Releu intermediar: cum funcționează, marcaj și tipuri, nuanțe de reglare și conectare

Cea mai mare parte a schemelor electrice sunt proiectate și utilizate în sisteme de curent slab. Scopul principal al acestor scheme este transformarea semnalelor de intrare conform unui algoritm prestabilit.

Pentru izolarea galvanică a circuitelor de tensiune joasă și de tensiune nominală mai înaltă se utilizează releul intermediar. Datorită dimensiunilor reduse și fiabilității, aceste dispozitive sunt larg răspândite în diverse domenii.

Destinația și funcțiile dispozitivului

Acest tip de comutator este un element auxiliar în circuitul electric. Multifuncționalitatea modelelor permite utilizarea lor în scheme automatizate, de protecție și de reglare.

Este utilizat în cazurile când este necesară închiderea sau deschiderea sincronă a mai multor circuite electrice autonome, cu alte cuvinte – multiplicarea canalelor conductoare.

Schema de conectare a butonului de avarie al automobilului: prin intermediul unei linii de contact a releului electromagnetic se poate realiza deconectarea comutatorului, iar prin a doua – se poate reproduce o avertizare sonoră în unitatea de semnalizare.

Contactorul poate fi utilizat și ca regulator al unui releu mai puternic, prin care se realizează comutarea unui circuit de înaltă tensiune.

Să luăm, de exemplu, o astfel de situație: este necesară alimentarea cu curent a bobinei de inductanță a întrerupătorului, unde valoarea maximă instantanee a forței electromotoare la conectare este de 63 A. Cu toate acestea, nu este posibil să se realizeze această sarcină utilizând un singur aparat electromagnetic.

Prin urmare, inițial este necesar să se alimenteze bobina miezului dispozitivului de separare, care utilizează propriile conexiuni, să se activeze contactorul cu o putere mai mare, căruia i se va încredința sarcina de a comuta o cantitate mai mare de energie electrică.

De asemenea, piesa poate fi utilizată pentru a crea o întârziere artificială a acțiunii releului de protecție sau, după cum se spune, pentru formarea unei temporizări.

Construcția dispozitivului

Dispozitivele electromagnetice se conectează la circuitul electric care efectuează controlul sau reglarea produselor conectate la nodul de putere, pentru transformare. Pornirea poate fi realizată prin influența unor factori de diferite tipuri: alimentare electrică, energie luminoasă, presiune hidrostatică sau presiunea gazului.

Dispozitivul constructiv al releului electromagnetic: 1 – arcul; 2 – armătura mobilă; 3 – tijă feromagnetică (miez); 4 – bobina; 5 – baza; 6 – unul sau mai multe contacte fixe; 7 – organul de execuție.

Conform standardelor, cel mai simplu dispozitiv de contact este coordonat de trei secțiuni principale: de percepție, intermediară și de execuție. Fiecare dintre acestea este reprezentat de un mecanism individual, responsabil pentru anumite acțiuni în sistemul de comutație.

Elementul primar, așa-numitul element sensibil, reacționează la parametrul de intrare și îl transformă într-o mărime fizică necesară pentru funcționarea contactorului.

Un astfel de mecanism de percepție este implementat într-o bobină electromagnetică cu miez — marcat cu numărul 4 pe schemă. În funcție de rețea, la acesta poate fi conectată fie tensiune alternativă, fie tensiune continuă.

Veriga intermediară începe analiza comparativă a mărimii transformate cu eșantionul prestabilit. Imediat ce se atinge valoarea setată, nodul transmite semnalul mecanismului sensibil către elementul de execuție. Această secțiune este formată din arcuri de opoziție (1) și amortizoare.

Elementele de amortizare din contactor sunt utilizate pentru eliminarea oscilațiilor segmentelor mobile, iar în releul de timp – pentru asigurarea intervalului de timp necesar.

În partea de execuție, prin intermediul liniilor de comutație (6), situate pe carcasă deasupra blocului de borne, se reproduce influența asupra liniei subordonate și contactele se închid.

