2 Конструктивные особенности и основные характеристики

2.1 Конструкция

Электромагнитные реле подразделяются на нейтральные и поляризованные. Нейтральное реле одинаково реагирует на постоянный ток обоих направлений, протекающий по его обмотке, т.е. положение якоря не зависит от направления тока в обмотке реле. Поляризованные реле реагируют на полярность сигнала.

Электромагнитные реле, рисунок 2.1 по конструкции подвижной части подразделяются на реле с поворотным якорем и реле с втягивающимся якорем.

Рисунок 2.1 - Конструкции электромагнитных реле

Реле с поворотным якорем, рисунок 1.2, а представляет собой электромагнитный механизм и ряд контактных групп, закрепленных на общем основании 1. Магнитопровод электромагнитного механизма состоит из ярма 11, сердечника 8 и поворотного якоря 6. На сердечнике находится каркас 9 с одной или несколькими обмотками 10. При протекании через обмотки тока якорь притягивается к сердечнику, который, поворачиваясь, через штифт 3 из токонепроводящего материала замыкает контакты 4 и 5. Контакты закрепляются на контактных плоских пружинах 2. Чтобы исключить залипание якоря при обесточивании обмоток из-за наличия остаточного намагничивания, на якоре имеется пластинка 7 из немагнитного материала, обеспечивающая при срабатывании реле зазор σ₀ = 0,1 мм между сердечником и якорем. Поворот якоря в исходное положение при обесточивании обмоток происходит в некоторых реле под действием несбалансированной массы якоря, в других реле – под действием контактных пружин или под действием специально предусмотренных для целей возвратных пружин (на рисунке 1.3 не показаны).

В реле с втягивающимся якорем, рисунок 1.2, б магнитопровод состоит из ярма 11, неподвижного сердечника 8 и якоря 6. внутри ярма расположен каркас 9 с обмотками 10. В исходном положении якорь удерживается пружиной 12. При срабатывании реле якорь 6 втягивается внутрь каркаса до соприкосновения с сердечником 8; при этом замыкаются контакты 5 и 4, 5 и 13. Пластина 7 из немагнитного материала, как и у реле с поворотным якорем, служит для исключения залипания якоря за счет остаточного намагничивания. [2]

2.2 Основные характеристики

Основными параметрами реле, характеризующими их в процессе работы и значение которых необходимо для правильного выбора и применения реле, являются: 1. Чувствительность. 2. Ток (напряжение) срабатывания. 3. Ток (напряжение) отпускания. 4. Ток (напряжение) несрабатывания. 5. Ток (напряжение) удержания. 6. Коэффициент запаса. 7. Коэффициент возврата. 8. Рабочий ток (напряжение). 9. Сопротивление обмотки. 10. Временные параметры. 11. Сопротивление электрического контакта. 12. Коммутационная способность. 13. Сопротивление и электрическая прочность изоляции. 14. Износостойкость и количество коммутации.

Чувствительность реле определяется минимальной мощностью, поданной в обмотку и достаточной для приведения в движение якоря и переключения контактов. Чувствительность различных реле неодинаковая и зависит от конструкции реле и намоточных данных катушки. Чувствительность обычно в технической документации не указывается, а определяется как мощность срабатывания:

(2.1)

где — ток (напряжение) срабатывания, мА (В); -сопротивление обмотки, Ом.

Мощность срабатывания —величина непостоянная. Она зависит от числа витков, сопротивления обмотки, температуры окружающей среды. Наиболее стабильный параметр, которым можно оценивать чувствительность, —это н. c. срабатывания . Наиболее чувствительными электромагнитными реле являются поляризованные РПЗ, РП4, РП5, РП7, РП4М, 64П, РПС4, РПС5, РПС7, РПС11, РПС18, РПСЗЗ.

Ток (напряжение) срабатывания указывается в технической документации для нормальных условий. Ток срабатывания может изменяться под воздействием различных факторов: механических, климатических и в процессе хранения. Поэтому этот параметр приводится для нормальных условий, и он является контрольным параметром для проверки реле при изготовлении и на входном контроле.

Ток (напряжение) отпускания , так же как и ток (напряжение) срабатывания, не является рабочим параметром и приводится в технической документации для нормальных условий.

Ток (напряжение) несрабатывания установлен для некоторых типов реле. Этот параметр может быть проверен в процессе измерения тока (напряжения) срабатывания.

Ток (напряжение) удержания установлен для некоторых типов реле. Этот параметр может быть проверен в процессе измерения тока (напряжения) отпускания.

Коэффициент запаса К_з представляет собой отношение рабочей н. с. к н. с. срабатывания и выражается зависимостью

(2.2)

Коэффициент запаса характеризует надежность срабатывания и удержания якоря реле в притянутом положении.

Коэффициент возврата характеризует чувствительность магнитной системы реле к возможному изменению тока в обмотке. Коэффициент возврата

(2.3)

где —ток отпускания, мА.

Рабочий ток (напряжение) указывается в виде номинального значения с двусторонними допусками. Верхнее значение рабочего тока (напряжения) ограничивается в основном температурой нагрева обмотки. Нижнее значение определяется надежностью работы реле при снижении величины напряжения источника питания и при повышении сопротивления обмотки за счет ее нагревания.

Сопротивление обмотки, измеренное при постоянном токе, указывается с допусками применительно для температуры окружающей среды +20°С.

Временные параметры представляют собой максимально возможные значения времени срабатывания и отпускания. Продолжительность времени вибрации контактов обычно входит во время срабатывания, за исключением отдельных частных случаев.

Сопротивление электрических контактов указывается в справочнике для периода поставки. При эксплуатации сопротивление оговаривается особо. По сопротивлению электрических контактов оценивается качество контактов реле.

Коммутационная способность контактов реле характеризуется величиной мощности, коммутируемой контактами. Нижний предел токов и напряжений, коммутируемых контактами из материала ПлИ-10, Ср999, ПлРд-10, в основном ограничивается величиной переходного сопротивления контактов. Нижний предел токов и напряжений, коммутируемых контактами из технически чистого золота Зл999,9, ограничивается также величиной и нестабильностью переходного сопротивления и, кроме того, сопротивлением изоляции реле. Верхний предел токов и напряжений ограничивается температурой нагрева, при которой снижается механическая прочность контактных материалов. Максимальное значение мощности, коммутируемой контактами, зависит от многих параметров реле: контактирующей поверхности, контактного нажатия, сечения токопроводящих пружин и штырей, межконтактных промежутков, сопротивления изоляции и т. д.

Сопротивление и электрическая прочность изоляции характеризуют основные электрические свойства изоляционных материалов, применяемых в реле. Сопротивление изоляции приводится для различных климатических условий (при повышенной влажности, при нормальной, повышенной и пониженной температурах, в условиях воздействия пыли, морского тумана и т. п.).

Электрическая прочность изоляции реле характеризует способность изоляции выдерживать длительно или кратковременно перенапряжения, возникающие в процессе эксплуатации аппаратуры.

Износостойкость реле характеризуется числом коммутаций. [3]