Лабораторно – практическое занятие №3

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ

Цель работы: Изучить классификацию, принцип действия и конструкцию различных типов электромагнитных реле. Определить важнейшие параметры поляризованного реле и реле переменного тока. Ознакомиться с некоторыми схемами методов изменения времени срабатывания и отпускания реле постоянного тока.

Общие сведения

Реле - это устройство, которое служит для автоматического переключения электрических цепей под действием управляющего сигнала. Электромагнитное реле реагирует на силу тока, проходящего по обмотке электромагнита, который действует на систему подвижных и неподвижных контактов. В зависимости от рода тока, питающего катушку реле, различают реле постоянного и переменного тока. В свою очередь реле постоянного тока бывают, как нейтральные, так и поляризованные. Нейтральные реле не реагируют на знак входного сигнала, в то время как поляризованные реле реагируют на полярность питающего напряжения. По времени срабатывания реле бывают быстродействующие (tср.<0.05c), нормальнодействующие (tср=0.05...0.15с), медленнодействующие (tср>0,15с) и реле времени. По току нагрузки на контакты реле делятся на слаботочные и сильноточные. По числу положений подвижных контактов реле бывают двух-, трех- и многопозиционными.

Устройство нейтрального реле постоянного тока показано на рисунке 1. Якорь 1 притягивается к сердечнику 2 под действием электромагнитной силы, возникающей в обмотке реле 3. Перемещение якоря приводит к замыканию одних и размыканию других контактов. При отсутствии тока в обмотке электромагнита якорь и контакты возвращаются в исходное положение под действием возвратной пружины 5. На якоре установлен штифт 6 из латуни или алюминия, который не даст прилипать якорю к сердечнику под действием остаточного магнитного потока. Для уменьшения остаточного магнитного потока сердечник реле изготавливают из магнитномягкого материала.

1 – якорь 2 – сердечник 3 – обмотка 4 – контакты 5 – пружина 6 – штифт отлипания

Рисунок 1 – Устройство нейтрального реле постоянного тока

В реле переменного тока для устранения вибрации контактов от протекающего через обмотку переменного тока принимают специальные меры: якорь делают более массивным, а на сердечнике, вместе с обмоткой размещают короткозамкнутый виток, магнитный поток которого удерживает якорь в момент изменения направления тока в основной обмотке. Чтобы уменьшить потери на вихревые токи сердечник реле набирают из пластин электротехнической стали.

Устройство поляризованного реле показано на рисунке 2. Постоянный магнит 1 повышает чувствительность реле, а также позволяет изменить направление срабатывания реле в зависимости от полярности приложенного к обмотке напряжения. Поток постоянного магнита на пути от южного полюса S разветвляется на два равных потока и по магнитопроводящим виткам 2 проходит через часть сердечника электромагнита 3. Далее обе части потока Фо проходят с противоположных сторон в якорь 4 и по магнитопроводящему лепестку 5 возвращаются к северному полюсу электромагнита. Направление магнитного потока Ф зависит от полярности напряжения, приложенного к обмотке реле. Следовательно, в одном из полюсов электромагнита потоки Ф и Фо будут суммироваться, а в другом - вычитаться. Поэтому якорь реле будет поворачиваться вокруг оси 6 в сторону большего потока и замыкать соответствующие контакты. При изменении напряжения якорь перебросится в противоположную сторону и замкнет другую контактную группу. Поляризованные реле выпускают двухпозиционные, когда при исчезновении тока в обмотке якорь продолжает замыкать контакты и трехпозиционными, когда якорь в этом случае возвращается в нейтральное положение.

1 – постоянный магнит 2 – магнитопроводящие винты 3 – сердечник электромагнита 4 – якорь 5 – магнитопроводящий лепесток 6 – ось

Рисунок 2 – Устройство поляризованного реле