Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Магнитное реле схема: Электромагнитное реле: принцип действия, особенности подключения

Содержание

Устройство, схема и подключение промежуточного реле

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Промежуточные электромагнитные реле применяются во многих электронных и электрических схемах и предназначены для коммутации электрических цепей. Они используются для усиления и преобразования электрических сигналов; запоминания информации и программирования; распределения электрической энергии и управления работой отдельных элементов, устройств и блоков аппаратуры; сопряжения элементов и устройств радиоэлектронной аппаратуры, работающих на различных уровнях напряжений и принципах действия; в схемах сигнализации, автоматики, защиты и т.п.

Промежуточное электромагнитное реле представляет собой электромеханическое устройство, которое может коммутировать электрические цепи, а также управлять другим электрическим устройством. Электромагнитные реле делятся на реле постоянного и переменного тока.

Работа электромагнитного реле основана на взаимодействии магнитного потока обмотки и подвижного стального якоря, который намагничивается этим потоком.

На рисунке показан внешний вид промежуточного реле типа РП-21.

1. Устройство реле.

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.

2. Как работает реле.

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.

3. Контакты реле.

В зависимости от конструктивных особенностей контакты промежуточных реле бывают нормально разомкнутые (замыкающие), нормально замкнутые (размыкающие) или перекидные.

3.1. Нормально разомкнутые контакты.

Пока напряжение питания не подано на катушку реле, его нормально разомкнутые контакты всегда разомкнуты

. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты замыкаются, замыкая электрическую цепь. На рисунках ниже показана работа нормально разомкнутого контакта.

3.2. Нормально замкнутые контакты.

Нормально замкнутые контакты работают наоборот: пока реле обесточено, они всегда замкнуты. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты размыкаются, размыкая электрическую цепь. На рисунках показана работа нормально разомкнутого контакта.

3.3. Перекидные контакты.

У перекидных контактов при обесточенной катушке средний контакт, закрепленный на якоре, является общим и замкнут с одним из неподвижных контактами. При срабатывании реле средний контакт вместе с якорем перемещается в сторону другого неподвижного контакта и замыкается с ним, одновременно разрывая связь с первым неподвижным контактом. На рисунках ниже показана работа перекидного контакта.

Многие реле имеют не одну, а несколько контактных групп, что позволяет осуществлять управление несколькими электрическими цепями одновременно.

К контактам промежуточных реле предъявляются особые требования. Они должны иметь малое переходное сопротивление, большую износоустойчивость, малую склонность к привариванию, высокую электропроводность и большой срок службы.

В процессе работы контакты своими токоведущими поверхностями прижимаются друг к другу с определенным усилием, создаваемым возвратной пружиной. Токоведущая поверхность контакта, соприкасающаяся с токоведущей поверхностью другого контакта называется контактной поверхностью, а место перехода тока из одной контактной поверхности в другую называется электрическим контактом.

Соприкосновение двух поверхностей происходит не по всей кажущейся площади, а лишь отдельными площадками, так как даже при самой тщательной обработке контактной поверхности на ней все равно будут оставаться микроскопические бугорки и шероховатости. Поэтому

общая площадь соприкосновения будет зависеть от материала, качества обработки контактных поверхностей и усилия сжатия. На рисунке показаны контактные поверхности верхнего и нижнего контактов в сильно увеличенном виде.

В месте перехода тока с одного контакта в другой возникает электрическое сопротивление, которое называется переходным сопротивлением контакта. На величину переходного сопротивления существенное влияние оказывает величина контактного нажатия, а также сопротивление окисных и сульфидных пленок, покрывающих контакты, так как они являются плохими проводниками.

В процессе длительной работы поверхности контактов изнашиваются и могут покрываться налетами копоти, окисными пленками, пылью, непроводящими частицами. Также износ контактов может быть вызван механическими, химическими и электрическими факторами.

Механический износ происходит при скольжении и ударах контактных поверхностей. Однако главной причиной разрушения контактов являются электрические разряды, возникающие при размыкании и замыкании цепей в особенности цепей постоянного тока с индуктивной нагрузкой. В момент размыкания и замыкания на контактных поверхностях происходят явления плавления, испарения и размягчения контактного материала, а также перенос металла с одного контакта на другой.

В качестве материалов для контактов реле применяют серебро, сплавы твердых и тугоплавких металлов (вольфрам, рений, молибден) и металлокерамические композиции. Наибольшее применение получило серебро, обладающее малым контактным сопротивлением, высокой электропроводностью, хорошими технологическими свойствами и относительно невысокой стоимостью.

Следует помнить, что абсолютно надежных контактов нет, поэтому для повышения их надежности применяют параллельное и последовательное включение контактов: при последовательном включении контакты могут разорвать большой ток, а параллельное включение повышает надежность замыкания электрической цепи.

4. Электрическая схема реле.

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 — 4
8 — 2 — 5
9 — 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!

Литература:

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.

Электромагнитное реле на схеме — Весёлый Карандашик

2013, Апрель 5 , Пятница

Домашняя старницаНемного электричестваЭлектромагнитное реле на схеме

Автор:  Игорь Александрович Немного электричества  3 комментария

С какой лёгкостью ныне обходится написание и отправка писем друзьям и родственникам, да и кому угодно, если использовать возможности сети интернета. Раньше почтовые курьеры только мечтали о таком способе доставки важных поручений и не могли представить, как быстро передаётся сообщение сейчас.

Пеших гонцов со срочным поручением(франц. estafette) заменили верховыми, специально посланными курьерами, которые меняли(relay — англ. смена) лошадей на почтовых станциях и продолжали свой путь, передавая срочное сообщение до указанного адресата.

Сейчас не много осталось памятников архитектуры, объединяющих релейные почтовые станции.

В сентябре 1837 года Самюэл Финли Бриз Морзе продемонстрировал работу изобретённого аппарата, который смог передать электрический сигнал по проволоке длиной около 1000 футов( 305 м). Это была предельная длина, которую можно было использовать для передачи, так как в цепи аппарата использовалась всего лишь одна маломощная электрическая батарея, напряжение которой значительно падало и электромагниту, находящемуся на обратном конце линии, не хватало электрического тока из-за препятствующего электрического сопротивления линии передачи.

Джозеф Генри оказал огромную помощь Самуэлю Морзе, предложив использовать изобретённое Генри в 1831 году электромагнитное устройство — ‘предок’ нынешнего электромагнитного реле.

По предложению Генри, электрическая цепь передатчика не должна соединяться непосредственно с приёмником, а с устройством из подковообразного сердечника, сделанного из мягкого железа, с обмотанным проводом, и между полюсами магнита что бы помещался металлический якорь.

Когда электрическая цепь замыкалась или размыкалась, через обмотку подковообразного электромагнита проходил электрический ток, создавая вокруг сердечника электромагнитное поле. Якорь, который находился между полюсами подковы-сердечника, притягивался к магниту или отходил от него, а своим обратным концом размыкал или замыкал расположенные рядом электрические контакты. Контакты, в свою очередь, управляли следующей, такой же, похожей на предыдущую электрической цепью. Вторая цепь управляла третьей и так далее.

Таким образом, получалась единая цепь, осуществляющая передачу электрического сигнала, напоминающую эстафету(передать сигнал) и смену участков(отдельных цепей), как смену почтовых лошадей(relay,англ). Одним словом будет сказано, была собрана первая релейная проводная связь. Подобным образом, но используя беспроводную — радио связь, работают мобильные телефонные сети, телевидение, телеграф.

Вот краткая история появления современного электромагнитного выключателя — реле́, название которого связано с курьерской почтовой службой.

Из чего состоит современное электромагнитное реле.

Современное электромагнитное реле имеет основные три части: электромагнит, якорь, притягивающийся к сердечнику, и контактный переключатель, управляемый движением якоря.
Электромагнит представляет собой сердечник, во многих моделях — стержень, из магнитного — обычно стального материала с намотанным поверх катушкой из электрического провода. Пластина, притягивающаяся к электромагниту, называется якорем, который управляет через изолированный толкатель контактами, то есть размыкает или смыкает их.

Катушка реле может питаться токами малой величины, а срабатываемый якорь — управлять контактами с  бо́льшими в тысячи раз токами.

Какие электромагнитные реле бывают.

Электромагнитные реле делятся на две основные группы: с нормально замкнутыми контактами и с нормально разомкнутыми. В зависимости от тока управляющего сигнала, они делятся на реле постоянного и переменного тока. Далее разделяются по типу исполнения, по времени срабатывания, по нагрузке на контакты, по контролируемой величине, а также на специальные виды.

Как обозначаются электромагнитные реле на схеме.

Основу любого электромагнитного реле выполняет его обмотка — катушка электрического провода. Она изображается прямоугольником, с отводом от длинных сторон линий, указывающих на подключение к цепи, с обозначением: А1 и А2.

Символьное обозначение соответствует  букве (К).

  • KA — токовое реле;
  • KH — указательное реле;
  • KK — электротепловое реле;
  • KM — контактор или магнитный пускатель;
  • KT — реле времени;
  • KV — реле напряжения;
  • KCC — реле команды включения;
  • KCT — реле команды отключения;
  • KL — промежуточное реле.

Изображение контактов напоминает рисунок выключателей. На концах контактов указываются геометрические символы, характеризующие их тип и функциональность. Символьное обозначение соответствует порядковому обозначению электромагнитного реле в схеме, а через точку номер группы контакта этого реле. К примеру: К1.2.

Область применения реле весьма обширна: холодильники, компьютеры, телевизоры, автомобили, утюги — перечислять можно долго и Вы в этом сами убедитесь, как только сможете находить их на схемах.


Click to rate this post!

[Total: 0 Average: 0]

◀ Громкоговоритель в действии и на схемах

Электромашина в работе и на схеме ▶

Об Авторе
Игорь Александрович

Возможно, предоставляемые мною сведения не будут достаточно удовлетворять заинтересовавшегося гостя в поиске нужной для него информации. Не оставлю без внимания ни один комментарий, даже компрометирующий меня, но только по соответствующей теме. Обратиться ко мне лично по некоторым вопросам можно на странице Связь с администратором «Весёлый Карандашик» .

Как работают реле? — Объясните это!

Как работают реле? — Объясните это!

Вы здесь: Домашняя страница > Электричество и электроника > Реле

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Возможно, вы этого не осознаете, но вы постоянно начеку, следите за угрозами и готовы действовать в любой момент. Миллионы лет эволюции запрограммировали ваш мозг на спасение вашей кожи, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепка летит к вашему глазу, один из ваши ресницы пошлют сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы берегите зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и более полезный отклик. Вы можете найти один и тот же трюк в работе во всех видах машин и электрических электроприборы, где датчики готовы включить или отключается за долю секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

Фото: Типичное реле со снятым пластиковым корпусом. Вы можете видеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда ток проходит через катушку, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты и замыкая цепь, к которой они подключены. Это реле от электронного программатора погружного водонагревателя. Электронная схема программатора включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время суток, используя относительно небольшой ток. Это позволяет гораздо большему току течь через пружинные контакты для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Содержание

  1. Что такое реле?
  2. Как работают реле
  3. Реле на практике
  4. Другие типы реле
  5. Кто изобрел реле?
  6. Узнать больше

Что такое реле?

Реле представляет собой электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо больший электрический ток. Текущий.

Основой реле является электромагнит (катушка провода, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). можно подумать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его с небольшим током, и он включает («рычаги») другой прибор используя гораздо больший ток. Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и производят только небольшие электрические токи. Но часто нам нужно, чтобы они приводили в движение более крупные устройства, использующие большие токи. Реле ликвидируют этот разрыв, позволяя небольшим токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование небольших токи в более крупные).

