Делаем реле времени своими руками

Как проверить работу автомобильного реле

Осталось упомянуть о том, как же проверить реле. Самое простое, о чем уже говорил, это услышать звук срабатывания. Если он есть, то реле, скорее всего, ни причем в вашей неисправности. Однако «слова скорее» всего здесь не случайны. Контакты реле могут вполне подгореть, в итоге реле перестанет коммутировать цепи, то есть выполнять свои основные задачи. Проверить отсутствие сопротивления можно как никогда использованием тривиального мультиметра. Ставим на прозвонку сопротивления и проверяем. На катушке несколько Ом, на группе контактов и того меньше 0-1 Ом. Собственно теперь вы знаете куда больше, чем до того как начали читать эту статью, осталось лишь все еще раз повторить в видео.

Достоинства и недостатки

Основные типы реле обладают множеством достоинств над полупроводниковыми ключами, такими как:

• относительно низкая стоимость (благодаря недорогим составляющим);
• присутствует мощная изоляция между катушкой и контактной группой;
• не подвержены вредному влиянию перенапряжения, помехам молний, коммутации мощных электрических установок;
• есть управление линиями с нагрузкой до 0,4 кВ (при малом объеме устройства).

Дополнительный плюс – отсутствие проблемы охлаждения и безвредность для атмосферы. Например, при замыкании с током в 10 А в реле по катушке распределяется меньше, чем 0,5 Вт. В сравнении с электронными аналогами данное значение выше 15 Вт.

Недостатки импульсного реле:

• износ, а также проблемы коммутации индуктивных нагрузок и высоких напряжений (если ток постоянный);
• при включении и выключении цепи происходят радиопомехи, поэтому требуется экранирование;
• относительно долгий период времени срабатывания.

Серьезным минусом можно считать непрерывный износ при коммутации (деформация пружин, окисление контактов, например).

Однако стоит уточнить, что при использовании именно электронных реле, есть такие плюсы как: безопасность, хорошая скорость подключения, доступность на рынке, бесшумная работа, расширенный функционал. А среди минусов: перегрев при коммутации больших токов, нарушение работы при сбоях в электросети, сопротивление в закрытом положении и др.

Watch this video on YouTube

Watch this video on YouTube

Тем не менее, электронные реле развиваются достаточно стабильно и быстро. Они популярны благодаря своему функционалу, который можно относительно легко расширить.

Как обозначается реле на схеме

Для проведения ремонта оборудования, в котором установлено коммутационное устройство, следует знать, как оно выглядит на схеме.

Итак, обмотка катушки на схеме представляет собой прямоугольник, от которого выходят контакты: А1 и А2. Само реле подписывается буквой К.

Поляризованное реле на схеме также представляет собой прямоугольник, только с большой черной точкой, на одном из контактов. Такое реле обозначается буквой Р.

Это основные обозначения устройства на схеме. Для более подробного ознакомления с другими видами изображений можно ознакомиться в справочнике по электронике.

Конструктивные особенности твердотельных реле KIPPRIBOR

Основание твердотельного реле — это теплопроводящая металлическая основа твердотельного реле, необходимая для отвода тепла от коммутационного элемента ТТР к радиатору охлаждения. Может быть изготавлено из алюминиевого или из медного сплава.

Материал основания твердотельного реле можно отличить визуально: основание изготовленное из алюминиевого сплава, имеет матовый бледно-серый цвет, а основание из медного сплава напоминает вид матовой стали, а иногда может иметь практически зеркальную шлифованную поверхность. Медное основание имеет несвойственный ему зеркально-стальной вид, вследствие покрытия его дополнительным слоем никеля, что исключает окисление меди при длительном либо неверном хранении.

Основание ТТР из медного сплава — наиболее эффективное для твердотельного реле с точки зрения теплоотдачи. Поскольку теплопроводность меди значительно выше чем у алюминия, процесс отвода тепла от коммутационного элемента ТТР происходит значительно быстрее и эффективнее. Следовательно ТТР с медным основанием (в отличии от реле с алюминиевым основанием), более эффективно выдерживает «пиковые» нагрузки и эффективнее работает в сложных условиях эксплуатации, однако медь имеет чуть более высокую стоимость, относительно алюминия.

