Каковы преимущества использования твердотельного реле вместо электромеханического реле?

имеют довольно большую и, возможно, устрашающую начальную цену по сравнению с электромеханическим реле. Однако интеграция SSR, а не EMR, может привести к одинаковой или даже более низкой общей стоимости в зависимости от конкретного приложения, что мы обсудим немного позже.Кроме того, SSR часто превосходят EMR в нескольких областях. Давайте сравним два:

Как вы можете видеть, SSR в целом более динамичны по своей производительности и обладают функциями, которые они предлагают, по сравнению с EMR. Однако есть одна область, в которой ЭМИ часто имеют преимущество: управление температурой. SSR могут иметь рассеиваемую мощность на порядки больше, чем электромеханические реле, просто из-за используемых в них физических свойств. Как правило, это означает, что разработчики компонентов должны интегрировать радиаторы и вентиляторы в свои конструкции, что увеличивает общие первоначальные затраты, связанные с использованием SSR.

Однако, прежде чем списывать SSR только на основании первоначальной стоимости, давайте поговорим подробнее о совокупной стоимости владения, а также о людях, определяющих, что на самом деле означает «стоимость».

Сравнение затрат: как SSR могут по-прежнему окупаться в долгосрочной перспективе

Инженеры, как правило, сосредотачиваются на производительности, а лучшая производительность обычно означает более высокие затраты. С другой стороны, менеджеры по цепочке поставок гораздо больше озабочены начальными ценами на детали и сроками поставки, которые называются затратами на закупку.Менеджеры по бизнесу и маркетингу обращают внимание на гарантийные расходы, которые включают ожидаемый срок службы и сопутствующие расходы на техническое обслуживание, такие как время простоя, время в пути, время замены и ремонта, а также рабочую силу. Из всех этих затрат только начальная цена на детали может быть приравнена к вышеупомянутой «единовременной авансовой стоимости».

Следовательно, то, что электромеханические реле имеют более низкую начальную цену, не означает, что они «стоят меньше», учитывая совокупность всех других скрытых затрат, которые вступят в игру позже в будущем.Слишком часто в сегодняшних компаниях менеджеры требуют решений «быстрее — лучше — дешевле», которые часто являются конкурирующими приоритетами — дешевле не обязательно означает быстрее и / или лучше. Однако, используя твердотельные реле и контакторы Crydom, вы действительно можете добиться более быстрого, лучшего и дешевого, если учесть общую стоимость владения. Их твердотельные реле представляют собой надежные решения, которые способствуют долговечности приложений, поэтому вам редко придется беспокоиться об обслуживании, ремонте или замене их после их установки.

Полезный инструмент для сравнения совокупной стоимости владения

Чтобы помочь вам проанализировать совокупную стоимость владения (TCO) для SSR по сравнению с EMR, Crydom разработала простой в использовании калькулятор TCO, который можно найти на их веб-сайте во вкладке «Инструменты». Калькулятор учитывает информацию, относящуюся как к прямым, так и к косвенным затратам, и также предполагает, что оба коммутационных решения были выбраны для соответствия нагрузке и энергосистемам. Кроме того, калькулятор учитывает затраты, в основном связанные с технологиями, поскольку они распространены среди различных приложений.

Стоимость единицы калькулятора — это стоимость приобретения коммутационного решения. Есть также для добавления радиаторов (для SSR) и розеток (для EMR), если они необходимы. Также учитывается ожидаемая продолжительность жизни, выраженная в количестве циклов или операций, а также особые требования для данного приложения. Сюда могут входить прогнозируемые циклы в минуту или тип нагрузки (например, резистивная, индуктивная, трансформатор / конденсатор или балласт).

Тип нагрузки требуется для оценки корректировок ожидаемого срока службы для ЭМИ, и калькулятор автоматически выбирает правильное снижение номинальных характеристик в зависимости от выбранной нагрузки: снижение номинальных характеристик на 80% для двигателей, катушек или соленоидов; 75% снижение номинальных характеристик трансформаторов или конденсаторов; и 70% для балластов.Гарантийный срок, также включенный в расчет, используется для привязки ко времени в расчетных результатах общей стоимости. Его можно настроить для отображения различных временных рамок, от одного месяца до года и более. Еще одна переменная — стоимость услуги — также должна быть принята во внимание, поскольку она меняется между приложениями или от одной бизнес-модели к другой. На рисунке 3 показан калькулятор совокупной стоимости владения Crydom.

Рисунок 3 — Калькулятор совокупной стоимости владения Crydom.

Когда вы выбираете между технологией электромеханического реле и твердотельной технологией, вам может быть трудно преодолеть первоначальную стоимость твердотельных реле.Однако, хотя начальная стоимость EMR меньше, чем SSR, по мере увеличения количества циклов увеличивается и стоимость обслуживания, ремонта и / или замены EMR. Следовательно, как только вы проработаете общую стоимость владения как SSR, так и EMR, вы скоро поймете, что стоимость жизни SSR во многих случаях такая же или меньше, чем у EMR. Учитывая преимущества SSR по сравнению с EMR в отношении функций и производительности, нетрудно оправдать интеграцию SSR в вашу конструкцию.

Посмотреть связанный продукт

D2425

Хотите узнать больше? Почему бы не прочитать о том, что внутри твердотельного реле?

Электромеханическое или электрическое реле »Электроника

Электромеханическое реле — это электрический переключатель, который обычно приводится в действие с помощью электромагнетизма для приведения в действие механического переключающего механизма.

Технология реле включает:
Основы реле Герконовое реле Характеристики герконового реле Цепи реле Твердотельное реле

Электрическое реле — это электрический выключатель с электромагнитным управлением — электромеханический выключатель. Относительно небольшой ток используется для создания магнитного поля в катушке внутри магнитного сердечника, и он используется для управления переключателем, который может управлять гораздо большим током.

Таким образом, электромеханическое реле или электрическое реле может использовать небольшой ток для переключения гораздо большего тока и обеспечения электрической изоляции обеих цепей друг от друга.

Электрические реле бывают разных размеров и могут быть разных типов с использованием немного разных технологий, хотя все они используют одну и ту же базовую концепцию.

Хотя в некоторых отношениях электромеханические реле могут рассматриваться как использующие старую технологию, а твердотельные реле / ​​твердотельные переключатели могут считаться более эффективным средством переключения электрического тока.

Тем не менее, электромеханические реле обладают некоторыми уникальными свойствами, которые делают их идеальными для многих приложений, где другие типы могут быть не столь эффективными.При этом твердотельные переключатели, твердотельные реле или электронные переключатели широко используются и используются во многих областях, где электромеханические реле ранее использовались в качестве электрических переключателей.

Обозначение цепи реле

Обозначения схем электромеханических реле могут несколько отличаться — как и большинство обозначений схем. В наиболее распространенном формате катушка реле представлена ​​в виде коробки, а контакты расположены рядом, как показано ниже.

В других схемах, особенно новых, которые могут быть немного старше, катушка реле может отображаться как настоящая катушка. Хотя это не соответствует последним стандартам обозначений схем реле, тем не менее, это может быть замечено в некоторых случаях и хорошо описывает внутреннюю часть реле.

Возможны дополнительные комплекты контактов электрического переключателя.Точно так же, как на переключателе может быть несколько полюсов, то же самое можно сделать и с реле. Можно использовать несколько наборов переключающих контактов для переключения нескольких цепей.

