Рис. 2.53. Четыре различных реле на рабочее напряжение 12 В для наглядности показаны в корпусах и без них. Автомобильное реле (крайнее левое) самое простое из них и его принцип работы легко понять, поскольку оно спроектировано без особого стремления сделать все максимально компактно. Миниатюрные реле небольшого размера сконструированы с высокой степенью изобретательности, они имеют более сложную конструкцию, которую не так-то просто понять. Обычно, но не всегда, реле небольшого размера спроектированы соответственно для меньших значений тока, чем большие
Прежде чем на реле подать напряжение питания, надо, прежде всего, понять, как оно работает. Для этого прочитайте следующий разд. «Фундаментальные сведения — Внутри реле».
Внутри реле
Реле состоит из катушки с обмоткой, выполненной изолированным проводом. Внутри катушки расположен сердечник.
Когда электрический ток проходит по обмотке, то в сердечнике создается магнитное поле, которое притягивает якорь, соединенный с толкателем из непроводящего материала. Толкатель в свою очередь выталкивает или втягивает гибкие пружинистые полоски металла с размещенными на них контактами, замыкая два из них. Контакты остаются замкнутыми до тех пор, пока электрический ток протекает по обмотке, а реле находится под напряжением.
Когда же электрического тока в обмотке реле не будет, то металлические пластинки с контактами возвращаются в свое исходное положение, размыкая контакты. (Исключение составляют реле с фиксацией (самоудерживанием), которые требуют дополнительного импульса, проходящего через отдельную обмотку для того, чтобы вернуть реле обратно в исходное положение; но мы пока такие реле использовать не собираемся).
Реле с точки зрения коммутирования могут быть разделены на аналогичные типы, что и переключатели. Таким образом, имеются однополюсные однопозиционные реле (SPST), двухполюсные однопозиционные (DPST), однополюсные двухпозиционные (SPDT) и т. д.
Сравните условное графическое обозначение реле, представленных на рис. 2.54, с обозначениями переключателей на рис. 2.35.
Рис. 2.54. Различные виды условных графических обозначений реле на схемах. Верхнее слева реле — однополюсное однопозиционное (SPST). Верхнее справа и нижнее слева реле — однополюсные двухпозиционные (SPDT). Нижнее справа реле — двухполюсное двухпозиционное (DPDT). В этой книге используются только показанные в нижнем ряду
Основное отличие реле заключается в наличии в них обмотки электромагнита, который и осуществляет переключение. Контакты реле показаны в своем исходном положении, когда по обмотке не протекает ток срабатывания.
Контакты на графических условных обозначениях реле показаны в виде маленьких черных треугольников. Когда у реле имеется два полюса, то электромагнит управляет их одновременным подключением к соответствующим контактам.
Большинство реле являются неполяризованными, что означает, что по их обмоткам вы можете пропускать ток в любом направлении и это никак не повлияет на работу реле. Чтобы узнать наверняка, какого типа то или иное реле, вы можете обратиться к листу технических данных. Некоторые обмотки реле могут работать от переменного напряжения, но большинство реле малого напряжения используют постоянный ток, аналогичный тому, который можно получить от батарейки. В данной книге мы будем применять только реле постоянного тока.
На реле накладываются те же самые ограничения, что и на переключатели. Их контакты также будут портиться из-за искрения, если вы будете пытаться с их помощью осуществлять коммутацию слишком большого напряжения. Не стоит экономить деньги, используя реле, которое предназначено для коммутирования меньшего тока или напряжения, чем это требуется. Реле может подвести вас в тот момент, когда оно вам больше всего необходимо, и будет крайне сложно осуществить его замену.
Поскольку существует такое огромное количество реле различных типов, то нужно очень внимательно читать технические характеристики перед тем, как приобретать их. Надо обязательно обратить внимание на такие основные характеристики, как:
• Номинальное напряжение обмотки или иначе рабочее напряжение
Напряжение, которое предполагается подавать на реле, чтобы заставить его сработать.
• Минимальное напряжение срабатывания
Минимальное напряжение, которое требуется, чтобы сработало реле, т. е. замкнуло контакты реле. Это напряжение будет несколько меньше напряжения, чем идеальное значение напряжения на обмотке реле.