Устройство втягивающего реле

Назначение втягивающего реле стартера: втягивающее реле (его еще называют тяговое реле) предназначено для подачи тока управления на мотор стартера для осуществления выталкивания бендикса стартера в зацепление с маховиком. Реле стартера достаточно прост в конструкции, но его неисправность приведет к проблемам с запуском двигателя.

Устройство втягивающего реле

Итак, с назначением мы разобрались, тяговое реле служит для введения бендикса в зацепление с маховиком. Работа втягивающего реле основана на принципах электромагнетизма.

Устройство втягивающего реле.

Втягивающее реле состоит из: 1) корпуса;2) якоря, 3) магнита с двумя обмотками, 4) возвращающей пружины 5) контактов.

Магнит выполнен в виде двух катушек: одна катушка является удерживающей, вторая — втягивающей.

Удерживающая катушка соединяется с выводом управления и соединена с корпусом. Втягивающая катушка соединена с клеммой управления и электродвигателем.

Когда к контакту управления стартера поступает ток, в катушке образуется магнитная индукция, которая приводит к образованию магнитного поля. Магнитное поле воздействует на якорь, который сжимает возвратную пружину. При этом якорь вращает бендикс, соединяющий стартер с аккумулятором.

Во время замыкания контактов втягивающая обмотка питается от плюсовой клеммы, на катушке перестает генерироваться ток, а якорь удерживается полем катушки. После запуска двигателя питание не подается и возвратная пружина выталкивает якорь обратно в первоначальную позицию. Контакты размыкаются и бендикс выходит из зацепления.

Неисправности втягивающего реле стартера

Одними из самых распространенных неисправностей реле стартера является выгорание контактных пластин реле, сгорание обмотки, разрушение материалов реле стартера.

Как определить неисправности тягового реле?

• После запуска двигателя стартер продолжает работать, издавая характерные звуки.
• Поворот ключа зажигания в положение запуска стартера не сопровождает его включения.
• При повороте ключа зажигания стартер вращается, но двигатель не запускается.

🧑‍🔧 Как проверить втягивающее реле стартера

---

Проверка втягивающего реле иногда позволяет точно выяснить, почему не работает или плохо крутит стартер. В большинстве случаев ремонту данный узел не подлежит. Но спешить его менять без полноценной диагностики тоже не стоит. Возможно, втягивающее реле исправно, и стартер барахлит не по его вине. Задача этой статьи — рассказать простыми словами о функциях, устройстве, принципе работы и основных неисправностях узла, а также об их признаках и способах проверки.

Функции втягивающего реле стартера

---

Несмотря на кажущуюся простоту, втягивающее реле стартера выполняет далеко не одну функцию.

Соответственно, когда деталь хотя бы частично выходит из строя — вся система запуска двигателя даёт сбой. Функционал втягивающего реле частично понятен из самого названия. Втягивающее — означает, что оно что-то куда-то втягивает. Реле — означает коммутацию (соединение) силовой цепи электрооборудования автомобиля.

Если посмотреть на общее устройство стартера, то можно увидеть, что втягивает втягивающее реле. Его подвижный шток через рычаг соединён с обгонной муфтой на валу стартера. Обгонная муфта выполнена одним узлом с приводной шестерёнкой. Когда втягивающее втягивает свой шток, обгонная муфта с шестернёй двигается вперёд, благодаря чему вводится в зацепление с маховиком двигателя. В таком положении узел пребывает до тех пор, пока водитель не отпустит ключ зажигания после успешного (или нет) запуска двигателя.

Следующая функция втягивающего реле заключается в том, чтобы вывести приводную шестерню из зацепления с маховиком, когда мотор уже запущен. Выполняется это за счёт усилия пружины. Как втягивающее втягивает — рассмотрено ниже. Обгонная муфта нужна для того, чтобы ещё до вывода приводной шестерни из зацепления разъединить её с валом стартера.

Между втягиванием и обратным ходом втягивающее реле выполняет промежуточную функцию. Она заключается в надёжной фиксации приводной шестерни в зацеплении с маховиком. Если этого не делать, то шестерня прежде положенного вернётся в исходное положение, и двигатель запуститься не успеет. За эту функцию отвечает удерживающая обмотка втягивающего реле, рассмотренная ниже.

