Анализ электромагнитных реле

Анализ схемы подключения и распределения электропроводки при однофазном питании. Электрические реле как устройства для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу извне. Особенности электромагнитных реле с магнитоуправляемыми контактами.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

электромагнитный реле однофазный питание

Основные направления экономического и социального развития предусматривают интенсивное развитие автоматизации и роботизации всего народного хозяйства страны, повышение энерговооруженности труда.

Решение этих задач непосредственно связано с совершенствованием электрооборудования промышленных установок, со степенью автоматизации технологических линий и участков производства, с качеством обслуживания, от которого зависят бесперебойность и ритмичная работа предприятия.

Политика нашей страны направлена на то, чтобы совершенствовать систему образования с учётом потребностей ускорения социально-экономического развития, требований выдвигаемых прогрессом науки и техники.

Чтобы обслуживать электрооборудование, соответствующее современному уровню развития науки и техники, электромонтёр должен обладать знаниями по устройству электрических двигателей, аппаратов защиты и управления, иметь представление об особенностях работы полупроводниковой техники и устройств автоматики, уметь разбираться в системах электрооборудования технологических установок и устройств и т.д. Цель выпускной квалификационной работы - овладеть необходимым комплексом знаний в области электромагнитных реле.

1. Электрические реле

Электрические реле - устройства для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу извне. Любое релейное устройство, как и реле для коммутации электрических цепей, состоит из релейного элемента (с двумя состояниями устойчивого равновесия) и группы электрических контактов, которые замыкаются (или размыкаются) при изменении состояния релейного элемента.

Реле широко применяются в устройствах автоматического управления, контроля, сигнализации, защиты, коммутации и т.д. Наиболее распространены коммутационные реле, реле давления, перемещения, расхода, реле времени, защитные реле.

Реле состоит обычно из трёх функциональных органов: чувствительного, воспринимающую входную величину и преобразовывая её в электрическую; сравнения преобразованной величины с эталоном, который при движении заданного значения передаёт воздействие на исполнительный орган; исполнительного, который воздействует на управляемую электрическую цепь.

По характеру воздействующей величины реле делятся на электрические (реагирующие на электрический ток или напряжение), тепловые (реагирующие на температуру), механические (реагирующие на давление или перемещение), оптические (реагирующие на силу света), акустические (реагирующие на силу звука).

По принципу действия исполнительного органа реле делят на контактные и бесконтактные.

Контактные реле воздействуют на управляемую электрическую цепь с помощью замыкания и размыкания контактов.

Бесконтактные реле осуществляют управление путем резкого изменения значения параметра исполнительного органа, включенного в управляемую электрическую цепь (изменение резистивного, индуктивного сопротивления).

По принципу действия исполнительного органа контактные реле разделяются на электромагнитные, поляризованные и индукционные. К бесконтактным реле относятся магнитные реле, полупроводниковые и др.

По характеру входных параметров реле могут реагировать на максимальное или минимальное значение воздействующих величин, на разность величин, на значение и направление и т.п.

2. Реле управления в электрических цепях

С помощью реле осуществляется управление в электрических цепях, мощность которых значительно превышает мощность управления реле. Это свойство реле характеризуется коэффициентом управления по мощности ку =Ру/Рср, где Ру - мощность в управляемой цепи, Рср - мощность, которую необходимо подвести к реле для приведения в действие исполнительного органа.

Быстродействие реле характеризуется временем срабатывания tср это интервал времени с момента подачи управляющего сигнала до полного срабатывания исполнительного органа (замыкания или размыкания цепи).

В таблице 2.1 даны ку, tср некоторых типов реле.

Таблица 2.1 - Типы реле

Максимальное значение мощности Рср ограничивается в контактных реле дугой и нагревом при размыкании и замыкании контактов используют шунтирование RC-цепью, через которую ток проходит только в переходном (в момент замыкания и особенно при размыкании контактов).

Рисунок 2.2. - Схема RC- цепью

Основным требованием к реле является надежность их работы. Надежность контактных реле в значительной степени зависит от работы контактов, бесконтактных реле - от работы электронных приборов.

Бесконтактные реле работают более надежно, чем контактные. Но контактные реле можно эксплуатировать при значительных колебаниях температуры (-80є С - +250єС), они не чувствительны к радиационным воздействиям, обеспечивают полный разрыв управляемой электрической цепи.

3. Электромагнитные реле

Реле -- это элемент автоматического устройства, который при воздействии на его вход внешних физических явлений скачкообразно принимает значение выходной величины. Этих значений, чаще всего у выходной величины бывает два: например, в электромагнитном реле два устойчивых состояния контактов - замкнутое и разомкнутое.

Электромагнитное реле реагирует на изменение каких-либо определенных параметров замыканием или размыканием своих контактов. Контакты реле включаются в цепь, которая осуществляет контроль или управление аппаратами, включенными в силовую цепь, для коммутации, например: осуществляет управление контакторами и др.

Реле могут работать под воздействием самых различных факторов: электрического тока, световой энергии, давления жидкости или газа, уровня жидкости и т. п.

По способу присоединения различают первичные, вторичные и промежуточные реле.

Первичные реле включаются непосредственно в цепь управления.

Вторичные реле включаются через измерительные трансформаторы тока или напряжения.

Промежуточные реле работают от исполнительных органов других реле и предназначаются для усиления и размножения сигнала, т. е. распределения воздействия на несколько цепей.

Основными параметрами реле являются:

1 номинальные данные - ток, напряжение, время и другие величины, на которые рассчитаны реле.

2 величина срабатывания - это значение параметра (ток, напряжение, время и пр.), при котором происходит автоматическое действие реле; реле реагирует на тот параметр, на который оно было изготовлено.

3 уставка реле - значение величины срабатывания, на которую отрегулировано данное реле (реле, имеет некоторое количество уставок, фиксирующих величину срабатывания в определенных пределах).

Электромагнитные реле характеризуются следующими основными параметрами:

1 напряжением (током) втягивания, т. е. наименьшим значением напряжения (или тока) на зажимах катушки реле, при котором якорь втягивается;

2 напряжением (током) отпадения - наибольшим значением напряжения (или тока) на зажимах катушки реле, при котором происходит отпадение якоря;

3 коэффициентом возврата реле - отношением напряжения (тока) отпадения к напряжению (току) втягивания.

Электромагнитные реле по времени срабатывания (tср) бывают: безынерционные (tср < 0,001 сек); быстродействующее (tcр < 0,05 сек), нормальные (tср = 0,05 +- 0,15 сек); замедленные (tср = 0,15 +- 1 сек) и реле времени, у которых время срабатыва­ния tср > 1 сек, причем его можно регулировать.

Реле состоит обычно из трех органов:

1 воспринимающего

2 промежуточного

3 исполнительного

Воспринимающий (чувствительный орган) реагирует на входной параметр и преобразует его в физическую величину, необходимую для работы реле; чувствительным органом является, например, катушка реле.

Промежуточный орган сравнивает преобразованную величину с эталоном и по достижении заданного значения передает воздействие воспринимающего органа исполнительному. Промежуточными органами контактных реле являются противодействующие пружины и успокоители. Успокоители применяются для успокоения колебаний подвижных частей, а в реле времени - для получения заданной выдержки времени.

Исполнительный орган воздействует на управляемую цепь; исполнительными органами контактных реле являются контакты.

Рисунок 3.1 - Электромагнитное реле: а-внешний вид; б-схема устройства

Рассмотрю устройство электрического реле, работающего по электромагнитному принципу (рис.3.1). Реле состоит из следующих основных частей: якоря 3, являющегося подвижной частью; сердечника 2, который является неподвижной частью катушки; реле l, насаженной на сердечник магнитопровода; замыкающих контактов 6, размыкающих контактов 5 и пружины 7; при включении катушки якорь реле притягивается, а соединенный с ним шток 4 с металлическими мостиками замыкает или размыкает соответствующие контакты.

4. Поляризованное реле

Поляризованное реле пред...