Основы релейного переключателя

Реле — это разновидность электрического переключателя, который приводится в действие электромагнитом, который переключает переключение при подаче тока на катушку.

Эти реле могут управляться схемами переключателя, где переключатель не может выдерживать высокий ток электрического реле, или они могут управляться электронными цепями и т. Д.В любом случае они предоставляют очень простую и привлекательную возможность для электрического переключения.

Реле состоит из нескольких основных частей, которые образуют реле.

• Рама: Для удержания компонентов на месте требуется механическая рама. Эта рама обычно достаточно прочная, поэтому она может надежно удерживать дополнительные элементы электромеханического реле без относительного перемещения.
• Катушка: Необходима катушка, намотанная на железный сердечник для увеличения магнитного притяжения.Катушка с проволокой создает электромагнитное поле при включении тока и притягивает якорь.
• Якорь: Это подвижная часть реле. Этот элемент реле размыкает и замыкает контакты и имеет ферромагнитный металл, который притягивается электромагнитом. Узел имеет прикрепленную пружину, которая возвращает якорь в исходное положение.
• Контакты: Контакты приводятся в действие движением якоря.Некоторые из электрических переключающих контактов могут замкнуть цепь при срабатывании реле, тогда как другие могут разомкнуть цепь. Они известны как нормально открытые и нормально закрытые.

Конструкция реле включает несколько аспектов. Это ключевой элемент конструкции, позволяющий получить необходимый магнитный поток для достаточно быстрого притяжения якоря без чрезмерного потребления тока. Также необходимо убедиться, что реле может быстро размыкаться после снятия тока питания.Магнитное удержание в материалах должно быть низким.

Когда через катушку течет ток, создается электромагнитное поле. Поле притягивает железный якорь, другой конец которого сближает контакты, замыкая цепь. Когда ток отключается, контакты снова размыкаются, отключая цепь.

При выборе электромеханических реле будет видно, что контакты электрического переключателя бывают разных форматов. Как и обычные электрические переключатели, электромеханические реле определяются с точки зрения разрывов, полюсов и бросков, которые имеет устройство.

• Перерыв: Хотя некоторые термины, применяемые к электромеханическим реле, также применимы к электрическим переключателям малой мощности, этот больше применим к коммутации более высокой мощности. Это количество отдельных мест или контактов, где переключатель используется для размыкания или замыкания одной электрической цепи.

  Все реле либо одинарные, либо двойные. Одиночный разрыв, контакт SB разрывает электрическую цепь только в одном месте. Затем, как видно из названия, двойной разрыв, контакт DB разрывает цепь в двух местах.

  Одинарные размыкающие контакты обычно используются при переключении устройств малой мощности, возможно, электронных схем или электрических коммутационных устройств малой мощности. Контакты с двойным разрывом используются для электрического переключения устройств большой мощности. Если один из контактов заедает, то другой, скорее всего, все равно переключится и разомкнет цепь.

• Полюс: Количество полюсов электрического переключателя — это количество различных наборов переключающих контактов, которые он имеет.Однополюсный переключатель может переключать только одну цепь, тогда как двухполюсный переключатель может переключать две разные изолированные цепи одновременно. Однополюсный переключатель часто обозначается буквами SP, а двухполюсный — DP. Реле могут иметь один, два или более полюса.
• Бросок: Количество бросков электрического переключателя — это количество доступных положений. Для электромеханического реле обычно есть только один или два хода. Реле одиночного перехода замыкает и разрывает цепь, тогда как реле двойного направления будет действовать как переключающее, маршрутизирующее соединение от одной конечной точки к другой.Одиночный и двойной бросок часто обозначают буквами ST и DT.

Например, в спецификации электрического реле может указываться однополюсный, однополюсный: SPST, или одно может быть описано как двухполюсное, одинарное: DPST и т. Д. Эти термины определяют количество наборов переключающих контактов и то, являются ли они разомкнутыми / close или с функцией переключения.

Контакты электромеханического реле

Для обеспечения надежного обслуживания и увеличения срока службы реле.На контактах используются различные материалы, чтобы обеспечить их правильную работу по назначению.

Одна из проблем, возникающих с контактами, заключается в том, что происходит точечная коррозия — обычно материал имеет тенденцию накапливаться в центре одного контакта, в то время как происходит потеря материала из другого, где возникает «ямка». Это одна из основных причин выхода из строя контактов, особенно при возникновении искр.

В разных реле используются разные типы материалов для переключающих контактов в зависимости от области применения и требуемых характеристик.Есть много готовых изделий, которые можно использовать, некоторые из наиболее широко используемых перечислены ниже с их атрибутами.

• Серебро: Во многих отношениях серебро является одним из лучших материалов общего назначения для контактов реле с высоким уровнем проводимости. Однако он подвержен процессу сульфидирования, который, очевидно, зависит от атмосферы, в которой работает реле — в городских районах он намного выше. В результате этого процесса на поверхности образуется тонкая пленка с пониженной проводимостью, хотя более сильное контактное воздействие при замыкании контактов реле может прорваться через это.Пленка также может вызвать напряжение интерфейса в несколько десятых вольта, что может повлиять на производительность для некоторых приложений
• Никель-серебро: Этот тип контакта был разработан для уменьшения эффекта точечной коррозии. Серебряный контакт легирован никелем, чтобы придать ему мелкозернистую структуру, и в результате перенос материала происходит более равномерно по всей поверхности контакта, что продлевает срок службы.
• Оксид серебра и кадмия: Контакты, изготовленные из оксида серебра и кадмия, не могут сравниться с очень высокой проводимостью мелких серебряных контактов, но они действительно обеспечивают повышенное сопротивление переносу материала и потери контакта в результате искрения.Это означает, что эти контакты обычно служат дольше, чем контакты из серебра при тех же условиях.
• Золото: Высокая проводимость и отсутствие окисления означает, что золото идеально подходит для многих коммутационных приложений. Он используется только для коммутации слабых токов, так как не отличается особой надежностью. Обычно для снижения затрат используется оклейка золотом, и в результате низкого уровня сульфидирования контакты остаются в хорошем состоянии в течение длительных периодов времени.Одна проблема с реле заключается в том, что, если они не используются какое-то время, в то время как контактное сопротивление может увеличиваться — этого не происходит с золотом.
• Вольфрам: Вольфрам используется в реле, предназначенных для высоковольтных устройств. Обладая высокой температурой плавления, превышающей 3380 ° C, он обладает превосходной стойкостью к дуговой эрозии, необходимой для этого типа переключения.
• Ртуть: Ртуть используется в герконовом реле особого типа, которое называется герконовым реле с ртутным контактом.Он обладает хорошей электропроводностью, а так как он является жидкостью, то есть точечная коррозия, вызванная переносом материала между контактами. После размыкания контактов переключателя ртуть возвращается в резервуар ртути, необходимый для этого типа реле, и новая ртуть используется для следующего переключения. Это действие сводит на нет эффект переноса материала во время переключения.

Хотя используется много различных типов материалов и сплавов, это наиболее часто используемые материалы для контактов и отделки.

Ограничение броска для повышения надежности

Одна из ключевых проблем, с которой сталкиваются электрические коммутационные системы: электромеханические реле, а также твердотельные переключатели, — это пусковой ток.

Существует множество примеров того, насколько велики могут быть уровни пускового тока. Простая бытовая электрическая лампочка накаливания хорошо иллюстрирует это. В холодном состоянии нить накала имеет низкое сопротивление, и только когда лампа нагревается, ее сопротивление уменьшается.Обычно пусковой ток при включении может в десять-пятнадцать раз превышать ток в установившемся режиме. Хотя в настоящее время обычно используются твердотельные лампы, этот пример хорошо иллюстрирует суть дела.

