Реле - що це таке? Види реле та їх призначення

Робочі процеси сучасного інженерного обладнання, електротехнічної апаратури та побутових приладів передбачають широкі можливості управління. Причому ставка все більше робиться на автоматизацію контролю з мінімальним втручанням операторів. Засоби реалізації таких функцій можуть бути різними, але основу технічної бази формує реле. Що це таке? У стандартному вигляді це пристрій з обмоткою, призначений для замикання і розмикання електричного ланцюга. За цим принципом здійснюється управління в найпростіших системах, але сегмент розвивається і все частіше на ринок виходять більш складні пристрої такого типу, орієнтовані на використання у конкретних сферах.

Загальне пристрій реле

Найпростіша конструкція включає в себе електромагніти, якір, а також сполучну фурнітуру з провідниками. У момент надходження струму до магнітів відбувається зведення якоря з контактами, що призводить до замикання в ланцюзі. Для контролю сили струму і перетворення її в механічну дію використовується пружина. Вона безпосередньо зв'язується з якорем, регулюючи ступінь тиску на контакти. Іншими словами, в залежності від характеристик струму змінюється робочий стан апарату, а разом з ним і контроль цільового обладнання. Наприклад, електромагнітні види реле регуляторів забезпечують незалежне управління котельними установками, насосними агрегатами та іншими системами інжинірингу, включаючи або відключаючи їх силові компоненти. Для більш точної фіксації сигналів ланцюга передбачаються додаткові елементи на зразок резисторів. В той же час можуть застосовуватися і конденсатори, що мінімізують ризики пошкодження чутливих пристроїв з-за стрибків напруги.

Призначення приладу

На базовому рівні реле використовують в якості захисного регулятора, коли ті чи інші робочі параметри системи можуть негативно позначитися на стані устаткування. Класичний приклад – це ті ж електромагнітні регулятори, які виконують свого роду функцію електричного фільтра. При реєстрації напруги чи сили струму ненормативної величини вони автоматично замикаються, тим самим припиняючи небезпечний робочий процес. Тобто захисна функція є базовою і передбачається практично у всіх видах даного приладу. Але в сучасних варіаціях з'являються й інші завдання, обумовлені необхідністю підвищення автономії управління. Якщо розглядати види реле та їх призначення з точки зору користувача, то в списку розв'язуваних завдань будуть наступні:

Оцінка рівнів рідини в резервуарах, басейнах, колбах і т. д.).

Контроль робочих параметрів, серед яких температура і вологість.

Надання даних про витрату енергетичних ресурсів.

Автоматизація обладнання у відповідності з показниками датчиків.

Набір функцій і засоби їх виконання залежать від умов застосування апаратури та призначення цільової системи.

Основні класифікації

Головний принцип поділу релейних приладів ґрунтується на специфіці галузі використання. Базова класифікація виділяє теплові, рівневі, електротехнічні та автомобільні регулятори. Але в кожній групі також передбачаються і свої підкатегорії. Найбільш широкий перелік критеріїв поділу в сегменті електричних вимикачів. До них можна віднести одно - і трифазні реле, твердотільні конструкції, проміжні прилади і т. д. Також розрізняються види реле в залежності від принципу дії. Як і раніше зберігаються механічні пристрої, популярні завдяки їх простій конструкції, доступною ціною і щодо високої точності. У технологічно розвинутих галузях на зміну механіці приходять і цифрові програмовані реле, забезпечені мікроконтролерами. Найбільш яскраво можливості таких моделей розкриваються в регуляторах часу – таймери, через які користувач задає проміжки часу роботи обладнання.

Види реле напруги

Такі пристрої можна поділити на побутові, офісні та промислові. Відповідно, вони орієнтуються на обслуговування домашніх електроприладів, оргтехніки і виробничих агрегатів (наприклад, оброблювальних машин і верстатів). У кожному разі забезпечується захист від коливань в мережі. Зокрема, це виражається в фільтрації стрибків напруги, вирівнювання показників струму, виключення імпульсних перешкод і т. д. Знову ж таки, в залежності від області застосування може йтися про роботу в одно - і трифазних електромережах – відповідно, прилади діляться на 220 і 380-вольтні. Через електронні панелі управління користувач може налаштувати робочі параметри реле. Що це означає на практиці? У комплекті з реле поставляється прилад з цифровим інтерфейсом і LED-дисплеєм, на якому відображаються показники струму. За допомогою органів управління на тій же панелі задаються граничні значення для контролю номінального струму, напруги, встановлення контактних груп, включення і відключення окремих функціональних блоків обладнання. Монтаж реле виконується на комплектну DIN-рейку, яку в деяких модифікаціях можна підключати і до домашнього комп'ютера.

Реле-таймери

Також ці прилади називаються регуляторами часу робочого процесу. Вони являють собою компактні реле, призначені для установки моментів відключення і включення по заданим годинах і хвилинах. Багатофункціональні лічильники цього типу передбачають кілька програмованих режимів, що дозволяють налаштовувати обладнання і на робочі конфігурації по тижнях і добі із зазначенням різних сеансів підключення. По конструкції і способу харчування розділяють наступні види реле часу:

Розеткові. Безпосередньо підключаються до мережі на 220 В і не вимагають прокладки кабелю.

Дротові. Можуть встановлюватися в будь-якому місці, де проходить електричний контур. Пристрій вводиться в мережу через контактори.

Автономні. Повністю незалежні від електромережі прилади, що працюють на батарейках або акумуляторах.

Різновиди теплових реле

Прилади розраховуються на широкий спектр захисних функцій, в числі яких запобігання фазної асиметрії, перевантажень, заклинювання роторних механізмів і затягування пуску. Слід розділяти види теплових реле за величиною напруги, конструкції і способу установки. Що стосується параметрів мережі, то номінальна напруга може становити 220380 і 660 Ст. тобто пристрої можуть застосовуватися навіть у важкій промисловості, обслуговуючи високопотужні виробничі агрегати. Конструкція і спосіб монтажу у випадку з побутовими моделями передбачає як окреме підключення, так і установку в комбінації з контакторами відповідного формату. У випадку з промисловими апаратами можуть застосовуватися і магнітні пускачі ПМЛ для дистанційного управління.

Реле рівня контролю

Даний прилад може базуватися на електричній схемі і встановлюватися за допомогою DIN-рейки. Але крім цього, конструкція буде включати датчик контролю наповнення. В його якості можуть виступати різні пристрої і пристосування, що дозволяють виконувати вимірювання рівня рідин. Найпростіші моделі таких регуляторів представлені поплавковими вимірниками. У момент досягнення встановленого порогу наповнення відбувається розмикання ланцюга в електричне схемою і обладнання припиняє подачу робочої середовища. За схожим принципом діють і реле тиску, види яких відключаються виконанням манометра. Він може бути електронним або механічним. Перші також діють на обмотку і якірний механізм розмикання ланцюга, а другі програмно контролюють робочий процес, запускаючи або зупиняючи цільові агрегати.

Реле контролю фаз

Ще одна варіація електротехнічного контролера параметрів мережі, що діє на принципі автоматичного регулювання. Типові моделі, зокрема, здійснюють контроль напруги в перетворювачах і генератори енергії. Оцінюється симетрія цієї величини і наявність струму як таке. Найчастіше такі пристрої застосовуються в промислових сферах для регуляції роботи асинхронних двигунів. З урахуванням особливостей галузі застосування виробники передбачають високий рівень захисту самого реле. Що це таке в плані конструкційної реалізації? Це характеристики корпусу і додаткових оболонок, визначаються класом захищеності. Якщо побутові регулятори мають маркування по цьому показнику IP 20 промислові – IP 40. Така ступінь захисту передбачає наявність ізоляції від сторонніх тіл, ударостійкість і можливість використання апарату при температурі від -10 до + 50 градусів.

Автомобільні реле

Транспортна електротехніка теж не обходиться без мережевих регуляторів, через які працює кліматичне обладнання, електронні асистенти і мультимедійна апаратура. Такі реле встановлюються в приладовій панелі або поруч з навантаженням, а управління здійснюється за допомогою невеликих кнопок з тонкою підводкою. Як правило, використовується два види автомобільних реле:

З парою контактів, які працюють на замикання.

З трьома перемикачами.

Відмінність полягає в тому, що «трійка» в момент активації приладу замикається на загальний контакт, а його пара відключається. Також існують і спеціалізовані версії автомобільних регуляторів для певних груп устаткування. Для оптики, наприклад, призначені реле з поліпшеною герметизацією у вигляді заливки компаундом. Це потрібно для забезпечення можливості розташування перемикача в безпосередній близькості до фарам.

За якими критеріями вибирати пристрій?

Основний принцип вибору полягає в правильному визначенні робочих діапазонів обладнання. Це можуть бути спектри напруги, сили струму, температурні значення або ж рівні замірів по висоті. Далі слід знайти оптимальний спосіб подання даних. Традиційні види реле орієнтуються на мінімальний перелік контрольних відомостей і практично не дають повної картини про робочому процесі. Новітні моделі можуть відображати інформацію про приладі через дисплеї різної форми і розміру. Найбільш ергономічні і функціональні моделі мають панелі керування з датчиками і програмованими модулями. Що стосується виробників, то до найбільш відомим і надійним можна віднести компанії ABB, SVEN, Orbis і «НовАтек». Вартість приладів починається від 1000-1200 руб. Верхній рівень знаходиться в діапазоні 3000-3500 руб.

На закінчення

Використання електротехнічних регуляторів складно віднести до побутовій сфері, так як вони виконують все ж спеціалізовані завдання контролю. Тим не менш є напрями, в яких з подібною апаратурою доводиться стикатися і недосвідченим людям. Так, звичайний домовласник цілком може зіткнутися з необхідністю встановлення інженерного реле. Що це таке? Це один з найпоширеніших видів електротехнічних регуляторів, які обслуговують побутові котельні установки, радіатори та інше потужне електрообладнання. Теоретично без них можна обійтися, але в цьому випадку знижується надійність і стабільність роботи техніки.