Реле. Герконы. Катушки реле. Выбор, принцип действия, схемы включения.

Управляемая цепь электрически никак не связана с управляющей, более того в управляемой цепи величина тока может быть намного больше чем в управляющей. То есть реле, по сути, выполняют функцию усилителя тока, напряжения и мощности в электрической цепи.

Реле переменного тока срабатывают при подаче на их обмотки тока определенной частоты 50 Гц, то есть основным источником энергии является сеть переменного тока. Конструкция реле переменного тока напоминает конструкцию реле постоянного тока, только сердечник и якорь изготавливаются из листов электротехнической стали, чтобы уменьшить потери на гистерезис и вихревые токи.

Типовая практика применения мощных электромагнитных реле — это коммутация нагрузок на переменном токе 220 В 50 Гц или на постоянном токе от 5 до 24 В при токах коммутации до 10–16 А.

Обычными нагрузками для контактных групп мощных реле являются нагреватели, маломощные электродвигатели (например, вентиляторы и сервоприводы), лампы накаливания, электромагниты и прочие активные, индуктивные и емкостные потребители тока.

Выбор электромагнитного реле

Рабочие напряжения и токи в обмотке реле должны находиться в пределах допустимых значений:

— уменьшение рабочего тока в обмотке

приводит к снижению надежности замыкания контактной группы;

— увеличение рабочего тока в обмотке приводит к перегреву обмотки, снижению надежности реле при повышенной температуре.

Рис. 2.
Внешний вид электромагнитного реле
Внимание. Нежелательна даже кратковременная подача на обмотку реле повышенного рабочего напряжения, так как при этом возникают механические перенапряжения в деталях магнитопровода и контактных групп, а электрическое перенапряжение обмотки при размыкании ее цепи может вызвать пробой изоляции.

При выборе режима работы

контактов реле необходимо учитывать значение и род коммутируемого тока, характер нагрузки, общее количество, ресурс переключений (включений) и частоту коммутации.

При коммутации нагрузок наиболее тяжелым для контактов является процесс размыкания цепи, так как из-за образования дугового разряда происходит износ контактов.

Наладка и настройка контактов

при эксплуатации электромагнитных реле

Важнейшим элементом всех электромагнитных реле является контактная система

. Обеспечить в месте электрического контакта такие же условия прохождения тока, какие имеет сплошной проводник, практически невозможно. Поэтому контактные соединения являются наиболее слабым местом любого электрического аппарата и требуют особого внимания при эксплуатации.

Величина переходного сопротивления контакта зависит от материала контактного соединения, от давления, испытываемого контактными элементами, от площади поверхности их соприкосновения и ее состояния и от температуры контакта. Ток, проходя через контактные элементы, нагревает их. Чрезмерное нагревание контактов приводит к их окислению и увеличивает величину переходного сопротивления.

Надежность срабатывания реле в значительной степени зависит от качества регулировки контактной системы и от состояния контактов. Если контакты реле вибрируют, то при работе они подгорают и разрушаются, а иногда и привариваются.

Работа контактов реле характеризуется:

— значениями раствора между подвижными и неподвижными контактами;

— провалом контактов;

— силой сжатия (прижатия, прижима) контактов.

Контактное соединение характеризуется определенным значением усилия, выше которого величина переходного сопротивления практически не изменяется.

Определение.
Раствор контактов— это наименьшее расстояние контактными поверхностями полностью разомкнутых контактов реле.
Провал контактов [мм]
— это расстояние, на которое перемещается подвижная контактная система реле после касания контактов (расстояние на которое перемещается контактная система, если неподвижную контактную систему мысленно убрать). Это паспорт- ная техническая величина, обеспечивающая усилие нажатия.
В процессе эксплуатации контакт изнашивается (трение, выгорание части контакта вследствие электрической дуги), и контактное нажатие снижается. Значит, увеличивается сопротивление контакта и возрастает опасность сваривания. Поэтому провал контактов в процессе эксплуатации контролируется.

Раствор и провал контактов реле определяют с помощью измерительного инструмента

. Измеренные величины растворов, провалов и нажатий для каждого реле не должны значительно отличаться от соответствующих величин, приведенных в технических паспортах реле.

Примечание. Допустимо уменьшение провала контактов на 50% от начального значения, приведенного в документации завода изготовителя.

Четкая и надежная работа контактов реле без искрения, приваривания, оплавления и заскакивания зависит как от их механической регулировки, так и от электрической регулировки реле в целом. Поэтому окончательно контакты регулируют подтоком после настройки электрических параметров реле, предварительно выполнив механическую регулировку контактов.

Перед регулировкой грязные подгоревшие контакты промывают спиртом или зачищают бархатным напильником и полируют.

Совет. Промывать контакты бензином, нашатырным спиртом или другим моющим составом не рекомендуется.

Контактные реле регулируют таким образом, чтобы не было вибрации и заскакивания подвижных контактов на неподвижные, причем при правке неподвижных контактов пинцетом избегают надломов контактных пружин. Прогиб пружин неподвижных контактов зависит от их упругости, угла встречи и совместного хода контактов, а также от их предварительного натяжения создаваемого ограничивающими упорами и антивибрационными пластинками.

Причиной недопустимо сильной вибрации контактов могут быть механические неисправности реле, не проявляющиеся при малых токах. Обычно причиной вибрации является неправильное положение мостика на оси относительно якоря или перекос оси якоря относительно оси магнитного потока из-за нарушения соосности отверстий для подпятников.

