Здравствуйте Дорогие Друзья!
Статья написана, главным образом, для моего Друга - Антона Яшурина (YaToshker-89 ), который обратился ко мне с просьбой объяснить, что и куда подключать к классическому и самому распространённому 4-х или 5-ти контактному автомобильному реле, а так же помочь научиться понимать, какое из реле нормально разомкнутое, а какое - нормально замкнутое.
Дело в том, что ответить на этот вопрос толковым образом можно только с применением обширного графического материала, что не возможно в рамках личной переписки, поэтому, прости Дружище, что выношу "ссор из избы", и отвечаю на личный вопрос в рамках публичного поста - просто так нагляднее))) Так же, думаю, что много полезного найдут для себя и те мои Друзья, кто ещё немного путается в архитектуре этого приборчика (реле).
На самом деле реле не таит в себе ничего сложного, и, что бы научиться правильно подключать его в каждом новом случае, достаточно всего лишь один раз "врубиться" в принципы его функционирования.
Итак, начнём:
4-х и 5-ти контактные реле - вид сверху.
4-х и 5-ти контактные реле - вид снизу.
Это одни низ самых распространённых автомобильных реле отечественного производства - самые дешевые и самые простые в устройстве. Они суть только классические электромеханические реле, состоящие из электромагнита и управляемых им серебряных контактов и ничего более! Уже сверху, на крышке, мы можем увидеть массу наиполезнейшей информации, характеризующей эти релюшки, а именно: наименование реле, его принципиальную схему, нумерацию выводов (ножек, далее - ног), максимальный ток через контакты, который они могут коммутировать (прерывать и вновь соединять). В 4-х контактном реле это 30 А (реле 75.3777-10), а в 5-ти контактном (реле 75.3777), заметьте, 30 и 20 А - токи на разных контактах различны, т.е. потребители не могут брать с ножки 88 более 20 А, а с ножки 87 - более 30 А. Заметьте так же, что схема, расположенная на реле сверху, абсолютно точно воспроизводит расположение и нумерацию ножек снизу (будто бы мы смотрим на них сквозь реле). Это позволяет подключать реле не разбирая его, а только глядя только на схему сверху))) Из этой же схемы мы можем легко увидеть, каким является наше реле - нормально замкнутым или нормально разомкнутым - просто смотрим на положение ключа на схеме. Например, на реле 75.3777, ключ соединяет контакты и подаёт ток на ножку 88 с ножки 30 постоянно, значит, что контакты ножки 88 - нормально (значит - без подачи тока на управляющие обмотки) замкнутые. Контакты ножки 87 - наоборот - нормально разомкнутые. При подаче тока на обмотку реле, положение измениться на противоположное. Т.е. пятиконтактное реле одновременно и нормально замкнутое и нормально разомкнутое - смотря какие ножки и контакты мы задействуем, глядя на схему, (в этом и заключается его бОльшая универсальность) . Внутри пятиконтактное реле выглядит так (красной кривой линией указанно то, как с ножки 30 ток идёт по механизмам реле и стекает либо на ногу 88, либо 87 (в зависимости от положения контактов)) (обратите внимание, что ноги и контакты соединены крест-накрест):
Нутро пятиконтактного реле.
Остальные же ноги реле - 86 и 85 (при том эта нумерация неизменна для всех автомобильных реле российского и советского производства), это ноги, соединённые с управляющей обмоткой реле. Именно через эти ноги должен проходить управляющий ток: приходить на одну и стекать на массу с другой (полярность не важна). На некоторых реле эти ноги даже бывают другого цвета.
Последнее время я начал замечать, что много людей, которые делают первые шаги в установке электрооборудования в автомобили, не понимают принцип работы реле . Для меня это было не понятным, пока я не вспомнил себя в начале этого пути.
Когда первый раз берешь в руки инструкцию по установке сигнализации и видишь там такие непонятные символы, как НЗ, НР или, НО и ОБЩИЙ – наступает ступор, особенно когда спросить не у кого.
Со временем эта информация становится как само собой разумеющаяся, а первое время очень трудно понять принцип работы реле и значение этих символов.
Будем разбираться.
Реле в автомобилях используется в основном для управления, какими либо электроприборами потребляющие большой ток, слаботочными напряжениями.
