Электромагнитное реле, как основа автоматики. устройство и принцип действия

Условное обозначение сухого контакта на схемах

Чаще всего сигналом типа сухой контакт, является переключение электромеханического реле, именно его упрощенное условное обозначение обычно показывается на схемах:

Такой вид даёт монтажнику всю необходимую для монтажа информацию:

— положение переключаемых контактов — нормально закрытое или нормально открытое

— показывается независимая катушка и отдельные цепи её управления

Это полностью совпадает с определением термина сухой контакт и позволяет избежать множества ошибок при реализации проекта.

Нередко проектировщики показывают безпотенцильный контакт в виде обычного выключателя или переключателя, что неправильно и может ввести в заблуждение неопытного электрика.

Нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт

Различают два основных вида контактов реле: нормально закрытые (НЗ) и нормально открытые (НО). Названия отражают состояние контактов в «нормальном», когда на катушке реле НЕТ напряжения. Нормально закрытые контакты замкнуты в нормальном состоянии, а нормально открытые – разомкнуты.

Ещё одни тип контактов – перекидные. Их нельзя назвать ни нормально закрытыми, ни нормально открытыми, поскольку они имеют и тот и другой контакт. При переключении реле, такой контакт размыкает одну цепь и замыкает другую. Это станет понятнее, когда мы посмотрим их графическое обозначение на схеме.

Обозначение

На электрических схемах реле обозначают как несколько отдельных элементов:

катушка           

  • НЗ контакт     
  • НО контакт   
  • Перекидной  

Условное деление на разные элементы вводится исключительно для удобства. Это позволяет размещать катушку и контакты в разных частях схемы, чтобы она получилась более компактной и читаемой. При этом все элементы одного реле обозначаются одним и тем же буквенным кодом, т.к. конструктивно – это один элемент.

Также для удобства некоторые элементы реле могут изображаться на схеме и совместно. Например, так может быть обозначена группа нормально открытых контактов:

Плюсы использования контактора на 24В

Коммутация высоких токов и мощностей

Использование контактора или пускателя позволяет безопасно подключать мощное оборудование, с большими пусковыми токами, например, электродвигатели.

Условное безопасное напряжение

Так как используется контактор на 24В, к коммутационному устройству подводится и соответствующее напряжение переменного тока с трансформатора, что гораздо безопаснее при эксплуатации.

Возможность использование как нормально замкнутого, так и разомкнутого контакта

В зависимости от модели контактора, одинаково успешно может использоваться любой из типов сигнала, выдаваемого сухими контактами :их размыкание, замыкание или оба сразу.

Возможность работы с трехфазными потребителями

Существуют модели контакторов, рассчитанные как питание, как одно-, так и трехфазного оборудования.

Автоматическое восстановление питания

Как только сухой контакт переходит в своё номинальное состояние, контактор сразу же восстанавливает питание подключенного к нему оборудования, именно такой режим работы востребован чаще всего.

Достоинства и недостатки

Для сравнения возьмем электромагнитные реле с катушками и сердечником. В дополнение приведем некоторые общие положительные и отрицательные качества.

Плюсы

  • Габариты герконовых выключателей значительно меньше из –за отсутствия механики для перемещения контактов и самого сердечника.
  • Большинство технических характеристик таких, например, как электрическая прочность, напряжение пробоя на несколько порядков выше, чем у электромагнитных реле.
  • Быстродействие герконовых выключателей значительно превосходит аналогичный параметр обычных реле.
  • Во время работы отсутствует шум, характерный при функционировании электромагнитных реле.
  • Ресурс работы герконов многократно превышает долговечность электромагнитных реле.
  • Герконы не требуют согласования к виду нагрузки.
  • Для управления электромагнитным реле требуется наличие электроэнергии, герконовыми устройствами возможно управлять без ее использования.

Минусы

  • Коммутируемая нагрузка имеет низкие показатели по мощности.
  • В колбе помещается незначительное количество контактов.
  • В сухом герконе процесс замыкания сопровождается дребезгом контактов. Мокрые герконы избавлены от этого технического явления.
  • Геркон имеет большие размеры для компактных современных электронных схем.
  • Стеклянная колба не отличается достаточной прочностью, может разрушиться от вибрационных явлений, возникающих в работе оборудования с герконовыми устройствами.
  • Требуется наличие защитного экрана, чтобы устранить влияние на нормальное функционирование геркона внешних магнитных полей.

Основные виды и типы контакторов

Для выполнения различных условий работы, задач и управления разными видами электрических систем и оборудования существуют контакторы с разнообразным функционалом.

По типу электрического тока коммутирующие устройства бывают:

  • постоянного тока – предназначенные для коммутации сетей постоянного тока;
  • переменного тока – работающие и выполняющие свою задачу в сетях переменного тока.

По типам конструкции эти механизмы различаются по количеству полюсов. Наиболее широко применяются однополюсные и двухполюсные устройства, реже – трехполюсные.

Трехполюсные приборы применяются в трехфазных электрических сетях переменного тока для управления мощными электродвигателями и прочими устройствами. В промышленности производят и используют многополюсные контакторы, но такие механизмы используются крайне редко и выполняют специфические задачи.

По наличию дополнительных систем:

  • без дугогасительной системы;
  • имеющие дугогасительную систему.

Наличие дугогасительной системы, о которой было сказано выше, не является обязательным конструктивом для сетей 220 В, но обязательно применяется в устройствах и в сетях с высоким напряжением (380 В, 600 В). Такая система гасит электрическую дугу, неизменно возникающую при высоком напряжении, при помощи поперечного электромагнитного поля в специальных камерах.

По типу управления контактором:

  • ручное (механическое) – оператор сам включает или отключает устройство;
  • с помощью слаботочной линии – коммутация происходит дистанционно;

По типу привода коммутирующие устройства бывают электромагнитные и пневматические. Самые распространенные и эффективные – механизмы, работающие с помощью электромагнитной индукции. Пневматические в основном применяются на железнодорожном транспорте (например, в локомотивах поездов), где есть системы сжатого воздуха.

По типу монтажа применяют бескорпусные и корпусные контакторы. Первые – монтируются в электрических щитах или внутри электроустановок и не защищены от попадания влаги и пыли, а вторые могут монтироваться в любом месте и очень часто имеют хорошую влаго-, пылезащиту.

Буквенные обозначения в электрических схемах

Буквенные обозначения определены ГОСТ 2.710-81 «ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах».

Обозначения дифавтоматов и УЗО в этом ГОСТ отсутствует. На различных сайтах и форумах в интернете долго обсуждали как же правильно обозначать УЗО и дифавтомат. ГОСТ 2.710-81 в п.2.2.12. допускает использование многобуквенных кодов (а не только одно- и двухбуквенных), поэтому до введения нормативного обозначения я для себя принял трехбуквенное обозначение УЗО и дифавтомата. К двухбуквенному обозначению рубильника я добавил букву D и получил обозначение УЗО. Аналогично поступил с дифавтоматом.

Думаю, в скором времени он будет перевыпущен и обозначение УЗО будет добавлено.

Обозначения основных элементов, используемых в однолинейных схемах электрических щитов:

НаименованиеОбозначение
Автоматический выключатель в силовых цепяхQF
Автоматический выключатель в цепях управленияSF
Автоматический выключатель с дифференциальной защитой (дифавтомат)QFD
Выключатель нагрузки (рубильник)QS
Устройство защитного отключения (УЗО)QSD
КонтакторKM
Тепловое релеF, KK
Реле времениKT
Реле напряженияKV
ФоторелеKL
Импульсное релеKI
Разрядник, ОПНFV
Плавкий предохранительFU
Трансформатор токаTA
Трансформатор напряженияTV
Частотный преобразовательUZ
АмперметрPA
ВольтметрPV
ВаттметрPW
ЧастотометрPF
Счетчик активной энергииPI
Счетчик реактивной энергииPK
ФотоэлементBL
Нагревательный элементEK
Лампа осветительнаяEL
Прибор световой индикации (лампочка)HL
Штепсельный разъем (розетка)XS
Выключатель или переключатель в цепях управленияSA
Выключатель кнопочный в цепях управленияSB
КлеммыXT

Что такое электромагнитное реле, устройство, назначение

Электромагнитное реле — коммутирующее устройство, которое для работы использует электромагнитное поле. Состоит оно из электромагнитной катушки и подвижного якоря, подвижных и неподвижных контактов. Якорь и катушка закреплены на основании. Якорь подпружинен и расположен так, чтобы неподвижные контакты с неподвижными имели точки соприкосновения.

Устройство электромагнитного реле

Как работает электромагнитное реле? При подаче напряжения на обмотку в ней возникает электромагнитное поле. Закрепленный подвижно якорь притягивается к сердечнику катушки, контакты переключаются (смыкаются/размыкаются). В этом и состоит работа реле — перекидывать контакты. К ним подключена разная нагрузка и, в результате срабатывания, изменяется цепи, по которым протекает электрический ток.

При снятии питания электромагнитное поле исчезает, якорь под действием пружины возвращается в исходное состояние. Соответственно и схема возвращается в исходное состояние. По принципу действия очень похоже на работу обычного выключателя. С той лишь разницей, что кнопки нет и  «управляются» контакты автоматически, а вместо лампочки может быть участок цепи или какое-то устройство.

Для чего нужно реле в электросхемах

На рисунке выше представлена простейшая схема с электромагнитным реле. Есть кнопка, при помощи которой подается питание на катушку. К контактам подключен исполнительный орган, например, электрическая лампа. При нажатии кнопки питание подается на катушку, якорь притягивается к сердечнику катушки, и давит на контакты. Они замыкаются, на лампочку поступает напряжение и она загорается. При снятии питания с катушки, пружина оттягивает якорь в исходное положение, цепь питания лампочки разрывается и она тухнет. Этот пример показывает, для чего и как используют электромагнитные реле.

Нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт

Различают два основных вида контактов реле: нормально закрытые (НЗ) и нормально открытые (НО). Названия отражают состояние контактов в «нормальном», когда на катушке реле НЕТ напряжения. Нормально закрытые контакты замкнуты в нормальном состоянии, а нормально открытые – разомкнуты.

Ещё одни тип контактов – перекидные. Их нельзя назвать ни нормально закрытыми, ни нормально открытыми, поскольку они имеют и тот и другой контакт. При переключении реле, такой контакт размыкает одну цепь и замыкает другую. Это станет понятнее, когда мы посмотрим их графическое обозначение на схеме.

Обозначение

На электрических схемах реле обозначают как несколько отдельных элементов:

катушка

  • НЗ контакт
  • НО контакт
  • Перекидной

Условное деление на разные элементы вводится исключительно для удобства. Это позволяет размещать катушку и контакты в разных частях схемы, чтобы она получилась более компактной и читаемой. При этом все элементы одного реле обозначаются одним и тем же буквенным кодом, т.к. конструктивно – это один элемент.

Также для удобства некоторые элементы реле могут изображаться на схеме и совместно. Например, так может быть обозначена группа нормально открытых контактов:

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector