Промежуточное реле как работает виды маркировка регулировка и подключение

О предназначении изделия

Такой вид коммутатора является вспомогательным объектом в электроцепи. Многофункциональность образцов позволяет применять их в автоматизированных, защитных и регулировочных схемах.
Используется в случаях, когда есть надобность в синхронном замыкании или размыкании нескольких автономных электросхем, иными словами – размножение токоведущих каналов.

Схема подключения аварийной кнопки автомобиля: посредством одной контактной линии электромагнитного реле можно осуществить выключение переключателя, а второй – воспроизвести в блоке сигнализации звуковое оповещение
Контактор может быть использован и в качестве регулятора более мощного реле, благодаря которому осуществляется коммутация цепи с высоким напряжением.

Возьмем, к примеру, такую ситуацию: есть необходимость подачи тока на катушку индуктивности выключателя, где максимальное моментальное значение электроведущей силы при включении — 63 А.
Однако выполнить такую задачу, используя один электромагнитный аппарат, не представляется возможным.
Поэтому изначально необходимо подать питание на катушку сердечника разделительного устройства, использующего собственные связи, включить контактор с большей мощностью, на который и будет возложена задача коммутации большей силы электроэнергии.
Также деталь можно использовать для создания искусственной задержки действия реле защиты или, как говорят, для формирования выдержки времени.

Классификация твердотельных реле

Промежуточные реле послужат для разгрузки главных контакторов. Иначе требования к гашению дуги станут строгими, обусловив невыгодность производства. Мощные источники электроэнергии, ТЭС строятся близ месторождений природных ресурсов, имеют блоки мощностью сотни-тысячи МВт. Эксплуатация подобных сооружений немыслима без цепей релейной защиты. В состав последних входит объект рассмотрения обзора.
Под реле в электротехнике понимается устройство, скачкообразно изменяющее проводимость от бесконечности до нуля и обратно под действием определенного фактора. Фактор принято называть воздействующей величиной, как правило, ток, напряжение, мощность (включая реактивную), сдвиг фаз, сопротивление цепи, частота, последовательности гармоник. Параметр образуется сложенный несколькими другими, называемыми входными. Классификацию реле принято вести следующим образом:

1. Первичные – непосредственно составляют защищаемую цепь.
2. Вторичные – подключаются через индуктивную, емкостную связь.

1. Прямые – непосредственно размыкают защищаемую цепь.
2. Косвенные – действуют опосредованно.

1. Измерительные – с регулировкой в некоторых пределах уровня срабатывания.
2. Логические – срабатывают по одному уровню, в дискретных цепях.
3. Комбинированные – несколько измерительных, объединенных логической связью.

• По характеру переключения:

1. Максимальные – работают на подъем параметра до некоторого лимита.
2. Минимальные – работают на падение параметра до некоторого лимита.

Помимо промежуточных в семейство логических также входят: указательные (сигнализируют о срабатывании прочих реле, присутствующих на участке цепи), реле времени (для отсчета задаваемых обслуживающим персоналом интервалов), замедленные (срабатывают с задержкой). Принято классифицировать реле защиты по принципу действия:

• Электромагнитные работают по закону действия проводника с током на стрелку компаса, открытому Эрстедом в первой половине XIX века. Движется ферромагнитный сердечник.
• Поляризационные отличаются от электромагнитных зависимостью состояния контактов от направления протекания тока.
• Магнитоэлектрические эксплуатируют аналогичный принцип, магнит из специального сплава неподвижен, рамка с обмоткой вращается, приводя в действие контакт.
• Индукционные принципом действия напоминают асинхронные двигатели, в замкнутой обмотке ток наводится обмоткой, питающейся током.
• Полупроводниковые реле являются наиболее распространенными, построены на элементной базе с p-n-переходами, переходами металл-полупроводник.

Промежуточные реле могут быть любого принципа действия. Ранее в основном были электромагнитными. Часто применяются для размножения, усиления сигнала других реле. Например, исполнительных устройств много, соответственно, сверх меры управляющих линий. Очевидно, одно реле с задачей коммутации не справится.
Аналогичным образом при большом токе через линию можно разбить на несколько веток, каждая заведена на исполнительное реле. Управляет охапкой промежуточное. Служит для одновременного срабатывания, уберегая отдельные контакторы от непомерно большой дуги, непременно возникающей, если на один каскад ляжет тяжесть нагрузки.
Промышленность выпускает широкий спектр устройств на разнообразное управляющее напряжение от 5 вольт и до 220. Они могут быть рассчитаны на переменное «АС» напряжение и постоянное «DC».
Внешне они ни чем, практически, не отличаются. Разница только в конструкции магнитопровода. Для переменного тока он набран из группы пластин, а постоянного тока цельный. Это сделано для уменьшения потерь на нагрев в магнитопроводе при прохождении переменного тока.

Для промышленных целей, изготавливаются колодки для промежуточных реле с установкой на DIN рейку. Реле и колодки для них также выпускаются с широким спектром видов разъемов. Это сделано для удобства эксплуатации в пределах одного устройства, когда присутствуют модели разного напряжения, и по невнимательности не произошла замена одного типа на другой.
Такое устройство применяется в быту, автомобилестроении, на производстве. Без него невозможно автоматическое включение холодильника и его выключения, установка циклов стиральной машины, мигание поворотника автомашины при повороте. Говоря простым языком, это электрический или электромагнитный прерыватель, срабатывающий при определенном импульсе, в основе которого лежит механическая, электрическая или электронная составляющая. Приведем примеры:

1. Фотореле – элемент срабатывает на свет, замыкая или размыкая контакты.
2. Звуковое – цепь замыкается при громком звуке.
3. Реле времени – соединение и разъединение происходит через установленный временной промежуток.
4. Температурное – получая данные с термодатчика контакт срабатывает по заданным параметрам.