Основание из аллюминиевого сплава — более дешевое. Поскольку алюминиевое основание твердотельного реле менее эффективно по сравнению с медным, его применяют в бюджетных сериях продукции и исключительно для коммутации малых нагрузок.

Теплопроводящая паста – это паста на силиконовой основе, обладающая хорошей теплопроводностью. Используется в электронных устройствах для отвода тепла от компонентов, смонтированных на радиаторе. Применение теплопроводящей пасты при монтаже твердотельного реле на радиатор охлаждения, значительно улучшает теплопередачу от реле к радиатору. Повышение эффективности теплоотдачи происходит за счет заполнения мелких пустот между поверхностями реле и радиатора, поскольку идеально ровных поверхностей не бывает. Наиболее распространенной маркой теплопроводной пасты является паста КПТ-8 в тюбиках, с рабочей температурой от минус 60° до +180° С.

Как работает реле?

Фактически, все достаточно просто и понятно. Как только через обмотку электромагнита будет пропущен электрический ток, сформируется электромагнитное поле. Оно притягивает якорь по направлению к сердечнику, за счет чего происходит смещение толкателя, а вместе с ним происходит переключение контактов.

Если на катушку не подается питание, она находится в состоянии покоя. Как только на цепь управления реле будет подан электрический ток, величина которого превзойдет силу противодействующей пружины, реле сработает. Происходит уменьшение воздушного зазора и подвижный контакт замыкается именно с той частью цепи, посредством которой происходит передача (разрыв передачи) токов высокого напряжения. Требуемое действие осуществляется за счет перемещения исполнительного элемента и замыкания управляемой цепи в том положении, которое необходимо с учетом работы эксплуатируемой линии или оборудования. В связи с тем, что электромагнитные реле работают в условиях высоких напряжения и силы тока, повышаются угрозы для обслуживающего персонала, а также и для простых пользователей

Поэтому важно знать, какие могут и должны быть применены действия при ударе током

Электромагнитное реле – незаменимое устройство, переключатель, который используется практически повсеместно.

Принцип работы и внешний вид

Если говорить обобщенно, реле представляет собой электрический механизм, замыкающий или разрывающий электрическую цепь. Его работа осуществляется исходя из электрических или других параметров, которые на него действуют.

Выбирая режим работы реле нужно руководствоваться частотой включений, величиной тока, а также характером испытываемых нагрузок.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

• Катушки.Катушка является медным проводом, который намотан на немагнитный материал; может находиться в тканевой изоляции или быть покрытым специальным лаком, который не пропускает электричество;
• Сердечника.Он содержит железо и приходит в действие при проходе тока через витки катушки;
• Подвижного якоря.Такой якорь является пластиной, крепящейся к якорю, он воздействует на замыкающие контакты;
• Контактной системы.Она является переключателем состояния цепи.

В основе работы реле – электромагнитная сила, появляющаяся в сердечнике катушки при пропускании через нее тока.

Катушка является втягивающим устройством, в котором сердечник связан с подвижным якорем. Он и приводит в действие силовые контакты. А к катушке можно дополнительно подключать резистор для увеличения точности срабатывания.

5 Сетевой насос для котельной

Описание работы схемы управления электроприводом сетевого насоса.

Схема управления состоит из двух основных частей – Схемы включения двигателя дымососа и Схемы включения двигателя дутьевого вентилятора. В свою очередь, каждая схема содержит схему запуска (управления) и схему аварийной звуковой и световой сигнализации.

Управление сетевым насосом котла. Схема электрическая

Схема включения двигателя дымососа.

Дымосос должен включаться первым, чтобы очистить канал прохождения дыма и гарантированно обеспечить розжиг пламени и ровное горение пламени горелки.

В схему управления дымососом входят следующие элементы:

• 1FU1 – предохранитель цепи управления,
• 1SF1 – выключатель питания,
• SA1 – переключатель режимов работы,
• КА1 – промежуточное реле управления контактором,
• КМ1 – контактор включения двигателя дымососа,
• КК1 – контакты теплового реле перегрузки двигателя дымососа.

Схема работает следующим образом.

Однофазное питание 220В поступает на схему через предохранитель 1FU1 и выключатель 1SF1. Далее, в зависимости от положения переключателя SA1, возможны различные режимы работы – принудительное включение, рабочий режим, режим снятия сигнализации.

