Neutrální relé



Relé je elektrický přepínač ovládaný dálkově elektrickým proudem.



Základní části relé :

  1. budící cívka

  2. magnetický obvod (jádro, jho, kotva, případně vzduchová mezera)

  3. pérový svazek



Magnetický obvod vinutí tvoří elektromagnet, který přitahuje kotvu a ta mechanicky přepíná pérový svazek.






obr. 1 – schematická značka relé



Konstrukční typy relé :



  1. R

    elé válcové (název dle tvaru jádra)

obr. 2 – schéma válcového relé



Magnetický obvod je vyroben z magneticky měkkého materiálu, aby po vypnutí proudu zanikl magnetický tok. Zánik magnetického toku podpoříme ponecháním nepatrné vzduchové mezery, zajištěné distančním dorazem z nemagnetického materiálu. Vzduchová mezera musí být zajištěna distančním dorazem proto, neboť prodlužuje dobu odpadu kotvy a mohla by způsobit i tzv. lepení kotvy.



  1. Ploché relé




obr. 3 – schéma plochého relé



Jádro i kotva jsou vyrobeny lisováním z plochého pásového materiálu, což je ekonomicky výhodné.











  1. Válcové relé Tesla R65



Jeho součásti jsou vyráběny lisováním. Hlavní odlišností od starší konstrukce válcových relé je, že se zde užívá půlválcových kontaktů, že pérové svazky jsou ovládány inverzně a že aktivní péra nejsou zdrojem direktivní síly (nejsou předpružena). Nad pérovým svazkem jsou ještě dvě pružiny působící proti přitažlivé síle.




obr. 4 – inverzní ovládání pérových svazků



  1. Jazýčkové relé JR65




obr. 5 – schéma jazýčkového relé JR65



Kontakty jsou zataveny ve skleněných trubičkách

Při průchodu proudu cívkou se jazýčky zmagnetují. Jazýčky jsou z magneticky měkkého železa. Konce jazýčků jsou pozlaceny (nepatrný přechodový odpor a zároveň distanční doraz). V okolí kontaktů je neutrální atmosféra bez O2.

Jazýčková relé jsou velmi rychlá a mají dlouhou životnost. Na druhou stranu mají nízkou zatížitelnost a malou mechanickou pevnost (sklo)











Doba přítahu a odpadu relé, zpožděná relé


P


řítah relé

obr. 1 – náhradní schéma relé obr. 2 – charakteristika přechodového děje při přítahu relé


Odpad relé


  1. zkratováním relé

P


ři zkratování zdroje je nutný velký odpor zdroje.

obr. 3 – zkratování relé obr. 4 – charakteristika přechodového děje při odpadu

relé zkratem

  1. přerušením obvodu

Při odpadu relé přerušením nelze nakreslit přechodovou charakteristiku. Doba odpadu při přerušení obvodu je mnohem kratší než při zkratování relé.


Relé se zpožděným přítahem a odpadem


  1. r

    elé s paralelním kondenzátorem

Nejprve se nabije kondenzátor. Po jeho nabití přitáhne kotva relé. Při rozpojení obvodu je kondenzátor připojen plným napětím k relé a vybíjí se přes něj, tím pádem je v obvodu ještě chvíli po rozpojení proud a relé odpadne až opožděně. Čím větší je kapacita kondenzátoru, tím větší zpoždění přítahu a odpadu relé.


  1. r

    elé s vinutím nakrátko

Při každé změně vinutí dochází ke změně magnetického toku, který indukuje napětí i ve druhém vinutí.

To vytváří své magnetické pole, které působí proti magnetickému poli prvního vynutí.

Relé bude mít zpožděn přítah i odpad.


pozn. Vinutí nakrátko může být provedeno z neizolovaného drátu. Někdy se nahrazuje měděným prstencem, nalisovaným na jádro.






  1. relé s vinutím nakrátko zapojené přes spínací kontakt

T

oto zapojení má přítah normální. Zpožděný je jen odpad.


  1. relé s vinutím nakrátko zapojené přes rozpínací kontakt




Toto zapojení má odpad normální. Zpožděný je jen přítah.


  1. r

    elé s paralelní žárovkou

Žárovka tvoří odporový dělič. Je-li žárovka studená, má malý odpor a tím pádem je relé malé napětí. Po ohřátí žárovky dojde k přerozdělení proudu.


