Промежуточное реле: назначение, сферы применения и правильное подключение

Задачи промежуточного реле

Промежуточные реле выполняют роль промежуточных звеньев в цепях с разными токами или напряжениями. Например, нажмите кнопку «Пуск» на панели стиральной машины. Кнопка расположена на низковольтной электронной плате, где напряжение не превышает 24 В.

При нажатии кнопки «пуск» плата управления формирует сигнал 12 В на катушку промежуточного реле. Он замыкает силовые контакты и подает на двигатель 220 В.

Реле в стиральной машине самсунг

В этом случае устройство на 12 В является посредником между низковольтной цепью управления (электронной платой) и высоковольтным двигателем на 220 В.

Промежуточные реле часто используются в качестве контактного умножителя. Как и в стиральной машине, вы включаете и двигатель, и нагревательный элемент, нажав кнопку запуска. Таким образом, реле позволяет включать одновременно десятки электрических цепей.

Из вышеизложенного выделяются 2 основные цели:

1. Координация силовых и слаботочных цепей. Повышает электробезопасность.
2. увеличьте количество выходных контактов. Подав сигнал на 1 провод, можно передать его по многим другим линиям.

Конструкция

Существует множество модификаций промежуточных агрегатов. Однако по принципу действия и единства все они равны. Это управляемые контакты. В зависимости от модели их бывает от 2 до нескольких десятков. Обычно достаточно 4 переключающих контактов. Они бывают нормально закрытыми или нормально открытыми. Есть также контакты руководства. Для включения устройства они должны быть под напряжением.

Промежуточный релейный блок

Это интересно. Драгоценные металлы часто используются в конструкции реле. Например, в некоторых моделях контакты покрыты золотом или платиной. В других они сделаны исключительно из высокопробного электротехнического серебра. Драгоценные металлы используются для повышения контактной проводимости и коррозионной стойкости.

Характеристики

Свойства, важные для эксплуатации, следующие:

• 
  Светодиодные светильники ip65 от Подольского светотехнического завода
• 
  Контроль качества и электросчетчики
• 
  Продажа дизельных электростанций — комплексная поставка

• тип тока — переменный/постоянный;
• размеры реле;
• максимальная продолжительность работы реле;
• переключить текущее значение;
• потребляемая мощность;
• рабочее напряжение;
• значения минимальной и максимальной рабочих температур;
• относительная влажность, концентрация пыли и уровень вибрации, при которых допускается срабатывание реле.

Часть реле оснащена соединителями для DIN-рейки для простоты использования. Существует много вариантов размещения разъема устройства для этого типа крепления.

Реле с разным номиналом тока и напряжения изготавливают с разным расположением контактов, чтобы исключить возможность замены вышедшего из строя реле другим, но с неподходящими параметрами.

Описание работы реле

Промежуточные реле имеют простой принцип действия. В основе устройства лежит катушка (1). Он намотан эмалированным медным проводом в лаковой изоляции (2). При подаче напряжения на выходы катушки в ней образуется электромагнитное поле. Он притягивает якорь (3) к сердечнику катушки. Он в свою очередь замыкает контакты управляемого реле (4).

Если снять напряжение с катушки (1), пружина (5) сожмется и вернет якорь в исходное (нормальное) положение. Для фиксации всех элементов конструкции и замыкания магнитного потока используется магнитопровод (6).

Разновидности промежуточных коммутаторов

Промежуточные контакторы разгружают главные приводы. В противном случае ужесточатся условия гашения дуги, что сделает нерентабельным производство, например, таких мощных источников, как тепловые электростанции.

Используемые методы включения

Классификация электромагнитных выключателей осуществляется по основным признакам и характеристикам, а именно:

• по включению;
• конструктивные особенности – количество и тип обмоток, а также количество, состояние и мощность контактных линий;
• принцип действия;
• к моменту операции и вернуться в исходное положение.

В зависимости от назначения контакторы изготавливаются с обмоткой напряжения или тока или двумя вариантами одновременно. Существует два единых способа их соединения.

Электромагнитное устройство должно включаться не только в штатном режиме работы источника питания, но и при аварийных показателях, работающих на снижение тока до 40%

Первый тип соединения — последовательный. Устройство включено последовательно в секции обмотки других устройств и работает от тока, протекающего по цепи этой цепи.

Следующий — шунт. Он подключен к номинальным значениям напряжения источника управляющего тока.

Особенности конструкции прибора

Особенности устройства предполагают образцы с одним витком обмотки напряжения или тока (РП-23, РП-252), двумя (РП-11) и редко с тремя.

Реле постоянного тока (РП-23) выпускаются на следующие номинальные напряжения: 12, 24, 48, 110 и 220 В, переменного тока (РП-24) — 127, 220 и 380 В.

