Поняття реле. Їх класифікація

Реле – це технічний пристрій, призначений здійснювати за заданою програмою (умовою) стрибкоподібні зміни стану електричного, пневматичного, гідравлічного та іншого кіл. Безпосередньо в електротехніці реле призначене для дистанційного керування електроустановками, захисту їх від струмових перевантажень і коротких замикань, а також для автоматичної сигналізації про режим їхньої роботи.

Реле розрізняють залежно від фізичних явищ, що визначають принцип їх дії. З цього погляду реле поділяють на електричні (електромагнітні, індукційні, електротеплові, напівпровідникові та багато інших), механічні (деформаційні, інерційні, тощо), оптичні та інші.

Реле реагують на дію фізичних величин: електричні – на силу струму, напругу,частоту електричних коливань; механічні – на переміщення, швидкість, тиск; теплові – на температуру; оптичні – на освітленість; магнітні – на магнітну індукцію, магнітний потік; акустичні – на частоту звукових коливань.

Реле складається зі сприймаючого, виконавчого і проміжного органів. Сприймаючий орган (наприклад, обмотка реле) приймає сигнал, який діє на реле і необхідний для його роботи. Виконавчий орган (наприклад, електричні контакти) діє на кероване коло. Проміжний орган (наприклад, протидіючі пружини і заспокоювачі) передає дію від сприймаючого органу до виконавчого.

Реле поділяють на первинні, вторинні і проміжні. Сприймаючий орган первинного реле вмикають безпосередньо в коло керування електроустановкою або її частиною. У коло, по якому проходить струм великої сили, реле вмикають через вимірювальний трансформатор. Такі реле називають вторинними. Реле, що працюють від виконавчих органів інших реле, називають проміжними.

Реле характеризуються такими параметрами: номінальною величиною – значенням сили струму, напруги або іншої величини, на яку розраховане реле; величиною спрацювання – значенням сили струму, напруги або іншої величини, при якому реле починає працювати; установкою реле – значенням величини спрацювання, на які відрегульовані реле.

Величину спрацювання реле можна регулювати. Для цього, наприклад, в електромагнітних реле змінюють силу натягу пружини або товщину діамагнітної прокладки, встановленої на якорі (в цьому разі фактично змінюють зазор між якорем і осердям).

Реле часу постійного струму з електромагнітним сповільненням і демпфуючою короткозамкненою обмоткою

Такі реле виконуються тільки на постійному струмі. Затримку спадання потоку здійснюється короткозамкненим мідним кольцом. Такі реле відрізняються моноблочною конструкцією, повністю вбираючою і регулюючою до установки в комплектний пристрій.

Конструкція реле з такою затримкою містить П-подібний магнітопровід 1 і якір 2 з немагнітною прокладкою 3. Магнітопровід закріплюється на плиті 4з допомогою литого алюмінієвого цоколя 5, на якому встановлюється контактна система 6.

На магнітопроводі встановлена намагнічуюча обмотка 7 і короткозамкнена обмотка в вигляді овальної гільзи 8. Сила зворотної пружини 9 змінюється з допомогою регулюючої гайки 10, яка фіксується шплінтом.

Для одержання великої витримки часу при відпусканні необхідна висока магнітна провідність робочого і паразитного зазорів в замкнутому стані магнітної системи. З цією метою всі доторкаючі деталі магнітопровода і якоря ретельно шліфуються. Литий алюмінієвий цоколь створює додатковий коротко замкнутий виток, який збільшує витримку часу.

У реальних магнітних матеріалів після відключення намагнічуючої обмотки потік спадає до , який визначається властивостями матеріалу магнітопроводу, геометричними розмірами магнітного кола і магнітної провідності робочого зазору. Чим менша коерцитивна сила магнітного матеріалу при заданих розмірах магнітного кола і магнітної провідності робочого зазору, тим нижча остаточна індукція, а відповідно і остаточний потік. При цьому збільшується найбільша витримка часу, яка може бути отримана від реле. Використання сталі з низьким значенням дозволяє збільшити витримку часу. Витримку часу при відпусканні для насиченої магнітної системи з з демпфуючою обмоткою може бути знайдена за формулою , де -число витків коротко замкнутої обмотки; R-її опір; і – струм в коротко замкнутій обмотці; - значення магнітного потоку, при якому відбувається відпускання якоря; - встановлене значення магнітного потоку в магнітопроводі при включеній намагнічуючій обмотці; - магніторушійна сила.

Час спрацювання реле можна плавно регулювати з допомогою зворотної пружини 9. плавне регулювання витримки часу виконується зміною зусилля пружини 11. Ця пружина верхнім кінцем впирається в шайбу 14, яка утримується шпилькою 15, ввернуту в якір реле. Нижній кінець пружини з допомогою спец. пластини 16 передає силу через два латунних штифта 12, які можуть вільно переміщатися в отверстиях якоря.