Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ВЛАДИМИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени Александра Григорьевича и Николая
Григорьевича Столетовых»
Кафедра «Автоматизация технологических процессов»
РЕФЕРАТ
по дисциплине
«элементы и устройства автоматики»
На тему
«Поляризованное электромагнитное реле»
Выполнил:
ст. гр. ЗАсд-111
Рубцов Р.С.
Принял:
Назаров А.А.
Владимир 2013
Содержание:
Введение…………………………………………………………………………..3
1. Разновидности реле………………………………………………….…………5
2. Поляризованное электромагнитное реле……………………………………..8
3. Применение реле…………………………………………………...………….9
Заключение……………………………………………………………...….…….14
Список используемой литературы…………………………………..….………15
Введение
Реле (франц. relais, от relayer — cmeнять, заменять), устройство, содержащее релейный элемент и предназначенное для осуществления скачкообразных изменений состояния какой-либо электрической цепи в результате заданных входных воздействий. Обычно число рабочих состояний управляемой цепи ограничено двумя или (реже) тремя. Часто название "Реле" применяют также по отношению к устройствам релейного действия, производящим изменение состояния пневматических, гидравлических или др. цепей, а иногда — к одному релейному элементу. Исторически название "Реле" было впервые применено к электромагнитным Реле, которые использовались с целью усиления электрических телеграфных сигналов, ослабленных в длинных линиях передачи, до значений, достаточных для работы телеграфных аппаратов.
Соответственно области техники, в которой Реле находят применение, различают телеграфные, телефонные, авиационные и др. типы Реле. В соответствии с физической природой внешних явлений, вызывающих действие Реле, их делят на электрические (с дальнейшим подразделением на Реле тока, напряжения, мощности, сопротивления, частоты и т. д.), механические (Реле перемещения, скорости, ускорения, давления, уровня и др.), тепловые, оптические, акустические, химические, магнитные и т.д. В зависимости от выполняемых ими функций различают Реле защиты, контроля, управления, сигнализации и др. В названии Реле часто указываются особенности его основных органов (электромагнитное, магнитоэлектрическое, электротермическое, контактное, бесконтактное, биметаллическое, соленоидное и т. п.) или конструкции Реле в целом (герметичное, негерметичное). Реле может управлять одновременно несколькими независимыми электрическими цепями. Исполнительными органами Реле долгое время были исключительно контакты. С 50-х гг. 20 в. в конструкциях Реле применяют магнитонасыщенные элементы (магнитные усилители) и полупроводниковые приборы (транзисторы, тиристоры), не требующие для управления электрическими цепями механических перемещений.
В середине 70-х гг. самыми распространёнными остаются электромагнитные Реле. Схема простейшего электромагнитного Реле показана на рис. Оно срабатывает в результате взаимодействия ферромагнитного якоря с магнитным полем обмотки, по которой идёт ток. При определённой величине тока в обмотке Р. якорь притягивается к сердечнику, производя переключение контактов в управляемой цепи.
Особую группу Р. составляют реле времени, которые в релейных устройствах выполняют функции задержки времени при передаче внешних воздействий вне или внутри релейного устройства.
Разновидности реле
По начальному состоянию контактов выделяются реле с:
Нормально замкнутые контакты - такая конструкция устройства, которая в пассивном состоянии имеет замкнутые контакты. Например, в качестве выключающей кнопки по соображениям безопасности используется кнопка с нормально замкнутыми контактами, которая в ненажатом состоянии обеспечивает подачу электрического напряжения. При нажатии на кнопку напряжение кратковременно отключается, что приводит к выключению устройства, но то же самое происходит и при обрыве подключающих кнопку проводов. При использовании нормально разомкнутой кнопки было бы невозможно выключить устройство при обрыве подключающих проводов.
По типу управляющего сигнала выделяются реле:
Постоянного тока;
Переменного тока.
По допустимой нагрузке на контакты.
По времени срабатывания.
По типу исполнения:
Герконы различаются также по конструктивным особенностям. Они бывают сухими (с сухими контактами) и ртутными, в которых капля ртути смачивает контактирующие поверхности, уменьшая их электрическое сопротивление и предотвращая вибрацию пластин в процессе работы.
