Реле. 
Автоматизация склада хранения цемента

Реле — электромагнитный аппарат (переключатель), предназначенный для коммутации электрических цепей (скачкообразного изменения выходных величин) при заданных изменениях электрических или не электрических входных величин. Широко используется в различных автоматических устройствах. Различают электрические, пневматические, температурные, механические виды реле, но наибольшее распространение получили электрические (электромагнитные) реле.

Основные части реле: электромагнит, якорь и переключатель. Электромагнит представляет собой электрический провод, намотанный на катушку с сердечником из магнитного материала. Якорь — пластина из магнитного материала, через толкатель управляющая контактами. При пропускании электрического тока через обмотку электромагнита возникающее магнитное поле притягивает к сердечнику якорь, который через толкатель смещает и тем самым переключает контакты. Переключатели могут быть замыкающими, размыкающими, переключающими.

Классификация реле:

• · По начальному состоянию контактов выделяются реле с:
  • — Нормально замкнутыми контактами;
  • — Нормально разомкнутыми контактами;
  • — Переключающимися контактами.
• · По типу управляющего сигнала выделяются реле:
• — Постоянного тока;
• — Нейтральные реле: полярность управляющего сигнала не имеет значения, регистрируется только факт его присутствия/отсутствия. Пример: реле типа НМШ;
• — Поляризованные реле: чувствительны к полярности управляющего сигнала, переключаются при её смене. Пример: реле типа КШ;
• — Комбинированные реле: реагируют как на наличие/отсутствие управляющего сигнала, так и на его полярность. Пример: реле типа КМШ;
• — Переменного тока.
• · По дополнительной механике и количеству управляемых контактов:
  • — Электромеханический счётчик с предустановкой;
  • — Шаговой искатель.
• · По напряжению и величине управляющего тока:
• — Маломощные реле;
• — Реле средней мощности;
• — Мощные реле.
• · По задержке срабатывания:
  • — Без предустановленной задержки (срабатывают так быстро, как могут);
  • — С задержкой (имеют специальную короткозамкнутую обмотку из 1 витка толстой медной шины);
  • — «Реле времени» (снабжены механическими узлами, позволяющими обеспечить очень высокую задержку — до десятков минут).
• · По типу исполнения:
• — Электромеханические реле;
• — Электромагнитные реле (обмотка электромагнита неподвижна относительно сердечника);
• — Магнитоэлектрические реле (обмотка электромагнита с контактами подвижна относительно сердечника);
• — Индукционные реле;
• — Полупроводниковые реле;
• — Термореле (биметаллическое);
• — Герконовые реле.
• · По контролируемой величине:
• — Реле напряжения;
• — Реле тока;
• — Реле мощности;
• — Реле направления мощности;
• — Реле сопротивления;
• — Фотореле (срабатывают от величины освещенности);
• — Дифференциальные реле;
• — Фильтр-реле.

Работа электромагнитных реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Детали реле монтируются на основании и закрываются крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие парные неподвижные контакты.

В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче управляющего сигнала электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения управляющего напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение. В некоторые модели, могут быть встроены электронные элементы. Это резистор, подключенный к обмотке катушки для более чёткого срабатывания реле, или (и) конденсатор, параллельный контактам для снижения искрения и помех.

Управляемая цепь электрически никак не связана с управляющей (такая ситуация часто обозначается в электротехнике как сухой контакт). Более того в управляемой цепи величина тока может быть намного больше чем в управляющей. Источником управляющего сигнала могут быть: слаботочные электрические схемы (например дистанционного управления), различные датчики (света, давления, температуры и т. п.), и другие приборы которые на выходе имеют минимальные значения тока и напряжения. Таким образом, реле по сути выполняют роль дискретного усилителя тока, напряжения и мощности в электрической цепи. Это свойство реле, кстати, имело широкое применение в самых первых дискретных (цифровых) вычислительных машинах. Впоследствии реле в цифровой вычислительной технике были заменены сначала лампами, потом транзисторами и микросхемами — работающими в ключевом (переключательном) режиме. В настоящее время имеются попытки возродить релейные вычислительные машины с использованием нанотехнологий.

Другим важным свойством реле является возможность дистанционного управления различными объектами с помощью достаточно небольших токов и напряжений.

В настоящее время в электронике и электротехнике реле используют в основном для управления большими токами. В цепях с небольшими токами для управления чаще всего применяются транзисторы или тиристоры.

При работе со сверхбольшими токами (десятки-сотни ампер; например, при очистке металла методом электролиза) для исключения возможности пробоя контакты управляемой цепи исполняются с большой контактной площадью и погружаются в масло (так называемая «масляная ячейка»).

Реле до сих пор очень широко применяются в бытовой электротехнике, в особенности для автоматического включения и выключения электродвигателей (пускозащитные реле), а также в электрических схемах автомобилей. Например, пускозащитное реле обязательно имеется в бытовом холодильнике, а также в стиральных машинах. В этих устройствах реле намного надёжнее электроники, так как оно устойчиво к броску тока при запуске электродвигателя и, особенно, к сильному броску напряжения при его отключении.