Кроме того, индуктивные нагрузки, такие как двигатели и трансформаторы, которые часто переключаются с помощью электромеханических реле, имеют очень высокий пусковой ток. Часто пусковой ток может легко в десять раз превышать ток в установившемся режиме, поэтому контакты должны быть рассчитаны соответствующим образом.

Во многих областях делается поправка на пусковой ток.Используется коэффициент, на который умножается установившийся ток, чтобы получить номинал контакта. Таблица типичных коэффициентов умножения приведена ниже.

Поэтому, используя приведенную ниже таблицу, если люминесцентные лампы должны быть включены и они обычно потребляют 1 А, тогда контакты реле должны быть рассчитаны на 20 А.

Другая проблема возникает при разрыве цепи. Обратная ЭДС, создаваемая индуктивной нагрузкой, может легко привести к искрообразованию, которое может быстро разрушить контакты реле.

Такие методы, как установка ограничителей броска тока на нагрузку, которые часто представляют собой резисторы с отрицательным температурным коэффициентом, могут помочь ограничить пусковой ток, а ограничители переходных процессов могут помочь ограничить обратную ЭДС.

Срок службы реле

Одной из ключевых проблем, связанных с электромеханическими реле, является срок службы контактов.В отличие от твердотельных реле и электронных переключателей, механические контакты изнашиваются при переключении и имеют ограниченный срок службы.

Возможны две цифры срока службы электромеханического реле:

• Ожидаемый электрический срок службы: Ожидаемый электрический срок службы — это количество переключений, которые выполняются, когда переключение, то есть контакты, обеспечивают требуемый уровень проводимости. Это очень зависит от приложения, так как пусковой ток и обратная дуга, создаваемая обратной ЭДС и т. Д.Ожидаемый электрический срок службы многих силовых реле составляет, возможно, 100 000 срабатываний, хотя, как уже упоминалось, это очень зависит от нагрузки, которую они переключают.
• Механический срок службы: Ожидаемый механический срок службы зависит от механических аспектов реле. Это количество механических переключений, которые могут быть выполнены независимо от электрических характеристик. Часто механический срок службы реле составляет около 10 000 000 срабатываний, а то и больше.

Истечение срока службы контактов обычно наступает, когда контакты прилипают или свариваются, или когда искрение и т. Д. Вызвало контактный ожог и перенос материала, так что не может быть достигнуто достаточное сопротивление контакта. Условия для этого будут зависеть от реле и его применения. Их характеристики обычно определяются в таблице данных реле.

Преимущества и недостатки реле

Как и у любой технологии, у использования электромеханических реле есть свои преимущества и недостатки.При проектировании схемы необходимо взвесить плюсы и минусы, чтобы выбрать правильную технологию для данной схемы.

Преимущества

• Обеспечивает физическую изоляцию между цепями.
• Обычно выдерживает высокое напряжение.
• Может выдерживать кратковременные перегрузки, часто без вредных последствий или с небольшими побочными эффектами — переходные процессы часто могут непоправимо повредить твердотельные реле / ​​электронные переключатели.

Недостатки

• Механический характер реле означает, что оно работает медленнее по сравнению с полупроводниковыми переключателями.
• Имеет ограниченный срок службы из-за механической природы реле. Твердотельные переключатели, как правило, имеют более высокий уровень надежности при условии, что они не подвержены переходным процессам, выходящим за пределы их номинальных значений.
• Страдает от дребезга контакта, когда контакты начинают соприкасаться, а затем физического отскока, создавая и прерывая контакт и вызывая дугу в большей или меньшей степени.

Иногда еще одним вариантом, который можно рассмотреть, когда требуется электрическая изоляция между двумя цепями, может быть оптоизолятор.Эти оптоизоляторы часто включаются в твердотельные переключатели, часто также называемые твердотельными реле, благодаря чему достигается высокий уровень изоляции. Использование оптоизоляторов в твердотельных переключателях / твердотельных реле обеспечивает полную изоляцию между входной и выходной цепями.

Электромеханические реле используются в качестве электрических переключателей в течение очень многих лет, и эта технология хорошо зарекомендовала себя. Эти электромеханические или электрические реле могут выдерживать некоторые злоупотребления, и они обычно относительно устойчивы к скачкам или скачкам переходного напряжения.В этом отношении они лучше, чем твердотельные переключатели / твердотельные реле, и хотя они изнашиваются быстрее, особенно при переключении индуктивных нагрузок, они должны выдерживать скачки включения в своих нагрузках.

Поскольку твердотельные реле и переключатели теперь присутствуют на рынке и предлагают высокий уровень надежности, необходимо тщательно рассмотреть варианты электромеханических реле и твердотельных реле. В некоторых случаях старые реле заменяются твердотельными реле, но в других случаях электромеханические реле могут предложить лучший вариант..

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты». . .

Электрические реле и твердотельные реле для коммутации

До сих пор мы видели набор устройств Input , которые можно использовать для обнаружения или «восприятия» различных физических переменных и сигналов, поэтому они называются Sensors .Но есть также множество электрических и электронных устройств, которые классифицируются как устройства Output , используемые для управления или управления некоторыми внешними физическими процессами. Эти устройства вывода обычно называются Актуаторами .

Приводы преобразуют электрический сигнал в соответствующую физическую величину, такую ​​как движение, сила, звук и т. Д. Привод также классифицируется как преобразователь, поскольку он изменяет один тип физической величины на другой и обычно активируется или приводится в действие командным сигналом низкого напряжения. .Приводы можно классифицировать как бинарные или непрерывные в зависимости от количества стабильных состояний их выхода.

Например, реле представляет собой бинарный исполнительный механизм, поскольку он имеет два стабильных состояния: под напряжением и с фиксацией или без питания и без фиксации, в то время как двигатель является исполнительным механизмом непрерывного действия, поскольку он может вращаться на полное 360 ^o движение. Наиболее распространенными типами исполнительных механизмов или выходных устройств являются электрические реле , световые приборы , двигатели и громкоговорители .

Ранее мы видели, что соленоиды могут использоваться для электрического открытия защелок, дверей, открытия или закрытия клапанов, а также в различных робототехнических и мехатронных приложениях и т. Д. Однако, если плунжер соленоида используется для управления одним или несколькими наборами электрических контактов , у нас есть устройство под названием relay , которое настолько полезно, что его можно использовать бесконечным количеством различных способов, и в этом уроке мы рассмотрим электрические реле.

Электрические реле также можно разделить на реле механического действия, называемые «электромеханические реле», и те, в которых в качестве переключающего устройства используются полупроводниковые транзисторы, тиристоры, симисторы и т. Д., Называемые «твердотельными реле» или SSR.

Электромеханическое реле

Термин Реле обычно относится к устройству, которое обеспечивает электрическое соединение между двумя или более точками в ответ на подачу управляющего сигнала. Наиболее распространенным и широко используемым типом электрического реле является электромеханическое реле или ЭМИ.

Электрическое реле

Самым важным элементом управления любым оборудованием является возможность его включения и выключения. Самый простой способ сделать это — отключить подачу электроэнергии с помощью переключателей.Хотя переключатели можно использовать для управления чем-либо, у них есть свои недостатки. Самый большой из них заключается в том, что их нужно вручную (физически) включить или выключить. Кроме того, они относительно большие, медленные и переключают только небольшие электрические токи.

