В некоторые модели реле могут быть встроены электронные компоненты, например резистор может быть подключен к обмотке катушки (для более чёткого срабатывания) или конденсатор может быть подключен параллельно контактам реле (для исключения искрения контактов).
Достоинства и недостатки электромагнитных реле относительно полупроводниковых приборов
+ высокая удельная мощность коммутируемой нагрузки на единицу объёма;
+ устойчивость к импульсным перенапряжениям в высоковольтной электронике;
+ высокая электрическая изоляция между управляющей цепью и контактной группой (стандарт: напряжение между контактной группой и… должно выдерживать 5кВ);
+ малое падение напряжения на замкнутых контактах => малое тепловыделение;
- малая скорость переключения;
- ограниченный ресурс;
- проблемы при коммутации индуктивных нагрузок и высоковольтных нагрузок.
Классификация реле
Производится по назначению, мощности управления и времени срабатывания.
По назначению:
1) пусковое реле;
2) максимальное реле (для отключения управляемой цепи при превышении напряжения или тока в этой цепи больше определённого значения);
3) минимальное реле (для включения управляемой цепи при уменьшении напряжения или тока ниже заданного значения);
4) реле времени
По мощности:
1) малой мощности (до 1 Вт);
2) средней мощности (до 10Вт);
3) большой мощности (>10Вт).
По времени срабатывания:
1) безинерционные (время срабатывания <1мс);
2) быстродействующие (1..50мс);
3) нормальные (50..150мс);
4) замедленные (эстонские) (>150мс до 1с).
По принципу действия:
1) реле постоянного тока (срабатывание не зависит от направления тока в обмотке);
2) поляризованное реле (для срабатывания ток через обмотку должен протекать в определённом направлении).
Реле могут быть как 2х-позиционными, так и 3х-позиционными.
У некоторых двухпозиционных реле подвижный контакт при снятии напряжения с обмотки может оставаться в безразличном положении, у некоторых в строго определённом положении.
У трёхпозиционных реле подвижный контакт остаётся в нейтральном положении.
Реле могут быть одно - и двухстабильными. Одностабильные реле, изменив своё состояние после подачи напряжения на обмотку, возвращаются в исходное состояние при снятии напряжения. Двустабильное реле не возвращается в прежнее положение.
По виду контактов:
1) с замыкающими контактами;
2) с размыкающими контактами;
3) с переключающими контактами.
По числу контактных групп:
1) с одной контактной группой;
2) с двумя контактными группами;
3) с большим числом контактных групп.
Конструктивное исполнение может быть следующим:
1) герметичное;
2) негерметичное;
3) открытое;
4) пыле-брызгозащищённое;
5) с герметичными контактами (с герконами).
Характеристики реле
1. Для рабочего напряжение указывается номинал и допуск. Для всех реле эта характеристика при давлении 105Па и температуре 20°С. Рабочее напряжение может значительно изменяться при повышении температуры. Верхний предел как правило находится 80..100°С. В некоторых случаях 125°С.
2. Технологический разброс сопротивления обмотки составляет ±10..20%. Величина сопротивления обмотки может варьироваться от нескольких Ом до нескольких десятков кОм.
3. Диапазон напряжений срабатывания, подаваемых на обмотку, для реле постоянного тока: 3..60В.
4. Для реле постоянного тока, ток или напряжение срабатывания меньше рабочего тока или напряжения на 30..50%. Напряжение отпускания значительно меньше напряжения срабатывания.
У поляризованных реле для возвращение контактов в исходное состояние используется аналогичная обмотка, как и для включения. Поэтому у поляризованных реле с одинаковым сопротивлением прямой и отбойной обмоток напряжение прямого и обратного срабатывания одинаково.
С увеличением числа витков увеличивается магнитодвижущая сила, повышается чувствительность реле и уменьшается время срабатывания.
Для большинства случаев время срабатывания лежит в пределах 3..20 мс.
5. Сопротивление контактов имеет то практическое значение, что при больших величинах тока, протекающих через них, происходит их нагрев. Для уменьшения сопротивления контактов используют специальные покрытия с наличием в них элементов: палладий Pd, серебро Ag, никель Ni, кадмий Cd, хром Cr. Наименьшие характеристики износа имеют контакты с покрытием из золота. Кроме механического износа контакты имеют свойство окисляться при нагреве, обусловленном протекающим через них электрическим током. Если контакты поместить в герметичный корпус без кислорода (геркон), они окисляться не будут. Типичный диапазон числа срабатываний: 105..106. С ростом коммутируемой мощности максимальное число коммутаций уменьшается. С ростом температуры максимальное число коммутаций уменьшается в несколько раз.
Для большинства реле постоянного тока время непрерывного нахождения обмотки под нагрузкой составляет порядка 100 часов.
Использование герконов
Могут использоваться как в составе реле с герметичными контактами, так и в составе различных датчиков.