Устройство РП-23: электромагнит с обмоткой, якорь с валом, неподвижный и подвижный контакты, пружина, пластина управления. Контактор смонтирован на основании и закрыт кожухом

Выключатели типов РП-23 и РП-24 предназначены для работы от гальванического тока и имеют по 5 контактных линий, которые могут использоваться в различных сочетаниях. Различия между ними заключаются в их строении.

Второй тип устройств оснащен встроенным механическим индикатором срабатывания. Их потребляемая мощность при базовом напряжении составляет 6 Вт. Серии RP-25 и RP-26 работают исключительно от сети переменного тока и сконструированы так же, как и предыдущие устройства.

Дополнительным элементом является короткозамкнутая катушка на сердечнике с катушкой, предназначенная для устранения вибраций подвижной части механизма. Энергопотребление у них одинаковое — 10 Вт.

В последнее время ЗАО «ЧЭАЗ» (завод по производству электроагрегатов в Чебоксарах) вместо вышеперечисленных модификаций переориентируется на модернизированные модели. Это выключатели РП16-1 (гальванического тока) и РП16-7 (переменного тока), оснащенные двумя разомкнутыми и четырьмя замыкающими контактными группами.

Распределитель нового поколения РП16-7 предназначен для включения в селективные силовые цепи защиты и автоматики для коммутации электрических нагрузок

Двух- и трехобмоточные устройства часто используются в нескольких приложениях.

Рассмотрим, какие задачи они решают и какой тип устройства для этого требуется:

1. Если нужно активировать режим работы от тока и удерживать от напряжения, например, серия РП-232 с одновитковой рабочей обмоткой.
2. При необходимости работы устройства от напряжения и воздержании от электричества — РП-233 на два перепада тока удержания.

Так же вместо описанных выше контакторов ЧЭАЗ вводит новые образцы РП-16-2 — РП16-4 и РП17-1 — РП17-5.

Читайте также: Тепловое реле: устройство и принцип действия, характеристики, схема подключения к магнитному пускателю

Принцип действия коммутаторов

Контактные устройства используются в сегменте связи и автоматизации. По принципу действия они делятся на нейтральные и поляризованные (импульсные.

Основное различие между ними состоит в том, что в первом перемещения якоря не зависят от полярности управляющего сигнала, во втором, наоборот, они находятся в прямой зависимости от направления движения заряженных частиц в обмотке.

Нейтральные выключатели имеют простейшее устройство, состоящее из двух систем: контактного и магнитного типа. Контактная группа имеет два неподвижных и один обобщенный подвижный контакт. Магнитный блок состоит из якоря, электромагнита и ярма.

Схема электромагнитного реле нейтрального типа: в) с якорем, втянутым внутрь катушки. Если управляющий сигнал находится на максимальном расстоянии — якорь снимается с сердечника — одна пара контактов замкнута, а другая разомкнута

Кроме того, электромагнитные реле делятся по характеру движения якоря: угловые (плавающие) и выдвижные. Для уменьшения сил сопротивления магнитовоздушного канала между подвижной пластиной и сердечником. Последняя снабжена штоком.

Такие релейные схемы используются в системах управления промышленными машинами и станками. РЭС-6 является одним из представителей слаботочных контакторов класса нейтрали. Устройство может быть в виде двухпозиционного или однопозиционного. Его номинальное рабочее напряжение 80-300 В, коммутируемый ток 0,1-3 АВ.

Категория импульса состоит из тех же систем. Однако магнитная секция импульсных реле дополнительно снабжена двумя спиральными стержнями, а также контактным стержнем и постоянным магнитом, создающим поляризующий поток.

Благодаря этому типу питания направление электромагнитной силы, действующей на якорь, изменяется в зависимости от направления тока, протекающего в катушке.

Конструкция поляризованного реле ИМШ1-0,3: катушка, постоянный магнит с полюсными удлинителями и пластиной, стойка, пружина, линии связи. Увеличение скорости срабатывания устройства достигается за счет материала сердечника — стальной пластины

Контакторы ИМШ1-0,3 широко применяются в качестве пазового релейного механизма в импульсных защитных (ЗЗ) цепях гальванического тока. ИМВШ-110 применяется в цепях переменного тока. Технически он состоит из диодного моста, преобразующего переменную силу в постоянную величину.

Время срабатывания и возврата

Время срабатывания промежуточного механизма (t для притяжения) – это период с момента получения команды на срабатывание до начала увеличения выходных параметров. Эта величина полностью подчинена конструктивным особенностям реле, его схеме подключения и входному сигналу.

Время срабатывания (t отпуска) — интервал с момента отключения сигнала до достижения выходным параметром наименьшего значения.

Схема блока торможения при срабатывании реле РП18. Процесс торможения обеспечивается полупроводниковыми цепями, к выходу которых подключены обмотки реле

К рассматриваемому типу реле предъявляются повышенные требования по скорости.