Электрические реле , однако, в основном представляют собой переключатели с электрическим приводом, которые бывают разных форм, размеров и номинальной мощности, подходящие для всех типов приложений. Реле также могут иметь один или несколько контактов в одном корпусе, при этом более крупные силовые реле, используемые для сетевого напряжения или коммутации высокого тока, называются «контакторами».

В этом руководстве по электрическим реле мы просто рассматриваем фундаментальные принципы работы «легких» электромеханических реле, которые мы можем использовать в системах управления двигателями или в роботизированных схемах. Такие реле используются в общих электрических и электронных схемах управления или переключения, которые либо устанавливаются непосредственно на печатные платы, либо подключаются отдельно, и в которых токи нагрузки обычно составляют доли ампера до 20+ ампер. Релейные схемы распространены в приложениях для электроники.

Как следует из названия, электромеханические реле представляют собой электромагнитные устройства , которые преобразуют магнитный поток, генерируемый приложением электрического управляющего сигнала низкого напряжения переменного или постоянного тока через клеммы реле, в тянущую механическую силу, которая приводит в действие электрические контакты. внутри реле. Наиболее распространенная форма электромеханического реле состоит из возбуждающей катушки, называемой «первичной цепью», намотанной на проницаемый железный сердечник.

Этот железный сердечник имеет как фиксированную часть, называемую ярмом, так и подвижную подпружиненную часть, называемую якорем, которая замыкает цепь магнитного поля, закрывая воздушный зазор между фиксированной электрической катушкой и подвижным якорем.Якорь является шарнирным или поворотным, что позволяет ему свободно перемещаться в создаваемом магнитном поле, замыкая электрические контакты, прикрепленные к нему. Между ярмом и якорем обычно соединена пружина (или пружины) для обратного хода, чтобы «вернуть» контакты в исходное положение покоя, когда катушка реле находится в «обесточенном» состоянии, то есть в положении «ВЫКЛ».

Конструкция электромеханического реле

В нашем простом реле выше у нас есть два набора электропроводящих контактов.Реле могут быть «нормально разомкнутыми» или «нормально замкнутыми». Одна пара контактов классифицируется как нормально разомкнутые, (NO) или замыкающие контакты, а другая группа — как нормально замкнутые, (NC) или размыкающие контакты. В нормально разомкнутом положении контакты замыкаются только тогда, когда ток возбуждения включен, а контакты переключателя притягиваются к индуктивной катушке.

В нормально замкнутом положении контакты постоянно замкнуты, когда ток возбуждения «ВЫКЛ», поскольку контакты переключателя возвращаются в свое нормальное положение.Эти термины нормально разомкнутый, нормально замкнутый или замыкающие и размыкающие контакты относятся к состоянию электрических контактов, когда катушка реле «обесточена», то есть при отсутствии напряжения питания, подключенного к катушке реле. Контактные элементы могут быть одинарными или двойными замыкающими или размыкающимися. Пример такого расположения приведен ниже.

Контакты реле представляют собой электрически проводящие металлические части, которые соприкасаются друг с другом, замыкая цепь и позволяя току в цепи течь, как выключатель.Когда контакты разомкнуты, сопротивление между контактами очень велико в мегаомах, что вызывает состояние разомкнутой цепи и отсутствие тока в цепи.

При замкнутых контактах сопротивление контакта должно быть нулевым, короткое замыкание, но это не всегда так. Все контакты реле имеют определенное «контактное сопротивление», когда они замкнуты, и это называется «сопротивлением во включенном состоянии», как и у полевых транзисторов.

С новым реле и контактами это сопротивление во включенном состоянии будет очень маленьким, обычно меньше нуля.2 Ом, потому что наконечники новые и чистые, но со временем сопротивление наконечников будет увеличиваться.

Например. Если контакты пропускают ток нагрузки, скажем, 10 А, то падение напряжения на контактах с использованием закона Ома составляет 0,2 x 10 = 2 вольта, что, если напряжение питания составляет, скажем, 12 вольт, тогда напряжение нагрузки будет всего 10 вольт (12 — 2). По мере того, как контактные наконечники начинают изнашиваться и если они не защищены должным образом от высоких индуктивных или емкостных нагрузок, они начнут проявлять признаки дугового повреждения, поскольку ток в цепи все еще будет течь, поскольку контакты начинают размыкаться, когда катушка реле находится в обесточен.

Это искрение или искрение на контактах приведет к дальнейшему увеличению контактного сопротивления наконечников по мере их повреждения. Если позволить продолжать работу, контактные наконечники могут обгореть и повредиться до такой степени, что они будут физически закрыты, но не пропускают ток или пропускают очень слабый ток.

Если это повреждение от дуги становится серьезным, контакты в конечном итоге «свариваются» вместе, вызывая короткое замыкание и возможное повреждение цепи, которую они контролируют.Если теперь контактное сопротивление увеличилось из-за дуги, скажем, на 1 Ом, падение напряжения на контактах при том же токе нагрузки увеличится до 1 x 10 = 10 вольт постоянного тока. Это высокое падение напряжения на контактах может быть неприемлемым для цепи нагрузки, особенно при работе от 12 или даже 24 вольт, тогда неисправное реле необходимо будет заменить.

Для уменьшения эффекта дугового разряда и высокого сопротивления в открытом состоянии современные контактные наконечники изготавливаются из различных сплавов на основе серебра или покрываются ими для увеличения срока их службы, как указано в следующей таблице.

Материалы контактных наконечников электрического реле

• Ag (чистое серебро)
  • 1. Электропроводность и теплопроводность самые высокие из всех металлов.
  • 2. Обладает низким контактным сопротивлением, недорогой и широко используется.
  • 3. Контакты легко тускнеют из-за воздействия серы.
• AgCu (серебристая медь)
  • 1. Контакты, известные как «твердое серебро», имеют лучшую износостойкость и меньшую склонность к дуге и сварке, но немного более высокое сопротивление контакта.
• AgCdO (оксид кадмия серебра)
  • 1. Очень низкая склонность к дуге и сварке, хорошая износостойкость и дугогасящие свойства.
• AgW (серебряный вольфрам)
  • 1. Высокая твердость и температура плавления, отличная устойчивость к дуге.
  • 2. Не драгоценный металл.
  • 3. Для уменьшения сопротивления требуется высокое контактное давление.
  • 4. Контактное сопротивление относительно высокое, а устойчивость к коррозии плохая.
• AgNi (никель-серебро)
  • 1. Электропроводность равна серебру, отличное сопротивление дуге.
• AgPd (палладий серебряный)
  • 1. Низкий контактный износ, большая твердость.
  • 2. Дорого.
• Сплавы платины, золота и серебра
  • 1. Отличная коррозионная стойкость, используется в основном для слаботочных цепей.

В технических паспортах производителей реле указаны максимальные номинальные характеристики контактов только для резистивных нагрузок постоянного тока, и этот рейтинг значительно снижен для нагрузок переменного тока или высокоиндуктивных или емкостных нагрузок.Для достижения длительного срока службы и высокой надежности при коммутации переменного тока с индуктивными или емкостными нагрузками требуется некоторая форма гашения дуги или фильтрации на контактах реле.

