На тему Поляризованное электромагнитное реле
Работа добавлена на сайт samzan.net:
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 - термин, характеризующий состояние контактов реле, кнопок и других переключающих электрических устройств, которые имеют два несимметричных состояния. Одно состояние - пассивное, другое - активное. Например, для кнопки пассивное состояние – не нажатое, а активное - нажатое, для реле пассивное состояние - при обесточенной обмотке, а активное при поданном на обмотку токе.
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.
- Переключающимися контактами.
По типу управляющего сигнала выделяются реле:
Постоянного тока;
- Нейтральные реле: полярность управляющего сигнала не имеет значения, регистрируется только факт его присутствия/отсутствия.
- 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.
- Комбинированные реле: реагируют как на наличие/отсутствие управляющего сигнала, так и на его полярность.
Переменного тока.
По допустимой нагрузке на контакты.
По времени срабатывания.
По типу исполнения:
- Электромеханические реле;
- Электромагнитные реле (обмотка электромагнита неподвижна относительно сердечника);
- Магнитоэлектрические реле (обмотка электромагнита с контактами подвижна относительно сердечника);
- Термореле (биметаллическое);
- Ферродинамические (Герконовые) реле: представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. При поднесении к геркону постоянного магнита или включении электромагнита контакты замыкаются. Герконы используются как бесконтактные выключатели, датчики близости и т. Д. Геркон с электромагнитной катушкой составляет герконовое реле. Существуют также герконы, размыкающие цепь при возникновении магнитного поля, и герконы с переключающей группой контактов.
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:
- Реле напряжения;
- Реле тока;
- Реле мощности;
- Реле пневматического давления;
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:
- Сотеков Б. С., Основы расчёта. и проектирования электромеханических элементов автоматических и телемеханических устройств, М. — Л., 1965.
- Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебник для вузов. — 5-е изд., стер. — М.: Высшая школа, 2007.
- Векторные диаграммы в схемах релейной защиты и автоматики. Практическое пособие, 2009 г. Кузнецов Ф.Д., Алексеев Б.А.
- Гуревич В.И. Электрические реле. Устройство, принцип действия и применения. Настольная книга инженера. — М.: Солон-пресс, 2011.
2. Анализ употребления слов с семантикой части тела во фразеологизмах русского и английского языков
3. Тема 19. ПРИБЫЛЬ ПРЕДПРИЯТИЯ ПОКАЗАТЕЛИ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ 19
4. Реферат Матвій Шестопал Праця Матвiя Михайловича Шестопала яка пропонується увазi читачiв має сумну iс
5. Аналитическая геометрия
6. 5 Лабораторная работа 7
7. г. Комиссия в составе- должн
8. Управління інноваційними проектами Студент Керівник Київ НУХТ 2008 Зміст роз
9. Хозяйство Аравии в ранее средневековье
10. Михаил Таль
11. Психология и педагогика подросткового возрастаПодростковый возраст от 10 до 15 лет остро протекающий пере
12. Обществознание Вступительный Экзамен в РГПУ
13. Економіка Політична економія Предмет політичної економії
14. билет от рубли Дополнительно 1719 января Берлин Уикендтур
15. Межэтнические конфликты на постсовестком пространстве
16. Екатеринбург Рос
17. Украинская средняя общеобразовательная школа Исилькульского района Омской области Конспе
18. а Рейтинг ступінь успішності Примітка пільгова категорія
19. Задание 13 1 Учредитель внес в счет вклада в УК объект ОС оцененный учредителями в 15000 руб
20. Тема проекта- Автоматизированная информационная система Планирование нарядов Автор дипломного пр