ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ И РАСЧЕТ ЕГО ПАРАМЕТРОВ

Цель исследования: 

Изучить электромагнитное реле и рассчитать его параметры.

Задачи исследования: 1. Изучить устройство, работу и применение электромагнитного реле.

Методы исследования:

1. Теоретический.

2. Аналитический.

Актуальность: На сегодняшний день перегруженность электрических сетей максимальна, поэтому требуется защитные устройства, например электромагнитное реле, которое защищает электрические сети от аварийных режимах работы

История создания

Первенство создания реле неоднозначно. Некоторые заявляют, то, что в первый раз данное приспособление было сконструировано в 1830—1832 гг. российским ученым Шиллингом П.Л. а также считалось главным компонентом вызывающего механизма в разработанном им же варианте телеграфа.

Прочие научные историки приписывают лидерство изобретения знаменитому физику Дж. Генри, который в 1835 г. разработал контактное реле в период улучшения сформированного им в 1831 году телеграфного аппарата.

Первый соленоид работал согласно принципу электромагнитной индукции, а также был некоммутационным механизмом.

Рисунок 1. Реле с одним воздушным зазором

Реле, в качестве независимого устройства, в первый раз упоминается в патенте на телеграф, выданном Самуэлю Морозе.

Рисунок 2. Реле в телеграфе

Как видим, первой областью использования данного коммутационного прибора был телеграф и только позднее с развитием техники он начал использоваться в электрическом и электронном оснащении

Теоретическая часть

Устройство и принцип работы реле

Реле предполагает собою катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое накручен провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием.

Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, располагается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.

Микрореле предполагает собою катушку, заключающуюся с немагнитного причины, в что наверчен кабель с меди вместе с мануфактурной либо искусственной обособленностью, однако нередкого в целом вместе с диэлектрическим лакированным напылением. Изнутри катушки определенной в нетокопроводящее базу, располагается стальной ядро. Кроме того в приборе существуют пружины, верп, монтажные компоненты а также испарения контактов.

При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, которые объединяется вместе с контактом и электрическая или электронная цепь замыкается. При уменьшении силы тока до определенного показания, якорь, под действием пружины, возвращается на исходную позицию, из-за чего происходит размыкание цепи.

Более мягкая и точная работа достигается с помощью использования резисторов, а защиту от скачков напряжения и искрения гарантирует установка конденсаторов.

У многих электромагнитных реле существует не одна, а несколько пар контактов, что дает возможность управлять несколькими цепями в то же время.

Если коротко, то этот вид коммутационного устройства функционирует по принципу электромагнитной индукции.

Вследствие достаточно обычному принципу действия реле обладают значительной надежностью в применении.

Основные характеристики КУ

К основным и главным характеристикам, на которые следует заострить внимание при подборе данного вида коммутационного устройства, можно отнести :

чувствительность – срабатывание от подаваемого на обмотку тока конкретной силы, которой будет достаточной для включения устройства;

сопротивление обмотки электромагнита;

напряжение (ток) срабатывания – минимальное допустимое значение, которого будет достаточно, для переключения контактов;

напряжение (ток) отпускания – значение параметра, благодаря которому, совершается выключение КУ;

время притягивания и отпускания якоря;

частота срабатывания с рабочей нагрузкой на контактах

Так как реле считается высоконадежными коммутационными устройствами, то в таком случае никак не удивительно, что они нашли обширное использование в наиболее разных сферах человеческой деятельности.

Они применяются в промышленности, а также в быту в самой разной технике, примером можно привести наши холодильники и стиральные машины.

Реле имеют сложную классификацию и подразделяются на некоторые группы:

По сфере применения:

 управление электрическими и электронными системами;

защита систем;

автоматизация систем.

По принципу действия:

тепловые;

электромагнитные;

магнитолектические;

полупроводниковые;

индукционные.

По поступающему параметру, вызывающему срабатывание КУ:

от тока;

от напряжения;

от мощности;

от частоты.

По принципу воздействия на управляющую часть устройства:

контактные;

бесконтактные.

В зависимости от вида и классификации реле они применяются в бытовой технике, автомобилях, поездах, станках, вычислительной технике и т.д.

Но все же, данный вид коммутирующего устройства чаще всего применяется для управления токами большой величины.

Практическая часть

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле – это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого базируется на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Данный вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.

Применяемые в промышленном оснащении электромагнитные реле находятся на переходной позиции между сильноточными приборами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) а так же слаботочным оборудованием. Более зачастую этот вид реле используется в цепях управления

Электрическая цепь электромагнитного реле с двумя воздушными зазорами Рис.3

Рисунок 3. Схема

Вывод по данной работе: в нашей статье мы изучили устройство, его работу, применение электромагнитного реле и рассчитали его параметры.

Исходя из этого, мы поняли, что реле представляет собой часть почти любой электрической схемы промышленного или бытового оборудования.

Расчет показывает, что наша магнитная цепь работает в режиме согласованной нагрузки. Режим короткого замыкания не предусмотрен.