В первом случае устраняют большие продольные и поперечные зазоры, заменяют возвратную пружину контактного мостика, устраняют перекосы оси контактного мостика или магнитной системы реле. В других случаях также проводят механическую регулировку контактов.

Уменьшение и устранение искрения контактов
электромагнитных реле
На маломощных контактах электромагнитных реле редко появляется электрическая дуга, но часто происходит искренне.

При быстром отключении цепи, обладающей индуктивностью, возникает значительная ЭДС L (di/dt), которая может превышать напряжение пробоя изоляционного промежутка между контактами. Это особенно опасно в чувствительных и быстродействующих электромагнитных реле, в которых раствор контактов делают очень малым.

Искрение увеличивается при вибрации контактов реле. Оно сокращает срок службы контактов электромагнитных реле и может привести к ложным срабатываниям быстродействующих аппаратов схемы управления или к пробою полупроводниковых элементов из-за перенапряжения.

Для уменьшения искрения контактов реле применяют специальные схемы, создающие дополнительную электрическую цепь, по которой замыкается ток, вызванный ЭДС самоиндукции. Электрическая энергия, запасенная в индуктивности коммутируемой цепи, выделяется в виде тепла в резисторах искрогасящей схемы, уменьшая тем самым энергию искрообразования.

При использовании постоянного тока применяют шунтирование нагрузки диодом (рис. 3, а

). В момент размыкания контактов реле возникает переходный ток, и энергия выделяется на активной составляющей сопротивления нагрузки.

Рис. 3.
Схемы искрогашения: а — шунтирование диодом; б — шунтирование контактов реле цепочкой RшСш
При шунтировании контактов реле цепочкой RшСш (рис. 3, б

) энергия магнитного поля выделяется не только на нагрузке, но и на резисторе Rш. Величина емкости Сш в этой схеме равна 0,5–2 мкФ и окончательно подбирается при наладке схемы.

Сопротивление Rш определяют по эмпирическим формулам. Для серебряных контактов Rш=Uc2/140, где Uc — падение напряжения на конденсаторе. Величина сопротивления Rш в схемах слаботочных электромагнитных реле составляет 100–500 Ом.

Все схемы искрогашения ухудшают динамические параметры электромагнитных реле, увеличивая время их включения или отключения.

Работа геркона

Простое реле с контактами замыкания имеет в составе два сердечника с контактами, имеющие повышенную магнитную проницаемость. Они находятся в герметичном баллоне из стекла, с инертным газом, либо смесь газов. Создается давление в баллоне 50 кПа. Среда инертности не дает окисляться контактам. Баллон геркона ставится внутри управляющей обмотки, подключенной к постоянному току. При включении питания на реле образуется магнитное поле, проходящее по сердечникам контактов, по зазору и замыкается по управляющей катушке. Магнитный поток создает тяговую силу, соединяющую контакты друг с другом.

Чтобы сопротивление контактов сделать наименьшим, касающиеся поверхности покрыты серебром, радием, палладием и т.д. При выключении питания в катушке электромагнита геркона усилие исчезает, пружины размыкают контакты. В герконовых реле нет поверхностей трения деталей, контакты имеют много функций, выполняют работу магнитопровода, проводника и пружины. Чтобы уменьшить габариты катушки магнита, повышают плотность тока. Применяют провод в эмали для намотки катушки. Детали геркона штампованные, соединения производятся пайкой или сваркой. В герконах используются магнитные экраны для снижения зоны состояния включения.

Герконовое реле.

Пружины в герконовых реле установлены без дополнительного натяга, они включаются сразу, не тратя время на старт. Вместо электромагнита могут применяться также постоянные магниты. Такие герконы называются поляризованными. Усилие нажатия контактов герконового реле обуславливается магнитной силой катушки, в отличие от обычных электромагнитных реле, у которых усилие зависит от пружин. На размыкание геркон работает по-другому.

Система магнитов реле при действии электромагнитной силы намагничивают сердечники одноименно, которые отталкиваются между собой и размыкают цепь. У геркона с переключением один из 3-х контактов замкнутый, выполнен из немагнитного металла. Остальные два контакта сделаны из ферромагнитного состава. Под действием магнитного поля разомкнутые контакты замыкаются, а замкнутый немагнитный размыкается. Хотя магнитное поле есть всегда, как поле Земли, но такого поля не хватает для срабатывания геркона, поэтому им пренебрегают.

Конструктивные отличия

Многофункциональный геркон представлен в виде герметичного баллона из стекла, внутри которого расположены чувствительные контакты. Эти элементы являются магнитными сердечниками, приваренными с торцовых сторон изделия. Все внешние части подключаются к имеющейся электросети.

Самыми востребованными сегодня считаются герконовые реле на замыкание. Контакты изготовлены из качественной ферромагнитной проволоки прямоугольной формы. Сердечники выпускаются из пермаллоя — материала, где основную роль играет мощность, а также размер геркона. В случае надобности покрытие может быть заменено на серебро, золото, родий.

Готовую колбу вакуумируют или же запускают в неё инертный газ, что предотвращает развитие коррозии в выключателе. В процессе изготовления специалисты также учитывают тот факт, что между сердечниками присутствует зазор определённого диаметра.

Применение герконов

Герконовые датчики и выключатели используют:

• медицинские приборы и аппараты коммуникации;
• аппараты для подводников;
• синтезаторы и клавиатуры;
• тестирующие приборы, измерители;
• приборы автоматики и безопасности.

В охранных системах датчики на герконах применяют в качестве реле. Охранный датчик включает магнит и геркон. Простейшее герконовое реле состоит из обмотки и геркона. Сравнительные характеристики герконовых и других видов реле представлены в таблице ниже.

Сравнение герконовых реле с другими видами по основным характеристикам.

Материал втему: Что такое кондесатор

Достоинствами реле на герконах можно назвать:

• небольшие габариты, простое устройство;
• защита от влаги, подгорания контактной группы;
• нет трущихся частей.

Устройство герконового реле

Такие датчики на герконах широко применяются, но в них имеются и недостатки, такие как подверженность к механическим повреждениям. Это большой минус для применения во многих системах. В системах сигнализации герконы незаменимы. Установить датчик не составляет большого труда. Когда дверь закрыта, то контакт геркона замкнут. При открывании двери магнит, закрепленный на косяке, отходит от геркона, магнитная сила снижается, цепь питания размыкается.

Это служит сигналом для срабатывания схемы оповещения. Похожая ситуация с применением геркона в лифтах. Чтобы определить расположение кабины лифта, используют герконы. С помощью магнитов и геркона просто управлять оборудованием освещения. В счетчиках учета электроэнергии также присутствуют герконы.

Краткое описание

В современном мире герконы практически не используются, так как в массовую продажу поступили более универсальные датчики Холла. Но всё же встречаются ситуации, когда без такого реле просто не обойтись. А всё дело в том, что устройством просто управлять, и его можно устанавливать в схему любого оборудования. Когда же мастеру нужно добиться высокой степени надёжности и долговечности от агрегата, тогда без геркона просто не обойтись.

Сегодня такое реле можно встретить в различных датчиках и аналогичных устройствах. Функциональные возможности принято делить на три основные категории:

1. Переключение.
2. Замыкание.
3. Размыкание.

Среди основных технических признаков можно выделить сухой и ртутный контакт. В последнем случае в стеклянном корпусе содержатся капли металла, которые особенно важны в процессе работы реле, так как улучшается качество контакта.

К тому же ртуть помогает избежать нежелательной вибрации, за счёт чего увеличивается время срабатывания установки. Именно поэтому специалисты всегда рекомендуют использовать этот тип контакта.

Советы по использованию

При использовании герконовых реле или датчиков можно дать несколько советов, которые учитывают нюансы применения таких устройств:

• При монтаже герконов по возможности избегайте источников ультразвука, он может отрицательно влиять на электрические параметры датчика, изменять их.
• Находящийся рядом источник магнитного поля также может менять характеристики и свойства магнитного выключателя.
• Герконовые реле и датчики боятся ударов и механических повреждений. Инертный газ внутри датчика при ударе может выйти вследствие нарушения герметичности резервуара с газом. Это выведет геркон из строя.
• При осуществлении пайки необходимо руководствоваться предписаниями инструкции производителя герконового датчика.

Советские герконовые реле.

Разновидности моделей

Высококачественные герконовые реле принято делить на несколько категорий, которые отличаются между собой устройством контактной группы. Каждая разновидность обладает многочисленными положительными характеристиками, которые высоко ценятся как специалистами, так и домашними мастерами. В продаже представлено несколько видов герконов:

• С переключающимся типом контактов.
• Традиционные разомкнутые установки.
• Специфические элементы с замкнутыми контактами.

Кроме основных функциональных признаков, специалисты выделяют и технологические параметры, которые разделяют коммутирующие герметичные агрегаты на сухие и ртутные.

Герсиконы

Реле на герконах имеет широкий разброс коэффициента возврата по причине погрешности технологии изготовления. Чтобы повысить номинальную мощность и ток коммутации в герконовые реле встраивают вспомогательные контакты для погашения дуги. Такие реле получили название герсиконов, или силовых герметичных контактов. Промышленное производство выпускает герсиконы на силу тока до 180 ампер. У них частота коммутации достигает до 1200 включений в час. Герсиконами запускают асинхронные электродвигатели с номинальной мощностью до 3000 Вт.

Будет интересно➡ Что такое твердотельное реле?

СХЕМА ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

ПОДКЛЮЧЕНИЕ — СВОИМИ РУКАМИ

Для начала давайте рассмотрим общую схему соединений охранной сигнализации. Она приведена на рис. 1 и включает:

• приемно контрольный прибор —ПКП;
• извещатели (датчики) — ИО;
• устройства звукового и светового оповещения — ОП;
• блок питания — БП.

Определенные модели ПКП имеют встроенный блок питания с возможностью подключения извещателей. Для небольшого количества датчиков мощности бывает достаточно. На схеме приемо контрольного прибора эти точки обозначаются как выход «плюс» и «минус» или «общий» напряжения 12 Вольт.

Обратите внимание — ПКП является центральной частью сигнализации, что, собственно, определяется назначением и принципом работы системы.

Приведенный пример иллюстрирует взаимосвязь оборудования системы безопасности, конкретные схемы подключения технических средств приводятся в документации предприятий изготовителей. Однако, для различных типов датчиков и приборов есть много общего, поэтому соединить их между собой можно не пользуясь специальными инструкциями и описаниями.

