Поляризованные электромагнитные реле

Поляризованные электромагнитные реле отличаются от нейтральных электромагнитных реле способностью реагировать на полярность управляющего сигнала. Магнитная цепь поляризованного реле дифференциального типа (рис. 1, а) имеет постоянный магнит 1. Поляризующий магнитный поток Ф0 проходит по якорю 2, разветвляется на два потока Ф1 и Ф2 в воздушных зазорах δ1 и δ 2 и замыкается по сердечнику 4. Для увеличения быстродействия реле сердечник собран из листовой электротехнической стали.

Якорь также собран из двух пластинок электротехнической стали и подвешен на стальной пружинке. Поток управления Фу создается двумя намагничивающими обмотками 5, расположенными на сердечнике.

Контактная система 3 реле имеет один переключающий контакт. Положение неподвижных контактов можно регулировать, изменяя настройку реле.

Если в обмотках ток отсутствует, то под действием силы притяжения, созданной потоком Ф0, якорь может находиться в одном из крайних положений, например в левом, как показано на рис. 1, а.

Рис. 1. Поляризованное электромагнитное реле

Потоки Ф1 и Ф2 обратно пропорциональны величине воздушных зазоров δ 1 и δ 2 между якорем и соответствующим полюсом сердечника. В среднем нейтральном положении потоки Ф1 и Ф2 одинаковы, и силы притяжения якоря к обоим полюсам сердечника равны: F1=F2. Однако это промежуточное положение сердечника неустойчиво. При смещении якоря влево поток Ф1 усиливается, а поток Ф2 ослабевает и происходит соответствующее перераспределение силы притяжения между полюсами: F1>F2.

Действие тока управления зависит от его полярности. Для переключения реле необходим ток, который создает в зазоре магнитный поток Фу, совпадающий по направлению с потоком Ф2. Ток обратной полярности усилит поток Ф1 и приведет только к увеличению контактного нажатия.

Для срабатывания реле поток Фу должен превысить максимальное значение потока Ф1 при минимальном значении зазора δ.

По мере движения якоря вправо зазор δ 1 увеличивается, поток Ф1 и его противодействующее влияние уменьшаются. В среднем положении наступает динамическое равновесие, после чего возросший поток Ф2 создает дополнительную силу, ускоряющую якорь. Это повышает быстродействие поляризованных реле. Для возврата контактной системы в начальное положение необходимо опять изменить полярность тока в управляющей обмотке.

Поляризованное реле, имеющее такую настройку, называется двухпозиционным. Оно переключается под действием разнополярных импульсов, причем после прекращения действия управляющего импульса контактная система реле не возвращается в исходное состояние.

В двухпозиционных поляризованных реле с преобладанием один из неподвижных контактов выдвинут за нейтральную линию (рис. 1, б). Такое реле реагирует на управляющие импульсы только определенной полярности и возвращается в исходное положение, когда управляющий импульс снят.

Существуют трехпозиционные поляризованные реле (рис. 1, в), в которых якорь удерживается пружинками в нейтральном положении. В зависимости от полярности управляющего сигнала замыкается левый или правый контакт реле. При прекращении входного сигнала якорь возвращается в исходное нейтральное положение. Такое реле эквивалентно двум поляризованным реле с преобладанием.

Поляризованные реле обладают большой чувствительностью. Мощность срабатывания реле составляет 0,01—5,0 мВт.

Высокое быстродействие допускает работу поляризованных реле с частотой включения 100—200 Гц.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Поляризованное реле что это такое

Реле — электрическое или электронное устройство (ключ), предназначенное для замыкания или размыкания электрической цепи при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных воздействий.

Обычно под этим термином подразумевается электромагнитное реле — электромеханическое устройство, замыкающее и/или размыкающее механические электрические контакты при подаче в обмотку реле электрического тока, порождающего магнитное поле, которое вызывает перемещения ферромагнитного якоря реле, связанного механически с контактами и последующее перемещение контактов коммутирует внешнюю электрическую цепь.

Основные части электромагнитного реле: электромагнит, якорь и переключатель. Электромагнит представляет собой электрический провод, намотанный на катушку с ярмом из ферромагнитного магнитомягкого материала. Якорь это обычно пластина из магнитного материала, через толкатели воздействующая на контакты.

