Реле - виды, устройство, применение

Что такое реле 

Реле - это электромеханическое устройство, которое используется для управления электрическими сигналами и силовыми цепями.

Реле используется для множества задач, например:

• Управление высоковольтными и высокотоковыми цепями, такими как управление электрическими двигателями, освещением и обогревом.
• Контроль и защита электрических цепей, таких как автоматический выключатель, предохранитель или дифференциальный автомат.
• Регулирование уровня жидкостей, например в баках для воды или топлива.
• Управление системами безопасности, например сигнализацией и контролем доступа.

Кроме того, реле используется в автоматических системах управления, например в автоматизированных производственных линиях, системах управления зданием и системах управления транспортом.

Как работает реле

Реле - это устройство, которое используется для управления электрическими цепями. Оно работает на основе электромагнитного принципа и состоит из нескольких ключевых компонентов, включая катушку, контакты и пружины.

Катушка - это обмотка провода, которая создает магнитное поле при прохождении через нее электрического тока. Когда ток проходит через катушку, создается магнитное поле, которое приводит к перемещению контактов.

Контакты - это две металлические пластины, которые могут соединяться и разъединяться под действием пружин. Когда магнитное поле, созданное катушкой, достигает определенной силы, оно приводит к перемещению контактов. Это позволяет открыть или закрыть электрическую цепь.

Пружины - это элементы, которые возвращают контакты в исходное положение, когда магнитное поле исчезает и ток прекращается.

Реле может использоваться для управления большим количеством различных устройств, включая свет, моторы, клапаны и другие электрические устройства. Когда устройство требуется включить или выключить, управляющий ток посылается на катушку реле, что приводит к перемещению контактов и изменению состояния электрической цепи.

Характеристики реле

• Номинальное напряжение и ток: это значение указывает на диапазон напряжений и токов, которые могут пройти через реле без повреждения или снижения производительности.
• Количество контактов: реле может иметь один или несколько контактов, в зависимости от того, сколько устройств нужно управлять.
• Схема коммутации: это означает, какие контакты переключаются, когда реле активируется. Существуют две основные схемы коммутации: normally open (NO) и normally closed (NC).
• Мощность коммутации: это ограничение на максимальную мощность, которую реле может переключать. Это может быть определено как максимальное напряжение и ток, которые могут пройти через контакты реле.
• Время задержки: это время, которое требуется реле для активации после подачи управляющего сигнала. Это может быть важно в приложениях, где необходимо точное время переключения.
• Возможность дистанционного управления: это означает, может ли реле быть управляемым удаленно с помощью сигнала из другого устройства.
• Прочность и надежность: это означает, как долго реле может работать без сбоев или снижения производительности. Это может зависеть от качества материалов и конструкции реле.

Виды реле

1.Электромагнитные реле

• Простые реле
• Полярные реле
• Неполярные реле
• Контакторы
• Реле времени
• Реле напряжения
• Реле тока
• Реле давления
• Реле уровня
• Реле температуры
• Реле пуска и остановки

2.Твердотельные реле

• Однофазные твердотельные реле
• Трехфазные твердотельные реле
• Реле с нулевым переключением

3.Тепловые реле

• Дифференциальные тепловые реле
• Прямые тепловые реле
• Обратные тепловые реле

4.Реле уровня жидкости

• Механические реле уровня
• Реле уровня на основе поплавкового выключателя
• Реле уровня на основе капацитивного датчика
• Реле уровня на основе ультразвукового датчика

5.Реле мощности

• Реле контроля мощности
• Реле счета мощности
• Реле защиты от перегрузки
• Реле защиты от короткого замыкания

5.Реле безопасности

• Реле контроля позиции
• Реле контроля скорости
• Реле контроля тока
• Реле контроля напряжения

6.Реле коммутации сигналов

• Реле для управления освещением
• Реле для управления звуком
• Реле для управления вентиляцией
• Реле для управления системой кондиционирования воздуха

Реле - устройство и применение.

