Основные понятия о других видах реле
Реле переменного тока срабатывают при подаче на их обмотки переменного тока определенной частоты. Эти реле чаще всего применяются в тех случаях, когда основным источником энергии является сеть переменного тока. Конструкция реле переменного тока напоминает конструкцию реле постоянного тока, только сердечник и якорь реле переменного тока изготовляются из листоной электротехнической стали, чтобы уменьшить потери На гистерезис и вихревые токи. Следует отметить, что реле переменного тока применяются в технике реже, чем реле постоянного тока, так как имеют меньшее электромеханическое усилие и менее чувствительны по сравнению с последними. Они сложное и дороже, так как сердечник и якорь их набирается из отдельных листов; кроме того, необходимо применять специальные меры для устранения вибраций якоря, которые вызваны тем, что электромеханическое усилие проходит через нуль дважды за период питающего напряжения. Вибрация якоря — нежелательное явление, потому что может привести к обгоранию контактов и разрыву управляемой цепи. Для уменьшения вибраций якоря в технике применяются специальные конструктивные меры, например применение утяжеленного якоря двухфазного реле и короткозамкнутого витка
Рассмотренные выше электромагнитные реле постоянного и переменного тока чаще всего применяются в автоматике и телемеханике. Кроме того, в технике применяются также и другие типы реле, например магнито-электрические, индукционные, электротепловые. По устройству и принципу действия перечисленные реле напоминают одноименные электроизмерительные приборы.
Магнитоэлектрические реле. Магнитоэлектрическое реле получило широкое применение во многих сложных устройствах в качестве промежуточного звена между чувствительным элементом и управляемой цепью, так как оно является наиболее чувствительным по сравнению с другими электромеханическими реле. Магнитоэлектрические реле являются реле замедленного действия. Время срабатывания их составляет от сотых долей секунды до 0,2 с. Эти реле по быстродействию уступают даже нейтральным электромагнитным
По принципу действия и конструкции магнитоэлекфическое реле напоминает магнитоэлектрический измерительный прибор. Отличием является то, что оно имеет небольшой рычаг с укрепленным на конце контактом. Данное реле состоит из постоянного магнита, между полюсными наконечкиками которого размещается цилиндрический сердечник. На последний надета легкая алюминиевая рамка с обмоткой. При подаче на спиральные пружины управляющего напряжения по обмотке рамки потечет ток, образующий магнитный поток. Последний в свою очередь взаимодействует с магнитным потоком постоянного магнита. За счет этих двух потоков образуется вращающий момент, поворачивающий вокруг оси рамку в ту или иную сторону в зависимости от полярности управляющего напряжения. Вместе с рамкой поворачивается рычаг и его контакт замыкается с левым или правым неподвижным контактом.
Магнитоэлектрические реле обычно применяются в схемах с медленно изменяющимся сигналом, потому что они не выдерживают ударную нагрузку на контакты. Подвижная часть этих реле плавно следует за изменением управляющего сигнала.
Принцип работы индукционных реле напоминает принцип работы одноименных измерительных приборов и основан на взаимодействии индуктированного в проводнике переменного тока с переменным магнитным потоком. Индукционные реле обычно широко применяются в устройствах релейной защиты. Объясняется это тем, что в них несложно изменять тяговые и временные характеристики, а также удобно настраивать их на необходимый режим. Индукционные реле могут использоваться как реле тока, напряжения, мощности, частоты, сопротивления. Индукционное реле состоит из двух основных частей — статора и ротора. Статор имеет одну или две обмотки переменного тока. При прохождении переменного тока по обмотке или обмоткам статора создаются магнитные потоки, которые в свою очередь индуктируют переменные токи в роторе. Взаимодействие последних с магнитным полем статора создает необходимое электромеханическое усилие. По конструкции ротора индукционные реле делятся на три группы: с ротором в виде короткозамкнутой рамки, диска и цилиндра.
При взаимодействии тока с магнитным полем, которое образуется обмоткой, возникает электромеханическое усилие, действующее на рамку. Указанное усилие преодолевает упругость противодействующей спиральной пружины и поворачивает рамку, а вместе с тем ось до тех пор, пока не замкнутся контакты. Индукционные реле имеют сравнительно небольшую чувствительность. Мощность срабатывания Рс их лежит в пределах от 0,5 до 15 В-А. Время срабатывания этих реле обычно составляет не менее десятков миллисекунд.
Электротепловые реле.
В основу работы электротеплового реле положено явление расширения твердого тела, жидкости или газа при нагревании их электрическим током.
Простейшим примером теплового реле является плавкая вставка, которая применяется в электрических цепях переменного тока для защиты их от перегрева. Такое реле состоит из биметаллической пластины, выполненной из двух разнородных слоев металлов, которые имеют различные температурные коэффициенты линейного расширения. При подаче напряжения U на обмотку реле по ней потечет ток, с помощью которого обмотка нагревается. В результате этого температура пластины изменяется и она изгибается, например, вниз, т. е. в сторону металла с меньшим температурным коэффициентом линейного расширения. В этом случае контакт замыкается с контактом, расположенным на пластине.
Как было отмечено выше контактором (силовым реле) называется электромагнитное реле, которое имеет мощную контактную систему, служащую для коммутации рабочих цепей электродвигателей. Контакты этой системы обычно называются главными контактами. Контакторы позволяют включать электрическую цепь до 1500 раз в час.
В зависимости от рода тока, подаваемого в главную цепь, контакторы делятся на два вида: контакторы постоянного и переменного тока. Кроме этого деления контакторы бывают одно- и многополюсными.
При замыкании кнопочного выключателя Пуск на мотку электромагнита поступает напряжение от переменного тока. В результате этого в обмотке пишется ток. За счет электромеханического усилия якорь притягивается к сердечнику и изолированный квадратный валик поворачивается в подшипниках. Вместе с валиком поворачивается мостик, размыкая нижние блок-контакты и замыкая верхние к-контакты. В схему включены контакты К1 и К.2, которые предназначены для исключения одновременного включения контакторов К.1 и К2. Если бы это произошло, то возникло бы короткое замыкание в сети переменного тока. В схему также включены контакты тепловых реле 1РТ
При нормальной нагрузке на двигатель эти контакты замкнуты. При перегрузке двигателя тепловые реле срабатывают, размыкая свои контакты 1РТ и 2РТ, которые в свою очередь прерывают подачу напряжения от сети на обмотку контактора К1 или К2, в результате чего рабочие контакты того или иного контактора размыкаются и двигатель останавливается.