Рис 1. Принцип действия реле, сверху — нормальное (обесточенное) состояние реле, снизу — включённое состояние реле.
1 — электромагнит (обмотка с ферромагнитным сердечником); 2 — подвижный якорь; 3 — контактная система (переключатель).

1.11.2. Электромагнитное реле постоянного тока.

Электромагнитные реле являются наиболее распространенными из группы электромеханических реле и получили широкое применение в устройствах автоматики, телемеханики и в вычислительной технике.

Если реле используются для переключения мощных цепей тока, то они называются контакторами. Реле и контакторы являются устройствами прерывистого действия. Электромагнитные реле по роду используемого тока делятся:

Реле постоянного тока подразделяются:

Нейтральные реле одинаково реагируют на постоянный ток обоих направлений, протекающий по его обмотке (т. е. положение якоря не зависит от направления тока в обмотке реле). Поляризованное реле реагирует на полярность сигнала. По характеру движения якоря нейтральные электромагнитные реле подразделяются на два типа:

На рисунке изображены реле с угловым перемещением якоря (а) и с втягивающим якорем (б).

Рис 2. Разновидности конструктивных схем реле:
1 – каркас с обмоткой; 2 – ярмо; 3 – выводы обмотки; 4 – колодка; 5 – контактные пружины;
6 – замыкающий контакт ЗК; 7 – подвижный контакт; 8 – размыкающий контакт РК; 9 – якорь; 10 – штифт отлипания; 11 – сердечник

При отсутствии управляющего сигнала якорь удален от сердечника на максимальное расстояние за счет возвратной пружины. В этом случае одна пара контактов замкнута (размыкающие контакты РК), а другая пара разомкнута (замыкающие контакты ЗК).

Принцип действия реле, изображенного на рисунке основан на следующем: при подаче тока в обмотку (катушку) создается магнитный поток, который, проходя через сердечник, ярмо, якорь и воздушный зазор δН(0), создает магнитное усилие, притягивающее якорь к сердечнику. При этом якорь, воздействуя на колодку, перемещает ее таким образом, что контакты ЗК замыкаются, а РК размыкаются. В некоторых конструкциях реле якорь при выключении тока под действием собственного веса возвращается в исходное положение. Таким образом, электромагнитное реле состоит из трех основных частей:

Магнитную цепь составляют сердечник, якорь, ярмо и воздушный зазор между якорем и сердечником.

При детальном рассмотрении работы реле в процессе срабатывания и отпускания наблюдаются четыре этапа.

.

.

.

1.11.3. Поляризованное реле.

В отличие от рассмотренных ранее нейтральных электромагнитных реле, у поляризованного реле направление электромагнитного усилия зависит от полярности сигнала постоянного тока в обмотке. Поляризация таких реле осуществляется при помощи постоянного магнита.

Существует много конструктивных разновидностей поляризованных реле, которые классифицируются по ряду признаков. По конструктивной схеме магнитной цепи различают реле с последовательной, параллельной (дифференциальной) и мостовой магнитными цепями, по числу обмоток управления – одно- и многообмоточные, по способу настройки контактов (по числу устойчивых положений якоря) различают двух- и трехпозиционные.

Поляризованные реле получили большое распространение в маломощной автоматике, особенно в следящих системах при управ­лении реверсивными двигателями.

К числу достоинств поляризованных реле относятся:

К недостаткам по сравнению с нейтральными электромагнит­ными реле относятся:

В поляризованных реле, как было отмечено, используют дифференциальные и мостовые схемы магнитных цепей, которые имеют много разновидностей (название цепей связано с типом электрической схемы замещения электромагнитной системы). На рисунке изображено поляризованное реле с дифференциальной схемой магнитной цепи.

Рис 3. Поляризованное реле ( а ) и способы настройки контактов ( б, в ) : 1, 1’ – намагничивающие катушки; 2 – ярмо; 3 – постоянный магнит; 4 – якорь; 5, 5’ – контакты

В данном случае якорь перекинется из левого положения в правое. При выключении сигнала якорь будет находиться в том положении, которое он занимал до выключения сигнала. Таким образом, результирующее электромагнитное усилие, действующее на якорь, будет направлено в сторону того зазора, где магнитные потоки суммируются.