Иллюстрация: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая спит так крепко, что никогда не просыпается, когда слышит шум. В качестве сторожевой собаки от нее толку не будет! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака слышала шум, она начинала лаять и будила большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника. Вот как работают реле: они используют слабый электрический ток для срабатывания гораздо большего.

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда энергия проходит через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), создавая магнитное поле (синий), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). Когда питание отключается, пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (НО) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только при протекании тока через магнит. Другие реле являются «нормально замкнутыми» (НЗ; контакты соединены так, что по умолчанию через них протекает ток) и выключаются только при срабатывании магнита, раздвигающем или раздвигающем контакты. Наиболее распространены нормально разомкнутые реле.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе. По сути, это одно и то же, нарисованное немного по-другому. С левой стороны находится входная цепь, питаемая от переключателя. или датчик какой. Когда эта цепь активирована, она питает ток к электромагниту, который замыкает металлический переключатель и активирует вторую, выходную цепь (справа). Относительно небольшой Таким образом, ток во входной цепи активирует больший ток во входной цепи. выходная цепь:

  1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и через нее не протекает ток до тех пор, пока что-то (датчик или замыкающий выключатель) не включит ее. Выходная цепь (красная петля) также отключается.
  2. Когда во входной цепи протекает небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь как темно-синяя катушка), который создает вокруг себя магнитное поле.
  3. Электромагнит под напряжением притягивает металлический стержень в выходной цепи к себе, замыкая переключатель и позволяя значительно большему току течь через выходную цепь.
  4. Выходная цепь управляет сильноточным устройством, таким как лампа или электродвигатель.

Рекламные ссылки

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: глядя прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же самое реле, сфотографированное спереди.

Предположим, вы хотите создать систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от температуры в помещении изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы чувствовать температуру, но это будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы привести в действие электродвигатель в большой большой поклонник. Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в нем протекает небольшой ток цепь, реле активирует свою выходную цепь, позволяет протекать гораздо большему току и включает вентилятор.

Реле не всегда включают вещи; иногда они очень полезно выключают вещи вместо этого. В оборудование электростанций и линии электропередач, например, вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока. Когда-то для этой цели широко использовались электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни ту же работу выполняют электронные реле на основе интегральных схем; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное значение. предел.

Другие типы реле

Фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты на устаревшей электроподстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали очень общие переключающие реле, но существует довольно много вариаций эта основная тема, в том числе (и это ни в коем случае не исчерпывающий список):

  • Высоковольтные реле: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
  • Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или твердотельными реле): эти переключающие токи полностью электронные, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле. К сожалению, они, как правило, дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
  • Реле времени и реле времени: Они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды примерно до 100 часов или четырех дней).
  • Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы предотвратить перегрев таких вещей, как электродвигатели, немного похожие на биметаллические ленточные термостаты.
  • Реле максимального тока и направленные реле: настраиваемые различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для производства, распределения или питания).
  • Реле дифференциальной защиты: они срабатывают при наличии дисбаланса тока или напряжения в двух разных частях цепи.
  • Реле защиты по частоте (иногда называемые реле пониженной и повышенной частоты): Эти полупроводниковые устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком низка или и то, и другое.

Кто изобрел реле?

Фото: профессор Джозеф Генри, сфотографированный где-то между 1860 и 1875 годами. Фото предоставлено коллекцией фотографий Брейди-Хэнди, Библиотека США Конгресс, отдел печати и фотографии.

Реле были изобретены в 1835 году американским пионером электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в Колледже Нью-Джерси, Генри использовал небольшой электромагнит для включения и выключения большего и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях. Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым он работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более известным) Сэмюэлем Ф. Б. Морзе в Соединенные Штаты.

Реле позже использовались в коммутации телефонов и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до тех пор, пока в конце 1940-х годов не появились транзисторы; по словам Бэнкрофта Герарди, приуроченного к 100-летию работы Генри в области электромагнетизма, к тому времени только в Соединенных Штатах действовало около 70 миллионов реле.