Ферритовые герконовые реле

Это особый класс реле на герконах с ферритовыми сердечниками. Они имеют функцию памяти. Чтобы сделать переключение в герконах такого типа, нужно подать токовый импульс обратной полярности для того, чтобы размагнитить сердечник из феррита. Их называют запоминающими герметичными контактами, или гезаконами. Преимущества реле на герконах:

1. Абсолютная герметичность контактов дает возможность применять их в агрессивных средах, при условиях запыленности, влажности и т.д.
2. Небольшие габариты, малый вес, простая конструкция датчика.
3. Повышенная скорость работы дает возможность применять герконы при высокой коммутационной частоте.
4. Безотказность эксплуатации в широком интервале температур (от -60 до +120 градусов).
5. Широкая сфера применения в сочетании с функциональностью реле.
6. Наличие гальванической развязки цепей коммутации и управляемости реле на герконах.
7. Повышенная прочность электрических контактов.
8. Продолжительный срок службы датчика.

Недостатки герконов:

1. Малая чувствительность магнитов герконов.
2. Излишняя восприимчивость устройства датчика к магнитным полям. Это требует защитных мер от воздействия магнитных сил.
3. Баллон геркона из хрупкого материала, чувствительного к повреждениям и ударам.
4. Мощность коммутации небольшая, как у герсиконов, так и у герконов.
5. При больших токах контакты герконов самопроизвольно размыкаются.
6. При работе на низкочастотном напряжении контакты размыкаются и замыкаются без контроля.

Герконовое реле на схеме.

Геркон – сверхточный быстродействующий герметичный переключатель, управляемый магнитным полем. Количество его срабатываний – до пяти миллиардов раз. На его основе выпускаются датчики магнитного поля и герконовые реле для самых различных применений – от бытовой техники до авиации и космонавтики. В статье описаны особенности выбора герконов и дан табличный обзор широкой линейки этих изделий производства Littelfuse. Слово «геркон» является сокращением слов «герметичный контакт». Первый геркон был разработан в 1936 году американской компанией Bell Telephone Laboratories. Впоследствии они стали широко применяться в качестве датчиков, и на их основе были созданы герконовые реле.

Будет интересно➡ Особенности электромагнитного реле

Геркон состоит из двух ферромагнитных проводников, имеющих плоские контакты, герметизированные в стеклянной капсуле. Без внешнего магнитного поля контакты разомкнуты, и между ними есть небольшой диэлектрический зазор. В магнитном поле контакты замыкаются. Контактная область обеих пластин имеет напыленное или гальваническое покрытие, выполненное из очень стойкого к эрозии металла (обычно – родий, иридий или рутений). Структура слоев покрытия контактов приведена на рис. 2а и 2б для родия и иридия, соответственно.

Иридий, рутений и родий – очень стойкие к эрозии металлы платиновой группы. Благодаря напылению из этих металлов количество срабатываний контактов достигает пяти миллиардов раз. В полость капсулы обычно закачивают азот. Некоторые типы герконов вакуумируются для увеличения максимально допустимого коммутируемого напряжения. Контакты геркона в магнитном поле намагничиваются, и между ними возникает магнитодвижущая сила, равная напряженности магнитного поля. Если напряженность магнитного поля достаточно велика, чтобы преодолеть упругие силы в контактах, возникающие при их упругой деформации, то контакты замыкаются. Когда поле ослабевает, контакты снова размыкаются.

Подключение реле.

Существует два типа герконов: SPST-NO (Single Pole, Single Throw Normally Open, то есть «один полюс, один канал») – обычный выключатель, в котором два контакта нормально разомкнуты; SPDT-CO (Single Pole, Double Through Change Over, то есть «один полюс, два канала – переключение») – переключатель, в котором один контакт всегда нормально замкнут, а второй нормально разомкнут. Общая пластина является единственной подвижной частью такого геркона, в отсутствие магнитного поля она замкнута с нормально замкнутым контактом реле. При возникновении магнитного поля соответствующей силы общая пластина замыкается с нормально разомкнутым контактом. Обе пластины нормально разомкнутого и нормально замкнутого контактов являются неподвижными.

Разомкнутые контакты имеют ферромагнитное покрытие, а нормально замкнутый контакт выполнен из немагнитного материала. При помещении в магнитное поле подвижный и нормально-разомкнутый контакт намагничиваются в одинаковом направлении, и при достаточной напряжённости магнитного поля происходит замыкание подвижного контакта с неподвижным ферромагнитным контактом. При исчезновении внешнего магнитного поля намагниченность контактов ослабевает, и они размыкаются. Для того, чтобы остаточная намагниченность была минимальной, при изготовлении герконов применяют высокотемпературную обработку контактов. В качестве источника магнитного поля для геркона чаще всего используют постоянный магнит (рис. 5) или соленоид.

Характеристики устройства

Высококачественное герконовое реле состоит из двух контактов, которые изготовлены из специфического ферромагнитного сплава. Установлены они в прочной колбе, благодаря чему пользователь может всегда контролировать их работу. Если же к контактам поступает постоянный магнит, тогда происходит замыкание с формированием непрерывной цепи. Из-за такой специфичности герконовый коммутатор стали называть концевым выключателем.

Промышленные производители маркируют такие агрегаты в строгом соответствии с итоговой сферой применения. К примеру: если на реле нанесена аббревиатура КЭМ, то оно относится к категории коммутационных электрических механизмов. Большая буква «А» означает, что устройство можно эксплуатировать в любых погодных условиях, а вот детали с пометкой «В» предназначены исключительно для помещений. Часто можно увидеть сокращение МКА, которое означает, что этот магнитный коммутатор идеально подходит для любых условий использования.