Увеличение срока службы наконечников реле за счет уменьшения количества искрения, возникающего при их размыкании, достигается путем электрического соединения цепи резистор-конденсатор, называемой цепью RC Snubber , параллельно с контактными наконечниками электрического реле. Пик напряжения, возникающий в момент размыкания контактов, будет надежно закорочен RC-цепью, тем самым подавляя любую дугу, возникающую на контактных наконечниках.Например.

Цепь демпфера электрического реле

.

Наряду со стандартными описаниями нормально разомкнутых (NO) и нормально замкнутых (NC), используемых для описания того, как подключаются контакты реле, устройства контактов реле также могут быть классифицированы по их действиям. Электрические реле могут состоять из одного или нескольких отдельных переключающих контактов, каждый из которых называется «полюсом». Каждый из этих контактов или полюсов может быть соединен или « брошен » вместе путем подачи питания на катушку реле, и это дает начало описанию типов контактов как:

• SPST — однополюсный односторонний
• SPDT — однополюсный, двусторонний
• DPST — двухполюсный односторонний
• DPDT — двухполюсный двойной бросок

с действием контактов, описываемым как « Make » ( M ) или « Break » ( B ).Тогда простое реле с одним набором контактов, как показано выше, может иметь описание контакта:

«Однополюсный двойной бросок — (Разрыв перед замыканием)» или SPDT — (B-M)

Примеры только некоторых наиболее распространенных схем, используемых для типов контактов электрических реле для идентификации реле в схемах или схемах, приведены ниже, но существует гораздо больше возможных конфигураций.

Конфигурация контактов электрического реле

• Где:
• C — общая клемма
• NO — нормально открытый контакт
• NC — нормально замкнутый контакт

Электромеханические реле также обозначаются комбинацией их контактов или переключающих элементов и количеством контактов, объединенных в одном реле.Например, контакт, который обычно разомкнут в обесточенном положении реле, называется «контактом формы А» или замыкающим контактом. В то время как контакт, который обычно замкнут в обесточенном положении реле, называется «контактом формы B» или размыкающим контактом.

Когда и замыкающий, и размыкающий набор контактных элементов присутствуют одновременно, так что два контакта электрически соединены для создания общей точки (идентифицируемой тремя соединениями), набор контактов называется «контактами формы C». »Или переключающие контакты.Если электрическое соединение между замыкающими и размыкающими контактами отсутствует, это называется двойным переключающим контактом.

И последнее, что следует помнить об использовании электрических реле. Совсем не рекомендуется подключать контакты реле параллельно, чтобы выдерживать более высокие токи нагрузки. Например, никогда не пытайтесь запитать нагрузку 10 А с двумя параллельно включенными контактами реле, каждый из которых имеет номинал контактов 5 А, поскольку контакты реле с механическим управлением никогда не замыкаются и не размыкаются в один и тот же момент времени.В результате один из контактов всегда будет перегружен даже на короткое время, что со временем приведет к преждевременному выходу реле из строя.

Кроме того, электрические реле могут использоваться, чтобы позволить маломощным электронным или компьютерным схемам переключать относительно высокие токи или напряжения как «ВКЛ», так и «ВЫКЛ». Никогда не смешивайте разные напряжения нагрузки через соседние контакты в одном и том же реле, например, высокое напряжение переменного тока (240 В) и низкое напряжение постоянного тока (12 В), всегда используйте отдельные реле для безопасности.

Одной из наиболее важных частей любого электрического реле является его катушка. Это преобразует электрический ток в электромагнитный поток, который используется для механического управления контактами реле. Основная проблема катушек реле заключается в том, что они представляют собой «высокоиндуктивные нагрузки», поскольку они сделаны из катушек проволоки. Любая катушка с проводом имеет значение полного сопротивления, состоящее из последовательного сопротивления (R) и индуктивности (L) (последовательная цепь LR).

Когда ток течет через катушку, вокруг нее создается самоиндуцированное магнитное поле.Когда ток в катушке выключен, создается большое напряжение обратной ЭДС (электродвижущая сила), поскольку магнитный поток падает внутри катушки (теория трансформатора). Это индуцированное значение обратного напряжения может быть очень высоким по сравнению с коммутационным напряжением и может повредить любое полупроводниковое устройство, такое как транзистор, полевой транзистор или микроконтроллер, используемый для управления катушкой реле.

Одним из способов предотвращения повреждения транзистора или любого переключающего полупроводникового устройства является подключение диода с обратным смещением к катушке реле.

Когда ток, протекающий через катушку, выключен, возникает наведенная обратная ЭДС, поскольку магнитный поток в катушке падает.

Это обратное напряжение смещает вперед диод, который проводит и рассеивает накопленную энергию, предотвращая любое повреждение полупроводникового транзистора.

При использовании в этом типе применения диод обычно известен как диод маховика , диод свободного хода и даже диод обратного хода , но все они означают одно и то же.Другие типы индуктивных нагрузок, для защиты которых требуется диод на маховике, — это соленоиды, двигатели и индуктивные катушки.

Помимо использования диодов маховика для защиты полупроводниковых компонентов, другие устройства, используемые для защиты, включают RC Snubber Networks , Металлооксидные варисторы или MOV и стабилитроны .

Твердотельное реле.

В то время как электромеханическое реле (EMR) недорогое, простое в использовании и позволяет переключать цепь нагрузки, управляемую маломощным, электрически изолированным входным сигналом, одним из основных недостатков электромеханического реле является то, что оно » механическое устройство », то есть у него есть движущиеся части, поэтому их скорость переключения (время отклика) из-за физического перемещения металлических контактов с использованием магнитного поля мала.

Со временем эти движущиеся части изнашиваются и выходят из строя, или что контактное сопротивление из-за постоянного искрения и эрозии может сделать реле непригодным для использования и сократить срок его службы. Кроме того, они создают электрические помехи из-за дребезга контактов, что может повлиять на любые электронные схемы, к которым они подключены.

Чтобы преодолеть эти недостатки электрического реле, был разработан другой тип реле, названный твердотельным реле или ( SSR ) для краткости, который представляет собой твердотельное бесконтактное чисто электронное реле.

Твердотельное реле, являющееся чисто электронным устройством, не имеет движущихся частей в своей конструкции, поскольку механические контакты были заменены силовыми транзисторами, тиристорами или симисторами. Электрическое разделение между входным управляющим сигналом и выходным напряжением нагрузки достигается с помощью светового датчика оптронного типа.

Твердотельное реле обеспечивает высокую степень надежности, длительный срок службы и снижение электромагнитных помех (EMI) (отсутствие дуговых контактов или магнитных полей), а также гораздо более быстрое почти мгновенное время отклика по сравнению с обычным электромеханическим реле. .

Кроме того, требования к входной управляющей мощности твердотельного реле обычно достаточно низки, чтобы сделать их совместимыми с большинством семейств логических микросхем без необходимости в дополнительных буферах, драйверах или усилителях. Однако, поскольку они являются полупроводниковыми устройствами, они должны устанавливаться на подходящие радиаторы, чтобы предотвратить перегрев полупроводникового устройства, переключающего выходы.

Твердотельное реле

Твердотельное реле переменного тока переключается в положение «ВКЛ» в точке пересечения нуля синусоидальной формы волны переменного тока, предотвращает высокие пусковые токи при переключении индуктивных или емкостных нагрузок, в то время как встроенная функция «ВЫКЛ» тиристоров и симисторов обеспечивает улучшение по сравнению с дуговым разрядом. контакты электромеханических реле.

