Разрешается ли включать или отключать контакты реле – это распространенный вопрос среди начинающих электриков, которым приходится подключать этот прибор. Ведь это устройство является автоматическим выключателем, который при достижении опасных условий разъединяет электрические цепочки.
В настоящее время имеется большое разнообразие реле (переключателей), которые отличаются по конструкционным особенностям, скорости срабатывания и другим характеристикам. Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, следует подробно рассмотреть устройства такого типа.
Содержание
Где используется реле?
Этот прибор приобрел широкое распространение в промышленной отрасли. Применяется он с целью автоматизации каких-либо действий, а также для предотвращения поломок электрических установок. На сегодняшний день используются как электроника, где за функционирование отвечает специальная схема, так и аналогичные приборы, которые работают от резисторов.
Таблица №1. Разновидности переключателей по принципу работы.
| Вид | Описание |
|---|---|
| Электромагнитные | Позволяют выполнять включение и выключения различных приборов, работающих от электричества. Кроме того, они используются для прекращения подачи электроэнергии и увеличения контактов. Управление устройством зависит от нескольких причин: степени напряжения в общей сети, мощности, нагрузки и количества соединений.Чаще всего эти устройства используются при наличии энергоемких производственных электроустановок, где они функционируют при ручных настройках. Поэтому в целях автоматизации устройства не применяют. |
| Электротепловые | Эти устройства представляют собой систему, состоящую металлических пластинок, которые ко всему являются контактами. Принцип функционирования основан на том, что сплав металлов расширяется при воздействии тепла. В зависимости от сплава, существуют приборы, которые отличаются по степени расширения. В основном их применяют в качестве системы защиты, ведь при нагревании происходит разъединение контактов. |
| Временные | Это устройство применяются с целью управления оборудованием на производстве. В приборы встраиваются специальные схемы замедления, которые отличаются по интервалам времени, поэтому пользователь может самостоятельно настраивать это оборудование. |
Видео – Как работает реле?
Из истории
Многие исторические источники утверждают, что первые устройства, которые по принципу функционирования были похожи на электромагнитные переключатели, появились еще в 30-х годах 18 века в Америке. Создали их с целью получения нового телеграфного аппарата. Так, уже через несколько лет эти устройства поступили в массовую продажу. Тем не менее, первые приборы не выполняли таких функциональных задач, как современные разновидности.
По другим данным отмечали, что первое реле в те же годы появилось в России тоже в процессе разработки нового телеграфа. Тем не менее, это устройство имело слишком много соединений, кабелей, поэтому использовать его было нецелесообразно. К концу 30-х годов 18 века это устройство было официально запатентовано под называнием реле, изобретаем этого устройства стал С. Морзе.
Устройство переключателя и принцип функционирования
Наиболее примитивное устройство состоит из сердечника с обмоткой, пружины возврата и элементов, которые соединяют выключатель – основы, каркаса. При поступлении тока происходит срабатывание электромагнита, что позволяет получить соединение контакта с якорем. Подобные действия замыкают электрическую цепочку.
Если подача тока останавливается или снижается до минимума, то пружина возврата перемещает якорь на место, благодаря чему цепочка размыкается. Только кроме основных компонентов, в состав новых приборов входит резистор для обеспечения слаженной работы и конденсатор, предотвращающий последствия колебаний напряжения.
Так, цепочки, которые подключены с использованием переключателя называют управляемыми, а линию поступления сигнала называют управляющей. Как правило, соединения реле являются дополнительным усилением, потому что они замыкают мощные цепочки за счет подачи минимального напряжения.
Принцип функционирования приборов еще зависит от типа, ведь некоторые из них предназначены для переменного тока, а другие для постоянного тока. Переключатели переменного тока срабатывают от частоты сигнала. Приборы постоянного тока функционируют в следующих ситуациях:
- Магнитоэлектрические – проявляют восприимчивость к полярности тока, в зависимости от того, подается он на плюсовой или минусовой контакт. Движущийся элемент при этом отклоняется по сторонам.
- Нейтральные – даже когда ток движется в двух направлениях, происходит колебание якоря в одну сторону.
Характеристики реле
Вне зависимости от принципа функционирования, существуют определенные характеристики, по которым отличаются устройства:
- Период срабатывания. Это промежуток времени, за который сигнал поступает на вход, а затем воздействует на цепочку.
- Мощность коммутации. Это мощность цепочки или прибора, который находится под управлением реле.
- Мощность при срабатывании. Так называют минимальное значение, при котором происходит срабатывание прибора.