Геркон – магнитоуправляемые герметизированный контакты с ферромагнитными пружинами.
+ высокая надёжность коммутации, что достигается запайкой контактной системы в герметичную полку и полной изоляции её от окружающей среды;
+ длительный срок службы (количество коммутаций достигает 108 при величине коммутируемой мощности порядка 10Вт и 109 при коммутации микротоков);
+ стойкость к кратковременным электрическим нагрузкам;
+ высокая стабильность контактного сопротивления;
+ значительное сопротивление изоляции;
+ высокая максимальная частота коммутаций (до 100Гц).
Основными элементами геркона являются: стеклянная колба и контактные ферромагнитные пружины. В качестве наполнителя колбы используются инертные газы – азот, водород.
Под действием поля контакты замыкаются.
Герконы используются в электромагнитных реле, кольцевых выключателях и тумблерах, а также различных датчиках неэлектрических величин. Малые размеры подвижных частей позволяют повысить примерно на порядок максимальную частоту коммутаций. Время срабатывания герконов не превышает 2мс. В процессе эксплуатации не требует дополнительной настройки и регулировки.
По типу контактов различают герконы: замыкающие и переключающие.
По состоянию поверхности контактов: сухие и жидкостные.
Контакты представляют собой ферромагнитные пружины
В баллоне ртутных герконов имеется капля ртути, которая, поднимаясь по капиллярам, смачивает контакты, что обеспечивает малое и стабильное сопротивление контактов. Внутренний объём такого геркона заполняется водородом.
- высокая стоимость;
- рассчитаны на работу в строго определённом положении. Отклонение от вертикали не более 20°.
Длина баллонов в герконах как правило лежит в диапазоне 10..50мм.
Герконы подразделяются на:
1) маломощные (коммутируемая мощность до 60Вт);
2) повышенной мощности (до 1000Вт).
Основные параметры геркона:
1. Магнитодвижущая сила (МДС) срабатывания;
2. Время срабатывания;
3. Коммутируемая мощность;
4. Электрическое сопротивление контактов;
5. Электрическая прочность (максимальное напряжение, которое можно подать на контакты);
6. Максимальное число коммутаций, а также максимальная частота коммутаций;
7. Температура, рабочий диапазон температур, атмосферные параметры не влияют;
8. Габаритные размеры.
Время срабатывания складывается из времени замыкания (0,2..1,8 мс) и времени вибрации (в общем случае в 2 раза меньше: 0,1..1 мс).
Время отпускания лежит в диапазоне 0,1..0,7мс.
Электрическое сопротивление контактов: 0,07..0,3 Ом
Максимальная частота коммутаций 20..100Гц. Чем меньше размер геркона, тем выше частота коммутаций.
Диапазон температур -60..+125°С. Для ртутных от -40°С.
Коммутационные устройства с механическим управлением
Обозначение по СКД
Рис *
Микропереключатели
Коммутационное устройство с механическим приводом, механизм которого обеспечивает быстрое переключение контактов не зависимо от скорости приводного элемента. Микропереключатель является базовым элементом для ряда коммутирующих изделий: кнопок, кнопочных, клавишных и других переключателей.
Быстрое переключение контактов достигается за счёт использования 2х пружин, что позволяет достичь времени переключения независимо от скорости перемещения приводного элемента.
Основные параметры микропереключателей:
1. Усилие прямого срабатывания (минимальное значение внешней силы, которая должна быть приложена к приводному элементу, чтобы произошло срабатывание);
2. Усилие обратного срабатывания (значение внешней силы на приводном элементе, при котором контакты микропереключателя возвращаются в исходное состояние);
3. Максимальное коммутируемое напряжение (переменное – 250В);
4. Максимальный коммутируемый ток (до 10А);
5. Максимальная коммутируемая мощность;
6. Максимальное число переключений (104..106);
7.Диапазон температур (-60..+125°С), атмосферное давление, относительная влажность.
Микропереключатели могут быть герметичными и негерметичными.
Система обозначений включает:
Первая буква «П» – переключатель/»В» - выключатель
2 элемент буква м – микро
дальнейшие элементы – порядковый номер разработки и исполнение
Отличительная особенность – наличие только одной группы переключающих контактов. Электрическое сопротивление контактов (не больше 500Ом).
В разомкнутом состоянии сопротивление между контактами >100МОм.
Коммутационные устройства ручного управления
В зависимости от способа управления коммутационные устройства ручного управления подразделяются на:
1) нажимные (кнопочные);
2) перекидные (тумблер);
3) поворотные (галетные и барабанные);
4) движковый
С точки зрения оперативности наиболее предпочтительны нажимные переключатели.
При перекидном способе обеспечивается более надёжная фиксация. Его недостатком является значительное усилие для перевода тумблера из одного положения в другое. Кроме того, количество положений в тумблерном переключателе как правило не превышает 3х.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 |