Для стандартного переключающегося агрегата уровень сопротивления находится в пределах 0.2 Ом. Качественный геркон на размыкание отличается тем, что этот показатель составляет 1 кОм. Такие данные позволяют мастерам существенно ускорить переключение имеющихся цепей. Все магнитные выключатели такого типа применяются для силовых сетей напряжения, так как они обладают более высокими показателями. Магнитный размыкающий геркон активно используется в различных схемах, в компьютерной и охранной отрасли, а также контактных датчиках.

Принцип действия герконового реле

В работе нормально замкнутого геркона используется принцип взаимодействия сил, возникающих между магнитными телами. В электромагнитном поле появляются и передаются импульсы, начинают двигаться электроны, вызывающие перемещение и деформацию токопроводящих контактов. Изменение положения и состояния магнитного концевика в конкретном устройстве или в цепи, приводит к размыканию контактов. Дальнейшей изменение их положения происходит под действием других подвижных элементов – кнопок, концевых пружин, дисков и т.д. Таким образом, происходит поочередное включение и выключение контактов.

Будет интересно➡ Токовое реле: что это и для чего используется?

Данный принцип работы стал основой функционирования промежуточного герконового реле, действующего на замыкание. Его конструкция состоит из двух сердечников и герметичного прочного стеклянного баллона, наполненного газом или газовой смесью. Сам баллон находится под постоянным действием электрического тока. Газы препятствуют окислению металлических сердечников.

При подключении к такому геркону постоянного тока, происходит образование мощного магнитного поля вокруг сердечников. Наличие специальных зазоров значительно облегчает прохождение этого поля между частями реле. Далее наступает возникновение автономного магнитного потока, движущегося в заданном направлении. Соединение сердечников значительно ускоряется за счет их покрытия драгоценными металлами с более низким сопротивлением, чем у обычного материала. Постоянный магнитный поток обеспечивается особенностями конструкции герконового реле.

Однородность и целостность деталей создается за счет литья и штамповки, а для соединения их между собой используются сварочные процессы. Поэтому катушка реле намагничивается в минимальной степени. По такой схеме работает герконовое реле, принцип действия которого достаточно простой. В случае прекращения подачи постоянного тока, произойдет размыкание контактов, а магнитный поток исчезнет.

Материал по теме: Как подключить конденсатор

Катушки электрических аппаратов

Определение и классификация

Определение.
Катушкойназывается обмотка изолированного провода, намотанная на каркас или без каркаса, имеющая выводы для присоединения.
Каркас для катушки индуктивности изготавливают из диэлектрического материала, например, из картона или пластмассы. Катушки служат для создания магнитного потока, который создает движущие силы для работы аппаратов или индуктивное сопротивление, когда катушка является дросселем.

Катушки можно разделить на:

— токовые, содержащие небольшое количество витков провода площадью сечения, соответствующей силе проходящего тока;

— напряжения, содержащие большое количество витков провода небольшого сечения.

Катушки применяют

в электромагнитах контакторах, пускателях и реле, расцепителях автоматических выключателей, электрических тормозов, в электроизмерительных приборах, в пуско-регулирующих аппаратах люминесцентных ламп в качестве дросселей, в блоках питания аппаратуры автоматики и радиоэлектроники также в виде дросселей.

Изоляция катушки подвергается перенапряжениям

— скачкам напряжения при разрыве цепи ее обмотки, зависящим от скорости размыкания цепи, числа витков ее обмотки, магнитной системы аппарата. Эти перенапряжения могут передаваться на другие реле, вызывая их ложное срабатывание.

Перенапряжения также могут передаваться из внешней цепи при включении катушек других аппаратов.

Катушки одинаковых размеров могут изготовляться на разное напряжение — переменное 36, 110, 220, 380, 660 В и постоянное 6, 12, 24, 36, 48,

60, 110, 220, 440 В.

Примечание. Катушки новых аппаратов нужно проверять на соответствие напряжения, на которое они изготовлены, напряжению сети. Это можно сделать по этикетке на общей изоляции обмотки катушки.

Это же нужно сделать и при замене вышедшей из строя катушки. Если на поверхности катушки нет этикетки, то можно измерить ее сопротивление и сравнить с такой же катушкой другого аппарата.

При наладке нового аппарата или замене катушки

перед ее установкой на месте нужно проверить, не касаются ли подвижные детали электромагнита изоляции катушки, и если касаются, то нужно ее поставить так, чтобы не было касания, или отрегулировать ход подвижных деталей, и только после этого укреплять катушку.

Нужно проследить, чтобы не было воздушного зазора при касании якоря и сердечника электромагнита, так как при наличии воздушного зазора уменьшается индуктивное сопротивление обмотки, увеличивается ток, и катушка может перегреться и выйти из строя.

При присоединении катушки постоянного тока

нужно соблюдать полярность, когда аппарат, например, поляризационное реле, реагирует на направление тока.

Борьба с перегревом катушек

Перегрев катушки

ведет к увеличению активного сопротивления провода, уменьшению тока и силы, притягивающей сердечник электромагнита. Перегрев может вызвать растрескивание изоляции, ложное срабатывание реле, увеличение воздушного зазора между якорем сердечником и еще больший перегрев катушки, сгорание изоляции ее обмотки.

Совет. Нужно следить, чтобы катушки не нагревались от посторонних источников тепла, например, от резисторов, установленных рядом и особенно ниже катушки.

Высокая температура катушки может быть обусловлена повышенной температурой в помещении, где установлена аппаратура, высокой температурой в шкафу управления из-за выделения тепла аппаратами, перегревом аппарата, на котором установлена катушка. Перегрев катушки аппарата может быть также при его частом включении-отключении при нарушении условий воздухообмена и вентиляции оборудования в помещении или силовом шкафу.

Высокая температура катушки также приводит к уменьшению сопротивления изоляции провода обмотки. При высокой температуре возможны обрывы провода при разном температурном расширении провода и каркаса катушки. Высокая температура ведет к ускорению процессов старения изоляции катушки.

Влага может проникать в катушку через общую изоляцию, изоляцию между слоями к проводу и способствовать уменьшению сопротивления изоляции провода. Это может вызвать замыкание между слоями намотки или между витками в слое. В результате замыкания может произойти прогорание/выгорание обмотки, межвитковые замыкания, что приведет к необратимому повреждению обмотки. или шунтирование части витков, что будет способствовать перегреву катушки.

При низкой температуре влага может замерзать в катушке и способствовать выходу ее из строя.

В результате воздействий на катушку, рассмотренных выше, в катушке могут быть нарушения цепи для тока из-за обрыва провода внутри катушки, обрывов выводов, окисления выводных зажимов, сгорание изоляции части витков или полное сгорание изоляции обмотки.

Замена катушки

При проверке катушки после отказа полное сгорание ее изоляции видно сразу, так как обычно сгорает наружная изоляция катушки

. Если наружная изоляция не сгорела, но катушка не работает, то, отогнув наружную изоляцию, можно увидеть сгоревшую изоляцию провода.
Проверку провода катушки на обрыв
можно производить с помощью индикатора напряжения, омметра или мегаомметра.

При проверке катушки с помощью индикатора напряжения

при исправной обмотке и наличии напряжения на одном выводе катушки оно должно быть и на другом выводе. Этот последний вывод должен быть отсоединен от сети (источника питания, схемы) для устранения ошибок при измерении.

Омметр, присоединенный к выводам катушки, при исправной катушке покажет ее сопротивление согласно паспорту, а при наличии замыкания витков покажет меньшее сопротивление, но если замыкание витков происходит только под действием напряжения, то омметр может и не показать изменение сопротивления.

Мегаомметр при исправной катушке покажет сопротивление ее обмотки при измерении в килоомах немногим более 0, но меньше 1 кОм, и при измерении в мегаомах — 0, так как сопротивление катушки измеряется в омах.

Назначение и область применения

Герконовые датчики, несмотря на вытеснение их датчиками Холла, по-прежнему находят применение во многих устройствах и системах:

1. Клавиатуры синтезаторов и промышленного оборудования. Конструкция датчиков исключает возможность возникновения искры. Поэтому в первую очередь их применяют на взрывоопасном производстве, где присутствуют горючие испарения или пыль.
2. Бытовые счетчики.
3. Автоматические системы охраны и контроля положения.
4. Оборудование, работающее под водой или в условиях высокой влажности.
5. Телекоммуникационные системы.
6. Медицинское оборудование.

В системах безопасности применяются устройства, состоящие из геркона и магнита. Они сообщают об открытии или закрытии дверей. Также применяются герконовые реле, состоящие из контактного датчика и проволочной обмотки. Такая система обладает некоторыми преимуществами: простота, компактность, влагостойкость, отсутствие движущихся деталей. Используются герконы и в особых областях – это механизмы защиты от перегрузок и короткого замыкания высоковольтных и радиотехнических электроустановок. Также это высокомощные радары, лазеры, радиопередатчики и прочее оборудование, работающее под напряжением до 100 кВ.

Различные герконовые реле.

Литература

1. https://www.meder.com/

2. Meder Electronics, Reed Relay in Comparison with Solid-State and Mechanical Relays, p.82

3. Meder Electronics, Instrumentation Grade Reed Relays , 03/2010

4. Meder Electronics, Reed Switch Operational Characteristics p.p.19-21

5. Meder Electronics, Reed Switch Used as a Reed Relay, p.64

6. Meder Electronics, Reed Switch Characteristics p.p.27-32.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail

Термоусаживаемые трубки серии ATUM от TE Connectivity

Компания Raychem, входящая в состав TE Connectivity, получила мировое признание как основоположник технологии cross linking (образования дополнительных молекулярных связей) в полимерных материалах. Эти связи образуются при радиационном облучении материалов, придавая им эффект «памяти формы». Изменённая при высокой температуре форма такого материала сохраняется при последующем охлаждении. Далее, при повторном нагреве, поперечные связи заставляют материал приобретать свою первоначальную форму. Это свойство сшитых полимерных материалов (термоэластиков) и применяется для производства термоусаживаемых трубок. Термоусаживаемые трубки производства TE Connectivity удовлетворяют практически всем требованиям потребителей:

• эффективно покрывают места соединений кабелей и отдельных проводов с разъемами,
• связывают провода в жгуты,
• покрывают места соединения проводов, защищая их от коррозии,
• изолируют компоненты, включаемые в разрыв линии, от замыкания и воздействия влажности.

На складе КОМПЭЛ доступны для заказа трубки серии ATUM

Трубки серии ATUM выпускаются в двух модификациях — с коэффициентом усадки 3:1 и 4:1. Такой коэффициент позволяет использовать их для герметизации кабельных соединений с разъемами. Трубки плотно окружают компоненты и защищают их от замыканий. Особенностью серии является наличие внутреннего клеевого слоя, связывающегося с широкой гаммой пластиков, резин и металлов, включая полиэтилен, алюминий, сталь и медь. Трубки серии ATUM применяются для защиты от воздействия внешней среды тыльной стороны разъемов и кабельных соединений. Большой коэффициент усадки позволяет ремонтировать повреждения кабельной оболочки без снятия разъема.