Применение разных видов реле:

Простые электромагнитные реле

Это устройства, которые используются для управления электрическими контактами с помощью электромагнита. Эти реле могут быть использованы в различных ситуациях для управления электрическими цепями, особенно когда необходимо управлять высокой мощностью или когда требуется изоляция между управляющей и управляемой цепями.

Применение простых реле:

• Управление освещением: реле могут использоваться для управления освещением, особенно в больших зданиях, где требуется управление группами ламп.
• Управление моторами: реле могут использоваться для управления моторами, такими как электрические насосы, конвейеры и вентиляторы.
• Контроль температуры: реле могут использоваться для контроля температуры в системах отопления и охлаждения, например, для управления обогревателями и кондиционерами.
• Управление электромагнитными клапанами: реле могут использоваться для управления электромагнитными клапанами, которые используются для управления потоком жидкостей и газов.
• Автоматизация производственных процессов: реле могут использоваться для автоматизации производственных процессов, например, для управления роботами, конвейерными линиями и другими устройствами.

Простые электромагнитные реле являются одним из наиболее распространенных и удобных устройств управления электрическими контактами, их можно найти во многих областях промышленности, транспорта и домашнего использования.

Электромагнитные полярные реле

Реле, которые используются для управления электрическими цепями, особенно когда необходимо обеспечить правильную полярность в цепи. Они обычно имеют две обмотки, которые размещены в противофазе друг к друга, чтобы обеспечить правильную полярность при срабатывании.

Применение электромагнитных полярных реле:

• Защита электрооборудования: полярные реле могут использоваться для защиты электрооборудования от перегрузок и коротких замыканий. Они могут отключить электрический ток, если он превышает определенный уровень.
• Управление двигателями: полярные реле могут использоваться для управления двигателями, такими как электрические насосы, конвейеры и вентиляторы. Они могут управлять направлением вращения двигателя и обеспечивать правильную полярность в цепи.
• Контроль температуры: полярные реле могут использоваться для контроля температуры в системах отопления и охлаждения, например, для управления обогревателями и кондиционерами.
• Автоматизация производственных процессов: полярные реле могут использоваться для автоматизации производственных процессов, например, для управления роботами, конвейерными линиями и другими устройствами.
• Системы автоматического управления: полярные реле могут использоваться в системах автоматического управления, например, для управления системами освещения, кондиционирования воздуха и других систем.

Электромагнитные полярные реле обычно используются в ситуациях, когда требуется точный контроль полярности в электрической цепи.

Электромагнитные неполярные реле

Не имеют двух обмоток, как у полярных реле, и не требуют правильной полярности в цепи для своей работы. Они используются во многих различных ситуациях, включая:

• Управление электрическими цепями: электромагнитные неполярные реле используются для управления электрическими цепями, например, для переключения между двумя источниками питания.
• Защита электрооборудования: реле могут использоваться для защиты электрооборудования от перегрузок и коротких замыканий, таких как в системах автоматического выключения электрооборудования.
• Контроль освещения: реле могут использоваться для автоматического управления освещением, например, для управления освещением в коридорах и других общественных местах.
• Управление отоплением и кондиционированием воздуха: реле могут использоваться для управления системами отопления и кондиционирования воздуха, например, для переключения между режимами нагрева и охлаждения.
• Автоматизация производственных процессов: реле могут использоваться для автоматизации производственных процессов, например, для управления роботами и другими устройствами.

Контакторы

Используются для управления большими электрическими нагрузками. Они состоят из электромагнита и контактов, которые могут открываться и закрываться при помощи электромагнита. Контакторы обычно используются в электрооборудовании для следующих целей:

• Управление электрическими цепями: контакторы используются для управления большими электрическими цепями, например, для включения и выключения моторов, компрессоров и других устройств.
• Регулирование мощности: контакторы могут использоваться для регулирования мощности электрических цепей, например, для уменьшения потребляемой мощности или для поддержания постоянного напряжения.
• Защита электрооборудования: контакторы могут использоваться для защиты электрооборудования от перегрузок и коротких замыканий, также как и реле.
• Автоматизация производственных процессов: контакторы могут использоваться для автоматизации производственных процессов, например, для управления роботами и другими устройствами.
• Управление освещением: контакторы могут использоваться для управления освещением в больших помещениях, например, в зданиях, аэропортах и т.д.
• Управление кондиционерами: контакторы могут использоваться для управления кондиционерами, которые потребляют большое количество электроэнергии.
• Управление системами безопасности: контакторы могут использоваться для управления системами безопасности, например, для включения и выключения систем пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения.

Реле времени

Позволяет управлять электрическими цепями в заданный момент времени или в течение определенного временного интервала. Реле времени обычно используется для следующих целей:

• Управление освещением: реле времени может использоваться для автоматического включения и выключения освещения в зданиях и других помещениях, например, в офисах, школах, больницах и т.д.
• Управление системами отопления и кондиционирования воздуха: реле времени может использоваться для автоматического управления системами отопления и кондиционирования воздуха, чтобы поддерживать определенную температуру в помещении в заданный момент времени.
• Управление насосами и вентиляторами: реле времени может использоваться для автоматического включения и выключения насосов и вентиляторов в системах водоснабжения и вентиляции.
• Управление производственными процессами: реле времени может использоваться для управления производственными процессами, например, для включения и выключения оборудования в заданные моменты времени.
• Управление системами безопасности: реле времени может использоваться для управления системами безопасности, например, для включения и выключения систем видеонаблюдения, автоматических дверей и т.д.
• Управление системами датчиков движения: реле времени может использоваться для управления системами датчиков движения, чтобы активировать их в определенное время и выключить их в другое время.
• Управление системами автоматических систем полива: реле времени может использоваться для автоматического включения и выключения систем полива в садах, парках и т.д.

Реле напряжения

Реагирует на изменения напряжения в электрической сети и управляет соответствующим оборудованием, например, автоматически выключает оборудование при снижении напряжения или перегрузке.

Основное применение реле напряжения - это защита электрооборудования от повреждений, вызванных нестабильностью напряжения в сети. Реле напряжения используется в следующих ситуациях:

• Защита оборудования от перегрузки: реле напряжения может реагировать на перегрузку в электрической сети и автоматически отключать оборудование, чтобы предотвратить повреждения оборудования.
• Защита оборудования от пониженного напряжения: реле напряжения может реагировать на снижение напряжения в сети и автоматически отключать оборудование, чтобы предотвратить повреждения оборудования.
• Контроль напряжения в сети: реле напряжения может использоваться для контроля напряжения в электрической сети и поддержания его на определенном уровне.
• Сохранение энергии: реле напряжения может использоваться для управления энергопотреблением оборудования, например, для автоматического выключения оборудования, когда оно не используется или когда напряжение в сети слишком низкое.

Основными особенностями реле напряжения являются:

• Чувствительность к напряжению: реле напряжения обычно имеет чувствительность к изменениям напряжения в сети и может реагировать на изменения мгновенно.
• Надежность: реле напряжения обычно имеет высокую надежность и долговечность.
• Легкость установки: реле напряжения легко устанавливается и подключается к электрической сети.
• Простота использования: реле напряжения обычно имеет простую конструкцию и легко управляется.

Реле тока 

• Реагирует на изменение тока в электрической цепи и управляет соответствующим оборудованием. Оно используется для контроля и защиты оборудования от повреждений, вызванных перегрузкой или коротким замыканием в цепи.
• Основное применение реле тока - это защита электрооборудования от повреждений, вызванных перегрузкой или коротким замыканием в электрической цепи. Реле тока используется в следующих ситуациях:
• Защита оборудования от перегрузки: реле тока может реагировать на перегрузку в электрической цепи и автоматически отключать оборудование, чтобы предотвратить повреждения оборудования.
• Защита оборудования от короткого замыкания: реле тока может реагировать на короткое замыкание в электрической цепи и автоматически отключать оборудование, чтобы предотвратить повреждения оборудования.
• Контроль тока в цепи: реле тока может использоваться для контроля тока в электрической цепи и поддержания его на определенном уровне.
• Сохранение энергии: реле тока может использоваться для управления энергопотреблением оборудования, например, для автоматического выключения оборудования, когда оно не используется или когда ток в цепи слишком высокий.

Основными особенностями реле тока являются:

• Чувствительность к току: реле тока обычно имеет чувствительность к изменениям тока в цепи и может реагировать на изменения мгновенно.
• Надежность: реле тока обычно имеет высокую надежность и долговечность.
• Легкость установки: реле тока легко устанавливается и подключается к электрической цепи.
• Простота использования: реле тока обычно имеет простую конструкцию и легко управляется.

Реле давления

Используется для контроля и защиты оборудования от изменений давления в жидких и газовых средах. Оно обнаруживает изменения давления в системе и управляет соответствующими устройствами, например, насосами или клапанами, для поддержания заданного давления в системе.

Основное применение реле давления - это контроль давления в различных системах, например, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, гидравлических системах, системах очистки воды и т.д. Реле давления используется в следующих ситуациях:

• Контроль давления в системе: реле давления может использоваться для контроля давления в системе и поддержания его на заданном уровне.
• Защита оборудования от повреждений: реле давления может использоваться для защиты оборудования от повреждений, вызванных слишком высоким или слишком низким давлением.
• Регулировка потока жидкости или газа: реле давления может использоваться для регулировки потока жидкости или газа в системе.
• Сигнализация о неисправностях: реле давления может использоваться для сигнализации о неисправностях в системе, например, о слишком низком давлении или об обрыве цепи.

Основными особенностями реле давления являются:

Чувствительность к изменениям давления: реле давления обычно имеет высокую чувствительность к изменениям давления в системе и может реагировать на них мгновенно.

Надежность: реле давления обычно имеет высокую надежность и долговечность.

Простота использования: реле давления обычно имеет простую конструкцию и легко управляется.

Легкость установки: реле давления легко устанавливается и подключается к системе.

Реле давления - это электронное устройство, которое используется для контроля и защиты оборудования от изменений давления в жидких и газовых средах. Оно обнаруживает изменения давления в системе и управляет соответствующими устройствами, например, насосами или клапанами, для поддержания заданного давления в системе.

Реле уровня

Используется для контроля уровня жидкостей или сыпучих материалов в емкостях, резервуарах, баках и других емкостях. Оно обнаруживает изменения уровня в системе и управляет соответствующими устройствами, например, насосами или клапанами, для поддержания заданного уровня в системе.

Основное применение реле уровня - это контроль уровня жидкостей и сыпучих материалов в различных системах, например, в системах водоснабжения, канализации, промышленных производств и т.д. Реле уровня используется в следующих ситуациях:

• Контроль уровня жидкостей: реле уровня может использоваться для контроля уровня жидкостей в емкостях и поддержания его на заданном уровне.
• Защита оборудования от повреждений: реле уровня может использоваться для защиты оборудования от повреждений, вызванных слишком высоким или слишком низким уровнем жидкости.
• Регулировка потока жидкости: реле уровня может использоваться для регулировки потока жидкости в системе.
• Сигнализация о неисправностях: реле уровня может использоваться для сигнализации о неисправностях в системе, например, о слишком низком уровне жидкости или об обрыве цепи.

Основными особенностями реле уровня являются:

• Чувствительность к изменениям уровня: реле уровня обычно имеет высокую чувствительность к изменениям уровня жидкости или сыпучих материалов в системе и может реагировать на них мгновенно.
• Надежность: реле уровня обычно имеет высокую надежность и долговечность.
• Простота использования: реле уровня обычно имеет простую конструкцию и легко управляется.
• Легкость установки: реле уровня легко устанавливается и подключается к системе.

