Elektromagnetické relé – jak funguje, princip činnosti a účel zařízení

Elektromagnetické relé je zařízení určené ke spínání (zapínání, vypínání, spínání) elektrických obvodů změnou stavu mechanických kontaktů.

1. elektromagnet;
2. elektrické kontakty;
3. mechanický pohon.

Princip činnosti elektromagnetického relé je poměrně jednoduchý. Po přivedení řídicího napětí na cívku elektromagnetu se v jádře objeví magnetické pole. Jho je přitahováno k jádru, pohon změní polohu elektrických kontaktů, což způsobí uzavření nebo otevření elektrického obvodu.

Mimochodem, obrázek ukazuje jednu z nejjednodušších možností. Kontaktních skupin je zpravidla více, většinou fungují pro přepínání.

Hlavní typy kontaktů elektromagnetického relé jsou znázorněny na obr. 2:

1. zavírání;
2. otevírací;
3. přepínání.

První uzavře elektrický obvod, když je na vstup přivedeno řídicí napětí. V jeho nepřítomnosti jsou otevřené, proto se nazývají normálně otevřené (NO) nebo otevřené (NO).

Ty druhé fungují naopak (otevřené při zapnutí) a nazývají se normálně uzavřené (NC) nebo uzavřené.

Spínací jsou kombinací prvních dvou a mají tři výstupy: společný, normálně zavřený a normálně otevřený.

Příklad označení relé ve schématu je na obr. 3.

• R – cívka relé;
• Uin – řídicí napětí;
• K – kontakty.

Může existovat několik skupin kontaktů, jak již bylo zmíněno, a také typů kontaktů, které kombinují.

To je hlavní věc týkající se konstrukce elektromagnetického relé a toho, jak funguje.

ÚČEL ELEKTROMAGNETICKÉHO RELÉ

Rozsah použití elektromagnetického relé je do značné míry určen jeho výhodami a nevýhodami.

První věc, kterou je třeba poznamenat, je jednoduchost designu, a tedy vysoká spolehlivost a nízká cena.

Pravda, přítomnost pohyblivých mechanických částí je mínusem spolehlivosti, ale moderní technologie umožňují vyrábět zařízení s řadou pracovních cyklů měřených v desítkách tisíc operací.

Mimochodem, elektrické kontakty podléhají většímu opotřebení než mechanický pohon k jejich ovládání.

Opět je třeba vzít v úvahu účel zařízení a jeho provozní režim.

Pokud použijete relé jako spínač s vysokou frekvencí provozu, pak to samozřejmě výrazně sníží jeho životnost (z hlediska doby mezi poruchami, nikoli z hlediska počtu operací).

Pokud mluvíme o reléových ochranných zařízeních, fungují v případě nouze a životnost výrobku se dá počítat na desítky let.

Je pravděpodobnější, že zařízení zastará, než že selže v důsledku poruchy.

Mechanické kontakty mají prakticky nulový odpor, což znamená, že se během provozu nezahřívají a mohou spínat vysoké proudy a napětí.

Existuje však vážný problém – jiskření během procesu přepínání.

• použití velkých mezer mezi kontakty;
• a zároveň zajištění vysoké rychlosti spínání relé;
• použití vnějších obvodů zachycování jisker;
• vytvoření speciálních komor pro potlačení oblouku atd.

Z velké části to platí při práci se silnými zátěžemi, zejména s indukčními zátěžemi.

Největší odpor mezi vstupními (řídícími) obvody a spínanými (téměř nekonečný) mají elektromagnetická relé. To zaručuje ideální galvanické oddělení, což je výhodou při práci jako součást vysokonapěťových zařízení.

Hlavním účelem elektromagnetických relé je tedy práce v automatizačních a řídicích zařízeních, a to jak pro slaboproudé obvody, tak pro výkonové.

CHARAKTERISTIKA ELEKTROMAGNETICKÝCH RELÉ

• provozní proud a napětí;
• spínací čas;
• spínací frekvence;
• spínaný proud a napětí.

V praxi to může být složitější.

Například, pokud mluvíme o proudu a napětí relé, pak existuje jejich minimální hodnota, při které bude relé pracovat, přídržné napětí (může a bude nižší než spouštěcí napětí), spouštěcí napětí (určuje okamžikem odtržení armatury od jádra).

