Чем отличается реле переменного тока от постоянного

Чем отличается реле переменного тока от постоянного

Основное отличие катушек реле на постоянный и переменный ток состоит в разном количестве витков. У катушек постоянного тока количество витков больше, что особенно проявляется у реле с напряжением катушки более 100 В. Вместе с тем катушки постоянного тока проще по технологии, чем катушки переменного тока, причем многие типы миниатюрных мощных реле вообще не выпускаются с катушками на переменный ток. Это обстоятельнство побуждает инженеров к разработке схем для адаптации реле постоянного тока для работы на переменном токе.

Одним из широко распространенных способов является питание катушки реле постоянного тока импульсным напряжением (что было очень популярно в автоэлектронике 80-х и 90-х годов). Такой режим позволяет снизить тепловыделение на катушке без заметного снижения всех остальных параметров реле. На рис. 69 показаны осциллограммы напряжения и катушки при питании тока прямоугольными импульсами напряжения. Для такого режима работы требуется экспериментальная проверка и подбор оптимальной частоты импульсов. Импульсное питание дает возможность сократить тепловыделение на катушке примерно на 30%, но всегда следует помнить о требованиях электромагнитной совместимости: при питании катушки прямоугольными импульсами уровень излучаемых помех очень высок.


Рисунок 69
Импульсное питание катушки реле экономит энергию и снижает температуру реле

На рис. 70 и 71 показаны две схемы питания реле постоянного тока от источника переменного напряжения. Эти схемы часто применяются в интерфейсной схемотехнике для построения релейных устройств с расширенными функциями, например, со смещенными относительно паспортного значения порогами включения и выключения реле. Питание DC реле от АС источников очень часто применяется при работе со сверхминиатюрными DC реле, не имеющими АС катушек, или при адаптации реле к нестандартным значениям входного напряжения. Диодный мостик преобразует переменный ток в импульсный, а последовательно включенный с катушкой резистор позволяет (в определенных пределах, конечно) регулировать напряжение включения и выключения реле. Конденсатор параллельно катушке реле сглаживает пульсации и светодиод индицирует подачу напряжения на вход схемы.


Рисунок 70
Катушку постоянного тока можно включать на переменном токе по специальной схеме


Рисунок 71
Основная схема включения катушки постоянного тока в цепь переменного тока

Такие конструкции, несмотря на всю их схемную простоту, сложны в расчете, и успехов при проектировании можно достичь только путем экспериментальной проверки и подбора номиналов всех компонентов. Полученный результат дает возможность создать уникальные и недорогие релейные устройства, выполнить которые на основе серийно выпускаемых реле технически невозможно или экономически невыгодно.

При проектировании релейных схем с дополнительными элементами в цепи катушки требуется статистическая проверка стабильности уровней включения и выключения. Встречаются хорошие по качеству реле, не позволяющие добиться стабильных результатов в схеме рис. 71 и требующие для каждого реле подбора номиналов резистора и конденсатора. После эксперимента с одним реле и подбора для схемы оптимальных значений компонентов желательна проверка как минимум 50 реле из разных партий выпуска на предмет повторяемости параметров в данной конкретной схеме.

В любом жилом помещении или промышленном учреждении требуется устанавливать специальные защитные устройства, которые предохраняют от перенагрузок сети и коротких замыканий. Реле тока используется для контроля работы двигателя, трансформаторов и прочих электрических приборов.

Назначение и виды

Реле контроля тока – это устройство, которое реагирует на резкие перепады величины поступающего электрического тока и при необходимости отключает питание определенного потребителя или всей системы электрообеспечения. Его принцип действия основан на сравнивании внешних электрических сигналов и мгновенном реагировании при их несовпадении с параметрами работы прибора. Используется для работы генератора, насоса, двигателя автомобиля, станочного оборудования, бытовых приборов и прочего.

Фото — OptiDin ОМ-110

Существуют такие виды приборов постоянного и переменного тока:

Промежуточное устройство или реле максимального тока (РТМ, РСТ 11М, РС-80М, РЭО-401) применяется для размыкания или замыкания цепей определенной электрической сети при достижении определенного значения тока. Чаще всего используется в квартирах или домах с целью повышения защиты бытового оборудования от скачков напряжения и силы тока.

Читайте также:  Как сделать домкрат для авто

Фото — схема РТЗ – 50

Принцип действия теплового или защитного прибора основан на контроле температуры контактов определенного прибора. Оно используется для защиты приборов от перенагревания. К примеру, если утюг перегреется, то такой датчик автоматически отключит питание и включит его после остывания прибора.