Например, у Вас есть какая-то лампочка, которая потребляет 10А и имеется слаботочный переключатель на 1А, если напрямую запустить лампочку через переключатель, у последнего от такой нагрузки оплавятся контакты, т.к. они не рассчитаны на такой ток. В этом случае применяется принцип работы реле, которое разгрузит выключатель, пропустив через себя ток 10А.
На рисунке 1 показана схема, как делать не стоит, на рисунке 2 кнопка управляет через реле лампочкой. На таком принципе основаны все подключения доп. оборудования. Исходя из выше описанного, принцип работы реле применяется в автомобиле повсеместно. Все крупные лампочки, все электроприборы работают через реле. Недаром в блоке предохранителей «натыкано» столько «релюх».
А теперь остановимся непосредственно на реле, которые применяются в авто. Автомобильные реле бывают трех типов:
- Нормально разомкнутые (отомкнутые) — НР или НО
- Нормально замкнутые НЗ
- Переключающие
Отсюда и сокращения пошли НР и НЗ.
Третий тип реле может заменить первые два, если у него будут НЗ и НР контакты, см. рис.
Рис. 3 Нормально замкнутое реле
Рис. 4 Нормально разомкнутое реле
Рис. 5 Переключающее реле
Своими словами – Нормально Замкнутый контакт соединен с общим контактом когда на реле не подается управляющее напряжение. А Нормально Разомкнутый контакт в этот момент не соединен с общим контактом. Отсюда и вытекает слово НОРМАЛЬНО – типа в случае бездействия реле.
Контакты на реле имеют стандартные обозначения.
- 30 — общий контакт
- 87 — НР контакт
- 87а- НЗ контакт
- 85 и 86 — контакты управления
Встречаются реле только с НЗ и общим контактом, применение у них очень мало, в основном это блокировка двигателя.
В большинстве своем используются переключающие реле и реле с НР контактом.
При установке сигнализаций практически всегда используется принцип работы реле с переключающимися контактами, чаще всего это блок управления Центральным Замком далее ЦЗ. Но это уже другая история.
Вспомогательные контакты в электротехнике - нормально открытый и закрытый или замыкающий и размыкающий соответственно
Определения
Вспомогательные контакты
- контакты коммутационных аппаратов оперирующие вспомогательными цепями, которые электрически не связаны с главной цепью и цепью управления. Вспомогательные контакты кинематически связаны с главными и отражают их коммутационное положение (сомкнутое или разомкнутое).
Главная цепь
- электрическая система, которую аппарат замыкает и размыкает. Цепь управления
- электрическая система, с помощью которой аппарат меняет коммутационное положение.
Виды вспомогательных контактов
Замыкающий контакт - контакт, который замкнут при сведённых главных контактах и разомкнут при разведённых главных контактах (соответствие текущему положению главных контактов). То есть в выключенном положении замыкающий контакт не пропускает электрический ток.
Размыкающий контакт
- контакт, который разомкнут при сведённых главных контактах и замкнут при разведённых главных контактах (обратное соответствие). Во включенном положении аппарата электрический ток не протекает.
Такие контактные группы применяются на стоповых кнопках красного цвета. При нажатии кнопки «Стоп» разрывается цепь управления и двигатель останавливается.
Соответствует определениям 2.3.13 и 2.3.14 нормативного документа ГОСТ 50030 часть 1.
Соответствие и обозначение
Соответствие контактов:
- з амыкающий = нормально открытый = нормально разомкнутый = n ormal o pen;
- р азмыкающий = нормально закрытый = нормально замкнутый = n ormal c losed.
Учитывая первую и последнюю формулировки, обозначают:
- 1з = 1NO ;
- 1р = 1NC .
Цифра означает количество вспомогательных контактов. отсюда маркировки:
- две штуки - 2з = 2NO;
- три штуки - 3р = 3NC;
- четыре штуки - 4з = 4NO;
- два замыкающих и два размыкающих - 2з+2р = 2NO+2NC.
- верхний нормально закрытый (NC) или размыкающий;
- нижние два нормально открытых (NO) или замыкающих;
- в сумме на двух поверхностях изделия 4NO+2NC или 4з+2р.