Как и в случае электромеханических реле, демпферная цепь резистор-конденсатор (RC) обычно требуется на выходных клеммах SSR для защиты полупроводникового устройства переключения выхода от шума и скачков напряжения при переключении высокоиндуктивных или емкостных нагрузок. В большинстве современных SSR эта RC-демпферная сеть стандартно встроена в само реле, что снижает потребность в дополнительных внешних компонентах.

Тип переключения SSR с обнаружением ненулевого пересечения (мгновенное «ВКЛ») также доступен для приложений с фазовым управлением, таких как затемнение или затемнение света на концертах, шоу, дискотечный свет и т. Д., Или для приложений, управляющих скоростью двигателя.

Поскольку выходным переключающим устройством твердотельного реле является полупроводниковое устройство (транзистор для коммутации постоянного тока или комбинация симистор / тиристор для коммутации переменного тока), падение напряжения на выходных клеммах твердотельного реле при «ВКЛ» намного выше. чем у электромеханического реле, обычно 1,5 — 2,0 вольт. При переключении больших токов в течение длительных периодов времени потребуется дополнительный радиатор.

Интерфейсные модули ввода / вывода.

Интерфейсные модули ввода / вывода , (модули ввода / вывода) — это еще один тип твердотельного реле, разработанный специально для взаимодействия компьютеров, микроконтроллера или PIC с «реальными» нагрузками и переключателями.Доступны четыре основных типа модулей ввода / вывода: входное напряжение переменного или постоянного тока для выхода логического уровня TTL или CMOS и логический вход TTL или CMOS для выходного напряжения переменного или постоянного тока, причем каждый модуль содержит все необходимые схемы для обеспечения полного интерфейс и изоляция в одном небольшом устройстве. Они доступны как отдельные твердотельные модули или интегрированы в 4-, 8- или 16-канальные устройства.

Модульная интерфейсная система ввода / вывода.

Основными недостатками твердотельных реле (SSR) по сравнению с электромеханическими реле эквивалентной мощности является их более высокая стоимость, тот факт, что доступны только однополюсные однополюсные реле (SPST), токи утечки в выключенном состоянии протекают через переключающее устройство, а также высокое падение напряжения в состоянии «включено» и рассеиваемая мощность, что приводит к дополнительным требованиям к теплоотводу.Также они не могут переключать очень малые токи нагрузки или высокочастотные сигналы, такие как аудио или видеосигналы, хотя для этого типа приложений доступны специальные твердотельные переключатели.

В этом руководстве о электрических реле мы рассмотрели как электромеханическое реле, так и твердотельное реле, которое можно использовать в качестве выходного устройства (исполнительного механизма) для управления физическим процессом. В следующем уроке мы продолжим рассмотрение устройств вывода, называемых исполнительными механизмами , и особенно устройства, которое преобразует небольшой электрический сигнал в соответствующее физическое движение с использованием электромагнетизма.Устройство вывода называется соленоидом.

: типы, характеристики, применение

Электромеханические реле — это переключатели с электрическим приводом, используемые для изоляции цепей или батарей, обнаружения неисправностей в линиях передачи и распределения и управления цепью высокой мощности с использованием сигнала малой мощности.Простые реле состоят из магнитного сердечника, намотанного на проволочную катушку, подвижного якоря, прикрепленного к железному ярму, и одного или нескольких наборов контактов. Когда электрический ток проходит через катушку, он генерирует магнитное поле, которое активирует якорь, тем самым перемещая контакты, чтобы установить или разорвать соединение.

На схеме ниже показаны части реле и его работа. Реле слева выключено, это означает, что на катушку не течет ток. Реле справа включилось из-за подачи питания на катушку и последующего перемещения якоря и контакта.

Кредит изображения: Электроника в Meccano

Типы

Электромеханические реле можно классифицировать как по применению, так и по конструкции устройства.

Герконовые реле

состоит из одного геркона, заключенного в соленоид. Контакты переключателя расположены внутри стеклянной или керамической трубки для защиты от коррозии и состоят из магнитного материала, на который влияет поле соленоида.Герконовые переключатели способны к быстрому переключению и потребляют очень мало энергии от схемы управления, но могут потребовать более частого обслуживания из-за намагниченных язычков, застрявших в положении «включено».

Герконовые реле в открытом и закрытом положениях. Изображение предоставлено: National Instruments

Реле высокого напряжения и тяжелого режима работы

Реле для тяжелых условий эксплуатации часто используются для управления машинами и других промышленных приложений.Они сделаны из прочных, долговечных материалов и часто используются для управления стартерами и другими компонентами.

, предназначенные для работы с высоким напряжением и высокой частотой, имеют прочную изоляцию и используют прочные материалы, чтобы увеличить срок службы контактов и выдержать интенсивное использование. Обычно они могут выдерживать скачки напряжения в несколько киловольт (кВ).

Конструкция реле высокого напряжения. Изображение предоставлено: TE Connectivity

Аэрокосмическая промышленность / реле MIL-SPEC

могут изготавливаться для аэрокосмического и оборонного применения, а также могут соответствовать ряду U.С. военные стандарты (MIL-SPEC). Общие стандарты для реле включают MIL-PRF-39016, M83536 и M83726.

Технические характеристики

Крепление

Электромеханические реле могут быть установлены различными способами.

• Кронштейн (или фланец) Навесные реле снабжены фланцем для монтажа. Фланец обычно устанавливается путем прикручивания устройства к соответствующему фланцу, который затем приваривается к соответствующей стене.

• DIN-рейка Устройства, смонтированные на , оснащены фиксатором, который можно установить на DIN-рейку. DIN-рейки — это монтажные устройства, стандартизированные Немецким институтом норм и правил (DIN).

• Панельный монтаж Реле изготавливаются для монтажа на электрическую панель.

• PCB Реле монтируются на печатных платах (PCB) с использованием сквозных контактов или технологии поверхностного монтажа (SMT).

• Реле Socket монтируются на печатные платы с помощью штыревых разъемов.

Характеристики переключателя

База данных GlobalSpec SpecSearch содержит информацию о переключателе реле, включая количество полюсов и ходов.

поляков

Термин «полюс» описывает количество отдельных цепей, управляемых переключателем. Количество цепей, управляемых реле, определяет количество контактов переключателя, которое, в свою очередь, определяет полюса, необходимые для замыкания или размыкания контактов.Выключатели обычно имеют от одного до четырех полюсов.

На приведенных ниже изображениях слева направо показаны однополюсный (SP), двухполюсный (DP) и трехполюсный переключатель (3P). Обратите внимание, что на последнем изображении переключатель подключен к трем отдельным цепям и имеет три контакта.

Броски

Также важно учитывать ходы релейного переключателя или количество различных положений, в которых он может находиться.

• Переключатели простого хода (ST) разомкнуты в одном положении и замкнуты в другом.Например, однополюсный однопозиционный переключатель (SPST) представляет собой простой двухпозиционный переключатель, такой как выключатель света. Двухполюсный однопозиционный переключатель (DPST) — это двухполюсный переключатель, который размыкает и замыкает два контакта одним движением.

• Двухходовые переключатели (DT) — это устройства двустороннего действия. Реле двойного действия имеют три контакта и два положения: в первом положении контакты 1 и 2 находятся в контакте, а третье остается разомкнутым. Во втором положении это соединение обратное к контактам 2 и 3.

Контакты

Технические характеристики контактов, включая ориентацию контактов и максимальные номинальные значения, важно учитывать при выборе электромеханических реле.