В основе описанных разновидностей лежат 4 основных вида устройств, о которых поговорим позднее.

Такие устройства могут иметь различный вид
Схема устройства реле такова. Подвижный стальной якорь находится внутри статичной катушки индуктивности, при подаче напряжения на которую возникает электромагнитное поле, притягивающее якорь. Различной электроникой или механикой регулируется частота и продолжительность подачи напряжения на обмотку. Частота импульсов составляет до 3600 в час.
Более старое устройство мгновенного действия
Структура электромагнитного реле делится на три составных элемента:

1. Первичный. Преобразует импульс, поступающий с системы управления в электромагнитную силу. Иными словами – обмотка катушки индуктивности.
2. Промежуточный. Состоит из различных деталей. Его задача – приведение в работу самого исполнительного механизма. Проще говоря – это якорь или иной подвижный элемент, оснащенный возвратной пружиной и контактами.
3. Исполнительный. Выполняет работу по передаче воздействия на силовое оборудование. Эту роль играет контактная группа силовой части.

Такие устройства устанавливаются вместе с остальной автоматикой в распределительном щите

Реле представляет собой катушку, обмотка которой содержит большое количество витков медного изолированного провода. Внутри катушки находится металлический стержень (сердечник), закрепленный на Г-образной пластине, называемой ярмом. Катушка и сердечник образуют электромагнит, а сердечник, ярмо и якорь образуют магнитопровод реле.
Над сердечником и катушкой расположен якорь, выполненный в виде пластины из металла и удерживаемый при помощи возвратной пружины. На якоре жестко закреплены подвижные контакты, напротив которых расположены соответствующие пары неподвижных контактов. Контакты реле предназначены для замыкания и размыкания электрической цепи.
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.
Применяются, как правило, во вспомогательных целях в следующих случаях:

• В системах защиты с замедленным срабатыванием.
• Для приведения в действие более мощного реле. В некоторых случаях бывают такие значения пускового тока, что реле не выдержит нагрузки и перегорит. Для этих целей используют специальные пускатели, на которые подают ток с промежуточного реле.
• При необходимости одновременного включения и выключения нескольких цепей, например, отключение электродвигателя и включение сигнализации.

Современные твердотельные реле (ТТР) представляют собой модульные полупроводниковые приборы, являющиеся силовыми электропереключателями.
Ключевые рабочие узлы этих устройств представлены симисторами, тиристорами или транзисторами. ТТР не имеют подвижных частей, чем отличаются от электромеханических реле.

Размер твердотельного реле во многом зависит от максимально допустимой нагрузки и возможности отводить тепло путем теплопередачи и конвекции ( )
Внутреннее устройство этих приборов может сильно различаться в зависимости типа регулируемой нагрузки и электрической схемы.
Простейшие твердотельные реле включают такие узлы:

• входной узел с предохранителями;
• триггерная цепь;
• оптическая (гальваническая) развязка;
• переключающий узел;
• защитные цепи;
• узел выхода на нагрузку.

Входной узел ТТР представляет собой первичную цепь с последовательно подключенным резистором. Предохранитель в эту цепь встраивается опционально. Задача узла входа – принятие управляющего сигнала и передача команды на коммутирующие нагрузку переключатели.

При переменном токе для разделения контролирующей и основной цепи применяют гальваническую развязку. От её устройства во многом зависит принцип работы реле. Ответственная за обработку входного сигнала триггерная цепь может включаться в узел оптической развязки или располагаться отдельно.

Конструктивное строение прибора

Электромагнитные устройства подключаются к электроцепи, осуществляющей контроль или регулировку изделий, которые подключены к силовому узлу, для преобразования.

Запуск может осуществляться влиянием различного рода факторов: электропитание, световая энергия, гидростатическое или давление газа.
Конструктивное устройство электромагнитного реле:1 – пружина; 2 — подвижный якорь; 3 — ферромагнитный стержень (сердечник); 4 – катушка; 5 — основание; 6 – один или несколько неподвижных контактов; 7 – исполнительный орган
Согласно стандартам, простейшее контактное устройство координируется тремя основными участками: воспринимающий, промежуточный и исполнительный. Каждый из них представлен индивидуальным механизмом, отвечающим за определенные действия в коммутационной системе.
Первичный, так называемый, чувствительный элемент производит реакцию на входящий параметр и трансформирует его в физическую величину, требующуюся для функционирования контактора.

Такой воспринимающий механизм воплощен в электромагнитной катушке с сердечником — на схеме обозначен номером 4. В зависимости от сети, к нему может быть подключено или переменное, или постоянное напряжение.
Промежуточное звено начинает сравнительный анализ преобразованной величины с заложенным образцом. Как только достигается заданное значение, узел передает сигнал чувствительного механизма исполнительному. Этот участок состоит из пружин противодействия (1) и успокоителей.
Успокоительные элементы в контакторе используются для устранения колебаний подвижных сегментов, а в реле времени — для обеспечения необходимого временного интервала
В производственной части посредством коммутационных линий (6), расположенных на корпусе над колодкой, воспроизводится влияние на подчиненную линию и контакты замыкаются.
Прибор содержит сердечник, группу соединений, катушку, пружину. При этом реле, которое предназначается для электрических цепей переменного тока, имеет сердечник, изготовленный из стальных пластин. Такая конфигурация экономит энергию при прохождении через него переменного тока. А реле для цепей, имеющих постоянный ток, обладает сердечником, сделанным из куска металла.
Прибор имеют клеммы для подсоединения проводов, а также подвижную пластину, посредством которой смещаются контакты подвижной группы.

В настоящее время выпускаются модели, имеющие схожую конструкцию, для различных параметров напряжения.