Фото — РСТ-80АВ

Статическое или измерительное реле (РЭВ) помогает замыкать контакты цепи при появлении определенного значения электрического тока. Его главное назначение – это сравнение имеющихся параметров сети и необходимых, а также быстрое реагирование на их изменение.

Реле давления (РПИ-15, 20, РПЖ-1М, FQS-U, FLU и прочие) необходимо для контроля жидкости (воды, масла, нефти), воздуха и т. д. Используется для отключения насоса или прочего оборудования при достижении установленных показателей давления. Часто используются в водопроводных системах и на станциях техобслуживания авто.

Реле выдержки времени (производитель EPL, Danfoss, а также модели РТВ) необходимы для управления и замедления реагирования определенных приборов при обнаружении утечки тока или других неполадках в сети. Такие приборы релейной защиты применяются как в быту, так и в промышленности. Они препятствуют преждевременному включению аварийного режима, срабатыванию УЗО (оно же дифференциальное реле) и автоматических выключателей. Схема их установки часто сочетается с принципом включения в сеть защитного оборудования и дифов.

Помимо этого также бывают электромагнитные реле напряжения и тока, механические, твердотельные и т. д.

Твердотельное реле – это однофазное устройство для коммутации больших токов (от 250 А), обеспечивающее гальваническую защиту и изоляцию электрических цепей. Это, в большинстве случаев, электронное оборудование, предназначенное для быстрого и точного реагирования на возникновение проблем в сети. Еще одним преимуществом является то, что такое токовое реле можно сделать своими руками.

По конструкции реле классифицируются на механические и электромагнитные, а сейчас уже, как сказано выше, на электронные. Механическое может использоваться в различных условиях работы, для его подключения не требуется сложная схема, оно долговечное и надежное. Но вместе с этим, недостаточно точное. Поэтому сейчас в основном используются его более современные электронные аналоги.

Фото — РТ85

Конструкция и принцип работы

Реле постоянного тока состоит из следующих элементов:

  1. Электромагнита;
  2. Контактов;
  3. Якоря;
  4. Пружин;
  5. Отводы для соединения с сетью.

Когда регулятор включается в сеть, катушка начинает получать электрическую энергию. После этого якорь притягивается к металлическому сердечнику и происходит перелет контактов. Вместе с этим происходит замыкание контактов приборов, подключённых в цепь реле. При этом если электрический ток не подается (к примеру, при отсутствии электричества) или подается, но неравномерно (в сети наблюдаются скачки), то контакты присоединенных устройств оттягиваются вверх, после чего цепь размыкается.

Фото — чертеж

Действие может варьироваться в зависимости от конструкции и назначения прибора. К примеру, твердотельные реле (ТТР) типа KIPPRIBOR содержат в конструкции дополнительные силовые ключи на симисторах и тиристорах, что повышает их эффективность. Отдельно нужно отметить пропускную способность, ведь есть устройства, рассчитанные на малые токи и большие.

Фото — конструкция

Технические характеристики

Выбор реле – это довольно серьезная задача, для осуществления которой очень важно подобрать максимально подходящий прибор. Рассмотрим описание и параметры нескольких популярных устройств отечественного и зарубежного производства.

РП 8 – промежуточная модель, включаются только для временного контроля, не используются для постоянного мониторинга. Доступные и простые в эксплуатации.

Ток, А 8
Напряжение, В 24
Отключение Uн, В 0,7
Климат –20 +40° С
Долговечность, число срабатываний 1 млн
Сопротивление, Ом 92
Время срабатывания, сек 0,6

SG/C-1RW – это калориметрическое однофазное реле вентилятора для контроля потока воздуха. Инструкция по эксплуатации также говорит о том, что их можно использовать в системах кондиционирования.

Ток, А 6
Напряжение, кВ 1,5
Изменение потока, м/с 0,1–30
Температурный градиент, градусы 15
Рабочее давление, бар 10
Защита IP67
Читайте также:  Как прикрепить ножки к ванне

Нейтральные малогабаритные реле тока чаще всего используются в железнодорожном транспорте, рассмотрим характеристики модели НМШМ1-1000/560 на 24 В и параметрами срабатывания 45.