В зависимости от временного интервала работы агрегаты классифицируют следующим образом:

• скоростные — время торможения втягивания и отключения до 0,03 с (например, РЭП37-13, РП 17-4М);
• нормальный — 0,15–0,20 с (серия РЭ);
• медленные — 1,0-1,5 с (НММ4-250, НММ4-500);
• временная — более 1,5 с (РП18-2-РП18-5).

На рынке такие модификации представлены различными производителями. Поэтому в зависимости от марки конструкция реле может незначительно отличаться. Однако по маркировке на устройстве можно точно определить параметры изделия.

О чем расскажет маркировка?

Маркировка контакторов содержит полный набор данных о назначении и конструктивных особенностях, в том числе информацию о климатическом исполнении.

Расшифровка модели ТКЕ520ДГ: прибор с выносливостью обмотки до 30 В, и контактами до 5 А, контактов два, конструкция прибора обеспечивает длительный режим работы, он герметичен

Рассмотрим подробно структуру символа на примере PE41(N) (*)(*)(*)(*)(*)/(*)(*)(*)(*)5:

1. РЭП — промежуточное электромагнитное реле.
2. 37 (Н) — номер разработки.
3. (*) — обозначение рода тока в цепи обмотки включения: 1 — постоянный ток; 2 — АС.
4. (*) — тип замедления: 1 — замедлен при включении; 2 — тормозит при выключении.
5. (*) — значение по количеству витков;
6. (*)(*) — числовое значение для НО и НЗ контактов;
7. (*)(*) — напряжение или ток силовой обмотки: постоянный (D) и переменный (A);
8. (*)(*) — обозначение электрической мощности удерживающих обмоток;
9. (*) — тип и технология соединения задних токопроводящих линий: 1 — с планками под пайку; 2 — монтаж с винтовым креплением; 3 — крепление с клеммами к съемному блоку.
10. (*)5 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ: ВХ — умеренно-холодный; Б — полностью климатический.

При выборе необходимой модели коммутационного блока учитываются не только его электрические параметры, но и среда, в которой он будет работать.

Выбор контактора производится исходя из требуемых характеристик: напряжение питания (В), потребляемая мощность (Вт), коммутируемый ток (А), контактные группы, время срабатывания (с), габариты

Несмотря на предполагаемое высокое качество переключателя, основной недостаток кроется в контактной системе. Предполагается, что чистая связная группа может существовать только в условиях герметичного вакуума. Если действует основной негативный фактор – контакт с воздухом – на них начинает образовываться оксидная пленка.

Виды промежуточных устройств

В начале развития электротехники выпускались «примитивные» электромагнитные реле. Потом люди поняли, что если поместить контакты в вакуум, то устройство прослужит дольше. Потом появилось герконовое реле. Дальнейший прогресс дошел до того, что если исключить из устройства движущиеся части, то срок службы увеличится еще больше. В результате на свет появились твердотельные реле.

Твердотельное реле SSR-10DA

Это лишь малая часть вариантов этих устройств. Существуют сотни типов реле, каждое из которых предназначено для определенных целей.

Как включить реле

В классическом электромагнитном устройстве есть пара контактов. Они мобильны. При подаче на них тока электромагнит смыкает контакты и управляемая цепь замыкается. Такие релейные блоки включаются, если на них подается управляющее напряжение. Обычно именно они выполняют функцию промежуточных.

Существуют также герконовые реле (герконы, герконы). Конструкция состоит из 2-х контактов, помещенных в герметичную стеклянную колбу. Они включаются при попадании на них магнитного поля. Управление таким устройством осуществляется с помощью постоянного магнита. Его необходимо вывести на расстояние 5-15 мм.

Типы релейных блоков:

1. Твердотельные реле успешно используются в качестве промежуточных реле. Для включения на устройство необходимо подать управляющее напряжение. В отличие от электромагнитных устройств, в твердотельных устройствах нет движущихся частей.
2. Тепловые реле находятся в котлах, утюгах, термопотах и ​​автоматических выключателях (тепловое отключение). Тепловые устройства замыкают контакты при определенной температуре.
3. Реле времени. Включение занимает некоторое время. Устройство предназначено для отложенного запуска электроприборов. Классический пример — «изюминка» в советских стиральных машинах. Механизм запускается, и реле отсчитывает время до отключения двигателя. При этом слышен характерный треск.

Есть и другие устройства, реагирующие на другие виды внешних воздействий. Они действуют как органы чувств в мире электроники. Такие устройства реагируют на:

• изменение давления (высоты);
• снижение (повышение) температуры, влажности;
• появление магнитного поля;
• изменение положения в пространстве;
• наличие света, звука, вибрации.