Наиболее распространенным устройством, применяемым в электрике и силовой электроники считается магнитный пускатель. Именно его можно назвать промежуточным звеном между различными системами управления и силовыми частями. В первом приближении, типичный вариант пускателя представляет обычное реле, работающее с высокими номиналами тока и напряжения, относительно низковольтной электроники. Конструктивно, электромагнитный пускатель (ЭП) состоит из катушки индуктивности, магнитного сердечника, корпуса с различными механическими узлами и деталями (пружины, держатели, направляющие), групп контактов, входных и выходных клемм.
Магнитный пускатель относится к семейству электромагнитных контакторов, способен коммутировать мощные нагрузки как постоянного так и переменного тока, и используется для многочисленных включений и отключений различных силовых электрических схем.
Как и в типовом электромагнитном реле в пускателе на входные клеммы, соединенные с концами катушки индуктивности, поступает необходимое напряжение питания (например 220 вольт в схеме силового инвертора рентгеновской установки ), в результате чего происходит срабатывание последнего, при этом не движущаяся часть магнитного сердечника притягивает к себе движущийся сердечник, жестко связанный с силовыми электрическими контактами. Как только, магнитный пускатель сработает и замкнет или разомкнет электрическую схему.
Магнитные пускатели используются в основном для пуска, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных двигателей, однако, их еще часто применяют в цепях дистанционного управления освещением, и управлении компрессорами, насосами, тепловыми печами, кондиционерами, и многим чем еще. Таким образом, у абсолютно любого магнитного пускателя широкая область использования.
Магнитный пускатель состоит из двух частей: собственно самого пускателя и так называемого блока контактов, его еще иногда называют – приставка контактная. Внутри блока контактов имеется подвижная контактная система, которая сцеплена с контактной системой магнитного пускателя. Крепится приставка в верхней части пускателя, где для этого имеются специальные полозья с зацепами.
Контактная система состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов. На схеме чуть ниже схематично изображена кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4.
Нормально разомкнутый (NO) контакт в обесточенном состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На схеме он обозначен 1–2, и чтобы через него потек ток контакт необходимо замкнуть.
Нормально замкнутый (NC) в нерабочем состоянии всегда замкнут и через него может свободно протекать электрический ток. На рисунке он обозначен 3–4, и чтобы прекратить движение тока через него, его следует разомкнуть.
Как только мы нажмем на кнопку, то нормально разомкнутый 1-2 замкнется, а нормально замкнутый контакт 3-4 разомкнется.
Таким образом, в тот момент времени, когда пускатель обесточен, нормально разомкнутые контакты 53NO–54NO и 83NO–84NO разомкнуты, а нормально замкнутые 61NC–62NC и 71NC–72NC наоборот замкнуты. Об этом подсказывает таблица с номерами клемм, расположенная на боковой стенке контактора, а стрелка указывает на направление движения контактора.
Как только на катушку магнитного пускателя подать напряжение питания, то сердечник потянет за собой контакты контактора, поэтому нормально разомкнутые замкнутся, а нормально замкнутые разомкнутся.
Фиксируется блок контактов специальной пластиковой защелкой. А чтобы его снять, нужно немного приподнять защелку и выдвинуть блок в сторону защелки.
Сам пускатель состоит из верхней и нижней половинки. В верхней имеется подвижная контактная система, дугогасительная камера и подвижная часть электромагнита, связанная с группой силовых контактов.
Нижняя половинка магнитного пускателя состоит из катушки, возвратной пружины и другой части электромагнита. Возвратная пружина двигает верхнюю часть магнита в исходное положение после завершения подачи питания на катушку, тем самым, прерывая силовые цепи пускателя.
Обе части магнита собраны из Ш-образных пластин, выполненных из специальной электромагнитной стали. Это хорошо видно, если вытащить нижнюю часть электромагнита.
Катушка пускателя изготовлена из медного провода, и содержит заданное количество витков, рассчитанное на подсоединение питающего напряжения требуемого номинала.
В момент включения питания в катушке генерируется магнитное поле и обе части магнита пытаются соединиться, образуя замкнутый контур. Как только отсоединяем напряжение, магнитное поле исчезает, и верхняя половинка возвращается в начальное положение.
На боковой панели электромагнитного пускателя, имеется информация об технических параметрах устройства.
