|
Энциклопедии и технические
словари определяют реле (англ. Relay - смена,
эстафета, дорожная станция где заменяли лошадей; франц. relais, от relayer –
сменять, заменять) как устройство для автоматической
коммутации электрических цепей по сигналу извне. Любое релейное
устройство, как и реле для коммутации электрических цепей, состоит из релейного элемента (с двумя состояниями устойчивого
равновесия) и группы электрических контактов,
которые замыкаются (или размыкаются) при изменении состояния релейного
элемента.
Реле широко применяются в устройствах
автоматического управления, контроля, сигнализации, защиты, коммутации и т.д.
Наиболее распространены коммутационные реле, реле давления, перемещения,
расхода, реле времени, защитные реле.
Таким образом, реле как любой элемент
технического устройства может быть представлен в виде конструктивного
элемента по преобразованию энергии Х,
поступившей на вход, в энергию Y на выходе
элемента. Задача, решаемая таким элементом, определяется характером
функциональной зависимости между выходной и входной величинами: Y = f (X). В этой связи элементы могут подразделяться на датчики, усилители,
стабилизаторы, двигатели, реле и др.
Релейный
элемент –
простейшее переключательное устройство с двумя (или больше) состояниями
устойчивого равновесия, каждое из которых может скачком сменяться другим под
влиянием внешнего воздействия (например, изменения температуры, давления,
электрического напряжения, освещенности, силы звука).
Уровень воздействия,
при котором изменяется состояние релейного элемента, называется порогом срабатывания. Физическое явление,
используемое в релейном элементе, определяет его принцип действия, конструкцию
и основные характеристики.
В зависимости от
физической природы воздействия различают электрические,
механические, тепловые, оптические, магнитные и акустические релейные
элементы; наиболее распространены электрические релейные элементы. Часто для
восприятия воздействия неэлектрических величин релейные
элементы дополняются измерительными преобразователями соответствующих
величин. В конструкции релейного элемента можно выделить воспринимающий орган, который реагирует на
внешнее воздействие, исполнительный орган
– для передачи воздействий от релейного элемента вовне и промежуточный – перерабатывающий и передающий
воздействия от воспринимающих органов к исполнительным.
В общем виде релейный
элемент представляет собой техническое устройство, в котором при
определенном значении (даже плавно измененяемой) входной величины энергии
сигнала выходная величина энергии (даже может быть и другого вида) принимает
скачкообразно фиксированное число значений. Здесь имеется ввиду
скачкообразное изменение Y не во времени, а в
зависимости от величины Х. Такая зависимость Y = f (X) имеет форму петли (кусочно-линейная
функция) и называется релейной характеристикой.
Реле времени – устройство, контакты
которого замыкаются (или размыкаются) с некоторой временной задержкой после
получения управляющего сигнала. Задержку можно регулировать произвольно,
влияя на скорость изменения физической величины, воздействующей на релейных
элемент реле времени от момента поступления сигнала до достижения порога
срабатывания. В электрических реле времени используются различные схемы
задержки, основанные на замедлении нарастания или убывания силы тока
(напряжения) в электрических цепях, содержащих конденсаторы, индуктивные
катушки и резисторы; применяются также реле времени, основанные на счетчиках
импульсов. В термических реле времени используются тепловые процессы в телах,
нагреваемых электрическим током (например, деформация биметаллических
пластин). В пневматических реле времени задержка создается изменением
скорости истечения газа (воздуха) из резервуара. Время срабатывания реле
времени от нескольких миллисекунд до нескольких часов.
В общем случае срабатывание любого
реле происходит с некоторой временной задержкой после получения управляющего
сигнала. Однако существует специальный класс релейных устройств – реле
времени, у которых задержку срабатывания (от нескольких миллисекунд до
нескольких часов) можно регулировать.
В зависимости от выполняемой задачи на
выходе релейного элемента он может быть коммутационным
и не коммутационным
(шаговый электродвигатель,
электрозвонок и т.д.).
Реле, как коммутационное устройство (КУ),
относится к группе автоматических коммутационных
устройств (АКУ), управляемых дистанционно.
Непосредственно человеком управляются неавтоматические КУ: электрические кнопки,
тумблеры, клавиатуры; водяные или воздушные клапаны и т. д.
|