Типы реле, их классификация. Электромагнитные реле, принцип действия, основные параметры.

Все реле подразделятся на три группы.

1. Основные реле, непосредственно реагирующие на изменение контролируемых величин, например тока, напряжения, мощности, частоты, сопротивления и т.д.

2. Вспомогательные реле, управляемые другими реле и выпол­няющие функции введения выдержки времени, размножения сигна­лов, передачи команд от одних реле к другим, воздействия на выклю­чатели, сигналы и т.п.

3. Сигнальные (указательные) реле, фиксирующие действие защиты и управляющие звуковыми и световыми сигналами (звуковая и световая сигнализация).

Все реле имеют воспринимающий орган, который непосредствен­но воспринимает изменения электрических величин, подведенных к реле, и производит соответствующие им изменения в других органах или частях реле, и исполнительный орган, который, воздействуя на внешние цепи, производит отключение выключателей, подачу преду­предительных сигналов или запуск других реле. Исполнительным ор­ганом являются контакты реле. Кроме того, некоторые реле имеют орган замедления или выдержки времени,

В зависимости от электрической величины, на которую реагирует воспринимающий орган, электрические реле бывают: тока, напряже­ния, мощности, сопротивления и частоты, а по характеру изменения воздействующей величины делятся на реле увеличения величины, илимаксимальные, и реле уменьшения величины, или минимальные. Мак­симальные реле срабатывают, когда значение воздействующей вели­чины превосходит заданную, а минимальные - когда значение воздей­ствующей величины снижается ниже заданной.

По способу включения воспринимающего органа различаются ре­ле первичные, у которых воспринимающий орган включается непо­средственно в цепь защищаемого элемента, и вторичные, у которых воспринимающий орган включается через измерительные трансфор­маторы тока и напряжения.

По способу воздействия исполнительного органа различаются ре­ле прямого действия, у которых исполнительный орган отключает выключатель путем механического воздействия, и реле косвенного действия, исполнительный орган которых воздействует на привод выключателя с помощью оперативного тока.

По элементной базе:

· Электромеханические

· Полупроводниковые

· Микропроцессорные

Неэлектрические реле: реагирующие на появление газа или повышение давления, тепловые и т.д.

Реагирующие на:

· Одну электрическую величину

· Две эл.вел. (реле мощности и сопротивления)

· Три и более (трехфазные реле мощности, многофазные реле сопротивления и др.)

Электромагнитные реле

Электромагнитные реле – это коммутационные КУ, в которых управление переключением цепей осуществляется с помощью магнитного поля, создаваемого специальной катушкой индуктивности.

Для построения электромагнитных реле обычно используют сле­дующие электромеханические системы: с втягивающимся якорем (рис. 2.1, а), с поворотным якорем (рис. 2.1. б); с поперечным движением якоря (рис. 2.1, в). Действие таких реле основано на взаимодействии между ферримагнитным якорем 2 и магнитным полем обмотки 6, обтекаемой током I_P. Реле косвенного действия имеет контактную систему, которая состоит из неподвижной 3 и подвижной 4 частей. Подвижная часть связана с якорем реле. При отсутствии тока в обмотке 6 якорь удерживается в исходном положении противодействующей пружин с усилием F_П при этом контакт реле разомкнут (замкнут).

При прохождении по обмотке реле тока возникает магнитный поток Ф, замыкающийся через магнитопровод электромагнита, воздушный зазор и якорь. При этом создается электромагнитная сила FЭ, стремя­щаяся притянуть якорь реле к электромагниту - обусловить действие реле. Этому противодействует спиральная пружина 5. Сила притяжения якоря пропорциональна квадрату магнитного потока, который при ненасыщенном сердечнике пропорционален току в обмотке реле.

 При увеличении тока до значения, при котором электромагнитная сила становиться больше силы пружины, веса якоря и силы трения, якорь притягивается к полюсам магнитопровода и подвижный контакт 4 замыкает пару неподвижных контактов:

 Когда ток, протекающий по обмотке реле уменьшается до некоторого значения, якорь возвр. в исходное положение и контакты реле размыкаются. Током срабатывания реле I_C обычно называют минимальный ток при котором реле замыкает свои контакты. Током возврата реле I_B называется максимальный ток, протекающий по обмотке реле, при котором якорь возвращается в исходное положение. Их отношнение называется коэффициентом возврата  для реле тока максимального действия IC> IВ, следовательно, kB всегда меньше 1. Желательно иметь kB максимально близкий (но не равный) к 1.

Срабатывание реле произойдет при таком токе, когда α= α_начимеет место соотношение  сила трения). После срабатывания реле якорь займет положение, соответствующее углу поворота якоря (α= α_кон), а электромагнитная сила будет характеризоваться точкой 1. Возврат реле может произойти только в случае, если ток в реле уменьшится до величины, при которой имеет место соотношение  точка 2. Чем ближе на характеристике располагаются точки 1 и 2, тем меньше отличаются токи срабатывания и возврата реле и тем выше коэффициент возврата.

При периодическом изменении направления переменного тока, проходящего по обмотке электромагнитного реле, также периодически изменяется полярность намагничивания сердечника и якоря. Поэтому сердечник и якорь всегда обращенны друг к другу разноименными полюсами и притягиваются. Следовательно, направление силы притяжения якоря не зависти от направления тока в обмотке реле, и поэтому электромагнитные реле могут применяться в цепях как постоянного так и переменного тока.