По контролируемой величине:
Обозначение на схемах
На схемах реле обозначается следующим образом:
1 — обмотка реле (управляющая цепь), 2 — контакт замыкающий, 3 — контакт размыкающий, 4 — контакт замыкающий с замедлителем при срабатывании, 5 — контакт замыкающий с замедлителем при возврате, 6 — контакт импульсный замыкающий, 7 — контакт замыкающий без самовозврата, 8 — контакт размыкающий без самовозврата, 9 — контакт размыкающий с замедлителем при срабатывании, 10 — контакт размыкающий с замедлителем при возврате.
Поляризованное электромагнитное реле
Поляризованное электромагнитное реле отличается от нейтрального наличием постоянного магнита. В нем два магнитных потока: рабочий, создаваемый обмотками, по которым протекает ток, и поляризующий, создаваемый постоянным магнитом.
Поляризованное реле состоит из стального сердечника (ярма) с двумя намагничивающими катушками, подвижного стального якоря, имеющего контакты слева и справа, двух подвижных контактов и постоянного магнита. Магнитный поток этого постоянного магнита Ф; проходит через якорь, а затем разветвляется: влево – Ф1 и вправо – Ф2 по ярму. В электромагнитном поляризованном реле имеются два независимых потока: Ф0, создаваемый магнитом, и рабочий (управляющий) поток Ф3, образованный катушкой электромагнита. Величина Ф0 остается постоянной, а Ф3 зависит от значения и направления тока в катушке, а также от величины воздушных зазоров между подвижным якорем и полюсами неподвижного сердечника. Изменением воздушных зазоров слева и справа изменяется сила тяги якоря.
Якорь этого реле может занимать три положения.
Если тока в обмотках электромагнита нет, якорь находится в нейтральном, среднем положении; так как это положение неустойчиво, якорь удерживается в нем специальными пружинами. Если снять пружины, то реле преобразуется в двухпозиционное.
При прохождении постоянного тока данного направления магнитный поток электромагнита Ф в одной части сердечника будет складываться с магнитным потоком постоянного магнита, а другой – вычитаться из него, поэтому якорь притягивается в ту или другую сторону и замыкает соответствующие контакты.
При изменении направления тока магнитные потоки будут складываться в другой части сердечника.
Поляризованные реле обладают высокой чувствительностью, большим коэффициентом усиления и малым временем срабатывания, поэтому их применяют в схемах маломощной автоматики в тех случаях, когда требуется большая чувствительность или быстродействие.
Применение реле
Все области применения реле достаточно сложно перечесть – они используются в машиностроении и автомобилях, практически во всех отраслях промышленности и бытовых приборах, при ликвидациях некоторых видов аварий техногенного характера (например, для откачки воды, в случае прорыва трубы или затопления кого-нибудь помещения). Это достаточно универсальное изделие, замену которому на данный момент сложно найти.
В зависимости от функций, которые выполняют реле, различаются они и по своим габаритам: от промышленных махин до маленьких приборчиков размером меньше спичечного коробка (предназначенные для использования в малогабаритных бытовых приборах, радиопередатчиках). От размера и функции, которую будет выполнять реле, напрямую зависит его цена. Данный прибор может стоить от нескольких долларов до нескольких тысяч условных единиц.
В настоящее время в электронике и электротехнике реле используют в основном для управления большими токами. В цепях с небольшими токами для управления чаще всего применяются транзисторы или тиристоры. При работе со сверхбольшими токами (десятки-сотни ампер; например, при очистке металла методом электролиза) для исключения возможности пробоя контакты управляемой цепи исполняются с большой контактной площадью и погружаются в масло (так называемая «масляная ячейка»).
Реле до сих пор очень широко применяются в бытовой электротехнике, в особенности для автоматического включения и выключения электродвигателей (пускозащитные реле), а также в электрических схемах автомобилей. Например, пускозащитное реле обязательно имеется в бытовом холодильнике, а также в стиральных машинах. В этих устройствах реле намного надёжнее электроники, так как оно устойчиво к броску тока при запуске электродвигателя и, особенно, к сильному броску напряжения при его отключении.
