Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике   ElectricalSchool.info - большой образовательный проект на тему электричества и его использования. С помощью нашего сайта вы не только поймете, но и полюбите электротехнику и электронику!
Электрические и магнитные явления в природе, науке и технике. Современная электроэнергетика, устройство электрических приборов, аппаратов и установок, промышленное электрооборудование и системы электроснабжения, электрический привод, технологии автоматизации и многое другое.
Чтобы не тратить каждый раз свое время на поиски добавляйте наш сайт в закладки и подписывайтесь на наши странички в соцсетях!
 


 

Справочник электрика / Электрические аппараты

 

Реле постоянного и переменного тока - особенности и отличия



В широком смысле слова, под реле понимают электронное или электромеханическое устройство, назначение которого — замыкать или размыкать электрическую цепь в ответ на определенное входное воздействие. Классическое реле — электромагнитное.

При прохождении тока через обмотку такого реле, возникает магнитное поле, которое, воздействуя на ферромагнитный якорь реле, вызывает перемещение данного якоря, тогда как он, будучи механически связан с контактами, замыкает или размыкает их в результате своего перемещения. Таким образом при помощи реле можно осуществлять замыкание или размыкание, то есть механическую коммутацию внешних электрических цепей.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле состоит минимум из трех (главных) частей: неподвижного электромагнита, подвижного якоря и переключателя. Электромагнит, по сути, - катушка, намотанная медным проводом на ферромагнитный сердечник. В роли якоря обычно выступает пластина, изготовленная из магнитного металла, которая и призвана воздействовать на коммутирующие контакты или на группу таких контактов, собственно и формирующих переключатель реле.

По сей день электромагнитные реле находят самое широкое применение в устройствах автоматики, телемеханики, электроники, вычислительной техники, и во многих других областях, где необходимо автоматически осуществлять коммутацию. Практически реле используется как управляемый механический выключатель или переключатель. Для коммутации же больших токов используются специальные реле, называемые контакторами.

При всем при этом электромагнитные реле подразделяются на реле постоянного тока и на реле переменного тока, в зависимости от того, какого рода ток необходимо подать на обмотку реле, чтобы его переключатель сработал. Далее рассмотрим различия между реле постоянного тока и реле переменного тока.

Электромагнитные реле на лабораторном стенде

Электромагнитное реле постоянного тока

Говоря о реле постоянного тока, как правило имеют ввиду нейтральное (не поляризованное) реле, которое одинаково реагирует на ток любого направления в его обмотке — якорь притягивается к сердечнику, размыкая (или замыкая) контакты. По исполнению якоря реле бывают с втяжным якорем или с поворачивающимся якорем, но в любом случае функционально данные изделия полностью схожи.

Пока в обмотке реле ток не течет, его якорь находится максимально далеко от сердечника благодаря действию возвратной пружины. В этом состоянии контакты реле разомкнуты (для нормально-разомкнутого реле или для нормально-разомкнутой контактной группы данного реле) либо замкнуты (для нормально-замкнутого реле или для нормально-замкнутой контактной группы).

Реле постоянного тока

При прохождении постоянного тока через обмотку реле, в сердечнике и в воздушном зазоре между сердечником и якорем реле создается магнитный поток, инициирующий магнитное усилие, механически притягивающее якорь к сердечнику.

Якорь перемещаясь, переводит контакты в состояние противоположное исходному — замыкает контакты, если в исходном состоянии они были разомкнуты, либо размыкает их, если исходное состояние контактов было замкнутым.

Если в реле присутствует две группы контактов противоположного исходного состояния, то те что были замкнуты — размыкаются, а те что были разомкнуты — замыкаются. Так работает реле постоянного тока.

Электромагнитное реле переменного тока

В некоторых случаях бывает так, что источником энергии для питания обмотки реле может выступать только переменный ток. Тогда ничего не остается, как использовать для коммутации реле переменного тока, то есть такое реле, обмотка которого способна воздействовать на якорь при пропускании через нее переменного, а не постоянного тока.

В отличие от реле постоянного тока, реле переменного тока тех же размеров и при аналогичном среднем значении магнитной индукции в его сердечнике, обеспечивает вдвое меньшее магнитное усилие на якорь, чем в реле постоянного тока.

Суть в том, что электромагнитное усилие, в случае переменного тока, если подать его на обмотку обычного реле, носило бы ярко выраженный пульсирующий характер, и обращалось бы в ноль два раза за период колебаний питающего переменного напряжения.

Значит якорь испытывал бы вибрацию. Но так получилось бы в том случае, если не применять дополнительные меры. И дополнительные меры применяются, как раз и формируя различия в конструкциях реле переменного и постоянного тока.

Реле переменного тока

Реле переменного тока устроено и работает следующим образом. Переменный магнитный поток основной обмотки, проходя через часть сердечника с прорезью, разделяется на две части. Одна часть магнитного потока проходит через экранированную часть разделенного полюса (через ту, на которой установлен короткозамкнутый проводящий виток), тогда как другая часть магнитного потока направляется через неэкранированную часть разделенного полюса.

Поскольку в короткозамкнутом витке наводится ЭДС и соответственно ток, то магнитный поток данного витка (наведенного в нем тока) противодействует вызывающему его магнитному потоку, что приводит к тому, что магнитный поток в части сердечника с витком отстает по фазе от потока в части сердечника без витка на 60-80 градусов.

В результате суммарное тяговое усилие на якорь никогда не обращается в ноль, поскольку оба потока проходят через ноль в разные моменты времени, и в якоре не возникает сколь-нибудь значимой вибрации. Формируемое таким образом результирующее усилие на якорь оказывается в состоянии произвести коммутирующее действие.