Реле температуры

используется для контроля и регулирования температуры в различных системах. Оно обнаруживает изменения температуры в системе и управляет соответствующими устройствами, например, обогревателями или охладителями, для поддержания заданной температуры в системе.

Основное применение реле температуры - это контроль температуры в различных системах, например, в системах отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, промышленных производств и т.д. Реле температуры используется в следующих ситуациях:

• Контроль температуры: реле температуры может использоваться для контроля температуры в системе и поддержания ее на заданном уровне.
• Защита оборудования от повреждений: реле температуры может использоваться для защиты оборудования от повреждений, вызванных слишком высокой или слишком низкой температурой.
• Регулировка температуры: реле температуры может использоваться для регулировки температуры в системе.
• Сигнализация о неисправностях: реле температуры может использоваться для сигнализации о неисправностях в системе, например, о слишком высокой или слишком низкой температуре.

Основными особенностями реле температуры являются:

• Чувствительность к изменениям температуры: реле температуры обычно имеет высокую чувствительность к изменениям температуры в системе и может реагировать на них мгновенно.
• Надежность: реле температуры обычно имеет высокую надежность и долговечность.
• Простота использования: реле температуры обычно имеет простую конструкцию и легко управляется.
• Легкость установки: реле температуры легко устанавливается и подключается к системе

Реле пуска и остановки

Используется для управления электрическими моторами, осуществляя функции пуска и остановки. Оно обеспечивает безопасную работу электродвигателей и предотвращает их повреждения.

Основное применение реле пуска и остановки - это управление электрическими моторами в различных системах, таких как насосные станции, вентиляционные системы, конвейеры и т.д. Реле пуска и остановки используется в следующих ситуациях:

• Пуск мотора: реле пуска и остановки может использоваться для пуска мотора. При включении, оно обеспечивает мягкий старт мотора, что позволяет ему плавно разгоняться и избежать резких перегрузок.
• Остановка мотора: реле пуска и остановки также может использоваться для остановки мотора. Оно может предотвратить повреждения мотора при перегрузках или других аварийных ситуациях.
• Защита мотора: реле пуска и остановки может использоваться для защиты мотора от повреждений. Оно может автоматически отключать мотор в случае перегрузок или других аварийных ситуаций.

Основными особенностями реле пуска и остановки являются:

• Надежность: реле пуска и остановки обычно имеет высокую надежность и долговечность.
• Простота использования: реле пуска и остановки обычно имеет простую конструкцию и легко управляется.
• Безопасность: реле пуска и остановки обеспечивает безопасную работу электродвигателей и предотвращает их повреждения.
• Мягкий старт: реле пуска и остановки обеспечивает мягкий старт мотора, что позволяет ему плавно разгоняться и избежать резких перегрузок.

Твердотельные реле

Используют полупроводниковые элементы вместо механических контактов, как в электромагнитных реле.

Однофазные твердотельные реле используются для управления электрооборудованием, таким как освещение, нагревательные элементы и моторы. Они обычно имеют входы для управляющего сигнала, например от микроконтроллера или сенсора, и выходы для управления нагрузкой. Однофазные твердотельные реле отличаются от электромагнитных реле тем, что они не имеют подвижных частей и не производят шума, вибрации или искры при переключении.

Трехфазные твердотельные реле используются для управления трехфазными нагрузками, такими как трехфазные моторы и нагревательные элементы. Они имеют три входа для управляющего сигнала и три выхода для управления каждой фазой нагрузки. Трехфазные твердотельные реле могут быть однофазными или многоканальными, что позволяет им управлять несколькими нагрузками одновременно.

Основными преимуществами твердотельных реле являются высокая надежность, долговечность, отсутствие шума и искр, а также маленький размер и низкий вес. Однако они также имеют некоторые особенности, которые нужно учитывать при их применении, например, возможность перегрева при высокой мощности, требование к правильной установке и охлаждению, а также более высокую цену по сравнению с электромагнитными реле.

