Электромагнитные токовые реле предназначены для защиты электродвигателей и других электроустановок от перегрузок и коротких замыканий в электрических цепях, а так же для автоматизации управления двигателями в функции тока нагрузки.

Отличительной особенностью их от реле напряжения и промежуточных реле является наличие токовой катушки намагничивания, которая включается последовательно с электродвигателем или другим потребителем , поэтому она выполнена из небольшого числа витков толстого провода.

Выпускают различные токовые реле на постоянном и переменном токе.

На постоянном токе реле тока, напряжения и промежуточное реле выпускают из унифицированных деталей. Они отличаются друг от друга только катушками. Например, реле серии РЭ500, РЭ800. Они имеют массивный литой магнитопровод, к которому при помощи скобы и возвратной пружины прикреплён якорь. На один из сердечников магнитопровода надета катушка. На проливе сердечника закреплён универсальный блок - контактов УБК1 или УБК2 в зависимости от требуемого количества контактов. С нижней стороны якоря, обращённой в сторону стержня, на котором закреплена катушка, установлена немагнитная прокладка из тонкого листа латуни. Она предохраняет якорь реле от залипания из-за остаточного намагничивания.

На переменном токе выпускают выпускают самые разнообразные по конструкции реле. Наибольшее распространение получили электромагнитные токовые реле, катушки которых включаются в цепь через трансформаторы тока. Их называют вторичными. Такое реле изображено на рисунке 1.1.9.

                                    Рис.1.1.9.

Тип реле РТ-40. Оно имеет С-образный сердечник 1, спрессованных из тонких листов электротехнической стали, с немагнитными прокладками. На наконечники полюсов одеты две катушки 2, которые можно соединять последовательно или параллельно, меняя тем самым пределы установок реле в 2 раза. Между полюсами поворачивается под действием электромагнитных сил и пружины 3 якорь 6, закреплённый на оси в подпятниках 9. На оси якоря установлен контактный мостик 5, который при срабатывании замыкает неподвижные контакты 7. Усилие пружины 3 можно регулировать поводком 4. Указатель уставок реле перемещается по шкале 8. Шкала проградуирована в значениях, соответствующих последовательному соединению катушек 2.

Кроме рассмотренного типа реле широко применяется реле прямого включения.

 Для кранов применяют такие реле типа РЭ400.

Реле напряжения

Реле напряжения реагируют на изменение величины напряжения электрической цепи. Они применяются для целей защиты от перенапряжений или минимальных напряжений на потребителях и электроприводах, а также для автоматизации электроприводов.

Реле напряжения на постоянном токе устроены также как и токовые реле РЭ500, РЭ800 из стандартных деталей и магнитопровода. Только катушка их электромагнита рассчитана на напряжение, поэтому намотана из тонкого провода с большим числом витков. Сопротивление их постоянному току велико.

 Реле напряжения на переменном токе также унифицированы. Применяют только реле аналогичные РТ40. Они имеют вместо токовых катушек катушки напряжения. Рисунок 1.1.9.

Промежуточные реле

Промежуточные реле предназначены для распределения электрических сигналов по электрическим цепям, когда у реле защит или автоматики, а также, а также контакторов недостаточно контактов.

Их выполняют как на постоянном, так и на переменном токе. Выпускают большое количество типов промежуточных реле - МКУ48, ЭП40, РП и т.п. Конструкция их самая разнообразная.

Такие реле имеют от 4 и более контактов, рассчитанных для замыкания и размыкания оперативных цепей постоянного и переменного тока.

Герконовые реле

Герконовые реле - реле, построенные на принципе магнитоуправляемых герметизированных контактах, широко применяются в настоящее время в качестве промежуточных реле управления, максимально токовых реле защит. На рисунке 1.1.10. показано промежуточное герконовое реле.

                           Рисунок 1.1.10.

В стеклянную колбу 6 впаяны две стальные пластины, на которых имеются две пары контактов (основные и дугогасительные). Дугогасительные контакты выполнены из тугоплавкого материала, образованы подвижным контактом 3, закреплённом на контактной пластине 4, и неподвижным контактом 2, установленным на магнитопроводе1. Пара основных контактов образована полюсными поверхностями якоря 5 и магнитопровода 1, покрытыми материалами с высокой электропропроводностью.

Если рядом с колбой поместить постоянный магнит,то силовые линии начинают замыкаться через обе пластины. Так как магнитные линии стремятся сократить свою длину, то пластины притягиваются друг к другу. Между контактами начинает протекать ток, если они включены в электрическую цепь.

Если поместить геркон внутрь катушки и пропустить через неё ток, то получим тот же эффект.

Герконы могут иметь размыкающий контакт. В этом случае возле него помещают постоянный магнит и помещают внутри катушки. Если не пропускать через катушку ток, то под действием постоянного магнитного поля контакты замкнуться. Это - их нормальное состояние. Если же теперь через катушку пропустись ток так, чтобы размагнитить систему, то контакты разомкнуться.

На этом же рисунке показан внешний вид промежуточного горконового реле типа РПГ - 4.

В качестве максимально - токового реле герконы применяют в установках сильного постоянного тока с номинальными токами более 1000 А.

В этом случае геркон под определённым углом, определяющим установку реле, наклеивают на шину магнитопровода. При токах, меньше тока уставки, контакты остаются разомкнутыми. Если же по шине пропустить ток равный или больше тока уставки, то контакт замкнётся и заставит сработать защищающий установку аппарат.

1.1.9. Реле времени

Часто в системах автоматизации и защиты электроприводов требуется создать выдержку времени между моментом срабатывания электромагнитного устройства и моментом поступления команды на срабатывание.

В этих случаях применяют реле времени, выдержка времени которых может создаваться путём электромагнитного замедления, путём часового механизма, путём применения полупроводникового реле или пневматического механизма замедления. Рассмотрим устройство некоторых типов реле времени.

     Реле с электромагнитным замедлением.

Реле времени с электромагнитным замедлением - реле времени с гильзой - работают только на постоянном токе.

Его можно получить из реле напряжения типа РЭ500, РЭ800, если на свободный от катушки стержень магнитопровода поместить массивную латунную или алюминиевую гильзу. Принцип действия такого реле показан на рисунке 1.1.11.

Если на катушку 1 подать напряжение постоянного тока, то якорь 4 притянется к полюсам сердечника магнитопровода 2. При этом в момент увеличения магнитного потока от катушки Фкат. в гильзе наведётся ЭДС и по ней будет протекать ток. Этот ток создаст магнитный поток от гильзы Фг, размагничивающий сердечник магнитопровода. Однако это не вызовет замедления притягивания якоря, так как воздушный зазор между якорем и сердечником велик. Поэтому Фг<Фкат. Если снять напряжение с катушки 1, то Фкат начнёт уменьшатся, что приведёт к появлению не встречного магнитного потока Фг. Воздушный зазор мал, поэтому отпускание якоря задерживается до тех пор, пока не уравновесится сила электромагнитная и сила возвратной пружины. Таким образом реле срабатывает без выдержки времени, а отпускается с выдержкой. Реле времени типов РЭ100, РЭ180, РЭ500, РЭВ800 создают выдержки времени до 6 секунд. Их можно регулировать двумя способами: толщиной немагнитной прокладки между якорем и сердечником и возвратной пружиной.

Внешний вид реле типа РЭ580 показан на рисунке 1.1.12. Это реле выполнено из унифицированных деталей. Конструкция остальных типов реле аналогична изображённому на рисунке.