Dobu sepnutí lze rozdělit na dobu aktivace a uvolnění – není mnoho, ale jsou různé atd.

V praxi to lze ve většině případů zanedbat, stačí znát napětí, při kterém relé zaručeně pracuje, a také jeho maximální povolenou hodnotu pro konkrétní typ zařízení.

Frekvence spínání určuje, kolikrát za jednotku času je relé schopno sepnout (zapnout/vypnout) elektrický obvod.

No, poslední parametr určuje výkon zátěže, kterou lze připojit k relé.

Všechny vlastnosti elektromagnetického relé jsou podrobně uvedeny v jeho pasu, který byste si měli přečíst před výběrem a zakoupením zařízení.

Doporučené materiály:

Bezpečnostní alarm pro letní sídlo se sirénou a GSM modulem

Garážový alarm, GSM zabezpečovací zařízení, senzory a detektory

Alarmy pro okna, dveře, stěny a stropy – bezpečnostní čidla a způsoby jejich instalace

Požární signalizace pro soukromý dům, výběr a montáž zařízení

Jak nastavit GSM bezpečnostní alarm

Bezpečnostní pohybová čidla – objemová, bezdrátová, venkovní, IR

© 2014–2025 Všechna práva vyhrazena.

Materiály stránek slouží pouze pro informační účely a nelze je použít jako pokyny nebo oficiální dokumenty.

Relé je speciální zařízení určené pro automatické spínání elektrických obvodů na základě signálu přicházejícího zvenčí. Jednoduše řečeno, je nezbytné pro zapojení a odpojení obvodu za předem nastavených podmínek. Relé mohou přijímat různé signály a mají určité konstrukční rozdíly. Skládají se z:

• z reléového prvku, který má dva stabilní stavy;
• skupiny elektrických kontaktů, které se zapínají nebo rozpínají v závislosti na stavu reléového prvku.

Hlavním účelem zařízení je řízení napájení zařízení a přístrojů, které spotřebovávají elektřinu. Použití takových zařízení zcela automatizuje pracovní procesy. Toho je dosaženo nastavením časového intervalu pro zapnutí a vypnutí zařízení.

Klasifikace

Podle principu fungování zařízení existují:

• elektromagnetické;
• indukce;
• polarizované;
• magnetoelektrický;
• polovodiče, včetně polovodičů.

Podle oblasti použití:

• ovládací relé;
• ochrana;
• automatizace elektrických systémů.

Dopadem na ovládací část:

• Kontakt;
• bezkontaktní;

Podle typu nastavitelného parametru:

• relé řízení napětí;
• Napájení;
• fázový posun;
• symetrické komponenty;
• směry výkonu;
• relé pro regulaci proudu;
• frekvence;
• odpor.

Následující typy zařízení jsou zařazeny do samostatné skupiny.

• Mezilehlé reléŘídí několik obvodů v sítích výkonných zařízení. Používá se, když je nutné současně uzavřít nebo rozpojit několik propojených obvodů. Například jeden potřebuje vypnout a druhý potřebuje na displeji zařízení zobrazit nouzový signál.
• IndexOznačuje, že uvnitř řízeného zařízení probíhá operace. Používá se v automatizaci, telemechanice a operačních obvodech.
• Poplachové reléPoužívá se v signalizačních obvodech k připojení různých systémů varování osob pomocí zvuku nebo světla. Kontakty pracují s proudy, které obvykle nepřesahují 2 A.
• Časové reléFunguje na principu mechanického zpomalení se zpožděním od 1-15 sekund do 24 hodin. Slouží k odložení vypnutí osvětlení a automatizaci výrobních procesů. Má široký rozsah časových intervalů, které lze nastavit.
• Impulsní reléTaké se nazývá bistabilní, protože k přepnutí dochází v okamžiku, kdy je signál přiveden na řídicí vstup, a zařízení zůstává v této poloze i po ukončení vstupního signálu.

Většina zařízení je elektromagnetická. Spouštějí se po přijetí specifického signálu zařízením. Obvody, které jsou zařízením řízeny, se nazývají řízené a ty, které signál vysílají, se nazývají řídicí. Relé zesiluje příchozí signály, což umožňuje sepnutí výkonného obvodu i při malém množství elektřiny do zařízení.

