Применение реле в схемах управления
Применение реле в схемах управленияСкачать файл - Применение реле в схемах управления
Электромеханические реле применяются в качестве интерфейсных модулей, устанавливаемых между периферийными устройствами технологических процессов и устройствами управления, регулирования и сигнализации, для согласования по уровню сигнала и мощности. Электромеханические реле подразделяются на две основные группы: Контакты моностабильных реле постоянного и переменного тока после снятия управляющего напряжения автоматически возвращаются в исходное положение. Контакты бистабильных реле продолжают оставаться в том положении, в котором они находились в момент отключения питания. В зависимости от типа реле и управляющего напряжения применяются различные входные цепи. При использовании реле, предназначенных только для переменного тока со входом переменного тока , входная цепь чаще всего ограничивается визуальным индикатором состояния. Для входов только постоянного тока важным коммутационным элементом является безынерционный диод. Диод ограничивает возникающее на катушке индуктивное напряжение отключения на уровне приблизительно 0,7 В, который является безопасным для подключенных управляющих электронных устройств. Безынерционный диод выполняет свои функции только при соблюдении правильной полярности при подключении напряжения, поэтому дополнительно устанавливают диод для защиты от неправильной полярности. Для работы с постоянными или переменными напряжениями во входной цепи используются мостовые выпрямители. Диоды выполняют функции выпрямления, а также защиты от режима работы без нагрузки и защиты от неправильной полярности. Напряжение отключения катушки ограничено значением прибл. Для защиты входной цепи от импульсных перенапряжений перед мостовым выпрямителем дополнительно подключают варистор. Бистабильные реле с остаточным намагничиванием, в состав которых входят двойные обмотки, предназначаются только для цепей постоянного тока. Со стороны подачи управляющего воздействия реле данного типа имеют три контакта для подключения катушки. При нагревании реле теряет работоспособность. Одновременная подача обоих управляющих сигналов не допускается. Принципиальная схема бистабильного реле с отрицательной полярностью. Принципиальная схема бистабильного реле с положительной полярностью. Окружающая температура на месте эксплуатации оказывает значительное влияние на некоторые рабочие параметры реле. При повышении температуры окружающей среды происходит нагревание обмоток катушки и вследствие этого возрастание напряжения срабатывания и возврата в исходное состояние. Одновременно с этим уменьшается максимально допустимое напряжение на катушке, и,таким образом, ограничивается размер полезной рабочей области. На нижеследующей диаграмме показана характеристическая кривая зависимости рабочего напряжения от температуры окружающей среды. Работоспособность реле может быть нарушена вследствие наведения паразитных напряжений индуктивного или емкостного характера в длинных входных проводах релейной катушки. Если наводимое напряжение превышает указанное в стандарте МЭК требуемое напряжение возврата, то это может привести к тому, что реле не сможет вернуться в исходное состояние. Напряжение возврата для реле постоянного тока составляет 0,05 х UN а для реле, предназначена только для цепей переменного тока, 0,15 xUN. Подобные нарушения работы мог также происходить в том случае, если управление реле с малой входной мощностью производится с помощью электронного модуля с выходом переменного тока RC-схемы. Типичные токи утечки таких RC-звеньев, составляющие всего несколько миллиампер, обладают достаточной мощностью, чтобы не допустить возврата реле в исходное состояние даже привести к его срабатыванию. Уровень помехи, образованный паразитными напряжениями, можно снизить путем параллельного подключения RC-звеньев к катушке реле. Такие меры позволяют обеспечить дополнительную емкостную нагрузки подавить напряжения помехи. Внешнее противопомеховое RC-цепочка для защиты от паразитных напряжений. Реле находят широкий спектр применений в различных областях промышленности. В каждом конкретном случае требуется тщательный подбор материала контактов. Пригодность материала контактов определяется такими параметрами, как напряжение, ток и мощность. Другие критерии, влияющие на выбор:. Материалы, из которых изготавливаются контакты в основном, это сплавы благородных металлов , одразделяются в зависимости от области применения. В таблице приведены некоторые из основных материалов. Специально для коммутации больших нагрузок переменного тока , а также для индуктивных и емкостных нагрузок. Возможности применения очень сильно зависят от типа реле, величины нагрузки при включении и отключении например, для ламп накаливания и люминесцентных , вида цепи; постоянного или переменного тока. Благодаря применению различных легирующих добавок и использованию различных процессов изготовления ограниченно также подходят и для небольших нагрузок. Каждый потребитель электроэнергии представляет собой смешанную нагрузку с активной, емкостной и индуктивной составляющей. При коммутации этих нагрузок коммутирующий контакт подвергается различным перегрузкам. Для снижения перегрузки могут применяться соответствующие цепи защиты контактов. Поскольку на практике преобладают потребители с большой индуктивной составляющей, такие как контакторы, электромагнитные клапаны, электродвигатели и т. При отключении запасенная в катушках электроэнергия приводит к образованию пиковых напряжений в несколько тысяч вольт. В переключающих контактах такое высокое напряжение приводит к образованию электрической дуги и повреждению контактов из-за испарения и расплавления материала. Главное следствие этого - значительно сокращение срока службы электрических компонентов. В самом худшем случае при приложенном постоянном напряжении и образовании электрической дуги реле может выйти из строя уже при первом срабатывании. Для подавления электрической дуги организуют защитные схемы. При правильном подборе параметров этой цепи количество коммутационных циклов может быть достигнуто практически такого же количества, как и при активной нагрузке. Защитные мероприятия должны организовываться, как правило, в месте расположения источника помехи. Схема соединения потребителей предпочтительнее схемы соединения контактов. Схема соединения потребителей имеет следующие преимущества в таблице. При отключении в схеме возникает только импульс противо-ЭДС. В цепи контакта таким образом образуется напряжение, равное сумме рабочего напряжения и противо-ЭДС. При разомкнутом контакте нагрузка гальванически развязана с цепью рабочего напряжения. При наличии нежелательных токов наводок, ложного срабатывания и залипания контактов не происходит благодаря RC-цепочке. Пиковые токи, возникающие при отключении нагрузки, не приводят к наводкам в параллельно проложенных кабелях цепи управления. Электромагнитные клапаны в настоящее время в большинстве случаев подключаются с помощью специальных разъемов, оснащаемых светодиодами и модулями для ограничения наведенного напряжения. Разъем с RC-звеном, варистором или диодом Зенера не всегда способен подавить коммутационную дугу и служит только для защиты от ЭМВ. Только разъемы со встроенными безынерционными диодами 1N обеспечивают быстрое и надежное гашение коммутационной дуги и позволяют увеличить срок службы реле в Малые мощности в основном характерны для слаботочных сигнальных цепей например, подключаемых ко входам контроллера. При этой нагрузке в области малых мощностей между контактами электрическая дуга образовываться не будет. Наряду с уже имеющимся эффектом чистки, проявляющимся при трении контактов, возникающая между контактами электрическая дуга обеспечивает пробой образующегося на поверхности контактов непроводящего загрязняющего слоя. Наружная пленка в основном состоит из продуктов окисления или сульфидирования материала контактов, например, серебра Ag или его сплавов, таких как сплавы серебро-никель AgNi или серебро- оксид олова AgSnO. Образование этой пленки уже через небольшой промежуток времени приводит к значительному повышению контактного сопротивления, что в свою очередь не гарантирует надежной коммутации малых нагрузок. По этой причине силовые контакты из вышеупомянутых материалов не применяются при коммутации цепей малой мощности. Прежде всего благодаря низкому постоянному контактному сопротивлению в том числе и при очень малых нагрузках, а также нечувствительности к воздействию содержащей серу окружающей среды в данных областях в качестве материала контактов применяется золото Au. Для коммутации малых нагрузок и поддержания высокой надежности контакта применяются реле со сдвоенными позолоченными контактами. Контактные пружины каждая со шлицом образуют две параллельные контактные площадки, обеспечивающие довольно малое контактное сопротивление и высокую надежность контакта. При организации коммутации цепей большой мощности особое внимание должно уделяться выбору материала силовых контактов, которые могут быть изготовлены из серебра Ag или серебро-оксид олова AgSnO. Принципиально коммутируемые цепи подразделяются на цепи переменного и постоянного тока. При коммутации больших нагрузок переменного тока реле, как правило, может работать при нескольких максимальных значениях коммутационного напряжения, тока и мощности. Образующаяся при отключении электрическая дуга зависит от тока, напряжения и последовательности фаз. Электрическая дуга при разрыве контактов, как правило, гасится автоматически при похождении током нагрузки нулевой точки. В случае индуктивной нагрузки должна быть