- Уставка. Значение тока срабатывания, которое изменяется.
- Значение тока, напряжения и при втягивании, отпадания. Величины характеризуются наименьшими и наибольшими значениями электричества, при которых движущийся элемент возвращается на место и происходит разрыв цепи.
Классификация переключателей и применение
Реле – это надежное устройство коммутации, поэтому оно получило распространение в различных сферах. Часто эти переключатели используют в промышленном оборудовании, бытовых электроприборах.
По областям применения, устройства подразделяют на группы:
- контроль работы электронных и электрических систем;
- защита оборудования;
- автоматизация процессов.
Разновидности и назначения устройств
Современное оборудование делают таким образом, чтобы оно срабатывало при определенных значениях тока, который поступает на входные зажимы. Для того, чтобы разобраться с этим оборудованием, мы рассмотрим различные виды приборов.
Реле постоянного тока
Эти устройства могут быть электромагнитными, где происходит движение якоря к сердечнику из-за образования электромагнитного поля в катушке. Кроме того, они могут быть индукционными, где магнитное поле формируется в движущемся элементе.
Из плюсов такого оборудования следует отметить отличную устойчивость к колебаниям напряжения, прочим помехам. Главным минусом является необходимость установки питающего блока, из-за чего увеличивается цена прибора и его становится сложнее подключить.
Такие переключатели чаще всего требуются для управления автоматикой транспорта (в основном железнодорожного).
Реле переменного тока
В данном случае уже не требуется установка специального питающего блока, ведь устройство подсоединяется в сеть с переменным током, над которой будет осуществляться контроль. Тем не менее, у них тоже имеются некоторые отрицательные стороны:
- во время работы часто возникают вибрации, которые приходится устранять;
- эти приборы уступают предыдущим по степени восприимчивости.
Цены на реле напряжения
Из-за вышеперечисленных недостатков, переключатели в основном используют в бытовых электрических приборах и промышленном оборудовании с минимальной мощностью.
Электромагнитные
Это самый популярный вид из всех существующих на рынке устройств. Такое распространение обуславливается некоторыми преимуществами:
- Возможность коммутации электрических сетей мощностью до четырех кВт, но при этом переключатель имеет минимальные габариты.
- Высокая степень устойчивости к высокому напряжению и другим помехам, которые возникают во время работы.
- Безопасность использования. Так, между катушкой с обмоткой и контактами имеется надежный изоляционный слой, который соответствует стандартам безопасности.
- Минимальный уровень выделения тепла.
Тем не менее, такие устройства тоже имеют определенные недостатки:
- низкая скорость функционирования;
- наличие ограниченного ресурса электромагнитной катушки;
- при срабатывании контактов возникают помехи;
- возникают проблемы при коммутации токов большой нагрузки.
Электронные устройства
За последние годы взамен стандартным, начали выпускать электронные устройства. Их главным положительным качеством является точность определения напряжения, нагрузки, мощности и прочих параметров. Поэтому устройства часто используют при подключении мощных электроустановок. Тем не менее, они не вытеснили с рынка аналогичные приборы только из-за чрезмерной стоимости и меньшего срока эксплуатации.
Переключатель времени
Здесь принцип работы основывается на постепенном замедлении. Происходит это с помощью маятника, электрических двигателей или магнитного поля. Выдержка времени замедления тоже отличается, она бывает от нескольких секунд до суток. Применяются подобные реле как для автоматизации бытового оборудования, так и промышленного.
Тепловые переключатели
Принцип работы тепловых приборов основан на воздействии тепла на контакты, которые изготавливаются из различных сплавов металлов. В зависимости от типа оборудовании, эти контакты отличаются степенью расширения. Тепло при этом выделяется как от тока, так и от нагревательного элемента. Чаще всего такие устройства используются с целью предотвращения перегрева приборов.
Цены на тепловые реле
Как переключатель обозначают на схемах?
Для того, чтобы выполнить ремонтные работы устройства или собрать новое, необходимо знать его точное обозначение на стандартных схемах. В таблице, представленной ниже, имеются основные графические обозначения, с которыми предстоит ознакомиться.