Обмотка Медная
Сопротивление катушек, Ом 1000/560
Перегрузка, В 45 В
Напряжение, В 24

РТД – это двухстабильное устройство, которое применяется в системах аварийного обеспечения, они работают как от постоянного, так и от переменного электричества. Главным отличием является то, что устройство может использоваться для включения в сеть при повышенных вибрациях и даже сейсмологической активности. РТД 11:

Напряжение, В 40
Ток, А 0,05
Время срабатывания, с 0,1
Износостойкость, млн 4
Погрешность срабатывания, % 10

Отдельно нужно сказать про трехфазное реле максимального тока РТ40, которое используется в сетях аварийного обеспечения, как устройство косвенного действия. РТ40/2:

Уставки тока, А 0,5…2,0
Срабатывание, А 0,5…1,0
Износостойкость 40млн
Напряжение, В 24
Климатическое исполнение УХЛ

РТФ-8 – реле обратного действия или последовательности. Обозначение:

  • Р – реле;
  • Т – тока;
  • Ф – фильтровое.
Ток, А 1–5
Напряжение, В 220
Частота, Гц 50
Температуры работы, градусы -10 до +40
Износостойкость, млн. циклов 1,5

Датчик-реле потока воздуха ДРПВ-1:

Скорость потока, м/сек от 4,0 до 10
Сечение воздуховода, мм 150х180
Взрывозащита 1ExdIIBT4
Выходной сигнал 0,05 до 0,5 А
Параметры окружающей среды от — 10 до + 50 98% при температуре 35°С
Габаритные размеры, мм 276x143x248

Видео: реле контроля тока

Обзор цен

Купить любое реле для контроля тока можно в специальных электромагазинах. Цена зависит от марки и области использования определенной модели:

Реле переменного тока состоит из таких же деталей, что и нейтральное реле постоянного тока. Отличие заключается в том, что сердечник, ярмо и якорь этого реле изготавливаются из листовой электротехнической стали с целью уменьшения потерь на гистерезис и вихревые токи.

Так как сила притяжения якоря F пропорциональна магнитному потоку Ф управляющего тока и не зависит от направления магнитного потока, то при переменном намагничивающем токе сила притяжения будет меняться от нуля до максимума с двойной частотой (рис.2.4.б). В моменты времени, когда сила управляющего тока близка к нуле­вому значению, пружина стремится оттянуть якорь назад, поэтому происходит вибрация якоря и даже искрение контактов, повторя­ющееся с частотой изменения силы притяжения F1.

Для устранения данного явления реле изготовляются либо с двумя обмотками, либо с дополнительной короткозамкнутой обмот­кой.

На практике чаще применяется реле пере­менного тока с короткозамкнутой обмот­кой. Полюс такого реле раздвоен. На одну из половин на­саживается короткозамкнутый медный виток (рис. 2.4.а).

Магнитный поток Ф у конца сердечника разветвляется; часть потока Ф1 проходит через свободную половину сердечника, а другая часть потока Ф2 проходит по части сердечника с короткозамкнутой медной
обмоткой. За счет явления самоиндукции в короткозамкнутой обмотке поток Ф2 сдвинут по фазе относительно потока Ф1 (см. рис. 4.2.б). Поэтому в любой момент времени суммарная сила F, действующая на якорь, не равна нулю и якорь надежно удерживается у сердечника пока к обмотке реле подведено управляющее напряжение.

Электромагнитные реле переменного тока получили меньшее распространение, чем реле постоянного тока, из-за присущих им недостатков: вибрации якоря, большой сложности и высокой стоимости при изготовлении, меньшей силы притяжения якоря,

Не электрических схемах элементы реле переменного тока обозначаются почти также, как элементы постоянного тока. Отличие состоит в дополнительном значке «

» на обозначении обмотки реле. Для примера ниже представлено обозначение реле переменного тока с одним нормально разомкнутым контактом (как на рис. 2.4.а):


1.2.5. Герконы

Герконы самые простые по конструкции контактные переключающие устройства. Они получили большое распространение из-за их миниатюрности и большого числа способов управления ими. По конструкции герконы бывают двух видов: с нормально разомкнутым контактом и с переключающим контактом.

Геркон с нормально разомкнутым контактом представляет собой ампулу, в которую впаяны две ферромагнитные пружинящие пластинки 1 и 2, образующими нормально разомкнутый контакт (см. рис. 2.5).

Читайте также:  Штукатурная лопата хоппер ковш

Если геркон поместить в продольное магнитное полеВ,то пластинки 1,2 намагничиваются и под действием электромагнитных сил притягиваются друг к другу – их контакт замыкается. При снятии внешнего магнитного поля пластинки размагничиваются и их контакт размыкается. Для обеспечения надежного контакта концы пластинок внутри ампулы покрыты тонким слоем серебра или золота. Пространство внутри баллона заполнено инертным газом, что исключает искрение контактов при их размыкании.