Конструктивные особенности и крепеж

Агрегаты старой модификации крепились болтами к электрощиту. Подгонка неудобная. Болты продолжают выпадать из моих рук. Сборка реле занимает много времени. Современные модульные блоки изготавливаются с креплением на DIN-рейку.

Они часто выпускаются с блоком. При выходе из строя устройства нет необходимости отсоединять провода. Достаточно вытащить его из блока и заменить на новый.

Дополнительная информация. Блок выполняет те же задачи, что и сокет. В него вставляется устройство. Блок имеет необходимое количество контактов. При необходимости достаточно заменить только сам блок реле. Блок остается на месте. Такое техническое решение экономит время на ремонт и обслуживание электрощитов.

В типах дел есть функции. Они полностью герметичны или открыты. В некоторых моделях корпус выполнен из прозрачного оргстекла, что позволяет визуально оценить его работоспособность. Другие заключены в прочный металлический, пластиковый или карболитовый корпус, защищающий от внешних факторов.

Время переключения контактов

В большинстве случаев временная задержка не учитывалась. Но если устройство используется в системах релейной защиты, этот параметр незаменим.

Время срабатывания – это интервал между подачей напряжения на катушку управления и полным замыканием управляемых контактов. Для небольших промежуточных устройств малой мощности этот параметр исчисляется десятками или сотнями миллисекунд.

До полного отключения (размыкания управляемых контактов) проходит некоторое время. То есть с катушки снимается управляющее напряжение, но контакты остаются в замкнутом состоянии. Процесс завершения также занимает десятки или сотни миллисекунд.

Примеры использования

Промежуточные реле используются повсеместно. Они массово эксплуатировались в советский период. Ниже приведен реальный пример одного из предприятий.

Это печь на 380 В для закалки металлов. Питание осуществляется от электричества через токовый контактор на 250 А. Управление катушкой контактора осуществляется через реле РПУ-1. А сигнал на РПУ-1 поступает от современного ПИД-регулятора температуры печи.

Цоколёвка промежуточного реле РПУ-1

Контроллер дает команду реле. Замыкает 2 независимые пары управляемых контактов:

• схема включения токовых контакторов;
• схема индикации на панели оператора печи.

Другой пример можно найти в лифтовом оборудовании советских времен. Если подойти к машинному отделению во время движения кабины, вы услышите характерные щелчки. Это поочередно включает промежуточные реле (этажные выключатели) на панели управления лифтом. Обычно используется не менее 2-3 десятков единиц, в зависимости от высоты здания.

Обозначение на корпусе

Каждая единица имеет буквенно-цифровую маркировку. Она сообщает специалисту следующую информацию:

1. Номинальное напряжение на катушке управления. Это постоянный ток или переменный ток.
2. Единичный ток. Указывается редко.
3. Диапазон рабочего напряжения для управляемых контактов. Может различаться для разных цепей.
4. Информация о производстве. Тип агрегата (РП), год выпуска, производитель.
5. Схема подключения контактов. Некоторые модели устройств имеют 20-30 контактов. Их назначение указано в деле. Не нужно бегать в поисках обозначения схемы в технической документации.

Выше был рассмотрен пример использования РПУ-21. В данном случае аббревиатура означает следующее:

• Р — реле;
• П — промежуточный;
• У — универсальный;
• 21 — серийный номер.

Дополнительная информация. Назначение и положение контактов в выключенном состоянии указано на корпусе реле. То есть, если устройство просто лежит на столе и ни к чему не подключено, контакты должны быть в положении, отмеченном на корпусе. Катушка управления обозначается буквами А, Б (А, Б — на советских схемах).

Подключение промежуточного реле

подключить реле несложно. Обычно достаточно учитывать 4 параметра:

1. Напряжение управляющей катушки. Величина и тип течения. В некоторых случаях этот параметр может незначительно нарушаться. Например, реле с напряжением срабатывания 24 В будет включаться от 16 В. А может и от 12. Но желательно не экспериментировать и подавать именно то напряжение, которое требует производитель.
2. Текущие свойства для контролируемых контактов. Тут надо немного запастись. Если нужно включить потребитель с током 5 А, реле нужно не менее 6-10 А.
3. На каком токе работает катушка? Реле использует ток во время работы. Заранее следует подумать, имеет ли источник напряжения достаточный ток для его управления.
4. Положение в комнате. Это редко замечают. Производители указывают способ установки устройства (книжная, альбомная, на стене).

Промежуточные реле активно использовались еще в советское время. Эта технология постепенно уступает место устройствам с цифровым управлением. Однако в цепях мощного тока без промежуточных реле не обойтись. В некоторых устройствах их запретить технически невозможно.

Перед подключением реле следует обратить внимание на этот вопрос. Это зависит от того, как устройство крепится к шилду. Важно учитывать электрические параметры устройства: напряжения и токи катушки управления, контакты.