Principiul de funcționare al contactorului

Algoritmul de funcționare al acestui tip de releu implică utilizarea forțelor electrodinamice create în feromagnetic în timpul trecerii curentului electric prin spirala spirelor firului izolat al bobinei.

În funcție de caracteristicile tehnice ale comutatorului și de numărul conexiunilor de contact plasate în el, armătura fie le închide, fie le deschide.

Poziția inițială a plăcii în formă de L (armătură) este fixată de un arc. Aplicând curent la electromagnet, armătura, împreună cu contactul de comutație aflat pe ea, învinge forțele arcului și se trage către câmpul magnetizat.

În timpul deplasării, brațul situat pe planul de contact, prinde schema de contact inferioară, deplasând-o în jos. Dacă alimentarea cu electricitate la bobină încetează, arcul trage înapoi jugul și dispozitivul revine la forma sa inițială.

Să examinăm, pe un exemplu, cum funcționează un releu de tip electromagnetic într-un automobil.

Dacă acesta este conectat la un motor asincron trifazat, se vor produce următoarele acțiuni:

1. Start – activarea semnalizării.
2. Acționarea demarorului.
3. Închiderea ultimei perechi de contacte duce la pornirea mecanismului motorului.

În plus, tocmai releul este responsabil pentru oprirea motorului la întreruperea reversului. Astfel, se elimină problema opririi bruște a motorului.

Pentru recunoașterea tipului de contactor electromagnetic, în producție se utilizează valori de marcare, constând dintr-un set de litere și cifre, aplicate pe dispozitiv.

De asemenea, este important de știut că releul electromagnetic poate fi dotat cu mai multe grupuri de contacte de reglare. Numărul acestora depinde în totalitate de destinația modelului specific al dispozitivului.

Varietăți de comutatoare intermediare

Contactoarele de tip intermediar degrevează dispozitivele principale de acționare. În caz contrar, condițiile de stingere a arcului electric ar deveni mai stricte, ceea ce ar face nerentabilă producția unor surse atât de puternice precum centralele termoelectrice (CTE).

Metodele de conectare utilizate

Clasificarea comutatoarelor electromagnetice se realizează în funcție de principalele trăsături și caracteristici, și anume:

• după modul de conectare;
• particularități de construcție – numărul și tipul înfășurărilor, precum și cantitatea, starea și puterea liniilor de contact;
• după principiul de funcționare;
• după timpul de acționare și revenirea în poziția inițială.

În funcție de destinație, contactoarele sunt fabricate cu înfășurare de tensiune sau de curent, ori cu ambele variante simultan. Se evidențiază două metode unificate de conectare a acestora.

Dispozitivul electromagnetic trebuie să se conecteze nu doar în regimul standard de funcționare a sursei de alimentare, ci și la parametri de avarie, funcționând la scăderea curentului până la 40%

Primul tip de conectare – în serie. Dispozitivul este conectat în serie în secțiunile înfășurărilor altor dispozitive și funcționează de la curentul care circulă prin circuitul acestui traseu.

Următorul – în derivație (șunt). Se conectează la valorile nominale de tensiune ale sursei de curent operativ.

Caracteristicile constructive ale dispozitivului

Particularitățile dispozitivului presupun variante cu o singură spiră a înfășurării de tensiune sau de curent (RP-23, RP-252), cu două (RP-11) și, mai rar, cu trei.

Releele de curent continuu (RP-23) se produc pentru următoarele valori nominale de tensiune: 12, 24, 48, 110 și 220 V, iar cele de curent alternativ (RP-24) – 127, 220 și 380 V.

Dispozitivul RP-23: electromagnet cu înfășurare, armătură cu tijă, contacte fixe și mobile, arc, placă de reglare. Contactorul este montat pe un soclu și acoperit cu o carcasă.