Ну и последние две важные функции втягивающего реле — коммутация «плюса» аккумуляторной батареи со стартером и обратное разъединение контакта. Коммутация происходит одновременно с тем, как приводная шестерня вводится в зацепление с маховиком двигателя. В результате якорь стартера своевременно начинает вращаться, крутящий момент передаётся на коленвал, и мотор стартует. Когда ключ зажигания отпускается, силовой «плюс» АКБ от стартера отсоединяется всё тем же втягивающим реле.

Итого получается, что на такое простое устройство, как втягивающее реле, возложено 5 функций:

1. Втягивание. Приводная шестерня стартера вводится в зацепление с маховиком двигателя.
2. Удержание. Шестерня надёжно фиксируется в зацеплении с маховиком.
3. Обратный ход. Шестерня выводится из зацепления после старта двигателя.
4. Коммутация. На стартер подаётся пусковой ток с АКБ.
5. Отключение. Питание стартера прекращается.

Выполняет все эти функции втягивающее реле благодаря простому, но одновременно гениальному устройству.

Устройство и принцип работы втягивающего реле

---

Перед тем, как проверять втягивающее реле, просто необходимо хотя бы в общих чертах познакомиться с его внутренним устройством. Разбирать его, конечно, не придётся, так как узел считается неразборным. Однако проверка без понимания устройства и принципа работы может привести к печальным последствиям. В том числе, неумелыми действиями можно легко сжечь изначально рабочее втягивающее реле.

Условно его внутреннюю начинку можно разделить на три части:

1. Механический привод. Состоит из двух штоков. Один из них съёмный (1). Второй находится внутри (10), и приводится в действие обмотками. Пружина 11 нужна для того, чтобы возвращать приводную шестерню стартера в исходное положение после запуска двигателя.
2. Обмотки. Их всего две. Втягивающая (2) и удерживающая (3). Когда через обмотку проходит электрический ток, в области штока создаётся мощное магнитное поле. Когда работает втягивающая обмотка, перемещается шток 1, и втягивающее втягивает. Когда шестерня введена в зацепление с маховиком, её фиксация происходит за счёт срабатывания удерживающей обмотки 3.
3. Коммутационный узел. Когда втягивающее втягивает, шток 1 толкает через пружину шток 10, благодаря чему контактные пластины 9 соединяют между собой контакты 6. К одному из этих контактов подведён «плюс» АКБ, а второй подключён к стартеру. Так происходит запитывание стартера («минус» идёт с массы). Когда замок зажигания отпущен, удерживающая обмотка обесточивается, шток 10 под воздействием пружины 7 возвращается обратно, и коммутация прекращается.

Дополнительно стоит рассмотреть, как работает коммутационный узел втягивающего реле и его обмотки. На схеме ниже видно, как и куда идёт ток. Когда водитель поворачивает ключ зажигания, одновременно успевают сработать и втягивающая, и удерживающая обмотки. Однако после коммутации «плюса» АКБ со стартером втягивающая обмотка прекращает работать, так как силовой «плюс» через контакт реле соединяется с управляющим «плюсом». Удерживающая же обмотка продолжает работать до тех пор, пока водитель не отпустит ключ зажигания.

На реальном втягивающем точку соединения втягивающей и удерживающей обмоток можно увидеть снаружи устройства. Это металлическая перемычка, соединяющая один из силовых контактов с управляющим. Именно к этому силовому контакту подводится «плюс» с АКБ. Отсюда следует, что свободный от перемычки силовой контакт — идёт непосредственно на стартер. Иногда знание этой особенности позволяет не перепутать провода при установке и подключении стартера после проверки.

Вот и всё. Именно так и работает втягивающее реле. Теперь рассмотрим, как оно работать отказывается, и какие признаки на какие неисправности узла указывают.

Признаки неисправности втягивающего реле

---

Для наглядности и простоты восприятия все распространённые (и не очень) неисправности втягивающего реле с признаками и причинами собраны в таблице ниже. Непосредственно методика проверки втягивающего реле стартера описана немного ниже.

 

Поломка	Признак
Обрыв втягивающей обмотки	Втягивание штока и соединение приводной шестерни с маховиком не происходит, а также не срабатывает коммутационный узел — стартер молчит
Обрыв удерживающей обмотки	Слышны клацающие звуки — это шестерня вводится в зацепление с маховиком, но не фиксируется, а возвращается обратно под воздействием пружины
Межвитковое замыкание втягивающей обмотки	Проявляется в том, что втягивающему не хватает силы соединить стартер с двигателем, но очень скоро из-за перегрева обмотка уходит в обычный обрыв
Межвитковое замыкание удерживающей обмотки	Стартер клацает, но не крутит, втягивающее реле жутко греется, позже обмотка уходит в обрыв из-за перегрева
Оплавление или окисление коммутационного узла	Из-за оплавления контактных пластин сопротивление силовой цепи увеличивается, стартер крутит тяжело, либо не работает вовсе
Залипание коммутационного узла	Стартер продолжает работать после отпускания ключа зажигания
Засорение или износ рабочего штока	Из-за пыли, грязи, засохшей смазки — силы обмотки не хватает для того, чтобы достаточно сдвинуть шток с места, соответственно, стартер двигатель не крутит
Замерзание втягивающего реле	Во время поворота ключа зажигания напряжение бортовой сети резко падает, но ничего не происходит — шток втягивающего заклинило льдом (в том числе, вода могла попасть и замёрзнуть в механизме привода)
Плохие контакты	Проявляется по-разному — стартер может работать, но туго, либо не работает вообще

 

Переходим, наконец, к тому, как проверить втягивающее реле стартера.

Проверка втягивающего реле

---

Пойдём от простого к сложному. Так стоит делать всегда, чтобы избежать, по возможности, ненужных манипуляций. Тем более, что проверка втягивающего реле является далеко не безобидной процедурой, и по неопытности или неосторожности легко можно сделать хуже, чем было. Ещё и травмы не исключены. Поэтому, описанные в таблице выше неисправности будут рассмотрены с конца.

Проверка контактов втягивающего реле

---

Проверка втягивающего реле на предмет наличия плохих контактов выполняется даже без снятия узла с машины. Для этого нужно всего лишь открутить три гайки с тыльной стороны втягивающего, снять управляющий и силовые провода, посмотреть их, очистить от окислов, грязи, ржавчины и так далее. Если с самим втягивающим всё нормально, а контакты были плохие, то уже этого может оказаться достаточно, чтобы оживить или взбодрить стартер. По возможности перед обратной сборкой очищенные контакты желательно обработать специальным составом для защиты от коррозии.

Проверка втягивающего реле на замерзание

---

Здесь тоже всё очень просто, и разбирать ничего не потребуется. Проблема по вполне понятным причинам проявляется исключительно зимой. Понять, что втягивающее (или сам стартер) отказывается работать из-за замерзания, можно по характеру и времени проявления неисправности. Как правило, если в узел попадает влага, то всё продолжает работать нормально. Замерзает и заклинивает втягивающее реле обычно на утро, то есть, после длительного простоя автомобиля.

Чинить здесь нечего. Нужно просто отогреть втягивающее, направив на него поток горячего воздуха в течение 5-10 минут. Делается это при помощи строительного или бытового фена. Также отогреть узел помогает обычный комнатный обогреватель с вентилятором. Несмотря на простоту данной проблемы, в будущем следует задуматься о том, как в стартер или втягивающее попала влага. Возможно, испортилась прокладка, ослабился какой-то болт, либо корпус был повреждён механически. На некоторых машинах стартер вообще расположен внизу двигателя, и вода в него может попадать после каждой поездки по мокрой дороге.

Проверка втягивающего реле на засорение и механический износ

---

Здесь уже без демонтажа стартера не обойтись. При этом, сам стартер разбирать нужно не всегда. Часто в таких случаях достаточно снять только втягивающее реле. Далее из него вынимается шток с пружиной. Детали осматриваются на предмет загрязнения, коррозии или механического износа. Грязь и коррозию можно легко убрать, а вот в случае явного износа или поломки втягивающее реле придётся полностью менять.

Проверка втягивающей обмотки

---

Для этой проверки втягивающего реле потребуется только мультиметр. Узел придётся снять со стартера.

Диагностика выполняется в следующей последовательности:

1. Включите мультиметр в режим прозвонки.
2. Один щуп прибора закрепите на управляющем контакте втягивающего реле (он, как правило, плоский, и в собранном состоянии к нему подходит тонкий провод).
3. Второй щуп подсоедините к силовому контакту с перемычкой.
4. Если прибор запищал или показал какое-то мизерное сопротивление — втягивающая обмотка не в обрыве.
5. Если мультиметр молчит или ничего не показывает — втягивающая обмотка в обрыве.

Напомним, что при такой неисправности приводная шестерня не может войти в зацепление с маховиком, а коммутационный узел не включается. Соответственно, стартер не подаёт никаких признаков жизни. Чинить в таких случаях нечего. Втягивающее реле с оборванной обмоткой только под замену.

Проверка удерживающей обмотки

---

Задача этой проверки втягивающего реле заключается в том, чтобы определить обрыв в удерживающей обмотке, либо исключить такую неисправность. Для диагностики опять потребуется только мультиметр.

Алгоритм проверки такой:

1. Включите мультиметр в режим прозвонки.
2. Один щуп подсоедините к управляющему контакту втягивающего реле (плоский тонкий контакт).
3. Второй щуп подсоедините к корпусу втягивающего реле. Обеспечьте нормальный контакт в этом месте.
4. Если мультиметр запищал или показал какое-то сопротивление — удерживающая обмотка целая.
5. Если прибор молчит и ничего не отображает на дисплее — удерживающая обмотка в обрыве.

Что касается проверки данной обмотки, то это ещё не всё.

Проверка втягивающей и удерживающей обмоток на силу

---

Как вы помните из вышесказанного — удерживающая обмотка так называется потому, что должна удерживать приводную шестерню стартера в зацеплении с маховиком. Кроме того, в это же время обеспечивается надёжный контакт в коммутационном узле. Если обмотка подгорела, то магнитное поле, которое она создаёт, будет очень слабым. Соответственно, силы удержать механизм в рабочем положении нужный отрезок времени у втягивающего не хватит.

Втягивающая же обмотка должна отрабатывать так, чтобы силы магнитного поля хватало для уверенного передвижения рабочего штока и введения приводной шестерни стартера в зацепление с маховиком двигателя. Если в обмотке есть межвитковое замыкание, то он будет работать. Но недостаточно эффективно. Выяснить эту самую силу втягивания — и будет второй целью данного этапа проверки втягивающего реле стартера.

Для проведения описанной далее процедуры понадобится:

1. Заряженный автомобильный аккумулятор (можно временно снять с машины).
2. Три толстых провода.
3. Саморез.
4. Кусок медной проволоки.
5. Деревянная поверхность.

Внимание! Описанные далее действия нужно выполнять не мешкая. Перед проверкой неоднократно перечитайте алгоритм и прокрутите в голове все шаги. Внимательно проверьте, правильно ли вы всё соединили, и ещё разок прокрутите последовательность действий в уме. Если допустить оплошность на этом этапе, зевнуть, замешкать, то можно травмировать себя, угробить рабочее втягивающее реле, либо устроить эпичный фейерверк с искрами.

Алгоритм:

1. Вкрутите саморез в деревянную основу.
2. Якорь (шток) втягивающего реле зафиксируйте к саморезу проволокой.
3. «Плюс» аккумуляторной батареи соедините при помощи толстого провода с силовым контактом реле без перемычки.
4. Вторым проводом отдельно подключите «плюс» аккумулятора к управляющему контакту.
5. Уприте в саморез втягивающее реле так, чтобы якорь не преодолел сопротивление пружины, но вошёл немного внутрь.
6. Подключите «минус» аккумуляторной батареи к силовому контакту с перемычкой.
7. Если якорь втянулся внутрь со слабым усилием — межвитковое замыкание во втягивающей обмотке.
8. Когда реле сработает, попробуйте умеренным усилием руки оттянуть втягивающее назад.
9. Если оттянуть втягивающее не получилось — удерживающая обмотка исправна.
10. Если же якорь легко вышел из своего посадочного места и остался висеть на саморезе — удерживающая обмотка неисправна (даже если нет обрыва, в ней может быть межвитковое замыкание).
11. На всю проверку выделяйте не более 3 секунд, после чего обесточивайте собранную схему путём отсоединения минусовой клеммы.
12. Если с первого раза понять ничего не успели, не спешите опять подавать питание на схему. Подождите минут 10, пока обмотки втягивающего реле остынут после нагрузки.

Как уже было сказано ранее — ремонту втягивающее реле не подлежит. Поэтому, если на одном из этапов вы обнаружили обрыв или межвитковое замыкание — деталь под замену.

Проверка коммутационного узла

---

Последним этапом идёт проверка втягивающего реле на предмет неисправностей коммутационного силового узла. Напомним, что здесь может быть либо плохой контакт, либо его отсутствие в нужный момент, либо вообще залипание. Задача проверки — определить, идёт ли пусковой ток на стартер в момент срабатывания втягивающего реле.