• Минимальная температура усадки 80°С,
• Температура полного обжатия 110°С,
• Диапазон рабочих температур от -55 до 110°С.

Для заказа доступны трубки черного цвета, другие цвета доступны по запросу.

•••

Структура условного обозначения

РПГ-9-ХХХХХХХ:

• РПГ — реле промежуточное герконовое;
• 9 — номер разработки;
• Х — вид крепления и присоединения внешних проводов (0 — винтами, заднее, пайкой;
• 1 -штепсельным разъемом, заднее, пайкой);
• Х — тип геркона: 5 -МКА-52202, 6 -МКС-52201;
• Х — количество замыкающих контактов (0-4; 6);
• Х — число размыкающих или переключающих контактов: 1 или 4;
• Х — число реле в одном габарите (1; 2);
• ХХ — климатическое исполнение и категория размещения (У3, О4) по ГОСТ 15150-69.

Условия эксплуатации

• Высота над уровнем моря не более 4300 м.
• Верхнее предельное значение температуры окружающего воздуха 55С.
• При высотах свыше 1000м верхнее значение температуры уменьшается на 0,6С на каждый 100 м.
• Рабочее положение в пространстве любое.
• Атмосфера типа II по ГОСТ 15150-69.
• Группа механического исполнения М7 по ГОСТ17516.1-90, допускается эксплуатация реле при размещениях в местах, предусмотренных для групп М1, М2, М3, М4, М6 и М8 по ГОСТ 17516.1-90.
• Степень защиты реле IР30, выводов IР00 по ГОСТ 14255-69.
• Реле предназначены для коммутации нагрузок категорииприменения DС-11, АС-11 по ГОСТ 17523-85, DС-21, АС-21 по ГОСТ 12434-93.
• Требования техники безопасности соответствуют ГОСТ 12.2.007.6-93.
• По способу защиты человека от поражения электрическим током реле относятся к классу 0 по ГОСТ 12.2.007.0-75.
• Требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91.
• Реле изготовляются для внутригосударственных и экспортных поставок и соответствуют ТУ 16-647.056-87.

ОХРАННАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ СВОИМИ РУКАМИ

Тем, кто хочет сделать охранную сигнализацию самостоятельно хочу дать совет. Времена, когда было выгодно и целесообразно самому собирать охранные схемы из подручных материалов и деталей ушли безвозвратно. Можно, конечно, из подручных средств сделать своими руками подобие сигнализации, но это будет пародия на нормальную систему безопасности.

Тем не менее, для желающих дам некоторые пояснения и приведу схему, по которой можно собрать простую охранную сигнализацию. Поскольку принцип действия любой охранной системы заключается в обнаружении проникновения и оповещения об этом факте нам понадобятся:

• замкнутая электрическая цепь, которая будет нарушена при попытке проникновения (шлейф сигнализации — ШС);
• устройство фиксирующее нарушение (приемно контрольный прибор);
• средство извещения о тревожной ситуации (оповещатель).

Обратите внимание, вы можете все сделать из подручных средств, или частично использовать перечисленные технические средства. Таким образом можно сделать своими руками охранную сигнализацию для дачи или дома. Схема простейшей сигнализации из подручных средств приведена на рисунке 4.

Начнем с клемм «+», «-«. К ним подключается источник питания. Не знаю что вы предпочтете, батарейку, сетевой адаптер от какого- либо устройства, может штатный блок питания — не суть важно.

Исходя из его параметров подбираем реле с нужным напряжением срабатывания. Кроме того, оно должно иметь два независимых нормально разомкнутых контакта. Это минимум. Транзистор должен иметь параметры соответствующие выбранному реле (рабочие коллекторные ток и напряжение). Коэффициент передачи не принципиален.

Номинал резистора достаточный для полного открывания транзистора. Он может лежать в достаточно широких пределах (10-50 кОм).

Кстати, если вы не имеете базовых знаний в схемотехнике и навыков работы с электро компонентами, то проще будет подобрать готовый комплект сигнализации, исходя из предъявляемых к ней требований.

В качестве ШС можно использовать тонкий провод, проложенный таким образом, чтобы нарушитель оборвал его при попытке нарушить охраняемую зону.

До тех пор пока шлейф сохраняет свою целостность транзистор закрыт. При обрыве он открывается, срабатывает реле, которое одной парой контактов включает систему оповещения, а другой, блокирует транзистор. Теперь даже при восстановлении охранного шлейфа контакты реле будут находиться в замкнутом состоянии до снятия со схемы напряжения.

По сути своей мы имеем триггер- защелку. Возможны и другие схемотехнические решения, которые можно придумать и реализовать самому, зная основной принцип работы охранной сигнализации. Кроме того, в самодельную сигнализацию можно подключать штатные (заводские) извещатели. Полученные таким образом комбинации будут богаче по своим возможностям.

Однако, простая охранная сигнализация обладает несомненным недостатком, заключающимся в неудобстве управления процессом взятия/снятия, а также отсутствием некоторых других опций, присущих профессиональным приемно контрольным приборам.

Таким образом, напрашивается вывод, сформулированный в начале раздела: даже своими руками систему охранной сигнализации для дома или дачи лучше сделать на базе специальных технических средств.