50Гц
– частота переменного тока, на которую расчитан пускатель;
Категория применения АС-3
для электродвигателей с короткозамкнутым ротором. (для асинхронных двигателей с кз ротором, например в лифтах, эскалаторах, компрессорах, насосах, кондиционерах и т.п.) Пускатели бывают АС1, АС2, АС3, АС4
. Каждая группа характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности по ГОСТ Р 50030.4.1-2002.
АС-1
– неиндуктивные или слабо индуктивные нагрузки, печи, сопротивления. Например: лампы накаливания, ТЭНы.
Iе 9А
– номинальный рабочий ток. Он же ток нагрузки, в д.с он равен 9 Ампер.
Ith 25A
– условный тепловой ток. Это максимальное значение, которое контактор или пускатель может пропустить в 8-часовом режиме так, чтобы превышение температуры его различных узлов не было больше 40°С.
В среднем блоке указана номинальная мощность нагрузки, которую способны коммутировать силовые контакты пускателя.
Кроме того обычно приводится схема пускателя: катушка и четыре пары нормально разомкнутых контактов – три силовых и один вспомогательный. Если от катушки через все контакты прочерчена пунктирная линия, то все четыре пары замыкаются и размыкаются одномоментно.
Напряжение питания в данном случае 220В следует на катушку индуктивности через контакты, А1 и А2.
Контактную группа пускателя . Силовыми контактами являются: 1L1–2T1; 3L2–4T2; 5L3–6T3 – к ним подсоединяется нагрузка, которую мы хотим подключить через магнитный пускатель. Причем 1L1; 3L2; 5L3 являются входящими, а 2Т1; 4Т2; 6Т3 – т.е к ним подсоединена нагрузка. Хотя особой разницы здесь не существует, но есть такое негласное правило электрика.
Последняя пара 13НО–14НО считается вспомогательной и эту пару можно задействовать для реализации в схеме самоблокировки пускателя.
При нажатии на кнопку старт, ток начинает течь через индукционную катушку пускателя и при срабатывании блокирует себя (то есть если мы даже отпустим кнопку «старт» контакт кнопки шунтируется параллельным контактом самого пускателя, что не дает возможности прервать путь, текущим через катушку электронов). Параллельно срабатывают силовые контакты пускателя, подающие трехфазное напряжение на обмотки статора и ротора электродвигателядвигателя, который начинает вращаться. Работа двигателя будет осуществляться до тех пор, пока не порвется цепь, подающая питание на катушку. Осуществить разрыв цепи можно с помощью второй кнопки «стоп». При ее кратковременном нажатии питание катушки прерывается, контакты смоблокировки разрываются, схема останавливает свою работу, электродвигатель отключается от трехфазного питающего напряжения.
Метод подачи напряжения питания на катушку электромагнитного пускателя может быть и куда более сложный цем рассмотренная схема выше. Например, контакты управляющих тумблеров можно заменить выходными контактами типовых реле, транзистором, тиристором или симистором, которые управляются специальной схемой на микроконтроллере, задающей какой-то режим работы всей этой системе. Как уже было отмечено, в схемах ЭП выполняет функцию «моста» между схемой управления и силовыми функциональными устройствами, такими как электродвигатели, нагревательные элементы, электромагниты, силовые инверторы и т.д.
Классификация ЭП очень обширна. Они различаются по рассеиваемой мощности, количеству контактов, напряжению питания, условиями надежности и применения, корпусами, материалами изготовления и т.д. При выборе электромагнитного пускателя обязательно следует знать его потенциальные возможности. Правильный выбор ЭП позволит схеме работать надежно и без сбоев. А для более лучшего ознакомления с возможностями магнитными пускателями лучше всего если вы просто разберете его, с последующей сборкой в исходное состояние.
Определяем номинальный ток пускателя - максимальный ток, который может пропустить через контактную группу ЭП. Здесь существует классификация пускателей до 16А (первая величина), 25А (вторая величина), 40А (третья величина), 63А (четвертая величина). Есть пускатели и на большие токи, но они используются в наших проектах очень редко. Следует знать, что чем больше номинальный ток пускателя, тем у него больше габаритные размеры.
Многие радиолюбители нередко пытаются использовать трехфазный электродвигатель для различных радиолюбительских самоделок. Но вот беда - не каждый знает, как подключить трехфазный электромотор к однофазной сети. Среди различных способов запуска наиболее простой с подключением третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор, но не все электромоторы хорошо работают от однофазной сети.
Для управления ЭП одной кнопкой предлагается конструкция, описанная в данной статье. При нажатии на тумблер SB1 через сопротивление Rl на управляющий электрод тиристораследует положительный импульс. Тиристор VS1 отпирается, и включается КМ1, который своими контактами КМ1.1, КМ1.2, КМ1.3 подсоединяет нагрузку, а контакты КМ 1.4 подготавливают цепь отключения тиристора. .
В обычной жизни мы часто сталкиваемся с выключателями. Это всевозможные рубильники, кнопки, тумблеры — они позволяют управлять устройствами дискретно, проще говоря, включать и выключать их. Обычный выключатель представляет собой два контакта, которыми можно замкнуть или разомкнуть электрическую цепь. Дискретное управление различными устройствами в автоматическом режиме предполагает возможность включать и выключать их без участия человека. Именно для этой цели предназначено электромагнитное реле, и именно поэтому без него не обходится ни одна система автоматического управления.
Электромагнитное реле – устройство, имеющее группу контактов, которые меняют своё состояние на противоположное при подаче управляющего напряжения.
Рис. 1. Электромагнитное реле
Простыми словами, реле – это выключатель, который выключается не вручную человеком, а электрическим способом, с помощью подачи управляющего сигнала. Для того чтобы стало совсем понятно, рассмотрим принцип действия электромагнитного реле.
Принцип действия реле
Реле состоит из катушки, якоря и группы контактов.
1 – проводники контактов реле, 2 – контакты реле, 3 – якорь, 4 – сердечник, 5 – катушка
Принцип действия реле чрезвычайно прост. Если подать на катушку управляющее напряжение, в ней возникнет магнитное поле и притянет якорь, который в свою очередь замкнёт контакты. На рис. 2 изображено реле с одной группой контактов, но в общем случае групп контактов может быть много. При возникновении в катушке магнитного поля, все они меняют своё положение на противоположное. Да, да! Именно на противоположное. Это означает, что изначально они могут быть не только разомкнуты, но и замкнуты.
Нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт
Различают два основных вида контактов реле: нормально закрытые (НЗ) и нормально открытые (НО) . Названия отражают состояние контактов в «нормальном», когда на катушке реле НЕТ напряжения. Нормально закрытые контакты замкнуты в нормальном состоянии, а нормально открытые – разомкнуты.
Ещё одни тип контактов – перекидные. Их нельзя назвать ни нормально закрытыми, ни нормально открытыми, поскольку они имеют и тот и другой контакт. При переключении реле, такой контакт размыкает одну цепь и замыкает другую. Это станет понятнее, когда мы посмотрим их графическое обозначение на схеме.
Обозначение
На электрических схемах реле обозначают как несколько отдельных элементов:
Условное деление на разные элементы вводится исключительно для удобства. Это позволяет размещать катушку и контакты в разных частях схемы, чтобы она получилась более компактной и читаемой. При этом все элементы одного реле обозначаются одним и тем же буквенным кодом, т.к. конструктивно – это один элемент.
Также для удобства некоторые элементы реле могут изображаться на схеме и совместно. Например, так может быть обозначена группа нормально открытых контактов:
Примеры
Пример 1. Нарисуем схему, которая реализует следующий алгоритм: если насос включен – горит зелёная лампочка, а если выключен – красная.
В тот момент, когда насос включается, внутри него замыкается концевик (нормально открытый контакт), который мы ввели в нашу схему. При этом на катушку реле K1 «приходит» напряжение – реле срабатывает, размыкая НЗ контакт К1.1, и красная лампочка гаснет. Одновременно с этим, при замыкании контакта внутри насоса, загорается зелёная лампочка.
Пример 2. Реализуем пример 1 с использованием перекидного контакта реле.
В этой схеме контакт реле K1.1 — перекидной. Когда реле в «нормальном» состоянии, горит красная лампа. При срабатывании реле K1.1 меняет своё состояние и зелёная лампа загорается.