Фото: реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. такой как этот, на фото 1952. Фото предоставлено Исследовательским центром Гленна НАСА (NASA-GRC).

Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая либо как усилители, либо как переключатели. Хотя они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть пространства и стоят намного меньше, чем реле, они, как правило, работают только с небольшими токами, поэтому реле по-прежнему используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов стимулировала компьютерную революцию с середины 20-го века. Но без реле не было бы и транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают некоторой похвалы!

Узнайте больше

На этом сайте

  • Электричество
  • Электродвигатели
  • Электроника
  • Магнетизм
  • Телефоны
  • Транзисторы

Статьи

  • Электромеханическое реле Джозефа Генри: Краткий отчет о том, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
  • Генри как пионер в области электротехники, Бэнкрофт Герарди, Технический журнал Bell Systems, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архива Bell была опубликована в ознаменование столетия открытия Джозефом Генри электричества. Это дает превосходный обзор важности Генри и того, как он помог «включить» мир к электричеству еще при жизни.
  • Джозеф Генри, Митчелл Уилсон, Scientific American, июль 1954 г. , стр. 72–77: анализ важности Генри в электромагнетизме.

Видеоролики

  • Как сделать реле: В довольно простом 2,5-минутном видеоруководстве показано, как намотать собственные электромагниты и установить их на доске для изготовления собственного самодельного реле.
  • Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видео-объяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые, практичные руководства
  • MAKE: Electronics by Charles Platt. Maker Media, 2015. Эксперимент 7, исследование реле, является отличным практическим введением. Вы можете открыть реле и поиграть с внутренней работой!
  • Очевидец: электроника Роджера Бриджмена. Нью-Йорк: ДК, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • телефонных проектов для злого гения Томаса Петрузеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые схемы, в которых используются реле. )
Подробные технические книги
  • Электрические реле: принципы и применение Владимир Гуревич. CRC Press, 2018. Начав с краткой истории реле, эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа контактов реле, внешний дизайн и упаковка, а также связанные с ними устройства, такие как герконы. В последующих главах рассматриваются варианты базового реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
  • Очевидец: электроника Роджера Бриджмена. Нью-Йорк: ДК, 2007. (Для младших читателей от 9 лет.–12. Включает историю, науку и технику.)
  • телефонных проектов для злого гения Томаса Петрузеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008 г. (включает в себя некоторые схемы, использующие реле.)
История науки
  • Создатели телеграфа: Сэмюэл Морс, Эзра Корнелл и Джозеф Генри Кеннет Б. Лифшиц. McFarland, 2017. «Раздел IV: Эстафета» описывает, как реле сыграли ключевую роль в истории телеграфии (и, следовательно,) современных коммуникаций.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Эстафеты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

  • Связь
  • Компьютеры
  • Электричество и электроника
  • Энергия
  • Машиностроение
  • Окружающая среда

  • Гаджеты
  • Домашняя жизнь
  • Материалы
  • Наука
  • Инструменты и инструменты
  • Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работают реле? — Объясните это!

Как работают реле? — Объясните это!

Вы здесь: Домашняя страница > Электричество и электроника > Реле

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Возможно, вы этого не осознаете, но вы постоянно начеку, следите за угрозами и готовы действовать в любой момент. Миллионы лет эволюции запрограммировали ваш мозг на спасение вашей кожи, когда малейшая опасность угрожает вашему существованию. Если вы используете силу инструмент, например, и крошечная щепка летит к вашему глазу, один из ваши ресницы пошлют сигнал в ваш мозг, который заставит вас веки закрываются в мгновение ока — достаточно быстро, чтобы берегите зрение. Здесь происходит то, что крошечный стимул вызывает гораздо больший и более полезный отклик. Вы можете найти один и тот же трюк в работе во всех видах машин и электрических электроприборы, где датчики готовы включить или отключается за долю секунды с помощью умных магнитных переключателей, называемых реле. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