Comutatoarele de tip RP-23 și RP-24 sunt destinate funcționării pe curent galvanic și au câte 5 linii de contact, care pot fi utilizate în diferite combinații. Diferențele dintre ele constau în construcția lor.

Al doilea tip de dispozitive este echipat cu un indicator mecanic de declanșare încorporat. Puterea lor consumată la tensiunea de bază este de 6 W. Seriile RP-25 și RP-26 funcționează exclusiv pe curent alternativ și sunt construite într-un mod similar ca și dispozitivele anterioare.

Elementul suplimentar – o spiră scurtcircuitată pe miezul cu bobină, destinată eliminării vibrațiilor părții mobile a mecanismului. Energia lor consumată este aceeași – 10 W.

În ultimul timp, SRL ChEAZ (fabrica de producere a aparatelor electrice din Ceboksary) în loc de modificările menționate mai sus, își reorientează producția către modele modernizate. Acestea sunt comutatoarele RP16-1 (curent galvanic) și RP16-7 (curent alternativ), echipate cu două grupuri de contact de deschidere și patru grupuri de contact de închidere.

Distribuitorul de nouă generație RP16-7 este destinat includerii în scheme selective de protecție și automatizare pentru comutarea sarcinii electrice.

Dispozitivele periferice cu două și trei înfășurări sunt de obicei utilizate în mai multe cazuri.

Să analizăm ce sarcini rezolvă și ce tip de aparat este necesar pentru aceasta:

1. Atunci când este necesară activarea modului de funcționare de la curent și menținerea de la tensiune, de exemplu, seria RP-232 cu o înfășurare de lucru cu un singur spire.
2. Dacă este necesară acționarea dispozitivului de la tensiune și abținerea de la electricitate – RP-233 cu două spire de curent de menținere.

În același mod, în locul contactoarelor descrise mai sus, ChEAZ introduce noi modele RP-16-2 – RP16-4 și RP17-1 – RP17-5.

Principiul de funcționare al comutatoarelor

Dispozitivele de contact sunt utilizate în segmentul de comunicații și automatizare. În funcție de principiul de funcționare, ele se împart în tipuri neutre și polarizate (cu impuls).

Diferența principală dintre ele – în primele, deplasarea armăturii nu este subordonată polarității semnalului de comandă, iar în celelalte – dimpotrivă, depind direct de direcția de mișcare a particulelor încărcate în înfășurare.

Întrerupătoarele neutre au cel mai simplu dispozitiv, format din două sisteme: de tip contact și magnetic. În grupul de contact există două contacte fixe și un contact mobil generalizat. Ansamblul magnetic este format din armătură, electromagnet și jug.

Schema releului electromagnetic de tip neutru: c) cu armătura trasă în interiorul bobinei. Dacă semnalul de comandă se află la distanța maximă – armătura este îndepărtată de miez – o pereche de contacte este închisă, iar cealaltă – deschisă.

În plus, releele electromagnetice sunt împărțite după caracterul mișcării armăturii: unghiular (cu plutitor) și de atragere. Pentru reducerea forțelor rezistive ale canalului magnetic de aer dintre placa mobilă și miez. Ultimul este echipat cu un vârf polar.

Astfel de scheme electrice cu relee sunt utilizate în sistemele de comandă ale mașinilor-unelte și mașinilor de producție. RES-6 este unul dintre reprezentanții contactoarelor de curent slab din clasa neutră. Dispozitivul poate avea un aspect bistabil sau monostabil. Tensiunea nominală de funcționare este de 80-300 V, curentul de comutare – 0,1-3 A.

Categoria de impulsuri este compusă din aceleași sisteme. Cu toate acestea, secțiunea magnetică a releelor de impulsuri este suplimentar echipată cu două bare cu înfășurare, precum și cu o tijă de contact și un magnet permanent care creează un flux polarizant.

Datorită acestui tip de alimentare, direcția forței electromagnetice care acționează asupra armăturii se schimbă în funcție de direcția fluxului de forță în bobină.

Construcția releului polarizat IMȘ1-0,3: bobină, magnet permanent cu prelungitoare polare și o placă, suport, arc, linii de conectare. Creșterea rapidității de reacție a dispozitivului se realizează datorită materialului din care este fabricat miezul – tabla de oțel.

Contactoarele IMȘ1-0,3 sunt larg răspândite ca mecanism de releu de cale în schemele de protecție prin impulsuri (RZ) ale curentului galvanic. IMVȘ-110 sunt utilizate în circuite de curent alternativ. Din punct de vedere tehnic, acesta constă dintr-un pod de diode care transformă forța alternativă într-o valoare constantă.

Timpul de acționare și de revenire

Timpul de acționare al mecanismului intermediar (t de atragere) – perioada de la momentul primirii comenzii de acționare până la începutul creșterii parametrilor de ieșire. Această valoare este complet determinată de particularitățile constructive ale releului, schema de conectare a acestuia și semnalul de intrare.

Timpul de deconectare (t de eliberare) – intervalul de la aplicarea semnalului de oprire până la atingerea valorii minime a parametrului de ieșire.

Schema blocului de întârziere la acționarea releului RP18. Procesul de întârziere este asigurat prin intermediul schemelor semiconductoare, la ieșirea cărora sunt conectate înfășurările releului.

Pentru tipul de releu considerat se impun cerințe sporite privind rapiditatea de acțiune.

În funcție de intervalul de timp de acționare, dispozitivele sunt clasificate după cum urmează:

• cu acțiune rapidă – timp de întârziere la atragere și deconectare până la 0,03 s (de exemplu, REP37-13, RP 17-4M);
• normale – 0,15–0,20 s (seria RE);
• lente – 1,0-1,5 s (NMM4–250, NMM4–500);
• temporare – mai mult de 1,5 s (RP18-2-RP18-5).

Pe piață, aceste modificări sunt oferite de diverși producători. Prin urmare, în funcție de marcă, construcția releului poate diferi nesemnificativ. Cu toate acestea, cu ajutorul marcajului aplicat pe dispozitiv, se pot determina exact parametrii produsului.

Ce ne spune marcajul?

În marcajul contactoarelor este indicat setul complet de date privind destinația și particularitățile constructive, inclusiv informații despre execuția climatică.

Descifrarea modelului TKE520DG: dispozitiv cu întârziere a înfășurării până la 30 V, iar a contactelor – până la 5 A, există două contacte de închidere, prin construcția aparatului este prevăzut un regim de funcționare de lungă durată, realizat ermetic.

Să examinăm în detaliu structura notației convenționale pe exemplul PE41(N) (*)(*)(*)(*)(*)/(*)(*)(*)(*)5:

1. REP — releu electromagnetic intermediar.
2. 37 (N) – numărul dezvoltării.
3. (*) — denumirea tipului de curent în circuitul înfășurării de acționare: 1 — curent continuu; 2 — curent alternativ.
4. (*) — tipul întârzierii: 1 — întârziere la conectare; 2 — întârziere la deconectare.
5. (*) — valoare în funcție de numărul de înfășurări;
6. (*)(*) — valoarea numerică a contactelor de închidere și de deschidere;
7. (*)(*) — tensiunea sau curentul înfășurării de putere: continuu (D) și alternativ (A);
8. (*)(*) — denumirea tensiunii electrice a înfășurărilor de menținere;
9. (*) — tipul și tehnologia de conectare a liniilor conductoare posterioare: 1 – cu lamele pentru lipit; 2 – montaj cu fixare cu șuruburi; 3 – fixare cu borne la o clemă detașabilă.
10. (*)5 — execuția climatică și categoria de amplasare conform GOST: UH — moderat-rece; V — pentru toate climatele.

La alegerea modelului necesar de dispozitiv de comutare se iau în considerare nu numai parametrii săi electrotehnici, ci și mediul în care va funcționa.