предусмотрена. По сравнению с довольно большими значениями максимально допустимого переменного тока обычные реле способны коммутировать только очень небольшие по величине постоянные токи, что связано с отсутствием автоматического гашения при прохождении нулевой точки. Кроме того, это максимальное значение постоянного тока сильно зависит от величины коммутационного напряжения, а также от конструктивных особенностей, таких как расстояние между контактами и быстродействие реле. Соответствующие значения тока и напряжения указываются производителями реле на кривых образования гашения электрической дуги или кривых срабатывания. Наличие неподавленного постоянного тока индуктивной нагрузки приводит к уменьшению указанных значений для коммутационных токов. Запасенная в индуктивности энергия может приводить к образованию электрической дуги, то есть к появлению тока между разомкнутыми контактами. При организации эффективной цепи защиты контактов для этой цели рекомендуется применение безынерционных диодов типа 1N цепей индуктивной нагрузки достигается увеличение сока службы в 5 раз см. Если необходимо коммутировать цепи более высоких нагрузок постоянного тока или повысить срок службы электрических компонентов, то несколько контактов реле допускается подключить последовательно. В качестве альтернативы можно использовать полупроводниковые реле с выходом постоянного напряжения. Коммутация нелинейных лампы и емкостных нагрузок. Вне зависимости от рода тока различные типы ламп и нагрузок с емкостной составляющей предъявляют повышенные требования к коммутирующему контакту. В начальный пусковой момент, а также непосредственно на фазе динамического дребезга контактов реле, проявляются очень высокие пиковые токи, величины которых очень часто достигают нескольких десятков ампер, а иногда превышают и А, что приводит к приварке контактов. Коммутационная способность согласно категории использования АС15 и DC 13 МЭК На практике и максимальная мощность отключения для нагрузок переменного тока и параметры отключения для цепей постоянного тока, взятые из кривых срабатывания, предоставляют лишь ориентировочные значения при выборе реле. А этого не достаточно, так как фактические нагрузки, применяющиеся в промышленности, имеют как индуктивную, так и емкостную составляющую, а кроме того нагрузки могут быть подключены по различным схемам. Как было указано ранее, все это оказывает большое влияние на сроки службы различных компонентов. В стандарте МЭК были сделаны попытки устранить имеющиеся недостатки, и нагрузки были разделены на категории использования DC13, АО Частично данный стандарт может быть также применен и к реле. Тем не менее, должно быть ясно, что даже и эти значения находят ограниченное практическое применение, так как испытательные нагрузки DC13 и АС15 имеют ярко выраженную индуктивную составляющую и используются без подключения к схеме защиты см. При проверке коммутационной способности согласно МЭК минимальное требование -проведение суммарно коммутационных циклов. Наилучшую оценку для коммутационной способности и ожидаемого срока службы в каждом случае можно получить, только зная конкретные рабочие параметры. Путем сбора как можно большего количества данных в большинстве случаев применения достигается наиболее точная оценка срока службы и оптимизация к существующим требованиям. В особо критичных областях применения потребителям рекомендуется самостоятельно опытным путем рассчитывать предполагаемый срок службы устройств. Встроенное в модуль полупроводниковое реле настраивается на определенный ограниченный диапазон напряжений. Потребляемый со стороны входной цепи ток зависит от конкретной схемы и уровня напряжения. Подача необходимых для промышленного оборудования напряжений от 5 до В реализуется с помощью соответствующей входной схемы. Принципиально входы разделяют на входы постоянного и переменного напряжения. Согласование с различными уровнями напряжения производится путем установки соответствующим образом настроенных электронных устройств. Для предотвращения повреждения модулей вследствие подачи неправильного управляющего напряжения применяются диоды, обеспечивающие защиту от неправильной полярности. Специально настроенные фильтры служат для надежного подавления высокочастотных импульсных помех. Для нормального функционирования полупроводникового реле требуется поддержание стабильного управляющего напряжения, что в случае входа переменного тока достигается подключением выпрямителя и сглаживающего конденсатора. Входная цепь постоянного тока как правило организуется за цепью выпрямления. Частота коммутации составляет менее половины частоты сети. Из-за сглаживающего конденсатора более высокая частота коммутации не может быть достигнута. В противном случае происходило бы непрерывное переключение контактов. К выходу полупроводникового реле предъявляются различные требования в зависимости от конкретных условий применения и типа нагрузки. Внимание должно уделяться следующему:. В различных областях применения выходные параметры полупроводниковых реле также должны быть согласованы с другими электронными устройствами. Чтобы обеспечить требуемую выходную мощность, полупроводниковое реле дополняется одним или несколькими каскадами на базе полупроводниковых элементов. С точки зрения пользователя выходные клеммы представляют собой только обычные компоненты для подключения реле. Необходимо следить только за соблюдением полярности. Как показывает практика, при выборе модулей с полупроводниковым реле необходимо принимать во внимание следующие критерии:. Диапазон рабочих напряжений, например Поддержание напряжения на уровне выше нижнего предельного значения обеспечивает нормальный режим работы. Для защиты выходного транзистора не следует превышать верхнюю границу напряжения. Этот параметр означает максимальный длительный ток. Частое превышение этого значения приводит к повреждению выходного полупроводникового устройства. Также необходимо обращать внимание на зависимость выходного тока полупроводникового реле от температуры окружающей среды. Для силовых полупроводниковых реле приводятся соответствующие графики изменения характеристик от температуры. На графиках показывается зависимость максимального тока нагрузки от температуры окружающей среды. Выходная двухпроводная цепь оснащена одним механическим контактом. Необходимо обращать внимание только на полярность подключения. Трехпроводная выходная цепь не является гальванически развязанной и для безопасной работы требуется подключение обоих потенциалов источника напряжения выходной цепи. В отключенном состоянии к общему проводу постоянно приложен отрицательный потенциал. Еще одно преимущество выходной цепи - практически постоянное внутреннее сопротивление. Для управления коммутационными и управляющими устройствами переменного тока за полупроводниковым реле в цепи переменного тока дополнительно устанавливается полупроводниковый компонент триак или тиристор. Как и в случае выходной цепи постоянного тока, здесь также необходимо учитывать зависимость максимального рабочего диапазона напряжений и максимального длительного тока нагрузки от температуры окружающей среды. Дополнительно для выходов переменного тока необходимо также учитывать максимальное пиковое запирающее напряжение триака например, В. Данный компонент также обеспечивает защиту от повреждения при колебании напряжений и всплесках напряжения помех. Выходы переменного тока всех полупроводниковых реле производства PhoenixContact защищены от пиковых напряжений помех внутренней защитной схемой RC-цепочка. При коммутации индуктивных нагрузок контакторы, электромагнитные клапаны, электродвигатели амплитуды импульсов перенапряжений могут достигать очень больших значений. Электронные компоненты очень чувствительны к перенапряжениям. Поэтому для предотвращения их повреждения следует предусматривать соответствующие защитные цепи. Эффективное снижение коммутационных перенапряжений до безопасного уровня достигается путем параллельного подключения к нагрузке. В зависимости от выхода полупроводникового реле и типа нагрузки. О компании Новости Публикации Каталог Проектирование Спец. Основные особенности функционирования и применения реле 13 декабря Общие сведения Электромеханические реле применяются в качестве интерфейсных модулей, устанавливаемых между периферийными устройствами технологических процессов и устройствами управления, регулирования и сигнализации, для согласования по уровню сигнала и мощности. Активная часть Входные цепи и типы напряжений В зависимости от типа реле и управляющего напряжения применяются различные входные цепи. Принципиальная схема реле со входом переменного тока Для входов только постоянного тока важным коммутационным элементом является безынерционный диод. Принципиальная схема реле со входом постоянного тока Для работы с постоянными или переменными напряжениями во входной цепи используются мостовые выпрямители. Принципиальная кривая рабочего напряжения реле I: Минимальное напряжение срабатывания Паразитные напряжения и токи на стороне обмотки Работоспособность реле может быть нарушена вследствие наведения паразитных напряжений индуктивного или емкостного характера в длинных входных проводах релейной катушки. Внешнее противопомеховое RC-цепочка для защиты от паразитных напряжений Рекомендуются следующие параметры RC-звена: Другие критерии, влияющие на выбор: Нагрузки с очень большим пусковым током, например. Имеются различные возможности реализации эффективного соединения: Соединение контактов по специальной схеме, 2. Соединение потребителей по специальной схеме, 3. Комбинирование этих двух способов. Коммутация цепей большой мощности