Тепловые реле

Используются для защиты электрооборудования от перегрузок и коротких замыканий, которые могут привести к возгоранию или повреждению оборудования. Существует несколько типов тепловых реле, включая дифференциальные, прямые, обратные и реле уровня жидкости.

• Дифференциальные тепловые реле используются для защиты электрооборудования от перегрузок, вызванных разницей между входным и выходным током. Они часто используются для защиты моторов и трансформаторов. Дифференциальные тепловые реле имеют встроенный датчик, который измеряет разницу тока, и при достижении определенного порога срабатывает, отключая оборудование.
• Прямые тепловые реле используются для защиты электрооборудования от перегрузок, вызванных превышением тока, проходящего через проводник. Они часто используются для защиты освещения и нагревательных элементов. Прямые тепловые реле имеют встроенный нагревательный элемент, который при превышении определенного порога срабатывает, отключая оборудование.
• Обратные тепловые реле используются для защиты электрооборудования от перегрузок, вызванных перегревом. Они часто используются для защиты трансформаторов и моторов. Обратные тепловые реле имеют встроенный термистор, который измеряет температуру и при достижении определенного порога срабатывает, отключая оборудование.
• Реле уровня жидкости используются для контроля уровня жидкости в резервуарах и емкостях. Они могут использоваться для заполнения или опорожнения резервуара, а также для предотвращения перелива или пустого хода. Реле уровня жидкости могут быть прямыми или обратными, и они обычно имеют датчик, который измеряет уровень жидкости и при достижении определенного порога срабатывает, отключая или включая насос или клапан.

Реле мощности

• Реле контроля мощности используется для контроля и измерения мощности в электрической сети. Оно может быть использовано для контроля нагрузки и определения перегрузок. Когда мощность превышает установленный предел, реле может срабатывать и выдавать сигнал для выключения или управления другими устройствами.
• Реле счета мощности используется для измерения потребления энергии в электрических сетях. Оно может измерять активную мощность, реактивную мощность и полную мощность. Реле счета мощности может быть использовано для контроля и управления электроэнергией, расчета затрат на энергопотребление и оптимизации энергопотребления.
• Реле защиты от перегрузки используется для защиты электрических цепей от перегрузок. Когда ток превышает установленный предел, реле срабатывает и выдает сигнал для выключения или управления другими устройствами.
• Реле защиты от короткого замыкания используется для защиты электрических цепей от коротких замыканий. Когда ток превышает установленный предел, реле срабатывает и выдает сигнал для выключения или управления другими устройствами.

Реле безопасности 

• Реле контроля позиции: Это реле обычно используется в машинах с числовым программным управлением (CNC) для контроля позиции инструмента или заготовки. Реле контроля позиции обнаруживает смещение инструмента или заготовки относительно их ожидаемого положения и генерирует сигнал аварии или выключения для предотвращения дальнейшего движения.
• Реле контроля скорости: Это реле используется для контроля скорости двигателя или механизма. Если скорость превышает установленное значение, реле генерирует сигнал аварии или выключения для предотвращения дальнейшего движения. Оно может использоваться в различных механизмах, таких как транспортные конвейеры, гидравлические насосы и т.д.
• Реле контроля тока: Это реле используется для контроля электрического тока в электрических системах. Оно обнаруживает перегрузки и короткие замыкания и генерирует сигнал аварии или выключения, чтобы предотвратить повреждение оборудования или системы. Реле контроля тока может использоваться в различных системах, включая электрические панели управления, насосные станции, кондиционеры и т.д.
• Реле контроля напряжения: Это реле используется для контроля напряжения в электрических системах. Оно обнаруживает низкое или высокое напряжение и генерирует сигнал аварии или выключения, чтобы предотвратить повреждение оборудования или системы. Реле контроля напряжения может использоваться в различных системах, включая электрические панели управления, насосные станции, кондиционеры и т.д.