Selectarea contactorului se face pe baza caracteristicilor cerute: tensiunea de alimentare (V), puterea consumată (W), curentul comutat (A), grupurile de contacte, timpul de acționare (s), dimensiunile.

În ciuda calității înalte prevăzute a comutatorului, dezavantajul principal constă în sistemul de contacte. Se presupune că un grup de contacte curat poate exista doar în condiții ermetice de vid. Dacă însă acționează principalul factor negativ – contactul cu aerul – pe acestea începe să se formeze o peliculă de oxid.

Nuanțe privind conectarea și reglarea

După instalarea mecanismului intermediar, acesta trebuie conectat la schemei electrice. Pentru aceasta vor fi utilizate contactele bobinei, precum și elementele de legătură suplimentare. De obicei, dispozitivul are mai multe perechi de contacte: NO – normal deschise și normal închise (NC).

Distribuția grupurilor în schema electrică prezentată: 10-11 – contacte normal închise; 11-12 – contacte normal deschise; contactele 1 (fază) – 3 (neutru) – tensiunea de alimentare a releului.

În prima poziție se presupune întreruperea completă a alimentării cu semnal a bobinei. Deoarece aceasta nu are polaritate, conexiunea interioară a grupului de contacte poate fi realizată într-o ordine haotică.

Pentru conectarea mecanismului de ansamblu, să examinăm instrucțiunile schematice. Tensiunea preconizată în bobină poate fi: 12, 24 sau 220 V.

Schema electrică a aparatului fără conectare la rețea. Instalarea acestuia se realizează în schemele de comandă și automatizare. Locația – între executantul principal și sursa sarcinii.

Reglarea pornitorului electronic o vom analiza pe exemplul celui mai răspândit model RP-23.

Procesul constă în următoarele etape:

1. Verificând tensiunea de pornire și de revenire cu alimentarea sursei de curent galvanic la bobină, efectuăm o reglare treptată.
2. În momentul atragerii armăturii, nodul mobil al sistemului trebuie să aibă o cursă comună de 0,1-1,5 mm. Prin metoda îndoirii tijei pe placa în formă de L, efectuăm procedura de corectare.
3. Între contactul activ și cel inactiv, nivelul jocului se stabilește în limitele valorilor 1,5-2,5 mm. Reglarea curburii se realizează prin apăsarea echerului contactelor fixe și a opritorului superior al sistemului mobil.
4. La poziționarea finală a armăturii (închidere), căderea contactelor inactive va fi de 0,3-0,4 mm.
5. În mijlocul planului, contactele mobile și fixe trebuie să coincidă. Corectarea se efectuează prin deplasarea plăcii și a bridei de ghidare.

Prin aceeași metodă se reproduce și reglarea parametrilor releului RP-25, însă se exclude jocul dintre bobină cu miez și armătură în stare atrasă.

Concluzii și material video util pe această temă

Principiul de funcționare a releului electromagnetic, unde se aplică, de asemenea sunt examinați indicatorii principali de fiabilitate ai aparatelor. Mai multe detalii în materialul video:

După ce ați ales modelul necesar al dispozitivului, trecem la conectarea și reglarea acestuia. Principalele nuanțe sunt descrise în materialul prezentat:

Dezvoltările tehnologice ale construcțiilor releelor intermediare au fost întotdeauna orientate spre reducerea masei și dimensiunilor, precum și creșterea gradului de fiabilitate și confort la montarea aparatelor. În final, contactoarele mici au început să fie amplasate într-o carcasă etanșă, umplută cu oxigen comprimat sau cu adaos de heliu.

Datorită acestui fapt, elementele interne au o durată de exploatare mai mare, executând neîntrerupt toate comenzile încredințate.

Povestiți-ne cum ați ales dispozitivul intermediar de decuplare pentru rețeaua electrică domestică. Împărtășiți propriile criterii de selecție. Scrieți, vă rog, comentarii în blocul de mai jos, postați fotografii pe tema articolului, adresați întrebări.