Электромеханический элемент с релейной функцией преобразования

К этим элементам относятся реле и распределители. Рассмотрим сначала реле. В электрических реле входная и выходная величина электрические. В качестве входной выступает напряжение, ток, ампервитки. В качестве выходной – проводимость. В зависимости от способа изменения величины проводимости (q) участка цепи реле подразделяются на:

контактные. Проводимость изменяется с помощью замыкания (q = qмакс® ¥ ) и размыкания (q = qмин® 0) контактов ;

бесконтактные. Проводимость изменяется за счет изменения внутреннего сопротивления прибора, например, транзистора без видимого разрыва и замыкания цепи нагрузки. Проводимость принимает конечные значения q=qмин и q = qмакс. Здесь мы рассмотрим только контактные реле.

Учитывая тот факт, что переход от одного конечного значения к другому осуществляется скачком, то реле имеет два устойчивых состояния. Элементы с двумя состояниями устойчивого равновесия называются двоичными.

Классификация реле и их конструктивное исполнение

Всякое реле независимо от его вида и назначения имеет воспринимающий орган, реагирующий на входную величину и исполнительный орган, управляющий выходной величиной. В зависимости от принципа выполнения воспринимающих органов электромеханические реле подразделяются так же, как и измерительные приборы:

• электромагнитные:
• переменного тока:
• магнитоэлектрические;
• индукционные;
• электродинамические.

В свою очередь электромагнитные реле постоянного тока делятся на нейтральные – реагирующие только на величину тока и напряжения независимо от полярности; и поляризованные реле, реагирующие как на величину тока и напряжения, так и на полярность включения. Основным элементом автоматики в контактных устройствах является электромагнитное реле. Принцип действия заключается в том, что электромагнитное усилие воспринимающей системы преобразуется в механическое перемещение исполнительной системы, называемое, в зависимости от направления перемещения срабатыванием или отпусканием реле и приводящее в конечном итоге к замыканию или размыканию. (Реле срабатывает и отпускает, а контакты замыкаются и размыкаются).

Электромагнитные реле классифицируются по ряду признаков:

• число входных цепей (однообмоточные и многообмоточные);
• число и типы входных цепей (виды контактов и их количество);
• время действия (быстродействующие, нормальные, замедленные и реле времени);
• форма магнитной цепи (П-образная, Ш-образная и др.);
• вид движения якоря;
  • втяжной якорь (плунжерные) – линейное перемещение якоря;
  • поворотный якорь (в реле времени);
  • клапанный – угловое перемещение;
  • безъякорный.

Втяжные якори используются редко из-за высокой требовательности к ориентировке в пространстве. Поворотные используются в качестве элементов, реагирующих на уровни сигналов и нашли применение в устройствах защиты. Клапанный и безъякорный в основном используются в логической части релейно – контактных схем автоматики.

Для реле используемых только в логической части применяются понятия – начальное и конечное состояние. Для реле используемых в защитах – срабатывание и отпускание.

В устройствах транспортной автоматики и телемеханики чаще всего используют так называемые кодовые и телефонные реле. Те и другие относятся к нейтральным реле постоянного тока клапанного типа и подразделяются на нормальные, быстродействующие и замедленные. Кодовые реле имеют одну или две обмотки в катушке, а телефонные – от одной до трех. Число контактных пружин доходит до 30 у кодовых и 15 у телефонных реле.

Рассмотрим конструкцию кодового реле КДР – 1 (основные элементы) на рис.2.1.

Рис.2.1.

1. медный штифт якоря. Определяет величину минимального воздушного зазора s п между якорем и сердечником, когда последний притянут;
2. якорь;
3. изолированная пластина (толкатель);
4. контактные пружины;
5. отбойная (фиксирующая) пружина;
6. пластины для выводов обмотки;
7. ярмо (магнитопровод);
8. катушка;
9. сердечник;
10. контакты (серебро);
11. каркас катушки.

По взаимодействию с работой катушки, контакты можно разделить на 4 основные группы:

а) замыкающий контакт, который разомкнут при начальном состоянии реле

б) размыкающий контакт, который замкнут при начальном состоянии реле

в) переключающий контакт, который при переходе реле из начального в конечное состояние вначале размыкает размыкающий, а затем замыкает замыкающий.

г) переходный с безобрывным переключением (мостящий).

На схемах:

Направление движения подвижных контактов из начального положения к конечному не устанавливается.

Воспринимающая часть в схемах обозначается

На принципиальной схеме указывается состояние контактов для обесточенных реле.

Контакты, имеющие выдержку времени дополняются следующими обозначениями:

выдержка времени на замыкание замыкающего контакта

выдержка времени на размыкание замыкающего контакта ГОСТ 2.755 – 74 /19/.