Принцип работы

Не менее важно знать, как работает промежуточное реле. Принцип действия следующий: при подаче напряжения на управляющую катушку, магнитный поток, появившийся в сердечнике, втягивает механизм контактов. Последние в свою очередь меняют положение, и переключаются, при этом размыкая или замыкая контакты.
Работа твердотельного реле довольно проста. Большинство ТТР предназначено для управления автоматикой в сетях 20-480 В.

Оптическая развязка позволяет создавать управленческие сигналы минимальной мощности, что критически важно для датчиков, работающих от автономных источников питания ( )
При классическом исполнении в корпус прибора входит два контакта коммутируемой цепи и два управляющих провода. Их количество может изменяться при увеличении количества подключенных фаз. В зависимости от наличия напряжения в управляющей цепи, происходит включение или выключение основной нагрузки полупроводниковыми элементами.
Особенностью твердотельных реле является наличие небесконечного сопротивления. Если контакты в электромеханических устройствах полностью разъединяются, то в твердотельных отсутствие тока в цепи обеспечивается свойствами полупроводниковых материалов.
Поэтому при повышенных напряжениях возможно появление небольших токов утечки, которые могут негативно сказаться на работе подключенной техники.
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.
Действует устройство по такому принципу. Помещенный в катушку индуктивности подвижный якорь отжат возвратной пружиной. Не его наружной части закреплена одна группа контактов, в то время, как другая группа находится в статичном положении на расстоянии от первой. В момент подачи импульса на катушку, якорь притягивается, и контакты соприкасаются между собой.
Понять, как работает реле, проще, если знать алгоритм работы магнитного пускателя. Эти устройства идентичны, разница только в размерах и назначении.
Схематическое изображение работы электромеханического релеПолезная информация! Если знать принцип действия реле, его легко можно будет отремонтировать при поломке. Чаще для этого требуется замена катушки индуктивности. Однако бывает и отгорание контактов, что случается при попадании в устройство пыли или иных инородных тел. Если контакты неплотно прилегают один к другому, возникает нагрев. Тогда они либо привариваются, либо расплавляются.
Принцип работы 4-х контактного реле ничем не отличается от других. Устройство всех электромагнитных устройств одинаково. Различия только в расположении контактной группы.
Сейчас такие устройства практически не используются, электротехника переходит на электронные устройства
Очень важно понимать, как работает данное устройство. При подаче напряжения на катушку возникает магнитное поле, которое примагничивает якорь. Одновременно с этим соединяются контакты, которые приводятся в действие посредством данного якоря. Эти контакты являются элементами цепи управления и выполняют следующие функции: управляют защитой, подают питание к замыкателю катушки электрического мотора, а также отключают это питание.
При подключении происходит следующее: сначала происходит запуск устройства, включается индикатор, срабатывает пусковой механизм, замыкается оставшаяся пара соединений, и заводится электродвигатель.Зачастую прибор размыкает реверс механизма, что исключает резкое включение двигателя.
Срок службы устройства зависит от численности их срабатывания. Иначе говоря, долговечность характеризуется количеством циклов сработок и восстановлением в свое изначальное состояние. Уровень защищенности электрооборудования от негативных факторов оценивается временем перехода из одного расположения в другое.

Как только на катушку приходит ток, якорь втягивается под действием возникшей электромагнитной силы, замыкая подвижные контакты на якоре и неподвижные контакты на корпусе. При замыкании контактов включается цепь управления. Это может быть система защиты, сигнализация, цепь запуска электродвигателя. Групп контактов, в зависимости от назначения реле, может быть несколько.
В исходном состоянии, пока на обмотку реле не подано напряжение, якорь под воздействием возвратной пружины находится на некотором расстоянии от сердечника.
При подаче напряжения в обмотке реле сразу начинает течь ток и его магнитное поле намагничивает сердечник, который преодолевая усилие возвратной пружины, притягивает якорь. В этот момент контакты, закрепленные на якоре, перемещаясь, замыкаются или размыкаются с неподвижными контактами.

После отключения напряжения ток в обмотке исчезает, сердечник размагничивается, и пружина возвращает якорь и контакты реле в исходное положение.

Разновидности

Контакторы промежуточного типа разгружают основные исполнительные устройства. Иначе условия дугогашения станут более строгими, что обусловит нерентабельность производства, например, таких мощных источников, как ТЭС.
Классификация электромагнитных коммутаторов осуществляется согласно основным признакам и характеристикам, а именно:

• по способу включения;
• особенности конструкции — численность и тип обмоток, а также количество, состояние и мощность контактных линий;
• принципу действия;
• по времени срабатывания и возврата в начальное положение.

Исходя из назначения, контакторы производятся с обмоткой напряжения или тока либо двумя разновидностями одновременно. Выделяют два унифицированных метода их подсоединения.

Электромагнитный прибор обязан включаться не только при стандартном режиме функционирования источника питания, но и при аварийных показателях, работая на понижение тока до 40%
Первый тип подключения – сериесный. Прибор включен последовательно в секциях обмоток других устройств и функционирует от тока, протекающего по контуру этой цепи.
Следующий – шунтовый. Включается на номинальные показатели напряжения источника оперативного тока.
Особенности устройства предполагают образцы с одним витком обмотки напряжения или тока (РП-23, РП-252), двумя (РП-11) и нечасто с тремя.
Реле постоянного тока (РП-23) производятся на такие номинальные значения напряжения: 12, 24, 48, 110 и 220 В, переменного (РП-24) – 127, 220 и 380 В.