Реле промежуточные электромагнитные серии ПЭ-36, ПЭ-37 применяются в цепях управления электроприводами переменного тока напряжением до 440 В частоты 50 и 60 Гц и в цепях постоянного тока напряжением до 220 В, являются комплектующими изделиями.
Структура условного обозначения
ПЭ-ХХ-ХХХ Х3:
ПЭ - промежуточные электромагнитные реле;
ХХ - серия (36 - под пайку проводов, под скрутку, под фастон;
37 - под винтовой зажим);
Х - способ присоединения внешних проводов (только для реле
ПЭ-36):
1 - с ламелями под пайку,
2 - с ламелями под скрутку,
3 - с ламелями под фастон;
ХХ - сочетания замыкающих и размыкающих контактов реле:
80 - с 8 замыкающими,
62 - с 6 замыкающими и 2 размыкающими,
44 - с 4 замыкающими и 4 размыкающими,
42 - с 4 замыкающими и 2 размыкающими,
24 - с 2 замыкающими и 4 размыкающими,
22 - с 2 замыкающими и 2 размыкающими;
Х3 - климатическое исполнение У, Т и категория размещения по
ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.
Типовая практика применения мощных электромагнитных реле — это коммутация нагрузок на переменном токе 220 В или на постоянном токе от 5 до 24 В при токах коммутации до 10–16 А. Обычными нагрузками для контактных групп мощных реле являются нагреватели, маломощные электродвигатели (например, вентиляторы и сервоприводы), лампы накаливания, электромагниты и прочие активные, индуктивные и емкостные потребители электрической мощности в диапазоне от 1 Вт до 2–3 кВт.
Реле тока РЭ13 предназначены для применения в схемах НКУ электроприводов и являются комплектующими изделиями.
Реле промежуточные типа РПК1-011 (021, 031) предназначены для применения в качестве комплектующих изделий в стационарных установках, в основном в схемах управления электроприводами при напряжении до 440 В постоянного тока и до 660 В переменного тока частотой 50 и 60 Гц.
Структура условного обозначения
РПК1-0Х1 Х4:
РПК - реле промежуточное комплектующее;
1 - номер модели;
0Х1 - модификация реле в зависимости от общего числа
контактов:
011 - 4 (4р), 021 - 8 (6з + 2р), 031 - 12 (9з + 3р);
Х4 - климатическое исполнение (УХЛ, О) и категория размещения
по ГОСТ 15150-69. Примечание: з - замыкающий контакт, р - размыкающий контакт.
Условия эксплуатации
Реле изготовляются в климатических исполнениях УХЛ4 для районов с умеренным и холодным климатом и О4 для районов с тропическим климатом. Допускают эксплуатацию в следующих условиях:
Высота над уровнем моря не более 2 000 м.
Температура окружающей среды от минус 40 до 55°С для исполнения УХЛ и от 1 до 55°С для исполнения О.
Относительная влажность окружающей среды не более 65% при температуре 20°С для исполнения УХЛ и 80% при температуре 27°С для исполнения О. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Вибрационные нагрузки в диапазоне частот 1-100 Гц с максимальным ускорением 1 g. Многократные ударные нагрузки с ускорением 3 g с продолжительностью удара 2-20 мс. Рабочее положение реле в пространстве вертикальное, допускается отклонение от рабочего положения не более 5° в любую сторону. Реле должны устанавливаться в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями (категория 4) и не предназначены для применения на подвижных средствах наземного, водного и воздушного транспорта.
Заключение
В современном машиностроении реле практически невозможно заменить в тех устройствах, использующих электричество, где происходят большие перепады напряжения или силы тока в момент их пуска или завершении работы. Как наиболее удачные примеры из повседневной жизни приведем работу холодильника, стиральной машины, электрического чайника.
В заключение отметим, что сейчас современная электроника наступает, и реле постепенно теряет свои позиции, но, с другой стороны, при дальнейшем развитии техники производства самого реле, оно получает новые возможности по применению.
К неоспоримым достоинствам реле можно отнести простоту изготовления устройства, возможность встраивания практически в любую электрическую цепь, очень высокую надежность за счет простоты устройства, также то, что реле имеет возможность работать автономно и на дистанционном управлении.
Список используемой литературы: