Реле постоянного тока

Схема простейшего нейтрального электромагнитного реле показана на рисунке 4.

рис.4. нейтральное реле постоянного тока.

Работает реле следующим образом. При протекании электрического тока по обмотке реле 4, под действием возникающего магнитного поля подвижный якорь 2 притягивается к неподвижному сердечнику 1. Перемещение якоря приводит к замыканию контактов 6. При отсутствии тока якорь и контакты возвращаются в исходное положение усилием противодействующей пружины 5. Чтобы под влиянием остаточного магнитного потока якорь не оставался притянутым к сердечнику, на нем укреплен небольшой штифт (полюсный наконечник) 3 высотой 0,1-0,2 мм. Якорь и сердечник реле изготовлены из магнитомягкого материала, а штифт - из немагнитного материала (латунь или медь).

Поляризованные реле в отличие от неполяризованных реагируют не только на силу, но и на направление (полярность) тока в обмотке.

Поляризованные реле характеризуются высокой чувствительностью, большой скоростью срабатывания, имеют от одной до семи независимых обмоток. Такие реле являются незаменимыми элементами автоматики в электрических следящих системах.

Направление перебрасывания якоря реле зависит от полярности напряжения на его обмотке: «плюс» на начале обмотки и «минус» на конце вызывает замыкание якоря с правым контактом.

Включение поляризованного реле в схему производится при помощи соединительной (штепсельной) колодки.

Поляризованное реле, так же как нейтральное электромагнитное реле, имеет подвижный якорь и неподвижную обмотку. Однако сердечник реле содержит постоянный магнит, который поляризует реле, т.е. делает его чувствительным к направлению тока. На рис. 5 показана одна из конструктивных схем поляризованного реле. В этой конструкции один из полюсов магнита 1 раздваивается с помощью магнитопровода 4, на который надеваются две катушки 5. Эти катушки обычно соединяются последовательно так, что при одном направлении тока в правой половине магнитное поле усиливается, а в левой - ослабляется, а при другом - наоборот. В результате в зависимости от направления тока якорь 2 замыкает либо левый контакт 3, либо правый. Такая конструкция реле удобна для применения в качестве дифференциального реле, т. е. реле, реагирующего на разность токов в катушках, питаемых от разных цепей.

рис. 5. Двух и трехпозиционные поляризованные реле.

Поляризованное реле может быть двухпозиционным или трехпозиционным реле. Двухпозиционное поляризованное реле не имеет противодействующей пружины. Поэтому якорь симметрично отрегулированного реле при выключении тока в катушке остается в том положении, в каком он был при наличии тока. Если снова пропустить ток того же направления, то якорь не изменит своего положения. Если пропустить ток обратного направления, то якорь перебросится в другое положение. Несимметричной регулировкой реле можно получить двухпозиционное поляризованное реле с «преобладанием». Для этого контакты реле надо сместить в сторону одного из полюсов. При прекращении тока в результате преобладающего влияния одного полюса якорь будет возвращаться в исходное положение. Такое реле не будет реагировать на ток обратного направления.

Трехпозиционное реле получается в том случае, если в симметрично отрегулированном реле имеется пружина 6, возвращающая якорь в среднее положение. В таком реле при отсутствии тока оба контакта разомкнуты и в зависимости от направления тока замыкается тот или иной контакт.

Реле с герметизированными магнитоуправляемыми контактами (герконовые реле), обладает высоким быстродействием, надежностью и очень большим сроком службы.

Главным узлом этих реле являются магнитоуправляемые контакты (МК). Магнитоуправляемыми называют контакты, изменяющие свое состояние посредством механического замыкания или размыкания при воздействии управляющего магнитного поля. Элементы контактов совмещают функции контактов и участков электрических и магнитных цепей. Магнитоуправляемый контакт, помещенный в герметизированный баллон, называется герметизированным магнитоуправляемым контактом, или герконом.

Герконовое реле имеет простую конструкцию (см. рис. 6). Герметичный контакт (геркон) 1 размещается внутри катушки (обмотки) 3 реле. При подаче напряжения на обмотку реле возникает магнитный поток, который проходит по ферромагнитным пластинам геркона намагничивает их и замыкается по воздуху с внешней стороны реле, между пластинами возникает электромагнитная сила, и они замыкаются. Для уменьшения сопротивления контактные поверхности пластин покрыты слоем серебра, золота или их сплавов. Прохождение магнитного потока через воздух увеличивает магнитное сопротивление реле и существенно снижает его чувствительность. Чувствительность герконового реле увеличивается в 1,5-2,0 раза, если оно помещается в ферромагнитный экран и внешний магнитный поток проходит по нему. Экран выполняется в виде трубки или П-образной пластины. Кроме того, экран защищает реле от влияния внешних магнитных полей.

рис. 6. Герконовое реле.

Герконовое реле может быть многоконтактным, в таком реле одна намагничивающая обмотка охватывает несколько герконов. При срабатывании подобных реле контакты герконов замыкаются неодновременно. Это объясняется разбросом параметров герконов и неоднородностью магнитного поля. Кроме того, при срабатывании первого геркона его магнитное сопротивление резко уменьшается и неравномерность распределения магнитных потоков между отдельными герконами возрастает.

Герконовые реле с памятью сохраняют положение контактов после прекращения действия управляющего сигнала, реле без памяти, обеспечивают возврат контактов в разомкнутое (исходное) состояние после снятия управляющего сигнала.