Релета

Релето е електромеханичен превключвател. Съществуват различни категоризации на релетата. По разпространените са според управляемата величина: токови релета, напреженови релета, реле за мощност, реле за налягане (пневматичен пресостат), реле за контрол на изолацията и др; по принципа на работа: електромагнитни релета, магнитоелектрически релета, електродинамични релета, индукционни релета. Съществува и отделен клас полупроводникови апарати, които при изменение на  определени физични параметри на средата, превключват електрически вериги наричани също релета. Например опторелета (оптрони), комутиращи електрически вериги при промяна на светлината, рид ампули комутиращи във функция от магнитното поле, солид стейт полупроводникови безконтактни  релета и др., на които няма да се спираме подробно. Тук ще разгледаме електромагнитните релета.

Електромагнитни релета

Електромагнитните релета се състоят от електромагнит (магнитопровод от феромагнитен материал и намотка навита около магнитната сърцевина), котва от магнитноактивен материал и превключвателен механизъм. Електромагнитните релета са главно два типа – токови и напреженови. Те се разпознават по структурата на намотката. При токовите релета намотките на бобината са от дебел проводник и малко на брой, като се свързват серийно на товара. Намират приложение в различен тип токови защити. Напреженовите релета са с бобина, намотките на която са от тънък проводник, много на брой, като по този начин се получава висок импеданс и при паралелно свързване с консуматора, токът, който протича през бобината е относително малък.

Действие

Когато на изводите на намотката на релето подадем напрежение, протичащият в бобината ток индуцира магнитно поле във сърцевината на магнитопровода. Магнитното поле привлича котвата, а тя от своя страна превключва комутиращия механизъм. Ако контактите на релето са нормално отворени NO те се затварят, а ако са нормално затворени се NC се отварят, като по този начин на изхода имаме промяна на състоянието на електрическата верига. При отпадане на входното напрежение – котвата се връща в изходно положение изтласкана от пружина. Това са класически релета с две стабилни състояния.

Недостатъкът на всяко реле е в ограничения електрически живот на контактната система. При всяка комутация се образуват микро електрически дъги и искри, които натрупват нагар върху контактните тела. Когато този нагар  се увеличи с течение на хиляди комутации, той започва да пречи на преминаването на електрически ток през комутиращия механизъм и релето не може да сработи.

С цел избягване на този недостатък са създадени релета, в които са вградени електронни компоненти. Например резистор свързан към намотката на релето за по-добро сработване, или (и) кондензатор включен успоредно на контактите за намаляване искренето и смущенията. Друго конструктивно решение представляват живачните релета, в които превключващия елемент е живак.

Основната разлика между контакторът и релето, е че при релето контактната система е значително по-проста. При контактора може да има значителен брой контакти, някои от които се затварят, а други се отварят при протичане на ток през управляващата верига.

Особености на работа и приложение на релетата

При релетата имаме две съществени особености предопределили и тяхното приложение.

1. Релетата електрически (галванично) разделят електрическите вериги на управляваща и управляема, което прави употребата им като вид защита, възможно.

2. Релетата могат чрез много слаби токове в управляващата верига,  да управляват много по-големи по стойност токове в управляемата верига. По-този начин те се явяват дискретни усилватели по ток, напрежение и мощност в електрическите вериги. На входа релето може да получи управляващ сигнал от различни датчици (на светлина, налягане, температура).

Най-честа е употребата на релето за управление на големи токове. Когато токове са твърде големи (стотици ампери), цялото реле е потопено в машинно масло и контактните площи са значително по-големи.

Релето намира широко приложение в бита при комутацията на хладилници, перални и миялни машини, готварски печки,

бойлери, при пуск на всякакви електродвигатели, в автомобилите (автомобилни релета) и др. Релетата също се използват, когато е необходимо с един управляващ сигнал да се управляват много на брой вериги. Релета с калибрирани работни характеристики, а понякога и с няколко операционни намотки се използват за защита на електрически вериги от претоварване или повреди; в съвременните електрически системи тези функции се изпълняват от дигитални инструменти все още наричани „защитни релета“.