В рабочем режиме включается реле КА1, и через его контакты подается питание на катушку контактора КМ1. В цепь питания КМ1 также входят контакты теплового реле КК1, которые размыкаются при перегрузке двигателя дымососа.

Схема аварийной звуковой и световой сигнализации двигателя дымососа.

С общих цепей схемы по проводам 701 и 703 приходит питание схемы аварийной сигнализации. При аварийном выключении дымососа (например, при пропадании питания из-за перегорания предохранителя 1FU1) реле КА1 выключается, и через свои контакты подает питание на звуковой сигнализатор. Выключить сигнал можно переключателем SA1, что также обесточит катушку контактора КМ1 и гарантированно выключит схему.

Индикаторная лампа HL1, которая питается через контакты реле КА1, контакты контактора КМ1 и резистор R1,  служит для индикации рабочего режима или аварийной ситуации в зависимости от режима и положения переключателя SA1.

Работа схемы управления двигателем дутьевого вентилятора.

В состав схемы управления двигателем дутьевого вентилятора входят следующие элементы:

• 1FU2 – предохранитель цепи управления,
• 1SF2 – выключатель питания,
• SA2 – переключатель режимов работы,
• SA3 – байпас блокировки включения вентилятора без дымососа,
• КА2 – промежуточное реле управления контактором дутьевого вентилятора,
• КМ2 – контактор включения двигателя вентилятора,
• КК2– контакты теплового реле перегрузки двигателя вентилятора.

Включение дутьевого вентилятора невозможно без включения дымососа. Это необходимо для безопасной и правильной работы всей установки.

Данная проверка обеспечивается включением в цепь питания контактора вентилятора КМ2 контакта реле КА1. Таким образом, запуск вентилятора возможен, только если включено реле КА1 включения дымососа.

Однако, для целей проверки возможно шунтирование данного контакта КА1 переключателем SA3.

Контактор КМ1 включения двигателя дутьевого вентилятора при подаче напряжения на его катушку через предохранитель 1FU2, выключатель 1SF2, реле КА1, КА2, и контакты теплового реле КК2. Управление – через переключатель SA2 и промежуточное реле КА2, как и в схеме управления дымососом.

Схема аварийной звуковой и световой сигнализации двигателя дутьевого вентилятора.

Работа схемы аналогична схеме сигнализации дымососа. Питание схемы – через те же общие цепи.

Для индикации используется звуковой сигнализатор и индикаторная лампа HL2, которая питается через контакты КА2, КМ2 и ограничительный резистор R2.

Силовая часть схемы.

В силовую часть схемы входят два двигателя – М1 (дымосос) и М2 (дутьевой вентилятор).

Двигатель М1 получает трехфазное питание 380В через автоматический выключатель QF1, который защищает его от короткого замыкания и от перегрузки, далее – через контактор КМ1 и тепловое реле КК1. Тепловое реле защищает двигатель от перегрузки и пропадания фазы. Ток уставки теплового реле должен быть выбран таким образом, чтобы он был на 10-20% больше рабочего тока двигателя.

Двигатель дутьевого вентилятора М2 питается через автоматический выключатель QF2, контактор KM2, тепловое реле КК2. Назначение этих элементов – то же, что и для двигателя М1.

Электрическое реле, устройство, принцип работы, разновидности и особенности применения

Современная электротехника использует огромное количество различных устройств, приспособлений и приборов, при помощи которых удается успешно решать те или иные технологические задачи, повышать комфорт эксплуатации электросетей в целом, а также отдельных участков цепи.

Одним из таких видов устройств, получивших наибольшее распространение в самых разных отраслях и сферах деятельности, является реле. Фактически изделие представляет собой специальный выключатель, при помощи которого можно в требуемый момент времени произвести включение или выключение определенного участка сети (электрической цепи), что позволит вносить определенны изменения в заданные постоянные входные величины, как электрически, та к и неэлектрические.

Существует огромное количество различных типов реле, которые отличаются не только по размерам и внешнему виду, но и по типу управляющего сигнала, исполнению и иным параметрам. На практике самое большое распространение получили электромагнитные реле.