Таблица №2. Обозначение реле на схемах.
| Иллюстрация | Описание |
|---|---|
 | На графических изображениях обмотка представляет собой прямоугольник с двумя выходами для питания. Кроме того, на схемах это оборудование часто отображают буквой – К. |
 | На схеме, контакты устройства коммутации обозначаются, как и контакты любого другого переключателя. |
 | Поляризованные устройства коммутации на схемах выглядят как прямоугольники, но только на одном из выходов стоит точка. Внутри самого прямоугольника располагается буква Р, что подтверждает полярность. |
 | Часто во внутренней части прямоугольника оставляют значения некоторых характеристик. Например, изображения с двумя линиями под наклоном – это обозначение двойной обмотки катушки. |
Контакты устройства
В зависимости от особенностей конструкции, контакты бывают:
- Разомкнутыми. До тех пор, пока напряжение не поступает на сердечник, контакты остаются разомкнутыми. Затем после подачи напряжения, происходит их замыкание.
- Замкнутыми. Замкнутые контакты функционируют наоборот, потому что они размыкаются только после поступления импульса.
- Перекидными. В этом случае при отсутствии тока, центральный контакт, закрепленный на сердечнике, считается общим и замыкается с неподвижными контактами. После срабатывания он вместе с движущимся элементом перемещается в сторону этого контакта, где замыкается с ним.
Важно. Многие переключатели имеют сразу несколько групп контактов, что позволяет выполнить подключение к нескольким цепочкам с целью управления.
Схема подключения реле напряжения: пошаговая инструкция
Здесь мы рассмотрим процесс подключения устройства с другими элементами электрощита. Кроме того понадобится подготовить следующее:
- переключатель напряжения;
- проводники с сечением до 6 миллиметров;
- монтажная рейка для установки прочей автоматики;
- саморезы.
Шаг 1: выключаем автоматику и выкручиваем пробки.
Шаг 2: фиксируем переключатель напряжения на планку с помощью креплений, которые располагаются в задней части корпуса.
Шаг 3: с помощью специального тестера необходимо обнаружить на контактах автоматических выключателей фазу.
Цены на различные виды мультиметров
Шаг 4: далее необходимо сделать разрез проводки, которая отходит от главного автомата в квартиру.
Шаг 5: далее оставшийся конец провода от автоматического выключателя необходимо подключить к реле напряжения на контакт входа.
Шаг 6: другой конец проводника после обрезки следует подсоединить к контакту выхода.
Шаг 7: далее отрезок провода необходимо подключить нейтральному проводнику на автомате. В современных щитках подключение осуществляют на нулевую шину.
О том, как правильно подключить автоматы в электрическом щитке, можно прочитать в нашей специальной статье.
Шаг 8: оставшийся конец необходимо подключить к нейтральному контакту переключателя.
Существует и другой вариант устройства, который подключается к розетке. В этом случае с процессом монтажа справится каждый человек, потому что прибор напоминает стандартный тройник.
Другая схема подключения реле
На изображении, которое находится ниже, можно найти схему подключения реле нагрузке и сети. Так, на первый силовой контакт необходимо подключить питание, на второй подключается нагрузка, а нейтраль ставят на другой вывод нагрузки.
Описанным выше способом происходит подключение силовой части. Далее необходимо выполнить сборку управляющей линии: необходимо питающий блок или аккумулятор (для реле постоянного тока) подсоединить к сердечнику. В случае с устройством переменного тока, схема практически не отличается, только придется подать на сердечник переменное напряжение.
Далее мы рассмотрим пример управления релейным устройством центрального замка автомобиля, где имеется управление с двумя полями.
Получается, что для того, чтобы привести в движение активатор, необходимо выполнить подключение плюса и минуса к катушке. Чтобы вернуть якорь на место, потребуется изменить полярность. Делается это с помощью двух реле и пяти контактов.
При подаче напряжения к левому реле, происходит подача плюса по нижнему проводнику. Через замкнутые контакты от правого реле происходит соединение нижнего проводника с отрицательным выводом. Если подать напряжение на сердечник правого реле, то полярность буде в обратном порядке.
Это распространенный случай, когда приходится не только включать реле на нагрузку, но и создавать всевозможные схемы подключения с переплюсовками.
Видео – Как подключить реле?
Возможные ошибки при подключении
Для того, чтобы избежать ошибок при подключении реле, необходимо рассмотреть их подробнее:
- Распространенной ошибкой является использование того или иного релейного устройства в цепи, которое для него не подходит. Из-за такой халатности наблюдается выход из строя переключателя уже после первого срабатывания.
- Еще одной проблемой является установка реле, которое не предназначено для погодных условий этой местности. В таком случае не следует рассчитывать на длительную эксплуатацию прибора.
Важно. Выполнить подключение реле получится, используя готовые схемы. Работать в этом случае рекомендуется внимательно, чтобы не перепутать контакты, иначе устройство не будет функционировать.
Перемещение якоря передается подвижным контактам, которые могут размыкаться или