Переключающие устройства (реле)

Общие сведения и классификация реле

В системах автоматики и телемеханики одним из наиболее распространенных элементов является реле. Реле — это устройство, которое автоматически осуществляет скачкообразное изменение (переключение) выходного сигнала под воздействием управляющего сигнала, изменяющегося непрерывно в определенных пределах.

Электрическое реле является промежуточным элементом, который приводит в действие одну или несколько управляемых электрических цепей при воздействии на него определенных электрических сигналов управляющей цепи (рис. 7.1).

Основные параметры реле:

мощность срабатывания Р_ср — минимальная электрическая мощность, которая должна быть подведена к реле от управляющей цепи для его надежного срабатывания, т. е. приведения в действие управляемой цепи. Эта мощность определяется общими электрическими и конструктивными параметрами реле;

мощность управления Р_у — максимальная электрическая мощность в управляемой цепи, при которой контакты реле еще работают надежно. Мощность управления определяется параметрами контактов реле, переключающих управляемую цепь;

допустимая разрывная мощность Р_р — мощность в цепи, разрываемой контактами при определенном токе или напряжении без.

Рис. 7.1. Структурная схема включения реле в систему автоматического.

управления:

х — контролируемая величина; Д — датчик; Р — реле; ИУ — исполнительное устройство; К — контакт реле образования устойчивой электрической дуги, при данном напряжении;

коэффициент управления К_у — величина, характеризующая отношение управляемой мощности к мощности срабатывания реле:

К_у=Р_у/Р_ср> 1;

время срабатывания /_ср — интервал времени от момента поступления сигнала из управляющей цепи до момента начала воздействия реле на управляемую цепь. Допустимое значение /_ср определяется необходимой быстротой передачи сигнала в управляемую цепь.

Выбор типа реле производится в соответствии со значениями Р_ср и Р_у, так как эти параметры постоянны для отдельных конструкций реле.

Существующие типы реле можно классифицировать по следующим признакам:

назначению — управления, защиты, сигнализации;

принципу действия — электромеханические (электромагнитные, нейтральные, электромагнитные поляризованные, магнитоэлектрические. электродинамические, индукционные, электротермические), магнитные бесконтактные, электронные, триггерные (бесконтактно-электронные), фотоэлектронные, ионные;

измеряемой величине — электрические (тока, напряжения, мощности, сопротивления, частоты, коэффициента мощности), механические (силы, давления, скорости, перемещения, уровня, объема и т. д.), тепловые (температуры, количества теплоты), оптические, силы звука и других физических величин (времени, вязкости и т. д.);

мощности управления — маломощные (Р_у< 1 Вт), средней мощности (Р_у = 1… 10 Вт), мощные (Р_у > 10 Вт);

времени срабатывания — безынерционные (/_ср < 0,001 с), быстродействующие (/_ср = 0,001…0,05 с), замедленные (/_ср = 0,15… 1 с), реле времени (/_ср> 1 с).

Наиболее распространены электромеханические реле, в которых изменение входной электрической величины вызывает механическое перемещение подвижной части — якоря, приводящее к замыканию или размыканию контактов.