Podle aktuálního typu

Existuje několik typů stejnosměrných relé.

• Neutrální, polarizované nebo kombinované.
  V neutrálních je kotva vychýlena na jednu stranu bez ohledu na směr proudu. Polarizované se vyznačují citlivostí na polaritu proudu, tj. kotva je vychýlena na různé strany v závislosti na tom, zda je na kontakt přiveden + nebo -.
• Elektromagnetické a indukční.
  V elektromagnetických relé je kotva přitahována k jádru vlivem magnetického pole v cívce. Indukční relé pracují pod vlivem střídavého magnetického pole indukovaného v pohyblivém prvku. Hlavní výhodou stejnosměrných relé je jejich odolnost vůči pulzacím, poklesům napětí a rušení. Používají se k řízení automatizace v různých výrobních oblastech.

AC relé jsou vybavena speciálním napájecím zdrojem, takže je lze připojit přímo k řízené střídavé napěťové síti. Mezi nevýhody patří:

• nižší citlivost než u stejnosměrných relé;
• vibrace během provozu a nutnost jim předcházet.

S ohledem na tyto nuance se doporučuje používat střídavá relé k ovládání domácích spotřebičů, malých strojů nebo průmyslových instalací.

Podle typu kontrolovaných hodnot

V závislosti na řízených hodnotách se konstrukce zařízení dělí na následující typy:

• elektronický;
• jazýčkový spínač;
• elektrotermický.

Elektronické

Jsou určeny k zapínání a rozpínání elektrických obvodů, napájení a odpojování napětí. Používají se pro velké výkonové zátěže. Elektronická relé jsou vybavena polovodiči:

• tranzistory;
• kondenzátory;
• diody;
• mikroobvody atd.

Jsou to polovodičové prvky, které reagují na změny parametrů napětí. Taková zařízení se často nacházejí v elektrickém systému vozidel. Příkladem je elektronická reléová jednotka určená k řízení spotřeby energie a hodnoty napětí na svorkách baterie, jakož i k řízení osvětlovacího systému.

Jazýčkové spínače

Jsou založeny na cívce jazýčkového spínače, což je vakuový válec. Jazýčkový spínač (elektromechanické spínací zařízení) je umístěn uvnitř elektromagnetu a válec je periodicky plněn určitým typem plynu. Stav připojeného elektrického obvodu se mění, když je vystaven poli permanentního magnetu.

V závislosti na akci jsou jazýčková spínače:

• odpojení;
• zavírání;
• přepínání.

Výhody jazýčkových relé:

• rozumnou cenu;
• absence třecích částí (zajišťuje delší životnost);
• malé velikosti;
• úplná ochrana kontaktní skupiny před vlhkostí (nachází se ve vakuu nebo plynu, což zvyšuje spolehlivost).

Jazýčková relé by se měla používat mimo dosah zdrojů ultrazvuku, protože negativně ovlivňují elektrické parametry senzoru. Je také třeba vzít v úvahu, že taková zařízení netolerují mechanické poškození, protože žárovka v nich použitá je často vyrobena ze skla.

Elektrotermální (tepelný, teplotní)

Princip činnosti spočívá v rozdílu koeficientů tepelné roztažnosti při ohřevu desek. Zařízení jsou založena na bimetalických deskách ve formě vrstev různých kovů. Když stupeň ohřevu dosáhne určité úrovně, tepelné relé vypne nebo přepne parametry elektrického proudu.

Nejběžnějším použitím těchto zařízení je připojení elektromotorů. Tepelné relé umožňuje zastavit napájení zařízení. To je nutné, když se s rostoucí zátěží začne opotřebovávat. V takových situacích začne zařízením protékat větší proud, což vede k jeho přehřátí a nouzovým situacím. Proto se v takových případech používá tepelné relé. Po dosažení určité teploty vypne napájení.

Typy tepelných zařízení:

• pro třífázové a konvenční elektrické obvody;
• s regulací teploty pomocí citlivé sondy (připojené k zařízení);
• s deskami vyrobenými z kovu nebo speciální slitiny.

Při zahřátí se slitiny zcela roztaví a přeruší obvod. Taková zařízení fungují velmi rychle a v principu jsou podobná pojistkám. Pro pokračování v práci stačí vyměnit roztavený vodič.