Устройство РП-23: электромагнит с обмоткой, якорь с хвостовиком, неподвижные и подвижные контакты, пружина, регулирующая пластинка. Контактор установлен на цоколе и закрыт кожухом
Коммутаторы типов РП-23 и РП-24 предназначены для функционирования на гальваническом токе и имеют по 5 контактных линий, которые могут быть применены в разных сочетаниях. Различия между ними в их устройстве.
Второй вид устройств оснащен встроенным механическим указателем расцепления. Их расходуемая мощность при базисном напряжении составляет 6 Вт.
Серии РП-25 и РП-26 работают исключительно на переменном токе и устроены аналогичным образом, как и предыдущие приборы.

Дополнительный элемент – короткозамкнутый виток на сердечнике с катушкой, предназначенный для устранения вибраций движущейся части механизма. Их потребляемая энергия одинаковая – 10 Вт.
В последнее время ЗАО ЧЭАЗ (завод по производству электроаппаратов в Чебоксарах) вместо указанных выше модификаций производят переориентировку на модернизированные модели.

Это коммутаторы РП16-1 (гальванический ток) и РП16-7 (переменный ток), оснащенные двумя размыкающими и четырьмя замыкающими контактными группами.
Распределитель нового поколения РП16-7 направлен на включение в селективные силовые схемы защиты и автоматики для коммутирования электронагрузки
Двух- и трехобмоточные периферийные устройства обычно используют в нескольких случаях. Рассмотрим, какие задачи они решают и какой тип прибора для этого потребуется:

1. При потребности активирования режима работы от тока и удержания от напряжения, например, серия РП-232 с одновитковой рабочей обмоткой.
2. Если необходимо действие устройства от напряжения и воздержание от электричества — РП-233 на два удерживающих токовых витка.

Таким же образом, взамен вышеописанных контакторов ЧЭАЗ внедряет новые образцы РП-16-2 – РП16-4 и РП17-1 – РП17-5.

Контактные устройства применяются в сегменте связи и автоматики. Исходя из принципа работы, их разделяют на нейтральный и поляризованные (импульсные) виды.
Основное различие между ними – в первых смещение якоря не подчинено полярности управляющего сигнала, у вторых — наоборот, имеют прямую зависимость от направления движения заряженных частиц в обмотке.
Нейтральные выключатели имеют самое простое устройство, состоящее из двух систем: контактного и магнитного вида.
В контактной группе есть два неподвижных и один обобщенный подвижный контакт. Магнитный узел состоит из якоря, электромагнита и ярма.
Схема электромагнитного реле нейтрального типа: в) со втягиваемым внутрь катушки якорем. Если сигнал управления находится на максимальном расстоянии – якорь удален от сердечника – одна пара контактов замкнута, а другая – разомкнута

Дополнительно нейтральные аппараты разделены по характеру движения якоря: угловой (поплавковый) и втяжной.
Для снижения резисторных сил магнитного воздушного канала между подвижной пластиной и сердечником. Последний оснащается полюсным наконечником.
Такие релейные электросхемы применяются в системах управления производственных станков и машин. РЭС-6 является одним из представителей слаботочных контакторов нейтрального класса.

Устройство может иметь вид двухпозиционного или одностабильного. Его номинальное напряжение работы 80-300 В, коммутационный ток – 0,1-3 А-В.
Схема электромагнитного реле поляризационного типа: а) клапанный с замыкающими и размыкающими контактами; б) клапанный только с замыкающими контактами
Согласно двум размещенным в разделе схемам, комплектация всех подвидов нейтральных контакторов составлены из таких элементов:

• блок с обмоткой (1);
• якорь (2);
• питающие выводы обмотки (3);
• ответная часть (4);
• контактные пружины (5);
• замыкающие линии (6);
• подвижные контакты (7);
• размыкающий контакт (8);
• возвратная пружина (9);
• якорь (10);
• штифт отлипания (11);
• сердечник (12);
• проводниковое покрытие (13);
• линейные изоляторы (14).

Импульсная категория составлена из таких же систем. Однако магнитный участок дополнительно оснащен двумя стержнями с обмоткой, а также контактной тягой и постоянным магнитом, создающим поляризующий поток.
Благодаря такому типу подачи устремление электромагнитной силы, воздействующей на якорь, меняется исходя из направленности силового потока в катушке.
Конструкция поляризованного реле ИМШ1-0,3: катушка, постоянный магнит с полюсными надставками и пластиной, стойка, пружина, линии связи. Увеличение быстроты реакции прибора достигается за счет материала изготовления сердечника – листовой стали

Контакторы ИМШ1-0,3 широко распространены в качестве путевого релейного механизма в импульсных защитных (РЗ) схемах гальванического тока.
ИМВШ-110 задействуют в цепях переменного тока. Технически оно состоит из диодного моста, преобразующего переменные силы в постоянную величину.

Время срабатывания промежуточного механизма (t притяжения) – период с момента поступления команды на сработку до начала увеличения выходных параметров.
Это значение полностью подчинено конструкционным особенностям реле, схеме его подключения и входного сигнала.
Время отключения (t отпускания) – интервал от подачи сигнала на выключение до достижения выходным параметром наименьшего значения.
Схема блока замедления при срабатывании реле РП18. Процесс замедления обеспечивается посредством полупроводниковых схем, к выходу которых и подключены обмотки реле

К рассматриваемому типу реле предъявляются повышенные требования по быстродействию. В зависимости от временного интервала срабатывания, устройства классифицируют следующим образом:

• быстродействующие – время замедления на притяжение и отключение до 0,03 с (например, РЭП37-13, РП 17-4М);
• нормальные – 0,15–0,20 с (серия RE);
• медленные – 1,0-1,5 с (НММ4–250, НММ4–500);
• временные – более 1,5 с (РП18-2-РП18-5).

На рынке такие модификации представлены различными производителями. Поэтому в зависимости от марки, конструкция реле может несущественно отличаться.
Однако с помощью маркировки, нанесенной на устройство, можно точно определить параметры изделия.