Устройство геркона с переключающим контактом показано на рис. 2.6.

1,2 — ферромагнитные пружинящие пластинки, в исходном состоянии их контакт разомкнут;

3 – латунная пластинка, в исходном состоянии контакт 1 – 3 замкнут.

В магнитном поле пластинки 1,2 намагничиваются и их контакт замыкается. Одновременно контакт 1-3 размыкается.

При снятии внешнего магнитного поля контакты геркона возвращаются в исходное состояние.

Управляющее магнитное поле геркона может создаваться разными способами:

— при поднесении к геркону постоянного магнита;

— при повороте около геркона постоянного магнита на угол, равный примерно 90°;

— током катушки, внутрь которой помещен геркон.

В автоматических метеорологических приборах герконы часто используют как конструктивные элементы датчиков. Примеры применения герконов в датчиках приведены выше.

Примеры обозначения герконов с разным способом управления:

1.2.6. Электронные реле: общие сведения, особенности построения. Электронное реле времени: схема, принцип работы, области применения.

Распространенными элементами автоматики являются разнообразные переключающие устройства. Большую часть из них составляют контактные переключающие устройства, в том числе электромагнитные реле постоянного тока. Работа реле основана на механическом перемещении контактных пластин, когда ток управляющей обмотки реле достигает определенных дискретных значений, называемых током срабатывания и током отпускания. У самых чувствительных реле ток срабатывания составляет несколько миллиампер. Для повышения чувствительности обмотку реле включают в качестве нагрузки в выходную цепь усилителя постоянного тока. Такие устройства называют электронными реле. На рис. 2.7 представлена схема электронного реле на транзисторном усилителе.

В этой схеме обмотка реле К1 шунтируется диодом VD для предотвращения тока самоиндукции в обмотке реле при запирании транзистора при быстром уменьшении управляющего сигнала Uвх.

Электронное контактное реле позволяет существенно снизить мощность управляющего сигала, но время срабатывания такого реле не может быть меньше времени срабатывания электромеханического реле. Более быстродействующими являются бесконтактные электронные устройства, например, триггеры.

Реле времени.На практике бывает необходимо увеличить время срабатывания реле на заданный промежуток времени с заданной точностью. Реле, в которых время срабатывания превышает 0,5 с, называют реле времени. Время срабатывания реле времени называют временем выдержки. Существует огромное разнообразие схем реле времени, в том числе контактных (с использованием электромагнитных реле) и бесконтактных (релейных электронных схем). На рис. 2.8 представлено так называемое конденсаторное реле времени. Его работа основана на зависимости времени выдержки реле от постоянной времени RC – цепи, включенной во входную цепь реле времени.

В этой схеме отсчет времени выдержки начинается с момента переключения ключа S.

В этот момент на базу транзистора с конденсатора С передается отрицательное напряжение, транзистор открывается и реле переходит в рабочее положение, так как через обмотку реле К1 проходит коллекторный ток открытого транзистора, превышающего ток срабатывания реле. Со временем конденсатор постепенно разряжается через открытый переход эмиттер-база транзистора. Коллекторный ток постепенно уменьшается. Когда он уменьшится до величины тока отпускания реле, контакты реле вернутся в исходное состояние. Очевидно, что в данной схеме время выдержки реле зависит от емкости конденсатора С. Чем больше емкость конденсатора С, тем больше время выдержки реле времени.

Кроме конденсаторных реле времени существуют электронные реле, работа которых основана на подсчете числа импульсов стандартной частоты до заданного числа. Такие реле отличаются большей точность отработки заданного времени выдержки и большим диапазоном его значений.

Дата добавления: 2016-03-15 ; просмотров: 1939 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Ссылка на основную публикацию
Чем отделать изголовье кровати
Если вы любите креативный подход к дизайну интерьера, то вам должны понравиться эти наши идеи для украшения изголовья кровати. Поскольку...
Чем можно заклеить тент на газели
Грузовой транспорт часто оборудуется каркасом с тентовым покрытием. Материал ежедневно подвергается влиянию окружающих факторов и может повредиться механическим путем либо...
Чем можно заменить жидкость для биотуалета
Жидкость для биотуалета своим руками – это специальный раствор, приготовленный самостоятельно, который используется с целью расщепления твердых отходов в нижних...
Чем отделать мансарду внутри
Наверное, каждый человек, имеющий в собственности частный дом, мечтает о том, чтобы заполучить дополнительные квадратные метры. Выходом из ситуации станет...
Adblock detector