1 Принцип действия и область применения

1.1 Принцип действия электромагнитного реле

Рассмотрим особенности работы реле по этапам, рисунок 1.1 на примере реле с поворотным якорем. За счет индуктивности катушки реле ток в ней нарастает (убывает) не мгновенно, а постепенно. При детальном рассмотрении работы реле в процессе срабатывания и отпускания можно определить четыре этапа.

Рисунок 1.1 - Временная диаграмма работы реле

Этап I – срабатывание реле. Длительность этого этапа – время полного срабатывания t_ср, т.е. промежуток времени от момента подачи напряжения на катушку реле до момента надежного замыкания контактов (точка А); I_тр – ток трогания, при котором начинается движение якоря; t_тр – время, за которое ток достигает значения I_тр, (точка а), т.е. промежуток, соответствующий началу движения якоря; I_ср – ток, при котором срабатывает реле; t_дв – время движения якоря при срабатывании. Таким образом, время полного срабатывания, отвечающее окончанию движения якоря, t_ср = t_тр + t_дв.

Этап II – срабатывание реле (t_раб – время работы реле). После того как реле сработает, ток в обмотке продолжает увеличиваться (участок АВ), пока не достигнет установившегося значения. Участок АВ необходим для того, чтобы обеспечить надежное притяжение якоря к сердечнику, исключающее вибрацию якоря при сотрясениях реле. Впоследствии ток в обмотке реле остается неизменным. Отношение установившегося тока I_уст к току срабатывания I_ср называется коэффициентом запаса реле по срабатыванию K_зап, т.е. K_зап показывает надежность работы реле: K_зап = I_уст/I_ср = 1,5…2. Величина I_уст не должна превышать значения, допустимого для обмотки реле по условиям его нагрева.

Этап III – отпускание реле. Этот период начинается от момента прекращения подачи сигнала (точка С) и продолжается до момента, когда ток в обмотке реле уменьшится до значения I_от (точка D – прекращение воздействия реле на управляемую цепь). При этом различают время трогания при отпускании t_тр и время движения t_дв.

Время отпускания t_от = t_тр + t_дв, где t_тр – время до начала движения якоря при отпускании; t_дв – продолжительность перемещения якоря. Отношение тока отпускания к току срабатывания называется коэффициентом возврата: К_в = I_от/I_ср < 1; обычно К_в = 0,4…0,8.

Этап IV – покой реле – отрезок времени от момента размыкания контактов реле (точка D) до момента поступления нового сигнала на обмотку. При быстром следовании управляющих сигналов друг за другом работа реле характеризуется максимальной частотой срабатывания (числом срабатываний реле в единицу времени). [2]

1.2 Область применения

Электромагнитные реле являются наиболее распространенными элементами радиоэлектронной аппаратуры. В связи с развитием средств автоматизации и механизации технических процессов, средств управления сложными комплексами, а также возрастанием роли вычислительной техники расширяются области применения реле. Основные их достоинства заключаются в исключительных электрофизических свойствах электрического контакта, относительной простоте конструкции, универсальности, простоте схемного использования.

Электромагнитные реле применяются для управления различного вида аппаратуры или отдельных ее систем, устройств, приборов и элементов. Электромагнитные реле устанавливаются в схемах контроля и защиты, кодирования, памяти и преобразования информации, управления режимами усилителей, генераторов и т. п.

Применение электромагнитных реле в радиоэлектронной аппаратуре предъявляет ряд существенных требований к технической документации, к литературе и, в конечном счете, к знаниям разработчика аппаратуры. Оптимальное удовлетворение этих требований позволяет уменьшить массу и габариты, снизить стоимость, повысить стойкость к внешним дестабилизирующим факторам, надежность и долговечность радиоэлектронной аппаратуры. [3]