Промежуточные приборы подразделяются по типу переключения на максимальные и минимальные. Максимальные устройства способны увеличивать установленный показатель до определенного рубежа. Минимальные приспособления работают для понижения определенного показателя.

Реле классифицируются по способу работы: прямые и косвенные. Работа прямых типов происходит, напрямую подключая и отключая различные цепи. Косвенные реле работают посредством цепей иных механизмов.
Реле также делятся по назначению: измерительные, логические и комбинированные. Измерительные приборы обладают настройкой в установленном интервале срабатывания. Логические приборы работают по одному уровню и используются в дискретных схемах. Комбинированные устройства содержат несколько групп реле, которые объединены в общую логическую цепь.

Приборы различаются по месту подсоединения: вторичные и первичные. Вторичные устройства подсоединяются посредством индуктивной, емкостной или другой связи. Первичные реле присоединяются напрямую в электрическую цепь.
Промежуточные устройства обладают собственными конструктивными особенностями и имеют следующие характерные черты:

1. Полупроводниковые реле. Эти устройства не обладают коммутационными контактами, при этом цепи смыкаются и размыкаются посредством подаваемого напряжения.
2. Индукционные приспособления. В этих приборах напряжение, при помощи которого осуществляется управление, поступает от соседней катушки.
3. Магнитоэлектрические устройства. Механизм этой модели основывается на магните, при помощи которого вращается катушка, размыкающая и смыкающая цепи.
4. Поляризационные реле. Принцип работы таких приборов основан на полярности, посредством которой осуществляется переключение.

Преимущества и недостатки ТТР

Твердотельные реле не зря вытесняют с рынка обычные пускатели и контакторы. Эти полупроводниковые приборы обладают множеством преимуществ перед электромеханическими аналогами, которые заставляют потребителей останавливать выбор именно на них.

Реле для микросхем имеет компактные размеры и сильно ограничены по максимально пропускаемому току. Крепятся они преимущественно путем припаивания специальных ножек
К таким достоинствам относят:

1. Низкое потребление электроэнергии (на 90% меньше).
2. Компактные габариты, позволяющие монтировать устройства в ограниченном пространстве.
3. Высокая скорость запуска и отключения
4. Пониженная шумность работы, отсутствуют характерные для электромеханического реле щелчки.
5. Не предполагается техническое обслуживание.
6. Длительный срок службы благодаря ресурсу в сотни миллионов срабатываний.
7. Благодаря широким возможностям по модификации электронных узлов, ТТР имеют расширенные сферы применения.
8. Отсутствие электромагнитных помех при срабатывании.
9. Исключается порча контактов вследствие их механического удара.
10. Отсутствие прямого физического контакта между цепями управления и коммутации.
11. Возможность регулирования нагрузки.
12. Наличие в импульсных ТТР автоматических цепей, защищающих от перегрузок.
13. Возможность использования во взрывоопасных средах.

Указанных преимуществ твердотельных реле не всегда достаточно для нормальной работы оборудования. Именно поэтому они ещё не полностью вытеснили электромеханические контакторы.

Для стабильной работы мощных твердотельных реле важен эффективный отвод тепла, потому что при повышенных температурах резко искажается напряжение нагрузки ( )
ТТР имеют и недостатки, которые не позволяют им использоваться во многих случаях.
К минусам относят:

1. Невозможность работы большинства устройств с напряжениями свыше 0,5 кВ.
2. Высокая стоимость.
3. Чувствительность к высоким токам, особенно в пусковых цепях электродвигателей.
4. Ограничения по использованию в условиях повышенной влажности.
5. Критическое снижение рабочих характеристик при температурах ниже 30°С мороза и выше 70°С тепла.
6. Компактный корпус приводит к избыточному нагреву устройства при стабильно высоких нагрузках, что требует применения специальных устройств пассивного или активного охлаждения.
7. Возможность расплавления устройства от нагрева при коротком замыкании.
8. Микротоки в закрытом состоянии реле могут быть критическими для работы оборудования. Например, подключенные в сеть люминесцентные лампы могут периодически вспыхивать.

Таким образом, твердотельные реле имеют определенные сферы применения. В цепях высоковольтного промышленного оборудования их использование резко ограничено из-за несовершенных физических свойств полупроводниковых материалов.
Однако в бытовой технике и автомобильной промышленности ТТР занимают прочные позиции за счет своих положительных свойств.

О чем расскажет маркировка

В маркировке контакторов указан полный набор данных о назначении и особенностях конструкции, в том числе информация о климатическом исполнении.
Расшифровка модели ТКЕ520ДГ: устройство с выдержкой обмотки до 30 В, а контактов — до 5 А, есть два замыкающих контакта, конструкцией прибора предусмотрен долгосрочный режим работы, выполнен герметично

Рассмотрим подробно структуру условного обозначения на примере ПЭ41(Н) (*)(*)(*)(*)(*)/(*)(*)(*)(*)5:

1. РЭП — реле электромагнитное промежуточное.
2. 37 (Н) – номер разработки.
3. (*) — обозначение рода тока в цепи включающей обмотки: 1 — постоянного тока; 2 — переменного тока.
4. (*) — вид замедления: 1 — замедленные при включении; 2 — замедленные при отключении.
5. (*) — значение исходя из численности обмоток;
6. (*)(*) — числовое значение замыкающих и размыкающих контактов;
7. (*)(*) — напряжение или ток силовой намотки: постоянный (D) и переменный (А);
8. (*)(*) — обозначение электросилы удерживающих обмоток;
9. (*) — вид и технология подсоединения тыловых проводниковых линий: 1 – с ламелями под пайку; 2 – монтаж с винтовой фиксацией; 3 — крепление клеммами к разъемной колодке.
10. (*)5 — климатическое оформление и категория размещения по ГОСТ: УХ — умеренно-холодный; В — всеклиматический.