Фото: Типичное реле со снятым пластиковым корпусом. Вы можете видеть два пружинных контакта слева и катушку электромагнита (красно-коричневый цилиндр медного цвета) справа. В этом реле, когда ток проходит через катушку, он превращает ее в электромагнит. Магнит толкает переключатель влево, сжимая пружинные контакты и замыкая цепь, к которой они подключены. Это реле от электронного программатора погружного водонагревателя. Электронная схема программатора включает или выключает магнит в заранее запрограммированное время суток, используя относительно небольшой ток. Это позволяет гораздо большему току течь через пружинные контакты для питания элемента, который нагревает горячую воду.

Содержание

  1. Что такое реле?
  2. Как работают реле
  3. Реле на практике
  4. Другие типы реле
  5. Кто изобрел реле?
  6. Узнать больше

Что такое реле?

Реле представляет собой электромагнитный переключатель, управляемый относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо больший электрический ток. Текущий.

Основой реле является электромагнит (катушка провода, которая становится временный магнит, когда через него проходит электричество). можно подумать о реле как своего рода электрический рычаг: включите его с небольшим током, и он включает («рычаги») другой прибор используя гораздо больший ток. Почему это полезно? Как имя предполагает, что многие датчики являются невероятно чувствительными частями электронное оборудование и производят только небольшие электрические токи. Но часто нам нужно, чтобы они приводили в движение более крупные устройства, использующие большие токи. Реле ликвидируют этот разрыв, позволяя небольшим токи, чтобы активировать более крупные. Это означает, что реле могут работать как переключатели. (включение и выключение) или как усилители (преобразование небольших токи в более крупные).

Иллюстрация: Если бы реле были собаками: Предположим, у вас есть огромная свирепая собака, которая спит так крепко, что никогда не просыпается, когда слышит шум. В качестве сторожевой собаки от нее толку не будет! Но что, если вы купите еще и маленькую, очень бдительную собаку? Если маленькая собака слышала шум, она начинала лаять и будила большую собаку, которая могла атаковать злоумышленника. Вот как работают реле: они используют слабый электрический ток для срабатывания гораздо большего.

Как работают реле

Вот две простые анимации, иллюстрирующие, как реле используют одну цепь для включения второй цепи.

Когда энергия проходит через первую цепь (1), она активирует электромагнит (коричневый), создавая магнитное поле (синий), которое притягивает контакт (красный) и активирует вторую цепь (2). Когда питание отключается, пружина возвращает контакт в исходное положение, снова отключая вторую цепь.

Это пример «нормально разомкнутого» (НО) реле: контакты во второй цепи по умолчанию не подключены и включаются только при протекании тока через магнит. Другие реле являются «нормально замкнутыми» (НЗ; контакты соединены так, что по умолчанию через них протекает ток) и выключаются только при срабатывании магнита, раздвигающем или раздвигающем контакты. Наиболее распространены нормально разомкнутые реле.

Вот еще одна анимация, показывающая, как реле связывает две цепи. вместе. По сути, это одно и то же, нарисованное немного по-другому. С левой стороны находится входная цепь, питаемая от переключателя. или датчик какой. Когда эта цепь активирована, она питает ток к электромагниту, который замыкает металлический переключатель и активирует вторую, выходную цепь (справа). Относительно небольшой Таким образом, ток во входной цепи активирует больший ток во входной цепи. выходная цепь:

  1. Входная цепь (синяя петля) отключена, и через нее не протекает ток до тех пор, пока что-то (датчик или замыкающий выключатель) не включит ее. Выходная цепь (красная петля) также отключается.
  2. Когда во входной цепи протекает небольшой ток, он активирует электромагнит (показанный здесь как темно-синяя катушка), который создает вокруг себя магнитное поле.
  3. Электромагнит под напряжением притягивает металлический стержень в выходной цепи к себе, замыкая переключатель и позволяя значительно большему току течь через выходную цепь.
  4. Выходная цепь управляет сильноточным устройством, таким как лампа или электродвигатель.