При организации коммутации цепей большой мощности особое внимание должно уделяться выбору материала силовых контактов, которые могут быть изготовлены из серебра Ag или серебро-оксид олова AgSnO. Коммутация больших нагрузок постоянного тока По сравнению с довольно большими значениями максимально допустимого переменного тока обычные реле способны коммутировать только очень небольшие по величине постоянные токи, что связано с отсутствием автоматического гашения при прохождении нулевой точки. Коммутация нелинейных лампы и емкостных нагрузок Вне зависимости от рода тока различные типы ламп и нагрузок с емкостной составляющей предъявляют повышенные требования к коммутирующему контакту. Вход постоянного напряжения Согласование с различными уровнями напряжения производится путем установки соответствующим образом настроенных электронных устройств. Внимание должно уделяться следующему: Выход постоянного тока Чтобы обеспечить требуемую выходную мощность, полупроводниковое реле дополняется одним или несколькими каскадами на базе полупроводниковых элементов. Как показывает практика, при выборе модулей с полупроводниковым реле необходимо принимать во внимание следующие критерии: Максимальный длительный ток например, 1 А Этот параметр означает максимальный длительный ток. Выходная цепь Выходная двухпроводная цепь оснащена одним механическим контактом. Для 2-проподного выхода Трехпроводная выходная цепь не является гальванически развязанной и для безопасной работы требуется подключение обоих потенциалов источника напряжения выходной цепи. Выход переменного тока Для управления коммутационными и управляющими устройствами переменного тока за полупроводниковым реле в цепи переменного тока дополнительно устанавливается полупроводниковый компонент триак или тиристор. Защищенные, встраиваемые компьютеры Электротехнические изделия Комплектующие для промышленных компьютеров Видеонаблюдение Преобразователи частоты Веспер ПЧ Преобразователи частоты INVT Преобразователи частоты Inovance. Преобразователи частоты Inovance со склада в Екатеринбурге Универсальные частотные преобразователи MD, MD, MD Производительный безвентиляторный компактный компьютер процессор Core i В комплекте с накопителем и памятью за USD, со склада. Встраиваемый компактный компьютер на базе процессора 4-го поколения Intel Core iT В комплекте с накопителем и памятью за USD, со склада. Промышленный безвентиляторный компьютер NISEE-iM с процессором Intel Core i5 3-го поколения СО СКЛАДА! Панельный компьютер 17' Intel Core i со склада PS Производительный панельный компьютер 17' сенсорный экран, Intel Core i 3. NISE Доказанная надежность NISE Инновационный встраиваемый компьютер со склада. Все ЦЕНЫ, опубликованные на сайте www. Для получения подробной информации о стоимости, сроках и условиях поставки просьба обращаться по указанным на сайте телефонам и адресам. Схема соединения индуктивных потребителей. Определенное ограничение наведенного напряжения. Оборудование для автоматизации Коммуникационное оборудование, промышленные сети Промышленные компьютеры, периферия.
Электромагнитное реле
Применение в схемах двухпозиционного реле в схеме управления двигателем. На этой странице речь пойдет о применении двухпозиционного реле РП, РП Схему и устройство таких реле затрагивать особо не буду. Их полно в интернете. Можно отметить лишь, что при подаче напряжения или его импульса, реле срабатывает и фиксируется в том положении, в котором включилось, т. Итак, возьмем за основу схему управления электродвигателем, защитой от высоких токов которого служит токовое реле. Чтобы при пуске двигателя не отключилась катушка контактора КМ из-за срабатывания токового реле, в схеме предусмотрено реле времени КТ, которое замыкает одноименные контакты в цепи двухпозиционного реле KL с задержкой времени, достаточной для разгона электродвигателя. Если по какой-либо причине в процессе работы двигателя возрастает ток в силовой цепи, срабатывает токовое реле КА1 или КА2 или оба вместе замыкая своими одноименными контактами цепь с реле времени и, если эти контакты будут замкнуты дольше задатчика реле времени, замкнется контакт КТ, переключиться двухпозиционное реле KL, все его контакты переключатся в другое положение в контуре показаны контакты KL. В следствии этого цепь катушки КМ разомкнется, сигнальная лампа HL загорится. Чтобы вернуть схему в рабочее положение, нужно нажать на кнопку SB3. Тогда реле KL переключится в исходное положение, катушка контактора будет готова к включению, а сигнальная лампа погаснет. Ток отслеживается по амперметру РА. Трансформаторы тока ТА нужны для уменьшения тока, со вторичных обмоток которых подходят к токовым реле и амперметру. Тарас 27 , Andrey Поясним, как действует схема управления.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ
Ашальчинское месторождение на карте