Если теперь в обмотке 1 и 1′ (см рисунок а ) подать управляющий сигнал Iср такой величины, чтобы Фэ=∆Ф ( ), то при незначительном возрастании тока якорь перебросится в правое положение, так как, очевидно, правое усилие будет больше левого.

Магнитные потоки до момента переброски якоря будут соответственно равны:

После перехода якоря за нейтральную линию перераспределяющийся поток Ф0(п) создает дополнительное усилие, необходимое для перемещения якоря. Этим и объясняется, что поляризованные реле имеют незначительное время срабатывания, не превышающее нескольких миллисекунд. Кроме того, дополнительное усилие, сжимая контакты, позволяет при очень малой величине управляющего сигнала управлять относительно мощными электрическими цепями, т. е. коэффициент управления имеет значительную величину (до 5000), чего не достигает ни одно нейтральное реле.

Обычно отклонение якоря от нейтрали составляет 0,05–0,1 мм.

Рис 4. Поляризованное реле с мостовой схемой магнитной цепи.

Трехпозиционное реле имеет симметрично расположенные от нейтральной линии неподвижные контакты (рис. в ). Якорь при отсутствии управляющего сигнала удерживается в среднем положении с помощью специальных пружин (с двух сторон) или закрепляется на плоской пружине, упругость которой, создает устойчивое положение равновесия в среднем положении. При подаче сигнала в управляющую обмотку контакт на якоре замыкается с левым или правым контактом (в зависимости от полярности сигнала) и возвращается в нейтральное положение после снятия сигнала.

Поляризованные реле находят широкое применение в схемах автоматики благодаря своим характерным особенностям. Наличие нескольких обмоток позволяет использовать их в качестве логических элементов, небольшая мощность срабатывания – в качестве элементов контроля небольших электрических сигналов, малое время срабатывания и чувствительность к полярности входных сигналов – в качестве амплитудных модуляторов и демодуляторов. Благодаря высокой чувствительности поляризованные реле часто используют в маломощных цепях переменного тока с включением через выпрямитель.

1.11.4. Электромагнитное реле переменного тока.

В тех случаях, когда основным источником энергии является сеть переменного тока, желательно применять реле, обмотки которых питаются переменным током. При подаче в обмотку реле переменного тока якорь будет притягиваться к сердечнику так же, как и при постоянном токе. При одинаковых конструктивных размерах реле и равных значениях максимальной индукции среднее значение электромагнитного усилия у реле переменного тока вдвое меньше, чем у реле постоянного тока.

Электромагнитное усилие меняется (пульсирует) с удвоенной частотой 2ω, обращаясь в нуль дважды за период питающего напряжения. Следовательно, якорь реле может вибрировать, периодически оттягиваться от сердечника возвратной пружиной, что вызывает дрожание якоря и, как следствие, износ оси якоря.

Реле переменного тока имеют худшие параметры, чем реле постоянного тока, так как при одинаковых размерах имеют меньшее электромагнитное усилие и менее чувствительны. Кроме того, они сложнее и дороже, поскольку необходимо иметь шихтованный магнитопровод (набранный из отдельных листов, а также применять специальные меры для устранения вибрации якоря – явление, которое нежелательно, так как может привести к обгоранию контактов, прерыванию электрической цепи и др. поэтому для ослабления вибрации принимают специальные конструктивные меры.

Рис 5. Двухфазное реле переменного тока: 1 – магнитопровод; 2 – катушка; 3 – якорь

Рис 6. Реле переменного тока с короткозамкнутым витком.

1.11.5. Тепловое реле.

Принцип действия тепловых реле

Долговечность энергетического оборудования в значительной степени зависит от перегрузок, которым оно подвергается во время работы. Для любого объекта можно найти зависимость длительности протекания тока от его величины, при которых обеспечивается надежная и длительная эксплуатация оборудования. При номинальном токе допустимая длительность его протекания равна бесконечности. Протекание тока, большего, чем номинальный, приводит к дополнительному повышению температуры и дополнительному старению изоляции. Поэтому чем больше перегрузка, тем кратковременнее она допустима. Кривая 1 на рисунке устанавливается исходя из требуемой продолжительности жизни оборудования. Чем короче его жизнь, тем большие перегрузки допустимы.