Ориентация контактов относится к положению переключателя, когда катушка реле не находится под напряжением. Как следует из названия, нормально разомкнутый переключатель (NO) разомкнут в состоянии покоя, без напряжения; когда через реле проходит ток, переключатель замыкается.Таким образом, нормально замкнутый переключатель (NC) перевернут: замкнут в состоянии покоя и разомкнут при включении. Перекидные переключатели содержат контакты как нормально разомкнутого, так и нормально замкнутого типа.

часто рассчитаны на прием максимально допустимого тока при указанном тепловыделении и условиях окружающей среды. Максимальный ток иногда называют максимальным коммутируемым напряжением (выраженным в вольтах) или максимальным коммутируемым током.

Скорость

Характеристики скорости реле включают время включения и время отключения.Время включения — это время, необходимое переключателю для срабатывания и замыкания контакта, а время отключения — это количество времени, необходимое для размыкания и размыкания контакта. Скорость переключения обычно измеряется и указывается в миллисекундах. У более высокоскоростных устройств есть несколько преимуществ перед низкоскоростными. В приложениях с низким напряжением высокоскоростные реле уменьшают шум, в то время как в приложениях высокого напряжения быстрые переключатели уменьшают искрение и возможность физического повреждения.

Характеристики

Электромеханическое реле может иметь один или несколько специальных атрибутов.

• Трансформируемые контакты по существу имеют регулируемую ориентацию контактов. Например, нормально разомкнутый контакт можно перенастроить на нормально замкнутый и наоборот.

• Чувствительные к току / напряжению реле могут указывать на превышение максимального порогового значения тока или напряжения.

• Реле с расширяемыми деками допускают добавление дополнительных полюсов переключателя.

• Искробезопасные реле не образуют искр или других тепловых эффектов в условиях, которые могут привести к воспламенению газовой смеси.Они часто используются во взрывозащищенных приложениях.

• Приборы с функцией Push-to-Test допускают ручное управление с помощью кнопки для проверки цепи реле.

• Реле с выдержкой времени имеют регулируемые скорости, что позволяет задерживать время включения или отключения.

Стандарты

BS EN 61810-1 — Электромеханические элементарные реле — Часть 1: общие требования

SAE AS5363 — Общие технические условия для электромеханического контроллера мощности / реле

Список литературы

National Instruments — Как выбрать правильное реле

Кредиты изображений:

OMEGA Engineering, Inc.| Enasco | Излишки Skycraft | Фрэнк Алапини

Электромеханические реле — электромеханические и твердотельные реле (продукты защиты и управления для распределения электроэнергии)

 {
  «Поля»: [
    {
      "IsIncluded": правда,
      "FieldName": "Серия",
      "FieldType": "Варианты",
      "Тип представления": "Одиночный выбор",
      "Конфигурация представления": [
        {
          "ObjectType": "Радио",
          «Имя»: «Серия»,
          "Этикетка": "",
          "Намекать": "",
          "Предварительно выбрано": "",
          "Исключенный": [],
          "Обычай": [],
          "Заказ": {},
          "Заполнитель": ""
        },
        {
          "ObjectType": "SingleSelect",
          «Имя»: «Серия»,
          «Этикетка»: «Серия»,
          "Намекать": "",
          "Предварительно выбрано": "",
          "Исключенный": [],
          "Обычай": [],
          "Заказ": {},
          «Заполнитель»: «Все»,
          «Множественный»: 0
        }
      ],
      «DisplayOrder»: «1»,
      "ItemsCollection": [
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Испытательное оборудование»,
          «Значение»: «1»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия»,
          «Значение»: «2»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия Б»,
          «Значение»: «3»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия С»,
          «Значение»: «4»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия D»,
          «Значение»: «5»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия H»,
          «Значение»: «6»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «I серия»,
          «Значение»: «7»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия J»,
          «Значение»: «8»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия К»,
          «Значение»: «9»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия L»,
          «Значение»: «10»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия М»,
          «Значение»: «11»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия Р»,
          «Значение»: «12»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия R»,
          «Значение»: «13»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия S»,
          «Значение»: «14»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия Т»,
          «Значение»: «15»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Серия U»,
          «Значение»: «16»
        }
      ]
    },
    {
      "IsIncluded": правда,
      "FieldName": "Приложение",
      "FieldType": "Варианты",
      "Тип представления": "Одиночный выбор",
      "Конфигурация представления": [
        {
          "ObjectType": "Радио",
          «Имя»: «Приложение»,
          "Этикетка": "",
          "Намекать": "",
          "Предварительно выбрано": "",
          "Исключенный": [],
          "Обычай": [],
          "Заказ": {},
          "Заполнитель": ""
        },
        {
          "ObjectType": "SingleSelect",
          «Имя»: «Приложение»,
          «Этикетка»: «Приложение»,
          "Намекать": "",
          "Предварительно выбрано": "",
          "Исключенный": [],
          "Обычай": [],
          "Заказ": {},
          «Заполнитель»: «Все»,
          «Множественный»: 0
        }
      ],
      "DisplayOrder": "2",
      "ItemsCollection": [
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Аксессуар»,
          «Значение»: «1»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Оповещатель»,
          «Значение»: «2»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Вспомогательное реле»,
          «Значение»: «3»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Автобусный дифференциал»,
          «Значение»: «4»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Защита сборных шин»,
          «Значение»: «5»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Текущая защита»,
          «Значение»: «6»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Дистанционная защита»,
          «Значение»: «7»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Частотная защита»,
          «Значение»: «8»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Защита генератора»,
          «Значение»: «9»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Защита двигателя»,
          «Значение»: «10»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Контрольный провод»,
          «Значение»: «11»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Мощность направленная»,
          «Значение»: «12»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Повторное закрытие»,
          «Значение»: «13»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Защита от перенапряжения»,
          «Значение»: «14»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Синхронизатор»,
          «Значение»: «15»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Реле температуры»,
          «Значение»: «16»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Время»,
          «Значение»: «17»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Защита трансформатора»,
          «Значение»: «18»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Защита по напряжению»,
          «Значение»: «19»
        }
      ]
    },
    {
      "IsIncluded": правда,
      "FieldName": "LifeCycleDD",
      "FieldType": "Варианты",
      "Тип представления": "Одиночный выбор",
      "Конфигурация представления": [
        {
          "ObjectType": "Радио",
          «Имя»: «LifeCycleDD»,
          "Этикетка": "",
          "Намекать": "",
          "Предварительно выбрано": "",
          "Исключенный": [],
          "Обычай": [],
          "Заказ": {},
          "Заполнитель": ""
        },
        {
          "ObjectType": "SingleSelect",
          «Имя»: «LifeCycleDD»,
          «Этикетка»: «Жизненный цикл»,
          "Намекать": "",
          "Предварительно выбрано": "",
          "Исключенный": [],
          "Обычай": [],
          "Заказ": {},
          «Заполнитель»: «Все»,
          «Множественный»: 0
        }
      ],
      «DisplayOrder»: «3»,
      "ItemsCollection": [
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Активный»,
          «Значение»: «1»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Классический»,
          «Значение»: «2»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Ограничено»,
          «Значение»: «3»
        },
        {
          "Атрибуты": {
            «Ключи»: [],
            «Счетчик»: 0,
            "CssStyle": {
              «Ключи»: [],
              «Счетчик»: 0,
              «Значение»: ноль
            }
          },
          «Включено»: правда,
          «Выбрано»: ложь,
          «Текст»: «Устарело»,
          «Значение»: «4»
        }
      ]
    }
  ],
  "DisplayMode": "groupedBoxes",
  «FiltersPerRow»: «3»,
  "AutoAdjustLastFilterWidth": false
} 

Как правильно выбрать реле

Электромеханические реле, пожалуй, сегодня наиболее широко используемые реле в приложениях ATE.Они состоят из катушки, якорного механизма и электрических контактов. Когда катушка находится под напряжением, индуцированное магнитное поле перемещает якорь, который размыкает или замыкает контакты. См. Рисунок 1.

