Реле. Общие свойства, классификация реле

Реле называют элемент, в котором при достижении определенного значения входной величины Х, выходная величина Y изменяется скачком.

Cкачкообразное изменение выходной величины от значения У ₀ до У _max происходит при значении входной величины Х = Х_ср, которая называется «срабатыванием реле» (рис. 6.12).

Скачкообразное изменение выходной величины от значения У _max до значения У ₀, происходит при значении входной величины Х = Х_отп, которая называется «отпусканием реле».

Время перехода от У ₀ до У _max и от У _max до У ₀ соответственно называется временем срабатывания и временем отпускания реле.

Отношение величины отпускания к величине срабатывания реле называется коэффициентом возврата реле k_в:

.

Надежность срабатывания реле характеризуется коэффициентом запаса реле на срабатывание k_з, который определяется отношением

где Х_раб – установившееся (рабочее) значение входной величины.

Реле состоит из двух основных частей: чувствительного органа, воспринимающего изменение управляющего параметра Х и управляющего органа, который вызывает изменение выходной величины У.

Основные функции реле: выявление предельных значений контролируемой величины, усиление сигнала, распределение сигнала по многим каналам, переключение каналов, включение и отключение объектов, регулирование времени действия сигналов и т.д.

Реле являются наиболее распространенными элементами автоматики. Реле классифицируются по следующим признакам:

· по свойствам входного сигнала – на электрические, тепловые, механические, гидравлические, пневматические, оптические, акустические;

· по времени срабатывания – на безынерционные (t_ср ≤ 0,001 с), нормальные (t_ср = 0,001-0,15 с), замедленного действия (t_ср = 0,15-1 с) реле времени (t_ср > 1 с);

· по устройству исполнительных органов – на контактные, бесконтактные;

· по назначению – реле управления, защиты и сигнализации;

· по характеру реакции на контролируемую величину – реле максимального действия, минимального действия и др.

· по роду тока – реле постоянного и переменного тока.

Наиболее распространенными являются электрические реле, которые разделяются на электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, электронные, полупроводниковые, ионные.

Основными параметрами электрических реле являются:

1. Мощность срабатывания Р_ср – электрическая мощность, которая должна быть подведена к реле от управляющей цепи для его надежного срабатывания, т.е. приведение в действие управляемой цепи.

2. Мощность управления Р_уп – максимальная величина электрической мощности в управляемой цепи, при которой реле еще работает надежно.

3. Допустимая разрывная мощность Р_р – мощность, которая может быть разорвана контактами при определенном токе (напряжение) без образования устойчивой электрической дуги при данном напряжении.

Мощность срабатывания определяется общими электрическими и конструктивными параметрами реле; мощность управления – параметрами контактов реле, переключающих управляемую цепь.

На основании Р_ср и Р_уп – выбирается требуемый тип реле.

4. Коэффициент управления – величина отношения управляемой мощ- ности к мощности срабатывания реле

.

Электромагнитные реле. В устройствах автоматики электромагнитные реле получили наибольшее распространение, что объясняется высокой надежностью, долговечностью, большими разнообразными и техническими возможностями электромагнитных реле.

Принцип действия электромагнитных реле основан на притяжении стального якоря к сердечнику электромагнита, когда по обмотке последнего протекает электрический ток.

При отсутствии тока якорь с помощью возвратной пружины оттягивается от сердечника электромагнита.

Электромагнитные реле по характеру движения подвижной части подразделяются на 2 группы: поворотные и втяжные (рис. 6.13).

Реле постоянного тока подразделяются на нейтральные и поляризованные.

Нейтральное реле одинаково реагирует на постоянный ток обоих направлений, протекающий по его обмотке.

Поляризованное реле работает различным образом, в зависимости от направления тока.