Конечно, просто так понять, для чего необходимо реле и как оно работает достаточно сложно. Тем более, что работа таких устройств сопряжена с повышенной опасностью для жизни и здоровья людей. Дело в том, что электромагнитное реле используется в процессе передачи достаточно больших токов нагрузки. Соответственно, у тех людей, которые используют либо обслуживают линии, оборудование или агрегаты, в комплект которых входят различные реле, подвергаются риску поражения электрическим током. Так что вопросы оказания первой помощи при поражении электрическим током являются одними из важнейших на производстве.

Обозначение реле схемах

Теперь давайте перейдем к практике и посмотрим, как электромагнитные реле обозначаются в схемах.

В отечественной технической литературе обмотка реле обозначается прямоугольником, контакты —  соединенными или разъединенными короткими отрезками линий. Если реле имеет две обмотки, то в прямоугольнике изображаются две косые линии. Герконовые контакты обводят кружком, символизирующим капсулу, в которую они помещены. Возле обмотки реле наносится его порядковый номер в схеме (К1, К2, К3 и т.д.)

Изображения контактов реле могут располагаться как вблизи от изображения обмотки, так и в других  местах схемы. Чтобы не было путаницы, контакты реле также обозначают буквенно-цифровыми символами. Если есть несколько реле, обозначенных как К1, К2, К3, то контакты обозначают, соответственно, К1.1, К2.1, К3.1 и т.д.

Если у какого-то реле несколько групп контактов, то изменяется последняя цифра – К1.1, К1.2, К1.3 и т.д.

В иностранной технической литературе обмотка реле может обозначаться как катушка индуктивности (чем она по факту и является) с буквенным обозначением RY, Relay.

Схема и принцип работы электромагнитного реле

Рассмотрим, как устроен этот механизм изнутри.

1. В катушке индуктивности находится подвижный стальной якорь.
2. Когда на катушку подается напряжение, вокруг нее образуется электромагнитное поле, которое притягивает этот якорь к катушке.
3. Частота и время подачи напряжения регулируется электрическим или механическим способом.

Структура прибора состоит из трех основных элементов:

1. Воспринимающий или первичный — по сути это обмотка катушки. Здесь импульс преобразуется в электромагнитную силу.
2. Замедляющий или промежуточный — стальной якорь с возвратной пружиной и контактами. Здесь исполнительный механизм приводится в рабочее состояние.
3. Исполнительный — в этой части контактной группой оказывается непосредственное воздействие на силовое оборудование.

Устройство и принцип работы реле

Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, размещается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.

При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и электрическая или электронная цепь замыкается. При снижении силы тока до определенного значения, якорь, под действием пружины, возвращается на исходную позицию, вследствие чего происходит размыкание цепи.

Более плавная и точная работа достигается благодаря использованию резисторов, а защиту от скачков напряжения и искрения обеспечивает установка конденсаторов.

У большинства электромагнитных реле имеется не одна, а несколько пар контактов, что позволяет управлять несколькими цепями одновременно.

Простейшая схема устройства электромагнитного соленоида

Если в двух словах, то этот вид коммутационного устройства работает по принципу электромагнитной индукции. Благодаря довольно простому принципу действия реле имеют высокую надежность в эксплуатации.

В видеоролике ниже разъясняется принцип действия электромагнитного КУ:

Напряжение питания катушки

На корпусе реле написано, например, 12 В, что означает для его срабатывания потребуется 12 В. Вот только редко бывает напряжение точно требуемого значения. И что делать если напряжение в схеме упадёт до 9 В или повыситься до 15 В?

Если напряжение будет слишком высоким, катушка соленоида, обычно герметично закрытая в небольшом пластиковом корпусе, просто перегреется. Закон Джоуля здесь неумолим. К счастью производители предоставляют некоторый запас по напряжению. И наоборот, если напряжение слишком низкое, через катушку постоянного сопротивления будет протекать меньший ток, что сделает якорь менее слабым на притягивание. А если сила тока слишком низкая, якорь вообще не сдвинется с места.

Это значение, при котором производитель гарантирует замыкание контакта. Оно дается для строго определенной температуры, чаще всего комнатной или аналогичной. При более высоких температурах сопротивление провода увеличивается, поэтому приложение того же напряжения к катушке вызовет протекание более низкого тока (что может быть недостаточно для перемещения якоря).

