Электромагнитные реле. Общие понятия

Даже сегодня электромагнитные реле являются очень распространенными и зачастую трудно заменимыми приборами, но прежде чем разобраться в достоинствах и недостатках электромагнитных реле, в том, какие они бывают и для чего предназначены, взглянем на общую схему их построения:<!--more-->

Перед нами обыкновенный электромагнит, якорь которого механически соединен с контактами. Стоит подать напряжение на электромагнит (контакты А, Б), как якорь притянется и замкнет (разомкнет/переключит в зависимости от конструкции реле) контакты. На приведенном рисунке верхняя пара контактов (1,2) замкнется, нижняя (3,4) – разомкнется. Таким образом, подавая определенное напряжение на электромагнит, мы можем управлять относительно большими токами и напряжениями дистанционно, в то время, как управляющие ток и напряжение могут быть на порядки меньше напряжений и токов, которыми мы управляем.

Главное отличие реле от практически всех их полупроводниковых аналогов – очень маленькое переходное сопротивление замыкающей группы. Ну и, наконец, электромагнитное реле осуществляет полную гальваническую развязку между входными и выходными цепями. Напряжение с контактов никогда не «перескочит» на обмотку электромагнита и не попадет в цепи управления реле.

Какое напряжение и ток нужны для включения электромагнитного реле? Все будет зависеть от характеристик обмотки и необходимой мощности электромагнита. Чем мощнее переключающие контакты, тем мощнее нужен электромагнит и тем больший ток он будет потреблять.

Этот пускатель, оснащенный дугогасителями и коммутирующий токи в сотни ампер при напряжении в 660 В,по своей сути – тоже электромагнитное реле

Небольшие коммутационные реле могут срабатывать от напряжений в единицы вольт и при токах в единицы миллиампер. Огромные пускатели, коммутирующие сотни ампер при напряжениях в сотни и даже тысячи вольт могут управляться десятками и даже сотнями вольт – все зависит от назначения и, следовательно, от конструкции реле. Промышленность выпускает настолько широкий ассортимент электромагнитных реле, что их легко подобрать практически под «любой каприз»:

Ну а теперь по поводу недостатков электромагнитных реле. В первую очередь, механическая коммутация чревата тем, что при переключении под нагрузкой, контакты весьма ощутимо «подгорают», сокращая тем самым срок службы реле. Частично этот вопрос был решен с изобретением так называемых «герконов» (герметизированных контактов), но, как я уже сказал, только частично. Второй недостаток, хотя я бы назвал это свойством, – относительно низкая скорость переключения. Ни одно реле не в состоянии сравниться с полупроводниками в быстродействии. Максимум, на что можно рассчитывать – десятки герц. Но, в принципе, это мало мешает их использованию, так как в большинстве случаев скорость коммутации в микросекунды больших токов просто не требуется.

Ну и, конечно, та конструкция, которую я описал, не есть единственной. Реле бывают с герметизированными контактами, экранированными, с фиксацией, обмотки могут по разному реагировать на смену полярности и многона что еще, но это уже совсем другая история…

P.S. В одном из относительно старых учебников нашел рисунок, на мой взгляд, великолепно демонстрирующий принцип работы электромагнитного реле:

Здесь при помощи маломощной девятивольтовой батареи вы можете управлять мощной осветительной лампой.