  1. relé s paralelním odporem




Zpožděný pouze odpad.


  1. relé s paralelním vinutím




Obě vinutí se liší počtem závitů. Při zapnutí nebo vypnutí se ve vinutí indukují různě velká napětí a smyčkou procházejí vyrovnávací proudy. Relé má pak zpožděný přítah i odpad


pozn. Nejúčinnější zpožděná relé jsou buď s velkým paralelním kondenzátorem, nebo s vinutím nakrátko.



Relé na střídavý proud, tepelná relé


Neutrální relé připojené na střídavý proud přitahuje a odpadá s dvakrát větší frekvencí než je frekvence zdroje.


Konstrukce střídavého relé :


  1. mechanická úprava – těžká kotva, malá direktivní síla (použitelnost jen při malém počtu pér)

  2. elektrická úprava (konstrukční)


  1. relé s dvěmi jádry




Vynutí jsou nestejná, mají společnou kotvu a sériově s cívkami lze zapojit kondenzátory. Volbou počtu závitů a velikostí kapacit lze dosáhnout toho, aby jedna větev měla induktivní charakter a druhá kapacitní. Tím nastane různý fázový posuv pro procházející proudy.


  1. r


    elé s měděným prstencem

  2. relé s usměrňovačem







obr. 1 – sériová dioda obr. 2 – paralelní dioda obr. 3 – Grécův můstek


Při použití usměrňovače (Grécův můstek) prochází přes vinutí relé stejnosměrný proud a lze použít i běžné neutrální relé.



Tepelná relé


Tepelná relé pracují na principu bimetalu, kde jsou dvě kontaktní pružiny s různou teplotní roztažností nalisovány na sobě. Obě pružiny jsou izolovány lakovým papírem a ovinuty odporovým vodičem, jenž tvoří zahřívací vinutí. Tepelná relé mají funkci časového spínače.



obr. 4 – princip relé s bimetalovým páskem



Polarizovaná relé


Polarizované relé vznikne z relé nepolarizovaného vložením trvalého magnetu do jeho magnetického obvodu. Pak tedy již v klidovém stavu působí na kotvu tah Ft. Celkový tah pro pohyb kotvy pak nemusíme vyvolávat jen proudem přivedeným do vinutí cívky relé.


Po přivedení proudu do vinutí mohou nastat dva různé stavy :


Magnetický tok i , vyvolaný proudem přivedeným do kotvy, bude mít souhlasný směr s magnetickým tokem t trvalého magnetu. Toky se budou sčítat a výsledný tah bude větší než tah trvalého magnetu, tedy FV > Ft .

Magnetický tok i bude mít nesouhlasný směr s magnetickým tokem t. Toky se pak budou odečítat a výsledný tah bude menší než tah trvalého magnetu, tedy FV < Ft .


Vlastnosti polarizovaného relé


Polarizované relé rozlišuje směr proudu, je citlivější než neutrální relé (výhodnější pro malé proudy) a je velmi rychlé. Rychlost závisí na hmotnosti kotvy a výšce zdvihu. Tyto relé se používali při konstrukci telegrafů, dálnopisů, pro přenos dálkové volby, atd.


K
onstru
kce polarizovaných relé

obr. 1 – konstrukce polarizovaného relé


Druhy polarizovaných relé


relé s polarizovanou kotvou

relé s polarizovaným jádrem

relé s polarizovanou kotvou i jádrem


p
ozn.
V praxi se nejčastěji používá polarizované relé s polarizovanou kotvou i jádrem.


obr. 2 – relé s polarizovanou kotvou i jádrem


Oprava: na obrázku výše má být jedno z vinutí zapojeno obráceně, protože takto by šly proti sobě.


Seřízení polarizovaných relé


seřízení s klidovou polohou




obr. 3 – seřízení s klidovou polohou


seřízení symetrické (bez klidové polohy)




obr. 4 - seřízení symetrické


Kotva relé zůstává ležet na té straně, kam byla vychýlena proudem


s
eřízení nesymetrické


obr. 5 – seřízení nesymetrické


Jeden dotykový šroub přesahuje svým hrotem osu symetrie. Kotvička se v klidu vrací na druhý šroub.





dlabos.wz.cz