При идеальной защите объекта зависимость tср (I) для теплового реле должна идти немного ни-же кривой для объекта.

Для защиты от перегрузок, наиболее широкое распространение получили тепловые реле с биметаллической пластиной.

Время-токовые характеристики теплового реле и защищаемого объекта.

Биметаллическая пластина теплового реле состоит из двух пластин, одна из которых имеет больший температурный коэффициент расширения, другая — меньший. В месте прилегания друг к другу пластины жестко скреплены либо за счет проката в горячем состоянии, либо за счет сварки. Если закрепить неподвижно такую пластину и нагреть, то произойдет изгиб пластины в сторону материала с меньшим. Именно это явление используется в тепловых реле.

Широкое распространение в тепловых реле получили материалы инвар и немагнитная или хромоникелевая сталь.

Нагрев биметаллического элемента теплового реле может производиться за счет тепла, выделяемого в пластине током нагрузки. Очень часто нагрев биметалла производится от специального нагревателя, по которому протекает ток нагрузки. Лучшие характеристики получаются при комбинированном нагреве, когда пластина нагревается и за счет тепла, выделяемого током, проходящим через биметалл, и за счет тепла, выделяемого специальным нагревателем, также обтекаемым током нагрузки.

Прогибаясь, биметаллическая пластина своим свободным концом воздействует на контактную систему теплового реле.

Время-токовые характеристики теплового реле.

Основной характеристикой теплового реле является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки (времятоковая характеристика). В общем случае до начала перегрузки через реле протекает ток Iо, который нагревает пластину до температуры qо.

При проверке времятоковых характеристик тепловых реле следует учитывать, из какого состояния (холодного или перегретого) происходит срабатывание реле.

При проверке тепловых реле надо иметь в виду, что нагревательные элементы тепловых реле термически неустойчивы при токах короткого замыкания.

Влияние температуры окружающей среды на работу теплового реле.

Нагрев биметаллической пластинки теплового реле зависит от температуры окружающей среды, поэтому с ростом температуры окружающей среды ток срабатывания реле уменьшается.

При температуре, сильно отличающейся от номинальной, необходимо либо проводить дополнительную (плавную) регулировку теплового реле, либо подбирать нагревательный элемент с учетом реальной температуры окружающей среды.

Для того чтобы температура окружающей среды меньше влияла на ток срабатывания теплового реле, необходимо, чтобы температура срабатывания выбиралась возможно больше.

Для правильной работы тепловой защиты реле желательно располагать в том же помещении, что и защищаемый объект. Нельзя располагать реле вблизи концентрированных источников тепла — нагревательных печей, систем отопления и т. д. В настоящее время выпускаются реле с температурной компенсацией (серии ТРН).

Конструкция тепловых реле.

Прогиб биметаллической пластины происходит медленно. Если с пластиной непосредственно связать подвижный контакт, то малая скорость его движения, не сможет обеспечить гашение дуги, возникающей при отключении цепи. Поэтому пластина действует на контакт через ускоряющее устройство. Наиболее совершенным является «прыгающий» контакт.

В обесточенном состоянии пружина создает момент относительно точки 0, замыкающий контакты 2. Биметаллическая пластина 3 при нагреве изгибается вправо, положение пружины изменяется. Она создает момент, размыкающий контакты 2 за время, обеспечивающее надежное гашение дуги. Современные контакторы и пускатели комплектуются с тепловыми реле ТРП (одно-фазное) и ТРН (двухфазное).

Тепловые реле ТРП.

Тепловые токовые однополюсные реле серии ТРП с номинальными токами тепловых элементов от 1 до 600 А предназначены главным образом для защиты от недопустимых перегрузок трехфазных асинхронных электродвигателей, работающих от сети с номинальным напряжением до 500 В при частоте 50 и 60 Гц. Тепловые реле ТРП на токи до 150 А применяют в сетях постоянного тока с номинальным напряжением до 440 В.

Тепловые реле РТЛ.