При выборе необходимой модели коммутирующего устройства берутся во внимание не только его электротехнические параметры, но и среда, в которой оно будет работать.

Подбор контактора производится исходя из требуемых характеристик: питающей силы (В), расходуемой мощности (Вт), коммутируемого тока (А), групп контактов, время сработки (с), размеров
Несмотря на предусмотренное высокое качество коммутатора, основной недостаток заключен в системе контактов.

Предполагается, что чистая связная группа может находиться только в герметичных условиях вакуума. Если же воздействует основной отрицательный фактор – контакт с воздухом – на них начинает образовываться оксидная пленка.

Схема устройства электромагнитного реле

Схемы подключения твердотельных реле могут быть самые разнообразные. Каждая электрическая цепь строится, исходя из особенностей подключаемой нагрузки. В схему могут добавляться дополнительные предохранители, контроллеры и регулирующие устройства.

Благодаря тому, что цепи управления и нагрузки в приборе не перекрываются, их электрические характеристики могут отличаться любыми параметрами ( )
Далее будут представлены наиболее простые и распространенные схемы подключения ТТР:

• нормально-открытая;
• со связанным контуром;
• нормально-закрытая;
• трехфазная;
• реверсивная.

Нормально-открытая (разомкнутая) схема – реле, нагрузка в котором находится под напряжением при наличии управляющего сигнала. То есть подключенная техника оказывается в отключенном состоянии при обесточенных входах 3 и 4.

Перед покупкой реле необходимо определиться с требуемым типом его первоначального состояния (замкнутое или разомкнутое), чтобы обеспечить правильную работу подключенной техники ( )
Нормально-замкнутая схема – подразумевается реле, нагрузка в котором находится под напряжением при отсутствии управляющего сигнала. То есть подключенная техника оказывается в рабочем состоянии при обесточенных входах 3 и 4.
Существует схема подключения твердотельного реле, в которой управляющее и нагрузочное напряжение одинаково. Такой способ можно использовать одновременно для работы в сетях постоянного и переменного тока.
Трехфазные реле подключаются несколько по иным принципам. Контакты могут соединяться в вариантах «Звезда», «Треугольник» или «Звезда с нейтралью».

Выбор трехфазной схемы подключения реле во многом зависит от особенностей работы техники, подключенной к нему в качестве нагрузки
Реверсные твердотельные реле применяются в электродвигателях в соответствующем режиме. Они изготавливаются в трехфазном варианте и включают два контура управления.

Если для реле важно соблюдение полярности подключения контактов, то на маркировке всегда будет указано, куда подключать фазу и ноль

Собирать электрические цепи с ТТР необходимо только после их предварительной прорисовки на бумаге, потому что неверно подключенные устройства могут выйти из строя из-за короткого замыкания.
Подсоединение реле является одним из важных мероприятий. От этого зависит функциональные способности других устройств, которые являются элементами рабочей цепи.
После монтажа реле, его нужно подсоединить к электрической схеме. Для этой цели нужны добавочные связующие компоненты. Конструкция прибора имеет несколько контактных групп: нормально — открытые и нормально – закрытые.
Подсоединение реле происходит двумя способами:

1. Последовательное подключение. Применяется для цепей, имеющих мгновенные и кратковременные сработки.
2. Параллельное соединение. Такой вид подключения в большинстве случаев предназначен для быстродействующих реле, время срабатывания которых составляет 0,02 секунды.

Для правильного подключения промежуточного реле необходимо придерживаться следующих правил:

1. Необходимо предварительно проверить прибор на работоспособность. При этом подсоединяются контакты катушки к системе питания, в результате чего происходит щелчок, который говорит о переключении контактов.
2. Нулевой провод должен напрямую быть подсоединен к одной из клемм катушки.
3. Фазный провод подсоединяется с кнопкой Стоп, которое имеет замкнутое состояние и служит для разъединения цепи.

При этом другой контакт кнопки соединяется с фазным проводом. Затем эти фазные провода присоединяются к контактам, которые должны иметь разомкнутое состояние. Далее нагрузка подключается к замкнутым контактам. При этом один из контактов нагрузки должен быть подсоединен промеж пусковой кнопки и кнопки Стоп.
Данные устройства требует периодическую проверку и регулировку. При этом нужно знать основные положения. Чтобы уменьшить напряжение срабатывания и замедлить его, нужно уменьшить начальное расстояние между якорем и сердечником. Уменьшение конечного расстояния способствует уменьшению возвратного напряжения, а также задержке возврата.
В случае повышения количества замыкающих контактов, и затягивания пружин, повышается напряжение, а также происходит задержка возврата. При этом увеличение количества размыкающих контактов ведет к задержке времени срабатывания, а также увеличению напряжения.
При помощи этих основных правил можно выбрать подходящий метод для изменения показателей реле. Одновременно с этим стоит учитывать, что эти способы влияют на работу контактов.
После установки промежуточного механизма его необходимо подключить к электросхеме. Для этого будут задействованы контакты катушки, а также дополнительные связующие элементы.

Обычно, в устройстве насчитывается несколько контактных пар: NO – нормально-открытые и нормально-закрытые (NC).
Распределение групп в представленной электросхеме: 10-11 – нормально-замкнутые контакты; 11-12 – нормально-разомкнутые; контакты 1 (фаза) – 3 (ноль) – напряжение питания реле
В первой позиции предполагается полное лишение подачи сигнала на катушку. Поскольку в ней нет полярности, внутреннее соединение контактной группы может выполняться в хаотичном порядке.
Для подключения обзорного механизма рассмотрим схематические указания. Предполагаемое напряжение в катушке может составлять: 12, 24 или 220 В.

