьн ы м, если же срабатывание происходит при убывании этой ве­личины — м и н и м а л ь н ы м.

Исторически название «реле» было впервые отнесено к электромагнитным реле. С принципом действия и уст­ройством этих реле вы знакомились на уроках физики в VII классе. Вспомним, как устроено и действует электромагнитное реле. Пусть, например, задано условие: переключение в управ­ляемой цепи должно происходить при замыкании контактов 6 и 7 (рис. 43). Эти контакты замкнутся, если в сердечнике.2 воз­растет магнитный поток до значения, при котором ферромагнит-

 


Рис. 43. Электромагнитное реле:
а —схема, поясняющая действие реле; б —внешний вид одного из типов реле; / — об­метка; 2— сердечник; 3—ярмо; 4 — якорь; 5—возвратная пружина; 6 — подвижный кон­такт; 7 —контакт управляемой цепи; в —зажимы для присоединения к управляющей ’лепи.

 
Рис. 44. Схема, поясняющая прин­цип действия электротеплового реле: / — биметаллическая пластина в рабочем положении;. 2 — нагревательный элемент; 3— биметаллическая пластина после изги­бания; ■/—рычаг; 5 — подвижный контакт; 6 — неподвижный контакт; 7 — пружина.

ный якорь 4, преодолев удерживающее действие пружины 5, притянется к сердечнику (ярмо 3 служит для усиления магнитного потока). Магнитный поток в сердечнике 2 может воз­расти лишь при увеличении силы тока в обмотке 1. Таким об­разом, чтобы с помощью реле осуществить переключение в

уп­равляемойм цепи,нужно увеличить

силу тока в обмотке реле, ко­торая с помощью зажимов 8 присоединяется к управляю­щей цепи.

Для защиты электриче­ских установок от перегрева при длительных, но неболь­ших токовых перегрузках применяют электротеп- ловые реле. Принципдей- •ствия электротеплового реле (рис. 44') заключается.в сле­дующем. Прохождение по нагревательному элементу 2 электрического тока, превы­шающего установленное зна­чение, приводит к более зна­чительному нагреванию би­металлической пластины 1. Вследствие этого пластина изгибается и. занимает поло­жение 3. При таком положе­

нии пластина не препятствует рычагу 4, который под действием пружины 7 поворачивается и размыкает контакты 5 и 6. Размы­кание контактов приводит к отключению цепи, которую защища­ет реле, от источника тока. (В дальнейшем мы познакомимся с применением электротепловых реле в цепях управления электро­двигателями.)

Электротепловые реле срабатывают через некоторое время после превышения номинального тока. При коротких замыка­ниях электротепловое реле не может мгновенно отключить электрическую цепь. Время срабатывания электротепловых ре­ле, применяемых в электроустановках, устанавливается от .З до 20 с.

Рассмотрим некоторые общие сведения об устройстве, наз­начении и параметрах различных реле.

Реле состоит из воспринимающего, исполнительного и про­межуточного органов.

Воспринимающий орган (напри­мер, обмотка реле) принимает сигнал, воздействующий па реле и необходимый для его работы.

Исполнительный орган (например, электрические контакты) воздействует на управля­емую цепь.

Промежуточный орган (например, противо­действующие пружины и успокоители) передает воздействие от воспринимающего органа к исполнительному.

Реле подразделяют на первичные, вторичные и промежу­точные. Воспринимающий орган первичного реле включают не­посредственно в цепь управления электроустановкой или ее частью. В цепь, по которой протекает большой ток, реле вклю­чают через измерительный трансформатор (см. § 55). Такие реле называют вторичными. Реле, работающие от исполнитель­ных органов других реле, называют промежуточными.

Реле характеризуют следующими параметрами:

номиналь­ной величиной значением силы тока, напряжения или другой величины, на которое рассчитано реле;

величиной срабатыва­ния значением силы тока, напряжения или другой величи­ны, при котором реле начинает работать;

уставкой реле зна­чением величины срабатывания, на которую, отрегулировано данное реле.

Величину срабатывания реле можно регулировать. С этой целью, например, в электромагнитных реле изменяют силу на­тяжения пружины или толщину диамагнитной 'прокладки, уста­новленной на якоре (в последнем случае фактически изменяют зазор между якорем и сердечником