Напряжение отключения (отпускания) информирует, до какого значения необходимо снизить напряжение питания катушки, чтобы контакты вернулись в исходное положение. Часто это всего лишь 10% от номинального напряжения! Таким образом, реле с напряжением питания 5 В, указанным на корпусе, отключится когда падение напряжения упадёт до 0,5 В, что даже меньше прямого напряжения кремниевых p-n переходов. Разница в процентах вызвана магнитным гистерезисом ферромагнитного материала, из которого изготовлен сердечник электромагнита. 

Это очень удобно, поскольку позволяет значительно снизить энергопотребление катушки в установившемся режиме. Реле с номинальным напряжением питания 12 В достаточно для подачи напряжения выше 8,4 В, а затем его понижения (например до 2 В). Экономия электроэнергии, важная для схем с батарейным питанием, будет огромной.

Фактическое напряжение питания катушки может отличаться от указанного на корпусе, и в довольно широких пределах. Об этом стоит помнить. Подтянув якорь электромагнитом, можно снизить напряжение питания катушки и сэкономить энергию.

Основные виды реле и их назначение

Производители настраивают современные коммутационные устройства таким образом, чтобы срабатывание происходило только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, поступающего на входные клеммы КУ. Ниже мы вкратце рассмотрим основные виды соленоидов и их назначение.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле – это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого основан на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Этот вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.

Принцип работы электромагнитного соленоида

Используемые в промышленном оборудовании электромагнитные реле находятся на промежуточной позиции между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) и слаботочным оборудованием. Наиболее часто данный вид реле применяется в цепях управления.

Реле переменного тока

Срабатывание этого вида реле, как видно из названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Данное коммутирующее устройство для переменного тока с контролем перехода фазы через ноль или без такового, представляет собой блок из тиристоров, выпрямительных диодов и управляющих схем. Реле переменного тока могут быть выполнены в виде модулей на основе трансформаторной или оптической развязки. Данные КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 A.

Промежуточное реле 220 В

Иногда работа электросети и приборов не возможна без использования промежуточного реле на 220 В. Обычно КУ данного типа применяется, если необходимо разомкнуть или разомкнуть разнонаправленные контакты цепи. К примеру, если используется осветительный прибор с датчиком движения, то один проводник присоединяется к сенсору, а другой подводит электроэнергию к светильнику.

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

1. подача тока на первое коммутационное устройство;
2. от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.

С каждым годом реле становятся эффективней и компактней

Функции малогабаритного реле переменного тока с напряжением 220 В весьма разнообразны и широко используются в качестве вспомогательного устройства в самых различных областях. Данный вид КУ применяется в тех случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или же при большом количестве управляемых сетей которые уже не в состоянии обслужить головное устройство.

Промежуточное коммутационное устройство применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильном оборудовании, телевизорах и прочей бытовой технике.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Отличие между ними состоит в том, что поляризованные КУ постоянного тока чувствительны к полярности подаваемого напряжения. Якорь коммутационного устройства меняет направление движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитные КУ постоянного тока в основном используют, когда нет возможности подключения к электрической сети переменного тока.

Четырехконтактное автомобильное реле

К недостаткам соленоидов постоянного тока относят необходимость использования блока питания и более высокую стоимость в сравнении с КУ переменного тока.

Данное видео демонстрирует схему подключения и объясняет принцип работы 4 контактного реле:

Watch this video on YouTube

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме прибора

Разобравшись с тем, что такое токовое реле, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически те же, что и в электромеханических КУ. Однако, для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных транспортных средствах большинство функций реле и переключателей выполняют электронные релейные блоки управления и на данный момент невозможно полностью от них отказаться. Так, например, блок электронных реле позволяет контролировать расход энергии, величину напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, управлять системой освещения и т.д.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Как самостоятельно подключить реле контроля напряжения:

Видео #2. Как установить трехфазное реле напряжения:

Видео #3. 3 схемы подключения реле контроля напряжения:

Реле контроля напряжения поможет сохранить в целости электроприборы в вашем доме или квартире. Это, на самом деле, самый простой и недорогой способ устранения негативного влияния скачков напряжения на внутреннюю электросеть.  Не смотря на разное строение моделей, подключить устройство сможет даже не профессиональный электрик.