Рекламные ссылки

Реле на практике

Фото: Еще один взгляд на реле. Вверху: глядя прямо вниз, вы можете увидеть пружинные контакты слева, механизм переключения посередине и катушку электромагнита справа. Внизу: то же самое реле, сфотографированное спереди.

Предположим, вы хотите создать систему охлаждения с электронным управлением. система, которая включает или выключает вентилятор в зависимости от температуры в помещении изменения. Вы можете использовать какую-то схему электронного термометра, чтобы чувствовать температуру, но это будет производить только небольшие электрические токи — слишком малы, чтобы привести в действие электродвигатель в большой большой поклонник. Вместо этого вы можете подключить цепь термометра к входная цепь реле. Когда в нем протекает небольшой ток цепь, реле активирует свою выходную цепь, позволяет протекать гораздо большему току и включает вентилятор.

Реле не всегда включают вещи; иногда они очень полезно выключают вещи вместо этого. В оборудование электростанций и линии электропередач, например, вы найдете защитные реле , которые срабатывают при возникновении неисправностей, чтобы предотвратить повреждение от таких вещей, как скачки тока. Когда-то для этой цели широко использовались электромагнитные реле, подобные описанным выше. В наши дни ту же работу выполняют электронные реле на основе интегральных схем; они измеряют напряжение или ток в цепи и автоматически принимают меры, если они превышают заданное значение. предел.

Другие типы реле

Фото: четыре старомодных реле максимальной токовой защиты на устаревшей электроподстанции в 1986 году, незадолго до ее сноса. Фото предоставлено Библиотекой Конгресса США.

До сих пор мы рассматривали очень общие переключающие реле, но существует довольно много вариаций эта основная тема, в том числе (и это ни в коем случае не исчерпывающий список):

  • Высоковольтные реле: они специально разработаны для коммутации высоких напряжений и токов. значительно превышает возможности обычных реле (обычно до 10 000 вольт и 30 ампер).
  • Электронные и полупроводниковые реле (также называемые твердотельными реле или твердотельными реле): эти переключающие токи полностью электронные, без движущихся частей, поэтому они быстрее, тише, меньше, надежнее, и служат дольше, чем электромагнитные реле. К сожалению, они, как правило, дороже, меньше эффективны и не всегда работают так чисто и предсказуемо (из-за таких проблем, как токи утечки).
  • Реле времени и реле времени: Они запускают выходные токи на ограниченный период времени (обычно от доли секунды примерно до 100 часов или четырех дней).
  • Тепловые реле: они включаются и выключаются, чтобы предотвратить перегрев таких вещей, как электродвигатели, немного похожие на биметаллические ленточные термостаты.
  • Реле максимального тока и направленные реле: настраиваемые различными способами, они предотвращают протекание чрезмерных токов в неправильном направлении по цепи (обычно в оборудовании для производства, распределения или питания).
  • Реле дифференциальной защиты: они срабатывают при наличии дисбаланса тока или напряжения в двух разных частях цепи.
  • Реле защиты по частоте (иногда называемые реле пониженной и повышенной частоты): Эти полупроводниковые устройства срабатывают, когда частота переменного тока слишком высока, слишком низка или и то, и другое.

Кто изобрел реле?

Фото: профессор Джозеф Генри, сфотографированный где-то между 1860 и 1875 годами. Фото предоставлено коллекцией фотографий Брейди-Хэнди, Библиотека США Конгресс, отдел печати и фотографии.

Реле были изобретены в 1835 году американским пионером электромагнетизма. Джозеф Генри; на демонстрации в Колледже Нью-Джерси, Генри использовал небольшой электромагнит для включения и выключения большего и предположил, что реле можно использовать для управления электрическими машинами на очень больших расстояниях. Генри применил эту идею к другому изобретению, над которым он работал в то время, электрическому телеграфу (предшественнику телефона), который был успешно разработан Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном в Англии и (гораздо более известным) Сэмюэлем Ф. Б. Морзе в Соединенные Штаты.