Рисунок 1. Электромеханическое реле: Ток через катушку создает магнитное поле, которое перемещает якорь между контактами

Электромеханические реле поддерживают широкий диапазон характеристик сигнала, от низкого напряжения / тока до высокого напряжения / тока и от постоянного тока до частот ГГц.По этой причине почти всегда можно найти электромеханическое реле с характеристиками сигнала, соответствующими заданным системным требованиям. Схема привода в электромеханических реле гальванически изолирована от контактов реле, а сами контакты также изолированы друг от друга. Эта изоляция делает электромеханические реле отличным выбором для ситуаций, когда требуется гальваническая развязка.

Контакты электромеханических реле обычно больше и надежнее, чем у некоторых других типов реле.Более крупные контакты дают им возможность противостоять неожиданным импульсным токам, вызванным паразитными емкостями, присутствующими в вашей цепи, кабелях и т. Д. Однако досадный компромисс состоит в том, что для более крупных контактов требуется корпус большего размера, поэтому их нельзя так плотно разместить на коммутаторе. модуль.

Хотя механическая конструкция электромеханических реле обеспечивает большую гибкость при переключении, у них есть одно важное ограничение: скорость. По сравнению с другими реле, электромеханические реле являются относительно медленными устройствами — типичные модели могут переключаться и устанавливаться за 5-15 мс.Эта рабочая скорость может быть слишком низкой для некоторых приложений.

Электромеханические реле обычно имеют меньший механический срок службы, чем другие типы. Достижения в технологии увеличили их механический срок службы, но электромеханические реле все еще не имеют такого количества возможных срабатываний, как сопоставимое герконовое реле. Как и в случае любого реле, количество коммутируемой мощности и другие системные соображения могут иметь значительное влияние на общий срок службы реле. Фактически, механический срок службы электромеханического реле может быть меньше, чем у герконового реле, но его электрический срок службы при аналогичной нагрузке (особенно емкостной) может уменьшаться гораздо медленнее, чем у герконового реле.Более крупные и надежные контакты электромеханического реле часто могут прослужить дольше сопоставимого герконового реле.

Электромеханические реле доступны как с фиксацией, так и без фиксации. Реле без фиксации требует постоянного протекания тока через катушку, чтобы реле оставалось включенным. Они часто используются в приложениях, где реле должно переключиться обратно в безопасное состояние в случае сбоя питания. Реле с фиксацией используют постоянные магниты для удержания якоря в его текущем положении даже после снятия управляющего тока с катушки.Для приложений с очень низким напряжением предпочтительны фиксирующие реле, поскольку отсутствие нагрева катушки сводит к минимуму тепловую электродвижущую силу (ЭДС), которая может повлиять на ваши измерения.

Электромеханические реле используются в самых разных модулях переключения. Их надежность делает их хорошо подходящими для многих приложений, особенно там, где скорость переключения не является главной проблемой, а их универсальность означает, что вы можете использовать их во всех типах конфигураций переключения, включая универсальные, мультиплексоры и матрицы.

Схема электромеханического реле, работающая с приложениями

Электрические и электронные схемы обычно работают в широком диапазоне номинальных значений напряжения, тока и мощности. Для каждой цепи, оборудования, электрической сети или энергосистемы желательна система защиты, позволяющая избежать поломки, временного или постоянного повреждения. Таким образом, оборудование или цепи, используемые для защиты, называются защитным оборудованием или схемой. В случае небольшого количества номинальных значений напряжения защита цепи зависит от стоимости исходной цепи, которая должна быть защищена, и стоимости системы защиты, необходимой для защиты цепи.Но в случае дорогостоящих схем или оборудования желательно принять систему защиты или схему защиты и устройство управления или схему управления, чтобы избежать экономических потерь и повреждений.

Электромеханическое реле

Реле представляет собой электромеханический переключатель, используемый как защитное устройство, а также как устройство управления для различных цепей, оборудования и электрических сетей в энергосистеме. Электромеханическое реле можно определить как переключатель с электрическим приводом, который замыкает или прерывает цепь физическим перемещением электрических контактов в контакт друг с другом.

Конструкция электромеханического реле

Прохождение тока через электрический проводник создает магнитное поле, перпендикулярное направлению тока. Если этот проводник свернуть в катушку, то создаваемое магнитное поле будет ориентировано по длине катушки. Если ток, протекающий по проводнику, увеличивается, то напряженность магнитного поля также увеличивается (и наоборот).

Магнитное поле, создаваемое пропусканием тока через катушку, можно использовать для различных целей, таких как индукторы, конструкция трансформатора с использованием двух катушек индуктивности с железным сердечником.Но в конструкции электромеханического реле магнитное поле, создаваемое в катушке, используется для приложения механической силы к магнитным объектам. Это похоже на постоянные магниты, используемые для притяжения магнитных объектов, но здесь магнитное поле можно включать или выключать, регулируя ток, протекающий через катушку. Таким образом, можно сказать, что работа электромеханического реле зависит от тока, протекающего через катушку.

Работа электромеханического реле

Электромеханическое реле состоит из различных частей, таких как подвижный якорь, подвижный контакт и неподвижный контакт или неподвижный контакт, пружина, электромагнит (катушка), провод, намотанный в виде катушки с выводами, обозначенными буквой C подключены, как показано на рисунке ниже, чтобы сформировать электромеханическое реле.

Если питание на клеммы катушки отсутствует, реле остается в выключенном состоянии, как показано на рисунке ниже, и нагрузка, подключенная к реле, также остается выключенной, поскольку на нагрузку не подается питание.

Если на катушку реле подается питание, подавая питание на клеммы катушки в точке «C», то подвижный контакт реле притягивается к неподвижному контакту. Таким образом, реле включается, и питание подключается к нагрузке, как показано на рисунке ниже.

Существуют различные типы реле. Реле, которые получают питание от источника электропитания и выполняют механическое действие (включение или выключение), замыкая или размыкая цепь, называются электромеханическими реле. Существуют различные типы реле, такие как реле Бухгольца, реле с фиксацией, поляризованное реле, ртутное реле, твердотельное реле, поляризованное реле, вакуумное реле и т. Д.

Применение электромеханических реле

Электромеханические реле находят множество применений.Различные типы реле используются в различных приложениях в зависимости от различных критериев, таких как номинал контактов, количество и тип контактов, номинальное напряжение контактов, срок службы, напряжение и ток катушки, корпус и т. Д. Реле часто используются в сетях энергосистем для управления, автоматизации и защиты.

Типичные применения электромеханических реле включают управление двигателем, автомобильные приложения, такие как электрический топливный насос, промышленные приложения, где предполагается управление высокими напряжениями и токами, управление нагрузками большой мощности и т. Д.

Электромеханическая релейная логика

Метод использования реле и контактов для управления промышленными электронными схемами называется релейной логикой. Входы и выходы схем релейной логики представлены серией линий на принципиальных схемах, и поэтому схемы релейной логики также называются линейными диаграммами.