Герметизированные магнитоуправляемые контакты

Герметизированные магнитоуправляемые контакты Каталог-проспект М.: ЦНИИ «Электроника», 1973

Герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы, МК) в большинстве случаев представляют собой два плоских лепестка (контакты-детали) из магнитомягкого сплава (например, 52Н-ВИ, 47 НД или др.), герметически вваренные в противоположные концы стеклянной трубки (баллона) таким образом, что их свободные концы перекрываются на расстоянии 0,3 — 1,1 мм с раствором 30 – 150 мкм. Контактирующие поверхности покрыты благородными металлами или их сплавами. Внутренний объем баллона заполнен защитным газом или вакуумирован. Под воздействием магнитного поля, создаваемого электромагнитной катушкой управления или постоянным магнитом, контакты-детали намагничиваются и притягиваются друг к другу, замыкая электрическую цепь. Когда управляющее поле уменьшается до определенного значения f контакты — детали под воздействием сил упругости размыкаются. На герконах конструируют реле, логические элементы, преобразователи напряжений и токов, датчики неэлектрических величин, коаксиальные переключатели, коммутаторы, исполнительные элементы схем перестройки частоты в ВЧ-устройствах, тумблеры, концевые выключатели, клавишные переключатели и т.п. Герконы могут управляться магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом, электромагнитной катушкой управления или их комбинацией. Для повышения срока службы герконов используются различные схемы защиты контактов от электрической эрозии, основанные на применении элементов LС, полупроводниковых диодов, полупроводниковых переменных сопротивлений (варисторов) и кремниевых стабилитронов. При разработке конкретной схемы защиты следует практически уточнять значения элементов схемы. Броски токов и напряжений не должны превышать максимально допустимых значений, указанных в технических условиях или проспектах на герконы. Нужно учитывать, что реактивные сопротивления кабелей (проводов), соединяющих герконы с нагрузками, также уменьшают количество коммутаций. Цепи защиты целесообразно применять и при работе герконов на активную нагрузку – это позволяет значительно повысить количество коммутаций, так как уменьшается разрушительное действие электрической дуги в наиболее опасном при данном виде нагрузки режиме размыкания. 1. Применение герконов 2. Способы управления герконами 3. Способы защиты герконов 4. Технические данные и изображения герконов Геркон замыкающий, асимметричный МК-10-3 Геркон замыкающий МК-16-3 Геркон замыкающий КЭМ-2 Геркон замыкающий МУК-1А-1 Геркон замыкающий, высокочастотный МК-17 Геркон универсальный, перекидной КЭМ-3 Геркон замыкающий МК-27-3 Геркон замыкающий, измерительный МК-27-И Геркон универсальный, перекидной МК-27-П Геркон замыкающий КЭМ-6 Геркон замыкающий КЭМ-1 Геркон замыкающий МУК-3А-1 Геркон замыкающий, измерительный МК-1 Геркон замыкающий, вакуумный, высоковольтный МК-52-3В 5. Некоторые схемы применения магнитоуправляемых контактов 6. Дополнения и правки Сканы документа предоставил Александр Перебаскин (Москва) создатель портала >> Справочник по микросхемам

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Рассмотрим как подключить охранную сигнализация на примере наиболее распространенных типов оборудования.

Приемно- контрольный прибор.

Это устройство в обязательном порядке имеет клеммы, обозначенные как «ШС» — шлейф сигнализации. В зависимости от его типа при подключении может учитываться полярность «+», «-«. Это нужно при использовании адресных устройств или извещателей, получающих питание по шлейфу. Для обычных датчиков это не принципиально.

Кроме того, к ПКП подключаются:

• оповещатели,
• системы передачи извещений (СПИ) — клеммы ПЦН.

При использовании GSM сигнализации последний пункт не актуален, поскольку передача данных осуществляется беспроводным способом встроенным в прибор модулем.

Управление системами оповещения могут производиться несколькими способами:

1. «Сухими» контактами реле (вариант А). В этом случае необходима дополнительная подача напряжения питания.
2. Выходами «открытый коллектор» (вар. Б). Похоже на релейный вариант, только обязательно соблюдение полярности .
3. Специально предназначенными для этих целей клеммами (случай В). В этом случае напряжение на них подается внутри прибора на аппаратном уровне.

Описанные варианты приведены на схеме 2.

Подключение датчиков охранной сигнализации.

Большинство охранных датчиков являются энергопотребляющими устройствами. Это значит, что на их клеммной колодке имеются минимум 4 винтовых зажима. Исключение составляют адресные извещатели, они получают питание по шлейфу и подключаются по двухпроводной линии.

Обратите внимание! Соблюдение полярности в этом случае обязательно.

Совмещенные извещатели имеют в своем составе два самостоятельных датчика с независимыми выходами. Их подключение может осуществляться двумя способами:

• в различные охранные шлейфы;
• к общему шлейфу по схеме «И».

Рассмотренные варианты для систем охранной сигнализации иллюстрируются схемами подключения датчиков на рис.3. По этому принципу могут подключаться датчики движения, вибрационные и акустические извещатели, имеющие релейный выход пультовой пары.

Некоторые извещатели имеют датчик вскрытия корпуса (тампер). Он предназначен для того, чтобы в неохраняемое время нельзя было открыть корпус и внести изменения в схему подключения шлейфа. Если требуется предотвратить такую вероятность, то тампер включается в отдельный шлейф, контролируемый постоянно.

Схема подключения при этом будет аналогична совмещенному извещателю, где в роли одного из выходов ШС будут выступать контакты тамперного выключателя. В противном случае эту опцию можно не задействовать и проигнорировать соответствующие клеммы.

В начало