Основні теоретичні положення

Реле – це апарат, що здійснює автоматичне переривчасте керування вихідним параметром. Характер переривчастого функціонального зв'язку називають релейним керуванням. У загальному випадку електричне реле – це апарат, у якому при заданому значенні вхідної (яка впливає) електричної величини здійснюється стрибкоподібна зміна вихідної величини.

Класифікація реле:

• за функцією, що виконується;

• за принципом дії;

• за способом включення;

• по фізичній величині, що впливає, на яку реле реагує;

• за станом;

• за принципом взаємодії.

У залежності від функції, що виконують, електромеханічні реле можна умовно розділити на дві групи: логічні і вимірювальні.

Логічні реле – це реле, спрацьовування яких, здійснюється при дискретній зміні вхідного сигналу, при цьому точність його, як правило, не нормується. По функціональному призначенню вони поділяються на: проміжні, вказівні і реле часу.

Вимірювальні реле спрацьовують при досягненні вхідного сигналу строго встановленої величини (уставки реле). Його точність нормується і повинна бути відносно високої. Основною функцією цих реле є контроль якоїсь електричної величини.

За фізичною величиною, що впливає, на яку реле реагує, відрізняють реле: струмові, напруги, потужності, теплові, акустичні, газові, оптичні і т.Д.

За способом включення: первинні, вторинні і проміжні. Первинні реле – сприймаючий елемент включається безпосередньо в контрольовані ланцюги (електромагніт у струмовому реле, поплавець – реле рівня і т.п.). Вторинні реле – сприймаючий елемент включається в ланцюг через вимірювальні трансформатори. Проміжні реле працюють від виконавчих органів інших реле і призначені для посилення або розмноження сигналу.

За принципом взаємодії окремих частин електричних реле відрізняють електромеханічні і статичні (напівпровідникові).

За станом реле: одностабільні (самоповернення у вихідне положення здійснюється після усунення величини, що впливає), двустабільні (реле без самоповернення), поляризовані (реле постійного струму, зміна стану яких залежить від полярності їхньої вхідної величини).

За принципом дії електромеханічні реле поділяються на групи: електромагнітні, магнітоелектричні, електродинамічні, індукційні, електротеплові і т.д.

Основними недоліками електромагнітних реле є: відносна складність конструкції, великі габарити, низька чутливість і швидкодія, вплив на контакти навколишнього середовища.

Зазначених недоліків позбавлені герконові реле, які мають значно більшу чутливість (приблизно 50-150 мВт), більш високу швидкодію (0,5-2 мс), а також значно менші габарити в порівнянні з електромагнітними. Це досягається з'єднанням функцій магнітного кола і контактної системи. В якості елементів, що комутують в герконових реле використовуються герметизовані магнітокеровані контакти-геркони.

Геркон являє собою автономний контактний об'єкт, що змінює своє положення під впливом магнітного поля і не вимагає механічного впливу на нього. Основні переваги герконів це: висока комутаційна зносостійкість (10⁶-10⁹ циклів); невеликий і стабільний опір контактів; висока стійкість до короткочасних перевантажень; низька вартість.

До їхніх недоліків можна віднести: невелику пробивну напругу між контактами; схильність до впливу зовнішніх магнітних полів, невеликі потужності, що комутуються, наявність вібрації при замиканні контактів.

Незалежно від виконуваної функції основною характеристикою електромеханічних реле є характеристика керування (релейна характеристика), що являє собою залежність величини вихідного сигналу (параметра) від вхідного сигналу.

Т ипові релейні характеристики приведені на рис. 5.1.

При плавному підвищенні вхідного сигналу Х, вихідна величина Y не змінюється доти, поки величина вхідного сигналу не досягне величини спрацьовування Х_спр. При Х = Х_спр відбувається спрацьовування реле, внаслідок чого відбувається стрибкоподібна зміна вихідної величини Y. При зменшенні вхідного сигналу вихідна величина не буде змінюватися доти, поки він не знизиться до величини відпускання Х_відп. При Х = Х_відп відбувається відпускання реле, внаслідок чого також відбувається стрибкоподібна зміна вихідної величини Y.