Тепловые реле РТТ Реле тепловое РТЛ предназначено для обеспечения защиты электродвигателей от токовых перегрузок недопустимой продолжительности. Они также обеспечивают защиту от не симметрии токов в фазах и от выпадения одной из фаз. Выпускаются электротепловые реле РТЛ с диапазоном тока от 0.1 до 86 А.

Тепловые реле РТТ.

Реле тепловые РТТ предназначены для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности, в том числе возникающих при выпадении одной из фаз, а также от не симметрии в фазах.

Реле РТТ предназначены для применения в качестве комплектующих изделий в схемах управления электроприводами, а также для встройки в магнитные пускатели серии ПМА в целях переменного тока напряжением 660В частотой 50 или 60Гц, в целях постоянного тока напряжением 440В.

Источник

Поляризованные реле в схемах на микроконтроллере

Основные виды электромагнитных реле

Главным назначением этих устройств является коммутация при больших токах нагрузки. Иначе говоря, они выполняют функции переключателей, которые посредством слабых токов включают цепи с большими токами. Если такую цепь включать напрямую без реле, то проводка и кнопка просто не выдержит высоких токов и расплавится. Реле принимает на себя большую токовую нагрузку и производит коммутацию с помощью мощных контактов.

Электромагнитные выключатели разделяются на две основные группы:

В отличие от нейтральных, электромагнитные поляризованные устройства способны срабатывать в зависимости от полярности управляющего сигнала. Для изготовления сердечника используется электротехническая листовая сталь, что позволяет значительно увеличить быстроту действия прибора.

Устройство, принцип действия и особенности поляризованного реле

В поляризованных реле, кроме основного потока, созда­ваемого катушкой, действует дополнительный поляризую­щий магнитный поток, который создается установленным в реле постоянным магнитом. Благодаря поляризующему потоку направление электромагнитного усилия, действую­щего на якорь, изменяется в зависимости от направления тока в катушке.

Поляризованные реле работают на электромагнитном принципе

. Отличительной особенностью их является то, что на якорь реле действуют два независимых магнитных потока: поляризующий ФП, создаваемый постоянным магнитом, и рабочий ФP, создаваемый током, проходящим по обмоткам реле.
Различают две системы поляризованных реле
: дифференциальную и мостовую.

Поляризованного реле дифференциальной системы. Реле состоит из постоянного магнита 1, создающего поляризующий магнитный поток ФП, электромагнита 2 с обмоткой 3, создающей рабочий магнитный поток ФР, якоря 4 с укрепленными на нем подвижными контактами 5 и неподвижных контактов 6.

При отсутствии тока в обмотке реле в воздушном зазоре замыкается только поляризующий магнитный поток ФП. Если якорь реле установить в строго нейтральное положение, то поляризующий магнитный поток будет разветвляться на две равные части, левую и правую, т. е.

В этом случае на якорь действуют равные по величине, но противоположно направленные силы притяжения к левому и правому полюсам электромагнита. Поскольку результирующая сила, действующая на якорь, будет при этом равна нулю, то якорь будет в равновесии и должен оставаться в нейтральном положении.

Поляризованные электромагнитные реле имеют сле­дующие преимущества перед нейтральными:

1) Выходной параметр (состояние контактной системы) зависит от полярности управляющего импульса, что рас­ширяет функциональные возможности реле.

2) Реле могут управляться кратковременными импуль­сами тока.

3) Замкнутое состояние контактов сохраняется после окончания управляющего импульса, что позволяет исполь­зовать реле как элемент памяти.

4) После срабатывания не потребляется мощность для удержания якоря в притянутом положении.

5) Реле обладают высокой чувствительностью и высоким коэффициентом усиления по мощности.

6) За счет положения упоров можно осуществлять од­нопозиционную, нейтральную и двухпозиционную настрой­ку реле.

Тиристорные пускатели

Коммутация тока в цепи электромагнитными пускателями, контакторами, реле, аппаратами ручного управления (рубильниками, пакетными выключателями, переключателями, кнопками и т. д.) осуществляется изменением в широких пределах электрического сопротивления коммутирующего органа. В контактных аппаратах таким органом является межконтактный промежуток. В режиме коммутации цепи происходит очень быстрое скачкообразное изменение сопротивления меж контактного промежутка от минимальных до максимальных предельных значений (отключение), или наоборот (включение).

Бесконтактными электрическими аппаратами

называют устройства, предназначенные для включения и отключения (коммутации) электрических цепей без физического разрыва самой цепи. Основой для построения бесконтактных аппаратов служат различные элементы с нелинейным электрическим сопротивлением, величина которого изменяется в достаточно широких пределах, в настоящее время это — тиристоры и транзисторы, раньше использовались магнитные усилители.

Достоинства и недостатки бесконтактных аппаратов по сравнению с обычными пускателями и контакторами

По сравнению с контактными аппаратами бесконтактные имеют преимущества:

— не образуется электрическая дуга, оказывающая разрушительное воздействие на детали аппарата; время срабатывания может достигать небольших величин, поэтому они допускают большую частоту срабатываний (сотни тысяч срабатываний в час),

— не изнашиваются механически,

— они не обеспечивают гальваническую развязку в цепи и не создают видимого разрыва в ней, что важно с точки зрения техники безопасности;

— глубина коммутации на несколько порядков меньше контактных аппаратов,

— габариты, вес и стоимость на сопоставимые технические параметры выше.

Чувствительны к перенапряжениям и сверхтокам. Чем больше номинальный ток элемента, тем ниже обратное напряжение, которое способен выдержать этот элемент в непроводящем состоянии. Бесконтактные аппараты нельзя заменить контактными в условиях большой частоты срабатываний и большого быстродействия.

Бесконтактные тиристорные пускатели:

Для включения, отключения, реверсирования в схемах управления асинхронными электродвигателями разработаны тиристорные трехполюсные пускатели серии ПТ. Пускатель трехполюсного исполнения в схеме имеет шесть тиристоров VS1, …, VS6, включенных по два тиристора на каждый полюс. Включение пускателя осуществляется посредством кнопок управления SB1 «Пуск» и SB2 «Стоп».Схема тиристорного пускателя предусматривает защиту электродвигателя от перегрузки, для этого в силовую часть схемы установлены трансформаторы тока ТА1 и ТА2, вторичные обмотки которых включены в блок управления тиристорами.

Нейтральные и поляризованные электромагнитные реле

Действие рассмотренных электромагнитных реле не зависит от направления тока в катушке, то есть при любом направлении тока срабатывание и отпускание ре­ле происходит одинаково. Такие реле, которые «безразличны» к направлению тока, называют нейтральными. У них достаточно велик ток срабатывания. Он может со­ставлять десятки, даже сотни миллиампер. Однако в некоторых случаях в автомати­ческих устройствах необходимы реле, имеющие меньший ток срабатывания. Это пер­вичные реле, к которым поступают слабые сигналы, например, от датчиков, и которые управляют работой исполнительных органов значительной мощности не непосредственно, а через другие реле, характеризующиеся большим током срабатывания и большей разрывной мощностью контактов.

В качестве первичных используются так называемые поляризованные реле, их ток срабатывания составляет десятые или даже сотые доли миллиампера. Поляризо­ванные реле имеют такую конструкцию, при которой они реагируют на изменение направления тока управления. Такие реле, так же как и нейтральные, имеют подвиж­ный якорь и неподвижную обмотку. Различие имеется в устройстве магнитопровода. У поляризованного реле часть магнитопровода представляет собой постоянный маг­нит, который этот магнитопровод поляризует, то есть у него появляются магнитные полюсы. Поэтому реле такого типа и называют поляризованными. Устройство одного из видов поляризованного реле схематически показано на рис. 8.

Рисунок 8 — Устройство поляризованного электромагнитного реле

1 – постоянный магнит; 2 – катушка на ферромагнитном сердечнике; 3 – якорь;. 4 – подвижный контакт; 5 – 5’ – неподвижные контакты; 6- – контактная пружина; 7 – пружины якоря)

Между полюсами постоянного магнита 1 находится подвижный якорь 3, кото­рый удерживается в среднем (нейтральном) положении пружинами 7. При про­хождении тока по катушке 2, надетой на неподвижный сердечник, магнитный поток, создаваемый этой катушкой, замыкается через постоянный магнит. При этом он со­стоит из двух частей, имеющих разные направления (на рис. 8 пунктирные линии). Одна часть имеет направление в ту же сторону, что и магнитный поток постоянного магнита, который на рис. 8 показан сплошной линией, вторая — ему навстречу. В ре­зультате суммарный магнитный поток по одну сторону подвижного якоря оказыва­ется больше, чем по другую, и подвижный якорь поворачивается в сторону боль­шего магнитного потока (чем больше магнитный поток, тем большая сила действу­ет на якорь).

При изменении направления тока в катушке 2 меняется направление магнитного потока, создаваемого катушкой, и подвижный якорь отклоняется в другую сторону. Таким образом, направление отклонения якоря зависит от направления тока в ка­тушке. К якорю прикреплен на плоской пружине 6 подвижный контакт 4, нахо­дящийся между двумя неподвижными контактами 5. Следовательно, эта контактная группа работает на переключение. Поляризованное реле, у которого подвижный якорь удерживается в нейтральном положении пружинами, является трёхпозиционным. При отсутствии тока в катушке пружины удерживают якорь в нейтральном положении и контакты разомкнуты; когда же в катушку поступает ток, то про­исходит соединение подвижного контакта с тем или другим неподвижным кон­тактом в зависимости от направления тока. Однако если с помощью одного из регулировочных винтов 5 привести один неподвижный контакт в соприкоснове­ние с подвижным, когда последний находится в нейтральном положении, то трехпозиционное реле превратится в двухпозиционное. В этом случае реле сра­батывает при одном направлении тока. При отсутствии тока в катушке или другом его направлении подвижный контакт остается на месте и присоединен к одному из неподвижных контактов. Нейтрального положения реле в таком слу­чае не имеет.

К поляризованным реле относятся магнитоэлектрические и электродинамиче­ские реле, работа которых основана на действии магнитного поля постоянного маг­нита на рамку с током. На рис. 9 показано устройство магнитоэлектрического реле. В зависимости от направления тока рамка 1 поворачивается в ту или иную сторону, и подвижный контакт 2приходит в соприкосновение с одним из не­подвижных контактов 3. При отключении тока рамка, а вместе с ней и подвиж­ный контакт, приходят в нейтральное положение.

Магнитоэлектрические реле являются среди всех типов электромеханических реле наиболее чувствительными: мощность сигнала, необходимого для их срабатывания, составляет величину порядка 10-10 Вт. Однако при этом создаётся очень малое давление на контактах. Поэтому магнитоэлектрические реле могут применяться для управления цепями, в которых управляемая мощность тока составляет всего несколько ватт или доли ватта.

Электродинамическое реле (рис.10) отличается от магнитоэлектрического лишь тем, что вместо постоянного магнита используется электромагнит. Подаваемый в катушку электромагнита ток называется током возбуждения Jв.

Электродинамические реле рассчитаны на больший, по сравнению с магнитоэлек­трическими реле, ток срабатывания, большее давление на контактах и, следова­тельно, большую управляемую мощность (до 50 Вт и более).

Поляризованные реле характеризуются достаточно высоким быстродействием: их время срабатывания составляет 1-5 мс

В настоящее время промышленность выпускает различные серии малогабаритных нейтральных и поляризованных реле. Самые миниатюрные из них имеют массу около 5 г

и объем
2 см3
. Такие электромагнитные реле соизмеримы с полупроводниковыми приборами, например, диодами, транзисторами.

Реле такой серии помещаются в герметический корпус, а выводы от обмоток электромагнита выводятся на цоколь через стеклянные «слёзки». Благодаря этому реле надёжно работают в любых метеорологических условиях: при высокой влажности, низком атмосферном давлении и др. Кроме того, современные малогабаритные электромагнитные реле рассчитываются на надежную работу при значительных внешних механических воздействиях, например, при больших ускорениях, интенсивных вибрациях, ударах.

Все выпускаемые промышленностью малогабаритные реле по своему функциональному назначению делятся на две группы.

К одной группе относятся реле очень высокой чувствительности по напряжению или току. Такие реле используются для преобразования очень слабых пороговых изменений контролируемых величин в значительно большие сигналы в исполнительной цепи.

К другой группе относятся менее чувствительные реле, предназначенные для использования в качестве дистанционных переключателей.

Малогабаритные электромагнитные реле являются в настоящее время одним из основных элементов автоматики и телемеханики.

Источник