Элементы управления, защиты и автоматики: реле

Опубликовано admin Апр 22, 2011 в Сортировочные лесотранспортеры

Это аппарат, замыкающий, размыкающий или переключающий электрические цепи при воздействии какого-либо сигнала. По принципу действия реле бывают электромагнитные, электронные, тиратронные, фото, механические, акустические, тепловые и т. д. Для управления и защиты автоматизированного электропривода наибольшее распространение получили электромагнитные, тепловые, индукционные, магнитоэлектрические реле.

Устройство электромагнитного реле. Реле состоит из стального основания, на котором крепится сердечник с обмоткой. На основании закреплены изоляционный элемент, несущий упругую и неупругую пластины, на концах которых расположены контакты и шарнирно на оси якорь с магнитной заклепкой. При появлении тока в обмотке реле сердечника притягивает плечо якоря, вызывая нажатие вторым плечом якоря со штифтом на упругую контактную пластину и соединение контактов. Заклепка предупреждает залипание реле за счет остаточного магнитного поля сердечника. Часто в реле используют одну или несколько пар размыкающих и переключающих контактов.

Тепловое реле является элементом защиты. Рабочие контакты реле размыкаются при нагревании биметаллической пластины до определенной температуры нагревательным элементом, через который протекает основной ток. При превышении величины этого тока выше номинальной на 20% реле срабатывает приблизительно за 20 мин. Для удержания контактов реле в разомкнутом положении служит защелка, взаимодействующая с выступом на конце рычага. Тепловые реле РТ изготовляют одно- и двухфазными. Обычно их устанавливают в магнитных пускателях. Нагреватели этих реле рассчитаны на токи от 0,33 до 205 А. Часто в реле используют одну или несколько пар размыкающих и переключающих контактов. Главным параметром реле является время срабатывания, т. е. промежуток времени между моментом подачи управляющего сигнала и началом воздействия реле на управляемую цепь. По времени срабатывания различают реле мгновенного действия (время срабатывания не более 0,15 с) и реле времени (время срабатывания более 0,15 с, которое зачастую можно регулировать). Время срабатывания, а также величина тока или напряжения, на которое отрегулировано данное реле, называется установкой реле.

Реле времени различаются по выдержке времени и принципу работы. Электромагнитные реле серии РЭ имеют выдержку времени от 0,1 до 16 с. Реле времени имеет катушку на сердечнике, якорь, на конце которого крепится мостик с закрепленными подвижными контактами, а контакты неподвижны. Когда через катушку пойдет ток (достоянный), то якорь притянется к сердечнику и контакты замкнутся. Якорь притягивается к сердечнику практически мгновенно. С течением времени величина магнитного потока снижается и достигает такой величины, что магнитные силы сердечника будут меньше сил, создаваемых пружиной, поэтому якорь отлипает от сердечника. Силу пружины можно регулировать гайкой, тем самым изменяя время срабатывания реле.

Широкое распространение получили реле времени с часовым механизмом, которые представляют собой сочетание механической и электрической систем. Механическая система таких реле состоит из зубчатой передачи, на одном валу которой расположены подвижные контакты к анкерному устройству, представляющему собой анкер с коромыслом и храповое колесо. Механическая система реле имеет также контакты, которые мгновенно срабатывают при подаче напряжения на катушку электромагнитной системы.

Маятниковые реле времени имеют анкерный механизм подобно часовому, обеспечивающий необходимую выдержку времени. Наибольшей выдержкой времени (до нескольких часов) обладают реле времени. Программные реле содержат несколько независимых контактов с различными выдержками времени. Если мощность контактов реле недостаточна для непосредственного воздействия на управляемую цепь, а также для деления команд по нескольким цепям, используются промежуточные реле.

Автоматическое регулирование частоты вращения электропривода и осуществление торможения противовключением осуществляются при помощи реле контроля скорости, которые содержат встроенный центробежный регулятор или основаны на индукционном принципе, например реле РКС. В схемах управления электроприводами все шире получают распространение электронные, ионные и полупроводниковые аппараты, которые обычно являются сочетанием усилителя и электромагнитного реле. Они применяются в тех случаях, когда уровень сигнала управления недостаточно велик для воздействия на реле.

Существенными недостатками рассмотренных выше реле являются наличие подвижных частей и контактов и недостаточное быстродействие. Этих недостатков лишены бесконтактные элек­тронные схемы релейного действия (триггеры) и магнитные усилители в релейном режиме. Применяются новые полупроводниковые приборы, например управляемые вентили (тиристоры) для плавного регулирования электроприводов.