Электросхема прибора без подключения к сети. Его установка осуществляется в схемах управления и автоматики. Месторасположение — между главным исполнителем и источником задачи
Регулирование электронного пускателя разберем на примере самой распространенной модели РП-23. Процесс состоит из следующих этапов:

1. Проверяя напряжение пуска и возврата с подачей источника гальванического тока на катушку, осуществляем нерезкое регулирование.
2. На момент притягивания якоря у подвижного узла системы должен быть совместный ход 0,1-1,5 мм. Методом подгиба хвостовика на Г-образную пластину осуществляем корректировочную процедуру.
3. Между активным и неактивным контактом уровень зазора устанавливается в пределах значений 1,5-2,5 мм. Настройка прогиба выполняется поджиманием угольника неподвижных контактов и верхнего упора подвижной системы.
4. При конечном расположении якоря (замыкание) провал неактивных контактов будет 0,3-0,4 мм.
5. В середине плоскости подвижные и неподвижные контакты должны совпадать. Корректировка производится путем перемещения пластины и направляющей скобы.

Таким же методом воспроизводится и настройка параметров реле РП-25, однако исключается зазор между катушкой с сердечником и якорем в притянутом состоянии.

На принципиальных схемах катушка электромагнитного реле изображается прямоугольником и буквой «К» с цифрой порядкового номера реле в схеме. Контакты реле обозначаются этой же буквой, но с двумя цифрами, разделенными точкой: первая цифра указывает на порядковый номер реле, а вторая на порядковый номер контактной группы этого реле. Если же на схеме контакты реле расположены рядом с катушкой, то их соединяют штриховой линией.
Запомните. На схемах контакты реле изображают в состоянии, когда на него напряжение еще не подано.
Электрическую схему и нумерацию выводов реле производитель указывает на крышке, закрывающей рабочую часть реле.
На рисунке видно, что выводы катушки обозначены цифрами 10 и 11, и что реле имеет три группы контактов:7 — 1 — 48 — 2 — 59 — 3 — 6
Здесь же под электрической схемой указаны электрические параметры контактов, показывающие, какой максимальный ток они могут пропустить (коммутировать) через себя.

Контакты данного реле коммутируют переменный ток не более 5 А при напряжении 230 В, и постоянный ток не более 5 А при напряжении 24 В. Если же через контакты пропускать ток больше указанного, то они очень скоро выйдут из строя.
На некоторых типах реле производитель дополнительно нумерует выводы со стороны присоединений, что очень удобно.
Для удобства эксплуатации, замены и монтажа реле применяют специальные колодки, которые устанавливаются на стандартную DIN-рейку. В колодках предусмотрены отверстия для контактов реле и винтовые контакты для подключения внешних проводников. Винтовые контакты имеют нумерацию контактов, которая соответствует нумерации контактов реле.
Также на катушках реле указывают род тока и рабочее напряжение обмотки реле.
На этом пока закончим, а во второй части рассмотрим основные параметры и подключение электромагнитных реле, где на примерах простых схем разберем работу реле.

До встречи на страницах сайта.Удачи!
1. И. Г. Игловский, Г. В. Владимиров – «Справочник по электромагнитным реле», Л., Энергия, 1975 г.2. М. Т. Левченко, П. Д. Черняев – «Промежуточные и указательные реле в устройствах релейной защиты и автоматики», Энергия, Москва, 1968, (Б-ка электромонтера, вып. 255).3. В. Г. Борисов, – «Юный радиолюбитель», Москва, «Радио и связь» 1992 г.

Зачем человеку промежуточное реле

Промежуточные реле используют, когда возникает необходимость усиления сигнала, требуется гальваническая развязка цепей. Термостат выдает напряжение единицы вольт, отопление питается стандартной промышленной сетью 230 (400) вольт. Идеальным решением бывает для установленного оборудования усилить сигнал, используя реле. Актуально для больших площадей, мощность стандартного термостата сильно ограничена, производительный стоит денег.
Схожая ситуация при обилии приборов. Десятках, сотнях конвекторов, развешенных вдоль стен. Дорогой термостат физически неспособен управлять уймой техники. Ставится промежуточное реле. Вослед включают иные типы силовых реле, связка управляет обогревателями по единому сигналу термостата на всей площади объекта.
Тривиальный пример, объясняющий назначение промежуточных реле. Используются, где возможны наводки, огрубляя требования к входному сигналу. Импульсное реле с порогом срабатывания 1 мВ легко обманывается возникающими в сети 230 вольт наводками. Актуально для линий значительной протяженности.
Китайский прерыватель цепи

Выводы и полезное видео по теме

Представленные видеоролики помогут лучше понять работу твердотельных реле и ознакомиться со способами их подключения.
Смонтировать электрическую цепь из твердотельного реле и датчика может практически каждый человек.
Однако планирование рабочей схемы требует базовых знаний в электротехнике, потому что неправильное подключение может привести к удару током или короткому замыканию. Зато в результате правильных действий можно получить массу полезных в быту приборов.

Электромагнитные промежуточные реле

Их непосредственная функция заключается в связи между различными составляющими элементами релейной защиты. Они используются для передачи и усиления сигналов от других видов реле к устройствам постоянного или переменного тока. Промежуточные реле передают действие от измерительных реле к коммутирующему выключателю для отключения, действующего электропривода в момент опасного режима работы или производства планового выключения.
Конструкция промежуточного реле включает в свой состав электромагнит и приставку времени на полупроводниках. Управление выдержки времени достигается ха счет поворота резистора против часовой стрелки – оно снижается. Поворот резистора по часовой стрелке служит для повышения величины времени.
Рис. № 1.Общий внешний вид и схема промежуточных реле РП-23, Рп-232, РП-233

1. Сердечник (1) реле изготовлен из шихтованного металла, этим достигается замедление и снятие эффекта вихревых токов.
2. Для предотвращения залипания якоря (2) во время остаточного намагничивания в специальном вырезе полюса электромагнита прессуется немагнитная пластина (9).
3. Для увеличения вибростойкости реле, используется противодействующая пластина. В наличии должен быть обязательно уравновешивающий груз, который устанавливается на окончании якоря.
4. Бронзовые пружины (12) с серебряными контактами для повышения надежности на свободных концах разрезаются по вдоль оси. Кроме этого, наличие бронзовых пружин снижает вибрацию при замыкании контактной группы.
5. Зазор, который есть между сердечником и якорем обуславливает напряжение срабатывания устройства.
6. Натяжение возврата зависит от высоты немагнитной пластины и ее расположением над плоскостью переднего полюса шихтованного сердечника.
   

