Сам себе электрик

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ

30.08.2014
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕИтак, вы уже знакомы с электромагнитом, знаете, как работает зуммер и электрический звонок (см. «М-К» № 8 за этот год). Но есть большая группа электромеханических приборов, основной элемент которых — тоже электромагнит. Это электромагнитные реле. Вот как они устроены.
На стержень из «мягкого» железа — сердечник — насажена катушка, содержащая большое число витков изолированного провода. На Г-образном корпусе реле удерживается якорь — полоска мягкого железа, согнутая под тупым углом. На корпусе укреплены контактные пластины, замыкающие и размыкающие цепь питания исполнительного устройства, например, лампы накаливания.
 
Пока ток через обмотку реле не идет, якорь под действием контактных пружин находится на некотором расстоянии от сердечника реле. Но как только в обмотке появляется ток, его магнитное поле намагничивает сердечник, который притягивает якорь. В этот момент противоположный конец якоря надавливает на контактные пластины, замыкая исполнительную цепь. Прекращается ток в обмотке — исчезает магнитное поле, размагничивается сердечник и контактные пластины, выпрямляясь и разрывая цепь исполнения, возвращают якорь реле в исходное положение,
 
В зависимости от конструктивных особенностей различают реле с замыкающими, размыкающими и переключающими контактными пластинами. У первых при отсутствии тока в обмотке контактные пластины разомкнуты, а при токе в обмотке они замыкаются (Б). Реле с размыкающими контактами работают наоборот: при отсутствии тока в обмотке контактные пластины замкнуты, а когда по обмотке протекает ток, они размыкаются (В).
 
Реле третьей группы имеют три контактные пластины (Г). Средняя, связанная с якорем и при отсутствии тока замкнутая с одной из крайних контактных пластин, при срабатывании реле перекидывается на другую крайнюю пластину и замыкается с нею.
 
Условное обозначение реле
Условное обозначение реле:
А — обмотка, Б — замыкающий, В — размыкающий, Г — переключающий контакты.
 
Большинство реле имеет несколько контактных групп, позволяющих с помощью тока управлять на расстоянии несколькими цепями исполнения одновременно.
 
Электромагнитное реле — сложный и точный прибор. Его контактные пластины изготавливают из сплавов различных металлов (иногда даже с добавлением серебра и золота), возвратная пластина точно отрегулирована, якорь поворачивается в специальных подшипниках, изоляция обмоток испытывается поД высоким напряжением.
 
Если у вас нет готовых реле, сделайте их сами. В простых конструкциях самодельные электромагнитные приборы с успехом заменят заводские. Реле, о которых мы рассказываем, предложили ребята из радиотехнического кружка Дома пионеров города Жданова.
 
На основании из изоляционного материала установлены электромагнит и две контактные стойки, между которыми движется пластина-якорь. Когда по обмотке протекает ток, она притягивается к сердечнику. При этом якорь перебрасывается от одной стойки к другой: происходит переключение контактов.
 
Схема звонка
Схема звонка:
А — принципиальная; Б — монтажная.
 
Схема «памяти»:
Схема «памяти»:
А — принципиальная, Б — монтажная.
 
А теперь приступайте к изготовлению реле. Из фанеры толщиной 4—6 мм вырежьте основание, обработайте наждачной бумагой и просверлите в нем 10 отверстий под монтажные скобки (их делают из медного провода Ø 1,5—2 мм).
 
Возьмите отрезок провода длиной 250 мм, тщательно выровняйте, очистите мелкой «шкуркой» от окислов и залудите — покройте с помощью паяльника тонким слоем припоя, используя в качестве флюса канифоль.
 
Отрежьте пять стерженьков длиной 32 мм и с помощью плоскогубцев и молотка согните их в виде буквы П. Затем вставьте монтажные скобки в отверстия в подставке и слегка расклепайте перемычки молотком. При разной высоте стоек подровняйте их бокорезами.
 
Следующая деталь — сердечник. Для его изготовления понадобится пруток мягкой стали Ø 5 мм. Отрежьте две заготовки по 35 мм. На токарном станке (он есть в школе) проточите на каждом стержне выемку Ø 3 мм или сделайте ее с помощью напильника. Конец стержня с выемкой вставьте в отверстие в уголке и расклепайте. Стержни можно закрепить и на резьбе, главное, чтобы они были параллельны взаимно и основанию реле.
 
Для уголка возьмите пластину мягкой стали толщиной 1—3 мм (такой металл называется «сталь 3»). Она легко намагничивается и размагничивается, а для реле это очень важно. Уголок крепится к основанию двумя винтами М3, Под них в уголке нарежьте резьбу.
 
Из плотной бумаги или прессшпана сделайте каркас (см. рис.) для намотки катушки. Гильзу склейте из тонкой бумаги на оправке — стержне Ø 5 мм. Причем первый виток оставьте сухим: тогда готовую гильзу легко будет снять с оправки.
 
Склеенную гильзу обмотайте нитками и оставьте сохнуть. А пока займитесь изготовлением щечек. Вырезав по контуру круглые заготовки, сделайте в центре острым ножом радиальные прорези, а затем отогните образовавшиеся лепестки. Теперь приклейте щечки к гильзе.
 
При намотке провод давит на щечки каркаса, и они могут прогнуться. Поэтому клей должен хорошо высохнуть, тогда каркас будет прочным. Не забудьте сделать сбоку два отверстия для выводов обмотки.
 
На каркас намотайте 2 тыс. витков провода в эмалевой изоляции (ПЭ, ПЭВ, ПЭЛ) Ø 0,23—0,27 мм, воспользовавшись ручной дрелью. Провод старайтесь укладывать виток к витку с постоянным натяжением. Если намотка получается неровной, между слоями проложите полоску тонкой бумаги. На выводы обмотки наденьте изоляционные трубочки и закрепите их нитками. Готовую катушку оберните лакотканью или плотной бумагой, а сверху приклейте табличку с указанием количества витков и марки провода.
 
Якорь вырежьте из жести. Один конец его согните, а на другой наденьте скобочку из луженой медной проволоки Ø 0,5—1 мм. Обожмите ее плоскогубцами и аккуратно припаяйте, чтобы не было наплывов припоя. Эта скобочка будет создавать электрический контакт якоря с контактными стойками. Для них заготовьте две пластины из жести размером 10X10 мм и две стойки из медной проволоки Ø 1,5—2 мм. В центре пластин нужно сделать отверстия Ø 1,5—2 мм, а провод согнуть под прямым углом.
 
Самодельное электромагнитное реле
Самодельное электромагнитное реле:
1 — уголок (сталь 3), 2 — катушка электромагнита, 3 — основание (фанера S 4— 6 мм), 4 — основание контактной стойки (жесть S 0,5 мм), 5 — контактная стойка (провод медный Ø 1,8 мм), 6 — скобка монтажная (провод медный Ø 1,7—1,8 мм), 7 — якорь (жесть S 0,5 мм), 8 — стержни сердечника (сталь 3).
 
Электрическая схема реле.
Электрическая схема реле.
 
Каркас для намотки катушки.
Каркас для намотки катушки.
 
Теперь приступайте к сборке реле. Поскольку при изготовлении деталей в размерах возможны отклонения, установочные отверстия сверлите «по месту», то есть соединяемые детали прикладывают друг к другу так, как они будут работать в конструкции, и по отверстиям в одной детали размечайте отверстия в другой.
 
Сначала установите уголок с сердечником, сдвинув его к периметру основания. Затем наденьте на сердечник катушку так, чтобы выводы находились ближе к уголку. Там, где находится лыска на втором стержне, припаяйте якорь. С обеих сторон подвижного конца якоря прибейте две контактные стойки так, чтобы между ним и сердечником был зазор 2—2,5 мм и одновременно надежный контакт между одной из неподвижных стоек. Расстояние между ними должно составлять 2,5—3 мм.
 
Наконец остается смонтировать электрическую часть реле: припаять выводы катушки и контактные пластины соответственно к своей монтажной стойке. Причем порядок соединения должен быть одинаковым у всех реле.
 
Сборка реле завершена. Подключите к катушке батарею 3666Л. Якорь притянется — реле сработало. Отключите питание — якорь должен вернуться в исходное состояние.
 
Проверьте теперь, надежно ли замыкаются контакты. Подключите лампу с батарейкой к замыкающему контакту, и всякий раз как реле сработает, лампа будет загораться. Точно так же проверяют и размыкающий контакт.
 
Если контактная система работает нечетко, подогните неподвижные стойки или слегка их сдвиньте. Якорь при регулировке реле подгибать не следует.
 
А теперь соберите несколько самоделок с применением электромагнитного реле. Для изготовления первого устройства — уже знакомого вам зуммера (см. «М-К», 1979, № 8), кроме реле, нужны батарея 3666Л, звонковая кнопка и полметра изолированного провода. Соединения сделайте в соответствии с монтажной схемой. Нажмите на кнопку — контактные пластины реле должны издавать жужжание.
 
Следующее устройство обладает «памятью». Когда нажимают на кнопку S1, загорается лампа H1 и реле, срабатывая, своим контактом К1.1 блокирует контактные пластины кнопки S1. Но если ее отпустить, реле «запомнит» поступившую команду: лампа будет гореть до тех пор, пока с помощью другой кнопки S2 мы не отключим питание.
 
Схема пульс-пары
Схема пульс-пары:
А — принципиальная, Б — монтажная.
 
Чтобы собрать пульс-пару, вам понадобится дополнительное реле. Когда нажимают на кнопку S1, срабатывает реле К1 и своим контактом К1.1 включает реле К2. Оно размыкает цепь питания первого реле, которое, в свою очередь, отключает второе реле. Схема возвращается в исходное состояние, и процесс повторяется снова, сопровождаемый характерным звучанием.
 
А. ВАЛЕНТИНОВ, Г. КОТЕЛЬНИКОВ




Рекомендуем почитать
  • ЧТО МИГАЕТ НА ЕЛКЕ?

    ЧТО МИГАЕТ НА ЕЛКЕ?Среди многообразия мигающих елочных гирлянд все большую популярность получают «простые ультрасовременные», состоящие... только из светодиодов. Вместо привычного нагромождения схемных решений (с электронными ключами, которые периодически открываются-закрываются низкочастотными RC-, RL- или LC-генераторами) здесь малогабаритные полупроводниковые светоизлучатели. Правда, светодиоды, выступающие в роли своеобразных микровыключателей, не простые (рис. 1а—1 в). Наименование данного класса оптикоэлектронных приборов, разработанных на стыке интегральной микроэлектроники и оптики, — Blinking LED lamps (мигающие светодиоды, или МСВ).

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.