Реле позже использовались в коммутации телефонов и первых электронных компьютерах и оставались чрезвычайно популярными до тех пор, пока в конце 1940-х годов не появились транзисторы; по словам Бэнкрофта Герарди, приуроченного к 100-летию работы Генри в области электромагнетизма, к тому времени только в Соединенных Штатах действовало около 70 миллионов реле.

Фото: реле широко использовались для коммутации и маршрутизации вызовов на телефонных станциях. такой как этот, на фото 1952. Фото предоставлено Исследовательским центром Гленна НАСА (NASA-GRC).

Транзисторы — это крошечные электронные компоненты, которые могут выполнять ту же работу, что и реле, работая либо как усилители, либо как переключатели. Хотя они переключаются быстрее, потребляют гораздо меньше электроэнергии, занимают небольшую часть пространства и стоят намного меньше, чем реле, они, как правило, работают только с небольшими токами, поэтому реле по-прежнему используются во многих приложениях. Именно разработка транзисторов стимулировала компьютерную революцию с середины 20-го века. Но без реле не было бы и транзисторов, поэтому реле — и такие пионеры, как Джозеф Генри — тоже заслуживают некоторой похвалы!

Узнайте больше

На этом сайте

  • Электричество
  • Электродвигатели
  • Электроника
  • Магнетизм
  • Телефоны
  • Транзисторы

Статьи

  • Электромеханическое реле Джозефа Генри: Краткий отчет о том, как Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году.
  • Генри как пионер в области электротехники, Бэнкрофт Герарди, Технический журнал Bell Systems, июль 1932 г. Эта интересная историческая статья из архива Bell была опубликована в ознаменование столетия открытия Джозефом Генри электричества. Это дает превосходный обзор важности Генри и того, как он помог «включить» мир к электричеству еще при жизни.
  • Джозеф Генри, Митчелл Уилсон, Scientific American, июль 1954 г. , стр. 72–77: анализ важности Генри в электромагнетизме.

Видеоролики

  • Как сделать реле: В довольно простом 2,5-минутном видеоруководстве показано, как намотать собственные электромагниты и установить их на доске для изготовления собственного самодельного реле.
  • Как работает автомобильное реле: это короткое и простое видео-объяснение расскажет вам о том, что я объяснил выше. То же объяснение, немного другие слова.

Книги

Простые, практичные руководства
  • MAKE: Electronics by Charles Platt. Maker Media, 2015. Эксперимент 7, исследование реле, является отличным практическим введением. Вы можете открыть реле и поиграть с внутренней работой!
  • Очевидец: электроника Роджера Бриджмена. Нью-Йорк: ДК, 2007. (Для младших читателей в возрасте 9–12 лет. Включает историю, науку и технологии.)
  • телефонных проектов для злого гения Томаса Петрузеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008. (Включает некоторые схемы, в которых используются реле. )
Подробные технические книги
  • Электрические реле: принципы и применение Владимир Гуревич. CRC Press, 2018. Начав с краткой истории реле, эта книга проведет нас через магнитные принципы, работа контактов реле, внешний дизайн и упаковка, а также связанные с ними устройства, такие как герконы. В последующих главах рассматриваются варианты базового реле, включая реле высокого напряжения, тепловые реле и реле времени.
  • Очевидец: электроника Роджера Бриджмена. Нью-Йорк: ДК, 2007. (Для младших читателей от 9 лет.–12. Включает историю, науку и технику.)
  • телефонных проектов для злого гения Томаса Петрузеллиса. McGraw-Hill Professional, 2008 г. (включает в себя некоторые схемы, использующие реле.)
История науки
  • Создатели телеграфа: Сэмюэл Морс, Эзра Корнелл и Джозеф Генри Кеннет Б. Лифшиц. McFarland, 2017. «Раздел IV: Эстафета» описывает, как реле сыграли ключевую роль в истории телеграфии (и, следовательно,) современных коммуникаций.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *