Промежуточное реле: принцип действия, сферы применения и технические параметры

Промежуточные реле. Виды и устройство. Работа и применение

Промежуточные реле занимают особое место среди множества электротехнических изделий. Они предназначены для обеспечения выполнения дополнительных функций, применяются, когда основные реле не могут справиться с поставленной задачей. Также, число цепей выхода в основном реле значительно меньше, по сравнению с цепями управления.

Главная задача промежуточного реле – подключение потребителей в электрических цепях. Такие устройства могут функционировать как на переменном, так и на постоянном токе. Они приобрели свою популярность в разных типах релейной защиты, в промышленной аппаратуре, аварийных системах и других объектах энергетики.

Разновидности

Промежуточные реле классифицируются по признакам и характеристикам. Рассмотрим основные разновидности таких реле.

Тип переключения:
  • Минимальные – действуют на снижение некоторого параметра до определенного порога.
  • Максимальные – работают на возрастание некоторого параметра до определенной границы.
По назначению:
  • Комбинированные – группа нескольких реле, соединенных общей логической связью.
  • Логические – действуют по единому уровню, чаще всего в дискретных электрических цепях.
  • Измерительные – имеют регулировку в определенном диапазоне срабатывания.
По методу работы:
  • Косвенные – работают не напрямую, а через цепи других устройств.
  • Прямые – сразу выполняют отключение или подключение цепи.
По месту присоединения:
  • Первичные – подключены непосредственно в рабочую цепь.
  • Вторичные – подключены через емкостную, индуктивную или иную связь.
Также существуют реле защиты, которые имеют аналогичное назначение, и делятся:
  • Полупроводниковые – наиболее популярные виды реле на основе полупроводниковых элементов.
  • Индукционные – действуют по методу асинхронных моторов. В замкнутой обмотке ток возникает от другой обмотки, подключенной к напряжению.
  • Магнитоэлектрические – работают по принципу электромагнита. Магнит является неподвижным, а обмотка с рамкой могут вращаться вместе с контактом.
  • Поляризационные – аналогичны электромагнитным, отличие только в том, что работа зависит от полярности подключенного тока.
  • Электромагнитные – их работа основана на эффекте поведения проводника с током по отношению к стрелке компаса. Подвижным элементом является сердечник из ферромагнитного материала.

Промежуточные реле бывают с различным принципом работы. Раньше в основном такие реле работали на электромагнитном принципе.

Особенности конструкции

Такие устройства выпускаются разных размеров и видов. Однако структура устройства у них практически одна и та же.

Конструкция промежуточного реле включает в себя электромагнитную управляющую катушку, группу контактов, пружинный механизм, сердечник. Производится большое количество моделей для разных напряжений. Они рассчитываются на постоянное и переменное напряжение.

По внешнему виду такие реле мало чем отличаются. Их отличие состоит лишь в магнитопроводе. В реле, предназначенном для переменного тока, сердечник выполнен из пластин электротехнической стали, а для постоянного тока такой сердечник изготовлен в виде цельного куска металла. Такая конструкция позволяет снизить потери энергии на нагревание сердечника при протекании переменного тока.

Технические характеристики
Основными характеристиками реле являются:
  • Род тока.
  • Габаритные размеры.
  • Вид и количество контактов.
  • Допустимый длительный ток контактов.
  • Ток коммутации.
  • Мощность потребления.
  • Напряжение питания.
  • Интервал эксплуатационных температур.
  • Влажность рабочей среды.
  • Взрывоопасность среды.
  • Концентрация пыли.
  • Уровень вибрации.

Промежуточные реле, служащие для выполнения промышленных задач, оснащены колодками для монтажа на дин-рейку. Колодки и реле для такой монтажной рейки изготавливаются с широким интервалом размеров разъемов. Это позволяет удобно эксплуатировать реле внутри одного устройства, когда есть модели для различного напряжения, и по ошибке не заменили один вид на другой.

Важной характеристикой является время перехода контактов в разные положения. По этой информации можно определять уровень защищенности аппаратуры от действия отрицательных факторов. Например, для реле РП-25 время перехода составляет не более 0,06 с. Реле на основе электронных ключей работают с большей скоростью.

При необходимости повышенного быстродействия применяют реле РП-220. Для уменьшения инерции использован шихтованный сердечник, состоящий из тонких металлических пластин, склеенных специальным лаком.

Реле чаще всего может работать в некоторых пределах. Это границы температуры, при которой механизм может выполнять свои задачи. Также к факторам, влияющим на работу реле, можно отнести устойчивость сплавов к условиям погоды, степень защиты корпуса.

Для электромагнитного вида реле габаритные размеры играют важную роль. Для повышенных напряжений механические устройства также популярны. Цепи высокого напряжения всегда нуждаются в использовании мощных контакторов. Полупроводниковые ключи не способны выдержать подобного температурного режима.

Фактор механических нагрузок важен при использовании реле на железной дороге, самолетах, военной технике. Поэтому реле проектируются для различных нагрузок: ударов, вибраций, ускорений.

Принцип действия

При возникновении напряжения на катушке появляется электромагнитная сила, которая притягивает якорь. Вследствие этого под воздействием якоря замыкаются подвижные и неподвижные контакты. Подвижные контакты закреплены на якоре, а неподвижные на корпусе реле.

Эти контакты включены в цепь управления. Они управляют работой защиты или сигнализации, подключают и отключают питание катушки контактора электрического двигателя. Вариантов различных схем подключения может быть много.

Реле могут быть оснащены несколькими группами контактов различного назначения. Это зависит от поставленных задач при проектировании определенной конструкции реле.

Промежуточные реле: назначение, где применяются и как их выбирают

Под термином “промежуточные реле” чаще всего подразумевают электромагнитные реле, которые используются в качестве так называемых вспомогательных реле, играющих не главную, но очень важную роль в схемах управления разнообразных технологических установок, станков, комплексов.

Сегодня под словом «реле» понимают не только электромагнитные реле, какими они были изначально, реле теперь может быть и электронным и электромагнитным. Так или иначе, реле — это ключ, предназначенный для размыкания или замыкания электрической цепи с той или иной целью, когда определенные параметры цепи принимают заданные значения, или когда часть технического устройства оказывается в заданном состоянии, например в результате внешних воздействий на него.

В настоящее время на рынке представлен достаточно широкий ассортимент промежуточных реле. Есть возможность подобрать промежуточное реле как по ценовой категории, так и по свойству решаемых задач. Самые распространённые производства фирм Finder, Phoenix, АВВ, Schneider electric. Из отечественных укажем реле типа РПЛ, РПУ-2М, РП, РЭП, к примеру.

В упрощенном виде промежуточное реле представляет собой электромагнитную катушку с сердечником, подключаемую либо на постоянный либо на переменный ток (это основные виды промежуточных реле), при появлении напряжения на которой, возникает электромагнитная сила притягивающая якорь, который, в свою очередь, замыкает подвижные контакты (обычно закреплённые на нём) с неподвижными, закреплёнными на корпусе. Тем самым замыкая или размыкая группы контактов. А уже эти контакты играют свою роль в цепях управления, то есть включают цепи сигнализации или защиты, размыкают (замыкают) цепь питания катушки магнитного пускателя электродвигателя (смотрите – схемы подключения магнитных пускателей). Вариантов может быть масса.

Промежуточное реле РПУ-2М

Одно промежуточное реле может иметь несколько групп замыкающих контактов и несколько групп размыкающих контактов. Необходимость в определенных технических характеристиках данного реле возникает из задач, стоящих перед проектировщиком.

Основная функция промежуточных реле – размножение контактов в цепях управления. Например, в цепи управления электродвигателем водяного насоса это реле имеет следующие функции – после нажатия кнопки «Пуск», одна пара замыкающих контактов замкнёт цепь сигнализации, показывающей оператору работу насоса, другая пара замкнёт цепь питания катушки магнитного пускателя, контактор пускателя сработает и запустит двигатель насоса. При этом пара размыкающих контактов разомкнёт цепь реверсивной работы электродвигателя, что предостережёт силовую схему от замыкания.

Кроме этого, промежуточные реле могут применяться в электрических схемах для усиления управляющих сигналов. Так, например, в схеме электрической нагревательной установки вход промежуточного реле подается сигнал с прибора теплового контроля, а уже своими контактами реле коммутирует катушку магнитного пускателя, который управляет подачей напряжения на нагревательные элементы печи.

Слабый сигнал с прибора теплового контроля не смог бы включить катушку пускателя. Что бы схема работала сигнал усиливают через промежуточное реле, т.е. реле срабатывает от сравнительно слабого тока, но включает электрические цепи по которым проходит значительно больший ток.

По сути само реле представляет собой миниатюрный электромагнитный пускатель, но полноценно не может заменить его в виду небольших коммутируемых токов. Проще говоря длительно допустимый ток контактных групп обычно не превышает 10А. Чего с избытком хватает для цепей управления. Четкость срабатывания реле обеспечивает отключающая пружина.

Промежуточные реле в шкафу управления

Выбор промежуточного реле происходит на основании его технических характеристик. Таких как питающее напряжения (В), потребляемая мощность (Вт), коммутируемый ток (А), длительно допустимый ток контактов (А), число и вид контактов контактов и габаритные размеры.

Не стоит забывать и об условиях эксплуатации: диапазон рабочих температур, вибрация, концентрация пыли, взрывоопасность среды, влажность воздуха и т. . п. Под каждое условие эксплуатации можно и нужно подобрать необходимый тип реле.

Необходимо помнить, что каждый элемент цепей защиты вносит в эту цепь свою погрешность. Так промежуточное реле имеет определённое время срабатывания (то есть вносит в схему защиты замедление), которое нужно учитывать. Обычно время срабатывания реле доходит до 0,1 сек. Но существуют так же и быстродействующие, максимальное время срабатывания которых достигает 0,02 сек.

Пример использования промежуточных реле:

Схема электрическая принципиальная электродного водонагревателя (промежуточные реле – К V1 , KV2 и К V3 , электромагнитный пускатель – КМ).

Напишите в комментариях для чего нужны эти три промежуточные реле в схеме водонагревателя?

Искусственный интеллект нашего сайта решил, что эти статьи вам будут особенно полезны:

Что такое промежуточное реле и для чего оно нужно?

Назначение

В системах автоматики и управления широко применяются промежуточные реле (см. фото ниже). Эти аппараты коммутируют управляющие сигналы, управляют мощными устройствами, разделяют управляющие цепи от силовых и выполняют не мене важную роль, чем силовые реле.

Читайте также:  Подключение трансформаторов тока к трехфазному счетчику: семипроводная схема подключения

Свое название промежуточное реле получили из-за положения в схемах автоматики и управления. Они находятся между источником задания и исполнительным устройством, таким как контактор, поэтому становится понятно, почему так назвали реле.

Получить дополнительную информацию о назначении и разновидностях изделий вы можете, просмотрев данное видео:

Устройство

Данные аппараты бывают всевозможных типов и размеров. От миниатюрных реле на два контакта, до нескольких десятков в реле-повторителе. Во всех их конструктивный принцип одинаков. Устройство промежуточного реле представлено э лектромагнитной катушкой управления, магнитопроводом, пружинным механизмом и группой контактов. Подробно узнать о конструкции аппарата вы можете, просмотрев картинку ниже:

Промышленность выпускает широкий спектр устройств на разнообразное управляющее напряжение от 5 вольт и до 220. Они могут быть рассчитаны на переменное «АС» напряжение и постоянное «DC».

Внешне они ни чем, практически, не отличаются. Разница только в конструкции магнитопровода. Для переменного тока он набран из группы пластин, а постоянного тока цельный. Это сделано для уменьшения потерь на нагрев в магнитопроводе при прохождении переменного тока.

Что касается технических характеристик устройств, для каждого типа они разные. К примеру, для серии RE они будут иметь вид:

Для промышленных целей, изготавливаются колодки для промежуточных реле с установкой на DIN рейку. Реле и колодки для них также выпускаются с широким спектром видов разъемов. Это сделано для удобства эксплуатации в пределах одного устройства, когда присутствуют модели разного напряжения, и по невнимательности не произошла замена одного типа на другой.

Принцип работы

Не менее важно знать, как работает промежуточное реле. Принцип действия следующий: при подаче напряжения на управляющую катушку, магнитный поток, появившийся в сердечнике, втягивает механизм контактов. Последние в свою очередь меняют положение, и переключаются, при этом размыкая или замыкая контакты.

Более подробно узнать о принципе работы вы можете, просмотрев данное видео:

Область применения

Промежуточные реле применяются в схемах управления для коммутации силовых цепей от источника с малым током. Также они нужны для сборки схемы удержания контактов, повторения сигнала и вывода на индикаторы, дублирование на выносные пульты управления, и т. д.

Очень часто данные аппараты используют в противоаварийных системах, промышленном оборудовании, устройстве релейной защиты и на электроэнергетических объектах.

Для примера возьмем схему управления асинхронным двигателем, с контролем наличия фазы. Данная схема собрана на промежуточных реле типа 1РН, 2РН, 3РН, 1РП, 2РП, а также с повторением на световые индикаторы о состоянии фаз. Кстати, сразу же обратите внимание на условное обозначение данного элемента на схеме.

Вот и все, что хотелось рассказать вам об устройстве, принципе действия и назначении промежуточного реле. Как вы видите, в схемах управления данный аппарат выполняет важную функцию, поэтому часто применяется на производстве.

Будет полезно прочитать:

Подключение промежуточного реле

Часто в сетях электрического снабжения требуется сразу замкнуть или разомкнуть цепи либо управлять какими-то мощными устройства. С такими целями используется промежуточное реле П-21, ПРГ, РЭК и т. д., принцип действия которого позволяет коммутировать высокие нагрузки в сети питания.

Назначение

Промежуточное или вспомогательное реле – это устройство, которое используется для контроля работы различных станков, комплексов и т. д., и позволяет обеспечить контроль сразу нескольких электрических цепей. К примеру, при помощи одного контакта осуществляется запуск станка, а другим производится выключение иного электрического устройства.

Фото — модульный ELF

Назначение реле промежуточного типа:

  1. Для замыкания или размыкания отдельных и независимых друг от друга цепей;
  2. Для замедления защитной реакции при необходимых высоких нагрузках;
  3. С целью контроля основного устройства в условиях высокого напряжения.

Фото — схема

Конструкция устройства может варьироваться в зависимости от его назначения и производителя (Omron, VDC, CAD, РЭП15). Рассмотрим самый простой вариант. Стандартное двухпозиционное вспомогательное реле состоит из электромагнитной катушки, оснащенной сердечником. К ней подключается постоянный или переменный ток нагрузки в зависимости от рабочей сети. Когда в катушке появляется напряжение, происходит замыкание рабочих подвижных контактов с неподвижными. Они установлены на корпусе над колодкой. Катушка управляет ими – они могут изменять свое положение и от этого может изменяться принцип питания.

Фото — конструкция OMRON

Главное назначение промежуточного реле – расцеплять и размножать отдельные контакты цепей. К примеру, если к нему подключить стандартный трехфазный электродвигатель, то произойдет следующее замыкание контактов:

  1. Пуск. Включится сигнализация;
  2. Сработает пускатель;
  3. Замкнется последняя пара контактов и заведется двигатель.

В большинстве случаев, также промежуточное реле времени и контроля разрывает реверс двигателя, чем препятствует резкое выключение мотора. Важно понимать, что промежуточное электромагнитное реле может быть оснащенным несколькими группами контактов управления. Их количество зависит от назначения конкретного устройства.

Чтобы было легче распознавать различные типы устройства, используется специальное буквенно-циферное обозначение, рассмотрим его на примере популярного ПЭ:

  • П – промежуточное;
  • Э – Электромагнитного типа;
  • 46 – номер серии;
  • 1 – импульсный;

Если после этого продолжается маркировка, то она означает: количество рабочих замыкающих контактов и климатическое исполнение отдельно взятого устройства. Очень часто производитель опускает в описании эти моменты, но они обязательно должны значиться в сертификате качества и паспорте.

Фото — рп-21

Видео: реле серии TR20

Параметры

У каждого отдельного промежуточного реле есть определенные технические характеристики. Рассмотрим их на примере отдельных моделей.

ТипЭлектромагнитное двухпозиционное
Нижний ток срабатывания при напряжении 24/110, А0,02/0,01
Количество циклов включения-выключения150 000
Степень защитыIР40
Климатические условия по ГОСТ 15150-69От -40 до +50

РК-4Р с розеткой:

ТипЭлектромагнитное, трехпозиционное
Срабатывание, Адо 16
Рабочее напряжение, ВОт 12 (AC) в зависимости от модели 230 до
Износостойкость100 000
ЗащитаIР40
Количество контактов3 – замыкающий, размыкаемый, переключающий
Климатическое исполнениеОт -40 до +40

РПГ – это особенный вид промежуточных реле, которые называются герконовые, чаще всего их подключение производится в промышленных условиях. Стандартно герконовое реле используется в сложных автоматических цепях с напряжением от 16 до 42 Вольт, помогает контролировать выпрямленный трехфазный ток, могут контролировать микропроцессорное производство.

Маркировка этого типа расшифровывается иначе, чем у обычного устройства. РПГ-Х1-ХХ-Х-Х-ХХ:

  1. РПГ – на герконах;
  2. Х – вид установки проводов (винтовое крепление, спайка);
  3. 1 – вид геркона;
  4. ХХ – контакты, может быть от 1 до 10;
  5. Х- обмотки (данные приборы бывают однообмоточными или двухобмоточными);
  6. Х – количество однотипных промежуточных устройств в корпусе;
  7. ХХ – исполнение по климату.

МКУ являются одними из первых реле, которые использовались для коммутирования отдельных проводов на производственных автоматизированных работах. Оно относится к нейтральным двухпозиционным устройствам для контроля сигнальных цепей. Принцип работы отличается от классического за счет использования дополнительной магнитной полосы внутри корпуса.

Фото — ЭТК Урал

Плоский якорь и Ш-сердечник образуют сильную магнитную часть, визуально схема немного напоминает реле стартера ВАЗ. Сердечник изогнут особенным образом, позволяющим разделить его на две отдельные части, описанные ниже. В сердечнике устанавливается катушка с пластмассовым корпусом. Сердечник разделяется на несколько групп контактов. С правой стороны детали устанавливаются полюса, на них расположен медный виток, замкнутый накоротко. У этой серии усиленная магнитная система, она при помощи винтового крепления установлена на плате. В это же время, у левой части сердечника установлен якорь и его ограничитель. Он производится из легированного листового стального проката.

Это промежуточное электромагнитное реле 220в можно установить на дин рейку.

Параметры работы МКУ:

Напряжение катушки, ВОт 12 до 220 у постоянного тока и 16 – 380 у переменного
Номинальный ток, А5
Количество контактовОт 2
ТипПромежуточное многопозиционное

Фото — РПЛ 122

Устройство типа РПЛ бывает нескольких исполнений. Наиболее популярна модель РПЛ-122:

Напряжение изоляционного покрытия, В660
Рабочий ток, А16
Мощность, необходимая для работы катушки, Вт68 +/- 10 %
Износоустойчивость20 000 циклов
Допустимая частота включений3600
Масса, кг, не более (винтовое крепление/крепление на стандартную рейку)0,32/0,35

Характеристики промежуточного реле Schneider Electric серии K:

Ток, А10
Максимально допустимое напряжение, В650
Количество контактов4
ТипЭлектромагнитное многопозиционное
Ток, А16
Коммутационная износостойкость1 250 000
РежимыПродолжительный, прерывистый, кратковременный, комбинированный
Механическая износостойкость25 000 000
Температура, °Сот -40 до +55
Климатическое исполнениеУ3, Т3, УХЛ3, УХЛ4

Купить нужное промежуточное реле Finder, ИЭК, ABB, CR-M можно в любом электротехническом магазине. Стоимость зависит от типа устройства. В среднем цена колеблется в пределах от нескольких десятков долларов до сотен.

Промежуточные реле: назначение, принцип работы

Промежуточные реле используются для замыкания или размыкания нескольких отдельных друг от друга электросетей. Например, один контакт может отвечать за включение в схему аварийного сигнала, а другой — обеспечивать отсоединение выключателя. Таким образом, промежуточное реле представляет собой вспомогательное устройство, которое играет важную роль в схемах управления:

  • технологическими установками;
  • станками;
  • комплексами оборудования.

В стандартном конструктивном исполнении промежуточное реле представляет собой ЭМ-катушку с сердечником. Она подключается на переменный или постоянный ток. При появлении напряжения на катушке возникает ЭМ-сила, которая притягивает якорь. В результате происходит замыкание подвижных контактов с неподвижными, которые зафиксированы на корпусе устройства. Вследствие этого происходит замыкание/размыкание группы контактов. Они, в свою очередь:

Варианты применения промежуточных реле:

  • включают цепь защиты/сигнализации;
  • замыкают/размыкают цепь питания катушки магнитного пускателя электрического двигателя.
  • обеспечение замедленной работы релейной защиты;
  • управление другим реле, имеющим большую мощность;
  • одновременное отключение/подключение нескольких отдельных цепей.
Читайте также:  Светодиодная подсветка: варианты для разных комнаты, потолок, идеи в интерьере

Обычно промежуточные реле применяются в различных защитных и аварийных системах, а также в промышленной аппаратуре и на энергетических объектах. Их стоимость варьируется в широком диапазоне и во многом зависит от разновидности.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ РЕЛЕ

Тип реле 2Напряжениепитания, ВКоммут. ток, АКоммут.напряжение, ВКол-во контактовзамык./разм./перекл.
пост. токаперем. токапост. токаперем. тока
ПЭ-3712. 22012. 3800,025. 612. 22012. 4402. 8/0. 4/-
ПЭ-3810. 800,01. 612. 22012. 3801. 2/1/2
ПЭ-3912. 480,02. 812. 2206. 3802/-/-
РЭП-2012. 22012. 4400,01. 612. 22012. 4402. 8/0. 4/-
РЭП-1512. 22012. 4150,01. 612. 22012. 6602. 8/0. 4/-
РП-824. 2200,01. 224. 25024. 2507 / 7 / –
РП-9100. 2200,01. 224. 25024. 2507 / 7 / –
РП-1124. 2200,01. 224. 25024. 25001.01.02
РП-12100. 2200,01. 224. 25024. 25001.01.02
РП-1612. 220100. 2200,05. 524. 220100. 2204/3/-
РП-2324. 2200,01. 524. 25024. 2504/1/-
РП-25100. 2200,01. 524. 25024. 2504/1/-
РП-25024. 2200,01. 524. 25024. 2505/-/- или 4/1/-
РП-216. 11012. 2400,01. 612. 22012. 3800. 4/0. 2/0. 4
РЭ-1624. 220110. 2200,01. 160. 4400. 6601. 4/0. 2/-
РПУ-212. 22012. 4150,01. 612. 22012. 3802. 8/2. 8/0. 4
РПУ-3М24. 2200,05. 1024. 44024. 6605/3/-
РЭВ-82224. 2201/1/-
РЭВ-82624. 2202/2/-

В промышленности применяется несколько видов этого оборудования. Промежуточные реле классифицируются на группы:

  • по типу переключателя. Могут быть минимальными и максимальными. Первые работают на снижение определенного параметра до заданного порога, вторые «реагируют» на возрастание значения характеристики до установленной границы;
  • по назначению. Промежуточные реле могут быть комбинированными, логическими, измерительными. Первые представляют собой несколько реле, которые соединены общей логической связью. Логические функционируют по одному уровню, обычно они применяются в дискретных электроцепях. Измерительные имеют регулировку в заданном диапазоне срабатывания;
  • по принципу функционирования. Промежуточные реле бывают косвенными и прямыми. Приборы первого типа работают через цепи других устройств. Прямые самостоятельно обеспечивают подключение или отключение электроцепи;
  • по месту присоединения. Выпускаются первичные промежуточные реле, которые подключаются непосредственно в цепь. Также существуют вторичные устройства, рассчитанные на подключение через индуктивную, мостовую или другую связь.

Промежуточные реле также классифицируются по принципу действия. Они подразделяются:

  • на электромагнитные;
  • полупроводниковые;
  • индукционные;
  • магнитоэлектрические;
  • поляризационные.

Электромагнитные реле появились самыми первыми. Их принцип работы идентичен воздействию электромагнита на стрелку компаса. В их конструкции предусмотрен подвижный элемент — стержень из ферромагнитного материала. Под воздействием создаваемого катушкой электромагнитного поля он перемещается и замыкает (размыкает) контакты.

Полупроводниковые реле в настоящее время являются самыми популярными. Они созданы на основе полупроводниковых транзисторов и тиристоров. В конструкции отсутствуют подвижные контактные группы, что повышает их надежность.

Индукционные реле работают по принципу асинхронных электродвигателей. В их замкнутой вторичной цепи индуцируется электрический ток от поля, создаваемого первичной обмоткой. Последняя подключена к внешней электросети.

Магнитоэлектрические реле работают по принципу электромагнита, зафиксированного неподвижно. В создаваемом им поле вращается якорь с обмоткой, который замыкает контакты.

Принцип действия поляризационных реле идентичен с электромагнитными аналогами. Отличие заключается в необходимости соблюдения полярности при подключении проводников.

Промежуточные реле также классифицируются по роду подаваемого на катушку электротока, который бывает постоянным или переменным. Визуально одно устройство ничем не отличается от другого. Разница — в материале сердечника катушки. Для переменного тока он собирается из пластин электротехнической стали, а для постоянного он — цельнометаллический.

ЧТО ДОЛЖНО УЧИТЫВАТЬСЯ ПРИ ВЫБОРЕ ПРОМЕЖУТОЧНОГО РЕЛЕ

Производителями выпускаются различные модификации промежуточных реле. При выборе учитываются основные характеристики и технические параметры устройств:

  • тип тока;
  • количество и вид контактов;
  • максимальное значение длительного тока контактов;
  • потребляемая мощность;
  • габариты;
  • напряжение питания;
  • эксплуатационные условия (допустимые температурные значения, степень влажности рабочей среды, взрывоопасность, уровень концентрации пыли);
  • устойчивость к вибрациям;
  • период, в течение которого контакты переходят в разные положения.

При эксплуатации промежуточных реле берутся во внимание следующие аспекты:

  • обслуживающему персоналу необходимо тщательно следить за состоянием промежуточного реле: ежедневно визуально оценивать внешний вид устройства, удалять имеющиеся загрязнения, проверять и очищать контактные соединения. При обнаружении механических повреждений нужно обращаться за помощью к специалистам;
  • диапазон рабочих температур, степень влажности и запыленности должны соответствовать требованиям, обозначенным в рекомендациях по эксплуатации промежуточного реле. В противном случае велика вероятность его некорректной работы или преждевременного выхода из строя;
  • если промежуточное реле используется в промышленных условиях, оно должно оснащаться специальными колодками, предназначенными для установки на ДИН-рейку.

Установка и схемы подключения промежуточного реле

Большинство моделей промежуточных реле приспособлены к стандартным условиям установки и размещаются на плоской поверхности либо DIN-рейке в распределительном шкафу. После монтажа устройство подключается к электрической сети по одной из следующих схем:

  1. В первой схеме при подаче напряжения в контакты 9, 10, 11 и 12 они замкнутся на их пары (5, 6, 7 и 8). При этом положение контактора указано с учетом отсутствия питания на катушке:
  2. В схеме № 2 промежуточное реле играет роль контактора, который распределяет подачу питания на элементы нагрузки:

– нейтральный провод подключен к одному из контактов катушки напрямую;

– фаза подсоединяется через замкнутую кнопку «Стоп» (работает на размыкание цепи);

– последовательно кнопке «Стоп» подключается кнопка «Пуск» (разомкнута в нормальном состоянии и работает на замыкание цепи);

– 2-й контакт кнопки «Пуск» подсоединяется к фазе;

– фазы подсоединяются к нормально разомкнутым контактам, причем нагрузка — к нормально замкнутым;

– один из контактов выхода к нагрузке подсоединяется между кнопками «Стоп» и «Пуск».

После включения схема обеспечит подачу напряжения на катушку в постоянном режиме, а контакты будут замкнуты. Отключение нагрузки и реле произойдет в случае разрыва цепи кнопкой «Стоп». В роли нагрузки могут использоваться различные электромеханические элементы.

  • В последней схеме управление электронагревающей системой осуществляется через магнитный пускатель и термостат:
  • Пуск производится автоматическим термостатом, питание поступает на катушку магнитопускателя, в результате чего подключаются обогревательные элементы. В остальном принцип работы схемы № 3 аналогичен предыдущей.

    Промежуточное реле: как работает, маркировка и виды, нюансы регулировки и подключения

    Большая часть электросхем разрабатывается и используется в слаботочных системах. Основное предназначение подобного рода схем – трансформация входящих сигналов по заложенному алгоритму действий.

    Для гальванической развязки цепей низковольтного и более высокого номинала напряжения задействуют промежуточное реле. За счет небольших размеров и надежности эти приборы широко распространены в различных областях.

    Назначение и функции устройства

    Такой вид коммутатора является вспомогательным объектом в электроцепи. Многофункциональность образцов позволяет применять их в автоматизированных, защитных и регулировочных схемах.

    Используется в случаях, когда есть надобность в синхронном замыкании или размыкании нескольких автономных электросхем, иными словами – размножение токоведущих каналов.

    Контактор может быть использован и в качестве регулятора более мощного реле, благодаря которому осуществляется коммутация цепи с высоким напряжением.

    Возьмем, к примеру, такую ситуацию: есть необходимость подачи тока на катушку индуктивности выключателя, где максимальное моментальное значение электроведущей силы при включении — 63 А. Однако выполнить такую задачу, используя один электромагнитный аппарат, не представляется возможным.

    Поэтому изначально необходимо подать питание на катушку сердечника разделительного устройства, использующего собственные связи, включить контактор с большей мощностью, на который и будет возложена задача коммутации большей силы электроэнергии.

    Также деталь можно использовать для создания искусственной задержки действия реле защиты или, как говорят, для формирования выдержки времени.

    Конструктивное строение прибора

    Электромагнитные устройства подключаются к электроцепи, осуществляющей контроль или регулировку изделий, которые подключены к силовому узлу, для преобразования. Запуск может осуществляться влиянием различного рода факторов: электропитание, световая энергия, гидростатическое или давление газа.

    Согласно стандартам, простейшее контактное устройство координируется тремя основными участками: воспринимающий, промежуточный и исполнительный. Каждый из них представлен индивидуальным механизмом, отвечающим за определенные действия в коммутационной системе.

    Первичный, так называемый чувствительный, элемент производит реакцию на входящий параметр и трансформирует его в физическую величину, требующуюся для функционирования контактора.

    Такой воспринимающий механизм воплощен в электромагнитной катушке с сердечником — на схеме обозначен номером 4. В зависимости от сети, к нему может быть подключено или переменное, или постоянное напряжение.

    Промежуточное звено начинает сравнительный анализ преобразованной величины с заложенным образцом. Как только достигается заданное значение, узел передает сигнал чувствительного механизма исполнительному. Этот участок состоит из пружин противодействия (1) и успокоителей.

    В производственной части посредством коммутационных линий (6), расположенных на корпусе над колодкой, воспроизводится влияние на подчиненную линию и контакты замыкаются.

    Принцип действия контактора

    В алгоритме работы этого вида реле заложено применение электродинамических сил, создаваемых в ферромагнетике во время прохождения электричества по спирали витков изолированного провода катушки.

    Первоначальное расположение Г-образной пластины (якоря) зафиксировано пружиной. Подавая на магнит ток, якорь, с находящимся на нем коммутирующим контактом преодолевает силы пружины и тянется к намагниченному полю.

    При передвижении хвостовик, расположенный на плоскости контакта, цепляет нижнюю контактную схему, перемещая ее вниз. Если на катушке прекращается подача электричества, пружина оттягивает назад ярмо и устройство принимает свой первоначальный вид.

    Рассмотрим на примере, как работает реле электромагнитного типа в автомобиле.

    Если его подключить к трехфазному асинхронному мотору будут воспроизведены следующие действия:

    1. Старт – включение сигнализации.
    2. Срабатывание пускателя.
    3. Замыкание последней пары контактов в результате — пуск механизма двигателя.

    Кроме этого, именно реле отвечает за выключение мотора при разрыве реверса. Таким образом устраняется проблема резкой остановки двигателя.

    Также важно знать, что электромагнитное реле может оснащаться несколькими группами регулировочных контактов. Количество последних полностью зависит от предназначения конкретной модели прибора.

    Разновидности промежуточных коммутаторов

    Контакторы промежуточного типа разгружают основные исполнительные устройства. Иначе условия дугогашения станут более строгими, что обусловит нерентабельность производства, например, таких мощных источников, как ТЭС.

    Используемые методы включения

    Классификация электромагнитных коммутаторов осуществляется согласно основным признакам и характеристикам, а именно:

    • по способу включения;
    • особенности конструкции — численность и тип обмоток, а также количество, состояние и мощность контактных линий;
    • принципу действия;
    • по времени срабатывания и возврата в начальное положение.

    Исходя из назначения, контакторы производятся с обмоткой напряжения или тока либо двумя разновидностями одновременно. Выделяют два унифицированных метода их подсоединения.

    Первый тип подключения – сериесный. Прибор включен последовательно в секциях обмоток других устройств и функционирует от тока, протекающего по контуру этой цепи.

    Следующий – шунтовый. Включается на номинальные показатели напряжения источника оперативного тока.

    Особенности конструкции прибора

    Особенности устройства предполагают образцы с одним витком обмотки напряжения или тока (РП-23, РП-252), двумя (РП-11) и нечасто с тремя.

    Реле постоянного тока (РП-23) производятся на такие номинальные значения напряжения: 12, 24, 48, 110 и 220 В, переменного (РП-24) – 127, 220 и 380 В.

    Коммутаторы типов РП-23 и РП-24 предназначены для функционирования на гальваническом токе и имеют по 5 контактных линий, которые могут быть применены в разных сочетаниях. Различия между ними в их устройстве.

    Второй вид устройств оснащен встроенным механическим указателем расцепления. Их расходуемая мощность при базисном напряжении составляет 6 Вт. Серии РП-25 и РП-26 работают исключительно на переменном токе и устроены аналогичным образом, как и предыдущие приборы.

    Дополнительный элемент – короткозамкнутый виток на сердечнике с катушкой, предназначенный для устранения вибраций движущейся части механизма. Их потребляемая энергия одинаковая – 10 Вт.

    В последнее время ЗАО ЧЭАЗ (завод по производству электроаппаратов в Чебоксарах) вместо указанных выше модификаций производят переориентировку на модернизированные модели. Это коммутаторы РП16-1 (гальванический ток) и РП16-7 (переменный ток), оснащенные двумя размыкающими и четырьмя замыкающими контактными группами.

    Двух- и трехобмоточные периферийные устройства обычно используют в нескольких случаях.

    Рассмотрим, какие задачи они решают и какой тип прибора для этого потребуется:

    1. При потребности активирования режима работы от тока и удержания от напряжения, например, серия РП-232 с одновитковой рабочей обмоткой.
    2. Если необходимо действие устройства от напряжения и воздержание от электричества — РП-233 на два удерживающих токовых витка.

    Таким же образом, взамен вышеописанных контакторов ЧЭАЗ внедряет новые образцы РП-16-2 – РП16-4 и РП17-1 – РП17-5.

    Принцип действия коммутаторов

    Контактные устройства применяются в сегменте связи и автоматики. Исходя из принципа работы, их разделяют на нейтральный и поляризованные (импульсные) виды.

    Основное различие между ними – в первых смещение якоря не подчинено полярности управляющего сигнала, у вторых — наоборот, имеют прямую зависимость от направления движения заряженных частиц в обмотке.

    Нейтральные выключатели имеют самое простое устройство, состоящее из двух систем: контактного и магнитного вида. В контактной группе есть два неподвижных и один обобщенный подвижный контакт. Магнитный узел состоит из якоря, электромагнита и ярма.

    Дополнительно электромагнитные реле разделены по характеру движения якоря: угловой (поплавковый) и втяжной. Для снижения резисторных сил магнитного воздушного канала между подвижной пластиной и сердечником. Последний оснащается полюсным наконечником.

    Такие релейные электросхемы применяются в системах управления производственных станков и машин. РЭС-6 является одним из представителей слаботочных контакторов нейтрального класса. Устройство может иметь вид двухпозиционного или одностабильного. Его номинальное напряжение работы 80-300 В, коммутационный ток – 0,1-3 А-В.

    Импульсная категория составлена из таких же систем. Однако магнитный участок импульсных реле дополнительно оснащен двумя стержнями с обмоткой, а также контактной тягой и постоянным магнитом, создающим поляризующий поток.

    Благодаря такому типу подачи устремление электромагнитной силы, воздействующей на якорь, меняется исходя из направленности силового потока в катушке.

    Контакторы ИМШ1-0,3 широко распространены в качестве путевого релейного механизма в импульсных защитных (РЗ) схемах гальванического тока. ИМВШ-110 задействуют в цепях переменного тока. Технически оно состоит из диодного моста, преобразующего переменные силы в постоянную величину.

    Время срабатывания и возврата

    Время срабатывания промежуточного механизма (t притяжения) – период с момента поступления команды на сработку до начала увеличения выходных параметров. Это значение полностью подчинено конструкционным особенностям реле, схеме его подключения и входного сигнала.

    Время отключения (t отпускания) – интервал от подачи сигнала на выключение до достижения выходным параметром наименьшего значения.

    К рассматриваемому типу реле предъявляются повышенные требования по быстродействию.

    В зависимости от временного интервала срабатывания, устройства классифицируют следующим образом:

    • быстродействующие – время замедления на притяжение и отключение до 0,03 с (например, РЭП37-13, РП 17-4М);
    • нормальные – 0,15–0,20 с (серия RE);
    • медленные – 1,0-1,5 с (НММ4–250, НММ4–500);
    • временные – более 1,5 с (РП18-2-РП18-5).

    На рынке такие модификации представлены различными производителями. Поэтому в зависимости от марки, конструкция реле может несущественно отличаться. Однако с помощью маркировки, нанесенной на устройство, можно точно определить параметры изделия.

    О чем расскажет маркировка?

    В маркировке контакторов указан полный набор данных о назначении и особенностях конструкции, в том числе информация о климатическом исполнении.

    Рассмотрим подробно структуру условного обозначения на примере ПЭ41(Н) (*)(*)(*)(*)(*)/(*)(*)(*)(*)5:

    1. РЭП — реле электромагнитное промежуточное.
    2. 37 (Н) – номер разработки.
    3. (*) — обозначение рода тока в цепи включающей обмотки: 1 — постоянного тока; 2 — переменного тока.
    4. (*) — вид замедления: 1 — замедленные при включении; 2 — замедленные при отключении.
    5. (*) — значение исходя из численности обмоток;
    6. (*)(*) — числовое значение замыкающих и размыкающих контактов;
    7. (*)(*) — напряжение или ток силовой намотки: постоянный (D) и переменный (А);
    8. (*)(*) — обозначение электросилы удерживающих обмоток;
    9. (*) — вид и технология подсоединения тыловых проводниковых линий: 1 – с ламелями под пайку; 2 – монтаж с винтовой фиксацией; 3 — крепление клеммами к разъемной колодке.
    10. (*)5 — климатическое оформление и категория размещения по ГОСТ: УХ — умеренно-холодный; В — всеклиматический.

    При выборе необходимой модели коммутирующего устройства берутся во внимание не только его электротехнические параметры, но и среда, в которой оно будет работать.

    Несмотря на предусмотренное высокое качество коммутатора, основной недостаток заключен в системе контактов. Предполагается, что чистая связная группа может находиться только в герметичных условиях вакуума. Если же воздействует основной отрицательный фактор – контакт с воздухом – на них начинает образовываться оксидная пленка.

    Нюансы подключения и регулировки

    После установки промежуточного механизма его необходимо подключить к электросхеме. Для этого будут задействованы контакты катушки, а также дополнительные связующие элементы. Обычно, в устройстве насчитывается несколько контактных пар: NO – нормально-открытые и нормально-закрытые (NC).

    В первой позиции предполагается полное лишение подачи сигнала на катушку. Поскольку в ней нет полярности, внутреннее соединение контактной группы может выполняться в хаотичном порядке.

    Для подключения обзорного механизма рассмотрим схематические указания. Предполагаемое напряжение в катушке может составлять: 12, 24 или 220 В.

    Регулирование электронного пускателя разберем на примере самой распространенной модели РП-23.

    Процесс состоит из следующих этапов:

    1. Проверяя напряжение пуска и возврата с подачей источника гальванического тока на катушку, осуществляем нерезкое регулирование.
    2. На момент притягивания якоря у подвижного узла системы должен быть совместный ход 0,1-1,5 мм. Методом подгиба хвостовика на Г-образную пластину осуществляем корректировочную процедуру.
    3. Между активным и неактивным контактом уровень зазора устанавливается в пределах значений 1,5-2,5 мм. Настройка прогиба выполняется поджиманием угольника неподвижных контактов и верхнего упора подвижной системы.
    4. При конечном расположении якоря (замыкание) провал неактивных контактов будет 0,3-0,4 мм.
    5. В середине плоскости подвижные и неподвижные контакты должны совпадать. Корректировка производится путем перемещения пластины и направляющей скобы.

    Таким же методом воспроизводится и настройка параметров реле РП-25, однако исключается зазор между катушкой с сердечником и якорем в притянутом состоянии.

    Выводы и полезное видео по теме

    Принцип работы электромагнитного реле, где применяются, также рассмотрены основные показатели надежности приборов. Подробнее в видеоматериале:

    Выбрав необходимую модель устройства, переходим к ее подключению и настройке. Основные нюансы описаны в представленном сюжете:

    Технологические разработки конструкций промежуточных реле всегда были направлены на уменьшение массы и габаритов, а также увеличения степени надежности и удобства монтажа приборов. В итоге небольшие контакторы стали размещать в герметичном кожухе, заполненным сжатым кислородом или с добавлением гелия.

    За счет этого, внутренние элементы имеют больший эксплуатационный срок, бесперебойно выполняя все заложенные команды.

    Расскажите о том, как выбирали промежуточное отключающее устройство для домашней электросети. Поделитесь собственными критериями выбора. Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, размещайте фото по теме статьи, задавайте вопросы.

    Ссылка на основную публикацию