Рис. №2. Общий вид промежуточного реле РП-25.
1- шихтованный магнитопровод; 2 — катушка; 3 — якорь, 4 – контакты неподвижные; 5 – подвижные контакты; 6 – возвратная пружина; 7 – скоба направляющая; 8 – пластина; 9 – цоколь; 10 – хвостовик скобы якоря; 11 – короткозамкнутый виток, служит для снижения вибрации; 12 – бронзовая, фиксирующая положение, пластина; 13 – упорная колодка для подвижной контактной группы; 14 – верхняя колодка для неподвижной контактной группы.
Пробивное напряжение ее превышает 220В, переходное сопротивление выше 1 кОм. Со временем, например, через полгода, воздействие воздуха повышает сопротивление почти в 100 раз. Повысить устойчивость контактов может чистое золото или сплав золота и никеля.
Платиновые контакты устойчивы при вредном воздействии в атмосфере сернистых газов, но отличаются неустойчивостью в парах органических веществ.

Серебро неустойчиво при воздействии сернистых газов. Избежать отказов возможно при меньшем значении коммутирующего тока.
Повышается надежность контактов при помощи регулярного обслуживания реле, протиранием контактов, также надежность увеличивается при сильном нажатии на контактную группу.
Главной причиной, вследствие, которой происходит разрушение контактной системы, служит явление электрических разрядов, появляющихся в процессе размыкания и замыкания цепей. При ослабленном контакте появляется нагрев, при которой происходит снижение механической надежности и снижение прочностных характеристик материала контактных групп и самих контактов.
Относительно стабильное действие контактов обуславливается большим давлением на группу контактов.Для увеличения степени надежности используют параллельное и последовательное срабатывание контактных групп. При последовательном срабатывании контакты может разорвать, возникший большой ток. Параллельное подключение контактов увеличивает степень надежности замыкания цепи
Реле серии РП изготавливаются по модификациям для переменного, постоянного тока. Конструкционные отличия весьма специфичны, понятны не каждому, не представляют великого интереса. Реле переменного тока РП-25 аналогично структурой РП-23. Якорь расположен сбоку, не сверху. Переменный ток создает поле, придающее магниту большее ускорение. Следовательно, нет нужды, чтобы срабатыванию реле помогал собственный вес якоря.
Сообразно конструктивным особенностям отличается процесс настройки изделия. Для каждого типа реле идет по своей схеме, описываемой инструкцией. Сведения отыщем в справочниках. Одно реле способно функционировать при различных напряжениях. Обеспечивается намоткой соответствующего числа витков на рабочую катушку и варьированием диаметра жилы.
Для мастеров в справочниках небезынтересными станут сведения о марке провода намотки. Для РП-25 одножильный ПЭВ-2 с двухслойной винифлексовой изоляцией.

В одном электромагнитном реле часть контактов замыкающая, часть размыкающая. Позволительно использовать опосредованно, для управления запуском асинхронных двигателей. Совместная работа большого объема технологического оборудования невозможна без промежуточных реле. Простые действенные средства обеспечат синхронность системы.

Назначение

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.

Промежуточное или вспомогательное реле – это устройство, которое используется для контроля работы различных станков, комплексов и т. д., и позволяет обеспечить контроль сразу нескольких электрических цепей. К примеру, при помощи одного контакта осуществляется запуск станка, а другим производится выключение иного электрического устройства.

Фото – модульный ELF
Назначение реле промежуточного типа:

1. Для замыкания или размыкания отдельных и независимых друг от друга цепей;
2. Для замедления защитной реакции при необходимых высоких нагрузках;
3. С целью контроля основного устройства в условиях высокого напряжения.

Фото – схема
Конструкция устройства может варьироваться в зависимости от его назначения и производителя (Omron, VDC, CAD, РЭП15). Рассмотрим самый простой вариант. Стандартное двухпозиционное вспомогательное реле состоит из электромагнитной катушки, оснащенной сердечником. К ней подключается постоянный или переменный ток нагрузки в зависимости от рабочей сети.

Фото – конструкция OMRON
Главное назначение промежуточного реле – расцеплять и размножать отдельные контакты цепей. К примеру, если к нему подключить стандартный трехфазный электродвигатель, то произойдет следующее замыкание контактов:

1. Пуск. Включится сигнализация;
2. Сработает пускатель;
3. Замкнется последняя пара контактов и заведется двигатель.

В большинстве случаев, также промежуточное реле времени и контроля разрывает реверс двигателя, чем препятствует резкое выключение мотора. Важно понимать, что промежуточное электромагнитное реле может быть оснащенным несколькими группами контактов управления. Их количество зависит от назначения конкретного устройства.

• П – промежуточное;
• Э – Электромагнитного типа;
• 46 – номер серии;
• 1 – импульсный;

Если после этого продолжается маркировка, то она означает: количество рабочих замыкающих контактов и климатическое исполнение отдельно взятого устройства. Очень часто производитель опускает в описании эти моменты, но они обязательно должны значиться в сертификате качества и паспорте.

Фото – рп-21