Виды реле и принципы их работы.

Реле — это электромеханическое устройство. Внутри корпуса которого расположен электромагнит, при подаче напряжения притягивающий якорь. К якорю крепится один подвижный контакт, замыкающийся с одним неподвижным контактом.

Простое реле обычно имеет две группы контактов, снаружи своего корпуса, одна группа контактов питает электромагнит, вторая же выступает в роли выключателя.

Реле с тремя группами контактов.

Бывают так же и другого типа реле, имеющие три группы контактов: первую, всё так же предназначенную для питания устройства, вторую называют нормально разомкнутой группой контактов, а также третью группу контактов, имеющую название нормально замкнутая.

Давайте разберемся во всех видах контактов данного типа реле:

• Нормально разомкнутая пара контактов – называют те контакты, которые при подаче напряжения на реле замыкаются, а когда питание отсутствует, контакты разомкнуты.
• Нормально замкнутая группа контактов – та пара, которая размыкается при подаче напряжения на реле, в отключённом состоянии же, они замкнуты.

Комбинация этих двух видов контактов в одном реле называется переключающее группой контактов. Такая система позволяет осуществлять переключение питания или логических цепей.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ.

Электромагнитное реле является одним из самых простых, применяется в различной аппаратуре для управления исполнительными устройствами, коммутации цепей или же для управления питания приборов.

Основным элементом данного типа реле является катушка, состоящая из большого количества витков изолированного провода. Пространству внутри катушки занимает сердечник, изготовленный из мягкого железа, в результате выходит простой электромагнит. Над сердечником располагается якорь, установленный на пружинящий контакт. Пружинящий контакт закреплена на ярме. В сумме: ярма, якорь и сердечник образуют электромагнитный контур.

Когда на катушку подается напряжение, то образующиеся магнитное поле намагничивает сердечник, он же и притягивает якорь. А уже якорь замыкает подвижный с неподвижным контактом.

Обычно реле спрятано в защитном корпусе, он может быть выполнен как из металла, так из пластика.

Принцип работы реле.

Рассмотрим принцип работы на схеме.

Есть управляющая цепь, состоящая из электромагнитного реле, выключателя и источника питания. Исполнительная же цепь состоит из контактов реле, источника питания и нагрузки (в качестве нагрузки может выступать что угодно, в нашем случае лампочка).

Мы будем управлять всей схемой, когда мы замыкаем выключатель, ток от батареи питания поступает на реле. Реле срабатывает, замыкая свои контакты. В таком положении замыкается и исполнительная цепь, питание от источника поступает на лампочку, и она загорается. Размыкая выключатель управляющей цепи, питание на катушку реле перестает поступать, в свою очередь оно размыкает свои контакты. В результате чего, исполнительная цепь размыкается, и лампочка тухнет.

Параметры электромагнитных реле.

Размеры самих реле позволяют нанести на их корпус основные параметры. В качестве примера рассмотрим реле SONGLE SRD-12VDC-SL-C.

12VDC – показывает, от какого напряжения и каким его видом питается само реле. Напряжение срабатывания реле 12 Вольт. Питается же реле постоянным током (DC обозначает постоянный ток/напряжение)

Следующими указаны параметры контактов реле. Мощность контактов реле может быть разная. Выбирать реле нужно под мощность коммутируемых устройств, в плохом же случае, плохо подобранное реле, будет некорректно работать, его контакты будут залипать, а в конечном итоге оно и вовсе выйдет из стоя.

Для реле указываются параметры переменного и постоянного тока, которые способны выдержать его контакты

Для нашего случая, контакты реле SONGLE SRD-12VDC-SL-C способны выдержать ток в 10А и переменное напряжение 125/250 В. Так же реле способно коммутировать нагрузку с силой тока в 10 А и постоянным напряжением 28 В.

Твердотельное реле.

Твердотельное реле (ТТР) - Электронное устройство, в котором отсутствуют такие элементы как: катушка, якорь, подпружиненные контакты, ярма и сердечник. Предназначены такие реле для коммутации высокомощностных цепей с помощью низких напряжений, подаваемых на клеммы управления.

Заменой всей начинки обычных электромагнитных реле служат мощные ключи на полупроводниковых структурах, выполненных по типу: транзисторов, тиристоров или симисторов.

Твердотельное реле является не только аналогом обычному электромагнитному, но еще является и его конкурентом. Такие реле так же могут работать в цепях переменного и постоянного токов

Принцип работы твердотельного реле.

Твердотельное реле работает следующим образом: управляющий сигнал подается на светодиод, оптическое излучение вызывает ЭДС на фотоприемнике. Это напряжение подается на управляющую схему, которая вырабатывает сигнал для управления выходным ключом.

Такого типа реле могут иметь разное устройство. В качестве силового элемента могут быть использованы: симистор, МДП-транзистор, тиристор, диод, биполярный транзистор или IGBT- транзистор. Поэтому твердотельное реле может найти применение в различных задачах.

Основные параметры ТТР:

• коммутируемое напряжение U;
• коммутируемый ток I;
• управляющий сигнал;
• скорость коммутации.

Преимущества твердотельных реле над электромеханическими.

У электромеханических реле большое множество недостатков. Долгое срабатывание, подгорание и залипание контактов, они являются шумными, ограниченный ресурс.

Твердотельные же обладают рядом преимуществ:

• В тысячу раз больше переключений, по сравнению с электромеханическими.
• Совместимость с уровнями логических микросхем. ТТР можно управлять прямо с выхода микросхем.
• Бесшумная работа и высокое быстродействие.
• Малое энергопотребление.

Но к выбору твердотельных реле нужно подходить с умом, т.к. они боятся повышенных напряжений и токов, поэтому при выборе нужно делать запас в 20%, желательно даже больше. ТТР боятся перегревов, сами же по себе выделяют огромное количество тепла, потому что построены на полупроводниковой структуре, из-за этого нуждаются в массивных радиаторах, либо в активном охлаждении.

Понравилась статья? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях. А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

До встречи в следующем уроке. Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!