Алгоритм такой:

1. Включите мультиметр в режим прозвонки.
2. Один щуп подсоедините к любому силовому контакту втягивающего реле.
3. Второй щуп подсоедините ко второму из двух силовых контактов.
4. Зафиксируйте щупы, чтобы освободить обе руки для дальнейших манипуляций (привяжите их проволочкой или зажмите крокодилами).
5. Если в таком положении мультиметр уже запищал — коммутирующий узел залип.
6. Якорь (или шток) втягивающего реле установите на его законное место и утопите с силой до упора.
7. Писк мультиметра в этот момент указывает на то, что коммутирующий узел исправен.
8. Если прибор молчит — коммутирующий узел сломан (нет контакта, обгорели пластины).
9. Если мультиметр не запищал, но показал большое сопротивление на дисплее — в коммутирующем узле слишком плохой контакт (нагар, окисел, окалина).

По сути, ремонтировать в случае чего и тут нечего. Втягивающее реле является неразборной деталью. Тем не менее, некоторые модели, всё же, при помощи молотка, отвёртки и ласковых слов можно частично раскурочить. При наличии ровных рук можно даже контакты почистить, и собрать аккуратно всё в исходное состояние.

Краткие итоги

---

Чтобы полноценно проверить втягивающее реле стартера, его придётся полностью снять. Дополнительно понадобится простой мультиметр, заряженная аккумуляторная батарея, провода, саморез и чёткое понимание происходящего. Без уверенности в том, что вы делаете, рисковать проводить силовые испытания втягивающего реле крайне не рекомендуется. Ограничьтесь прозвонкой мультиметром и простой очисткой узла. Если же уверенность есть — втягивающее реле проверить вы сможете на 100%, как и выявить абсолютно любую из его возможных поломок.

 

Схема Подключения Реле Стартера — tokzamer.ru

Чтобы осуществить обратный демонтаж нужно предварительно пометить отключённые клеммы.


Монтировать изолирующую трубку.

Если заметна коррозия, контакты зачищают мелкой наждачной бумагой.
Как подключить Реле 4-х,5-и контактное.Для чего ну

Осуществите замену сердечника.

После этого открутить все крепежные элементы, при помощи которых пусковое устройство крепится к блоку сцепного механизма.

Осуществите обратную сборку. Обычно процесс запуска двигателя проходит в течение секунды.

Реле блокировки стартера ваз где находится фото. Но когда начал вникать, понял что это оочень сложно для меня.

К примеру, на многих иномарках такое реле тоже не устанавливают. О такой детали слышали практически все, но далеко не многие понимают принцип ее работы.

Схема включения стартера

FakeHeader

В стартерах в основном применяются двухобмоточные тяговые реле, имеющие втягивающую ВО и удерживающую УО обмотки. Меня зовут Михаил, сейчас расскажу историю о том, как мне удалось обменять двенашку на камри г.

При этом масса АКБ замыкается на массу стартера.

Благодаря ему происходит зацепление элементов шестерней между собой. Проверка наличия дополнительного реле осуществляется методом визуального осмотра, так как реле выполнено в форме навесного элемента.

Плюсовая и минусовая клеммы соединяются с соответствующими контактами на втягивающем устройстве.

В автомобильном мире у данного узла есть два названия: тяговое и втягивающее. Подобное положение может быть вызвано тем, что они подгорели.

Скачать схему подключения реле стартера уаз с цифрами.

В некоторых автомобилях дотянуться до стартёра очень тяжело, а порой даже невозможно.
РС 502 подключаем к стартеру

Схема подключения реле стартера ВАЗ 2110

Соответственно и процесс ремонта у них похожий. Бендикс, хоть самая малая деталь, но выполняет очень важную роль.

В последнем случае втягивающее реле стартёра нужно будет заменить.

Затем нужно открутить нижнюю гайку, используя ключ на 13, и убрать верхние болты. После этого снять ротор с пластины бендикса и при помощи гаечного ключа снять заднюю крышку стартера. Под воздействием электромагнитного поля якорь подается назад втягивается в корпус , замыкая контакты питания стартера.

В действительности схема подключения довольно проста. Как правильно подключить реле стартера Чтобы суметь отрегулировать систему, надо отсоединить проводку тока от ВР. Обратную установку нужно проводить только после предварительного тестирования.

Соедините выводы двух устройств. Проверка втягивающего реле на снятом стартере Проверку работоспособности реле удобнее производить на снятом стартере. Также посмотрите, какой заряд у аккумулятора. Тем не менее проблемы с зажиганием далеко не всегда связаны со стартёром или втягивающим реле.

Втягивающее реле стартера более сложный элемент и выполняет сразу несколько функций: Перераспределение электроэнергии, подающейся от аккумулятора, между электрическим магнитом реле стартера и электромотором; Синхронизация работы всех узлов при запуске двигателя; Подача шестерни бендикса до зацепления с зубчатым венцом маховика; Возврат рабочей шестерни после запуска двигателя на исходную позицию. Одно из самых уязвимых мест этой системы реле стартера. Также перед установкой реле нужно зачистить контакты.

Но общая схема очень похожа. Стопорное кольцо убирается при помощи отвертки плоского типа.

Бендикс, хоть самая малая деталь, но выполняет очень важную роль. Эти признаки с большой долей вероятности указывают что неисправность связана с втягивающим реле стартера. Если продержать дольше, то можно поломать детали, а если меньше, то мотор не заведется.
Как подключит реле

Преимущества усовершенствованной схемы запуска и проверка ее наличия

Если продержать дольше, то можно поломать детали, а если меньше, то мотор не заведется. Очистите деталь от пыли и грязи.

Такие реле позволяют снизить расход энергии батареи в процессе пуска двигателя. Только после этого выезжайте на трассу. В некоторых случаях причиной выхода из строя служит усталость металла.

Нужно открутить две гайки, которые находятся на шпильках, убрать износившуюся втулку из посадочного места и установить новую. В большинстве схем генераторов в цепь реле стартера включен электродвигатель привода стартера. Розово-черный провод отключен от выв.

Вытаскивать старый механизм необходимо через верх. В принципе все втягивающие реле стартеров имеют однотипную конструкцию. Эти признаки с большой долей вероятности указывают что неисправность связана с втягивающим реле стартера.

Рекомендуем ознакомиться

Выход есть! Стартер СТ рис.

После этого можно приступать к отключению всех проводов, которые идут от аккумулятора. Устройство следует отвести за корпус в сторону пассажирского сиденья, это поспособствует тому, что бендикс выйдет из посадочного места возле маховика. Двигатель при этом остаётся неактивным.

Плюсовая и минусовая клеммы соединяются с соответствующими контактами на втягивающем устройстве. Итак, конструкция состоит из таких обязательных элементов: Электрический мотор постоянного тока; Втягивающее реле стартера. В действительности схема подключения довольно проста. Повреждение электрической цепи. Ноябрь 19, Бмв е60 обзор,характеристики,двигатель,отзывы,кузов,электрика,фото,видео.

После этого открутить все крепежные элементы, при помощи которых пусковое устройство крепится к блоку сцепного механизма. В некоторых автомобилях дотянуться до стартёра очень тяжело, а порой даже невозможно. Во-первых, проверить наличие доп. К нему идут два провода: один толстый от аккумуляторной батареи, другой тонкий — к реле стартера.
Как проверить, подсоединить реле сигнала,зажигания,стартера……

Цепь твердотельного реле

, использующая симисторы и переключение с переходом через нуль

Твердотельное реле сети переменного тока или SSR — это устройство, которое используется для переключения тяжелых нагрузок переменного тока на уровне сети через изолированные триггеры минимального напряжения постоянного тока без использования механических подвижных контактов.

В этом посте мы узнаем, как построить простое твердотельное реле или цепь SSR с использованием симистора, BJT, оптопары с переходом через нуль.

Преимущество твердотельных реле SSR над механическими реле

Реле механического типа могут быть довольно неэффективными в приложениях, требующих очень плавного, очень быстрого и чистого переключения.

Предлагаемая схема SSR может быть построена дома и использоваться в местах, где требуется действительно сложное управление нагрузкой.

В этой статье описана схема твердотельного реле со встроенным детектором перехода через ноль.

Схема очень проста в понимании и построении, но при этом имеет полезные функции, такие как чистое переключение, отсутствие радиочастотных помех и способность выдерживать нагрузки до 500 Вт. Мы многое узнали о реле и о том, как они работают.

Мы знаем, что эти устройства используются для переключения тяжелых электрических нагрузок через внешнюю изолированную пару контактов в ответ на небольшой электрический импульс, полученный с выхода электронной схемы.

Обычно триггерный вход находится вблизи напряжения обмотки реле, которое может составлять 6, 12 или 24 В постоянного тока, в то время как нагрузка и ток, коммутируемые контактами реле, в большинстве случаев находятся на уровне потенциалов сети переменного тока.

В основном реле полезны, потому что они могут переключать тяжелые, подключенные к их контактам, не приводя опасные потенциалы в контакт с уязвимой электронной схемой, через которую они переключаются.

Однако преимущества сопровождаются несколькими критическими недостатками, которые нельзя игнорировать.Поскольку контакты связаны с механическими операциями, иногда они совершенно не подходят для сложных схем, которые требуют высокоточного, быстрого и эффективного переключения.

Механические реле также имеют плохую репутацию генерировать радиопомехи и шум во время переключения, что также приводит к ухудшению качества его контактов со временем.

---

Для SSR на основе MOSFET, пожалуйста, обратитесь к этому сообщению. Проблемы генерации радиочастотных помех при работе.

Кроме того, тиристоры и симисторы при интеграции непосредственно в электронные схемы требуют, чтобы линия заземления схемы была соединена с катодом, что означает, что секция схемы больше не изолирована от смертоносных напряжений переменного тока от устройства — серьезный недостаток с точки зрения безопасности. к пользователю обеспокоен.

Однако симистор может быть очень эффективно реализован, если полностью устранить вышеупомянутую пару недостатков. Поэтому две вещи, которые должны быть устранены с помощью симисторов, если они должны быть эффективно заменены на реле, — это радиочастотные помехи во время переключения и попадание опасной сети в цепь.

Твердотельные реле

спроектированы в точном соответствии с указанными выше спецификациями, что исключает влияние РЧ-сигналов, а также полностью отделяет две ступени друг от друга.

Коммерческие SSR могут быть очень дорогими и не подлежат ремонту, если что-то пойдет не так. Однако изготовление твердотельного реле полностью вами и использование его для необходимого приложения может быть именно тем, что «доктор прописал». Поскольку он может быть построен с использованием дискретных электронных компонентов, он становится полностью ремонтируемым, модифицируемым и, более того, дает вам четкое представление о внутренних операциях системы.

Здесь мы изучим создание простого твердотельного реле.

Как это работает

Как обсуждалось в предыдущем разделе, в предлагаемой схеме SSR или твердотельного реле радиочастотные помехи проверяются путем принудительного переключения симистора только вокруг нулевой отметки синусоидальной фазы переменного тока и использования Оптопара гарантирует, что вход находится вдали от сетевых потенциалов переменного тока, присутствующих в цепи симистора.

Давайте попробуем понять, как работает схема:

Как показано на схеме, оптрон становится порталом между триггером и схемой переключения.Триггер входа применяется к светодиоду оптопара, который загорается и заставляет фототранзистор проводить.
Напряжение от фототранзистора проходит через коллектор к эмиттеру и, наконец, достигает затвора симистора, чтобы управлять им.

Вышеупомянутая операция довольно обычна и обычно связана с триггером всех симисторов и тиристоров. Однако этого может быть недостаточно для устранения радиочастотного шума.

Секция, состоящая из трех транзисторов и некоторых резисторов, специально вводится с целью проверки генерации ВЧ, гарантируя, что симистор проводит только в окрестности нулевых пороговых значений синусоидального сигнала переменного тока.

Когда сеть переменного тока подключена к цепи, выпрямленный постоянный ток становится доступным на коллекторе оптранзистора, и он проводит, как описано выше, однако напряжение на переходе резисторов, подключенных к базе T1, регулируется так, чтобы оно сразу после того, как сигнал переменного тока поднимется выше отметки 7 вольт. Пока сигнал остается выше этого уровня, T1 остается включенным.

Это заземляет напряжение коллектора оптранзистора, препятствуя току симистора, но в тот момент, когда напряжение достигает 7 вольт и приближается к нулю, транзисторы перестают проводить, позволяя симистору переключаться.

Процесс повторяется в течение отрицательного полупериода, когда T2, T3 проводят в ответ на напряжения выше минус 7 вольт, снова заставляя симистор срабатывать только тогда, когда фазовый потенциал приближается к нулю, эффективно устраняя индукцию РЧ помех при переходе через ноль.

Принципиальная схема цепи твердотельного реле

Список деталей для предлагаемой схемы твердотельного реле

• R1 = 120 K,
• R2 = 680K,
• R3 = 1 K,
• R4 = 330 K,
• R5 = 1 M,
• R6 = 100 Ом 1 Вт,
• C1 = 220 мкФ / 25 В,
• C2 = 474/400 В Металлизированный полиэстер
• C3 = 0.22 мкФ / 400 В PPC
• Z1 = 30 В, 1 Вт,
• T1, T2 = BC547B,
• T3 = BC557B,
• TR1 = BT 36,
• OP1 = MCT2E или аналогичный.

Схема печатной платы

Использование оптопары SCR 4N40

Сегодня, с появлением современных оптопар, создание высококачественного твердотельного реле (SSR) стало действительно простым. 4N40 — одно из таких устройств, в котором используется фотоэлектрический тиристор для требуемого изолированного запуска нагрузки переменного тока.

Этот оптрон можно легко настроить для создания высоконадежной и эффективной цепи SSR.Эту схему можно использовать для запуска нагрузки 220 В через полностью изолированное логическое управление 5 В, как показано ниже:

Изображение предоставлено: Farnel

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, схема / печатная плата дизайнер, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Применение реле в электронных схемах | Средства автоматизации | Промышленные устройства

Японский (Япония) Английский (Глобальный) Английский (Азиатско-Тихоокеанский регион) Китайский (Китай)

1.Релейное управление на транзисторе

1. Метод подключения

Если реле управляется транзисторами, мы рекомендуем использовать реле на стороне коллектора.
Напряжение, подаваемое на реле, всегда соответствует номинальному напряжению катушки, а во время выключения напряжение полностью равно нулю во избежание проблем при использовании.

(Хорошо) Присоединение коллектора (Уход) Подключение эмиттера (Уход) Параллельное соединение При этом наиболее распространенном соединении работа стабильна. Когда обстоятельства делают использование этого соединения неизбежным, если напряжение не полностью подается на реле, транзистор не работает полностью, и работа ненадежна. Когда мощность, потребляемая всей цепью, становится большой, необходимо учитывать напряжение реле.

2. Контрмеры для перенапряжения транзистора управления реле

Если ток в катушке внезапно прерывается, в катушке возникает внезапный импульс высокого напряжения.Если это напряжение превышает напряжение пробоя транзистора, транзистор выйдет из строя, и это приведет к повреждению. Совершенно необходимо подключить диод в схему, чтобы предотвратить повреждение противоэдс. В качестве подходящих номиналов для этого диода ток должен быть эквивалентен среднему выпрямленному току в катушке, а обратное напряжение блокировки должно быть примерно в 3 раза больше напряжения источника питания. Подключение диода — отличный способ предотвратить скачки напряжения, но при размыкании реле будет значительная задержка по времени.Если вам нужно уменьшить эту временную задержку, вы можете подключить между коллектором транзистора и эмиттером стабилитрон, который сделает напряжение стабилитрона несколько выше, чем напряжение питания.

Позаботьтесь о «Зоне безопасной эксплуатации (ASO)».

3. мгновенное действие (характеристика реле при повышении и падении напряжения)

В отличие от характеристики, когда напряжение медленно прикладывается к катушке реле, это тот случай, когда необходимо достичь номинального напряжения за короткое время, а также за короткое время сбросить напряжение.

Неимпульсный сигнал (Не работает) Без мгновенного действия

Импульсный сигнал (прямоугольная волна) (Хорошо) Мгновенное действие

4.Цепь Шмитта (Цепь мгновенного действия)

(Схема выпрямления волны)
Когда входной сигнал не вызывает мгновенного действия, обычно используется триггерная схема Шмитта для обеспечения безопасного мгновенного действия.

Характеристические точки

• 1. Резистор с общим эмиттером R _E должен иметь достаточно маленькое значение по сравнению с сопротивлением катушки реле.
• 2. Из-за тока катушки реле разница в напряжении в точке P, когда T ₂ проводит, и в точке P, когда T ₁ проводит, создает гистерезис в способности обнаружения цепи Шмитта, и необходимо соблюдать осторожность. взятые при установке значений.
• 3. Если во входном сигнале присутствует дребезг из-за колебаний формы волны, RC-цепочка с постоянной времени должна быть вставлена ​​в каскад перед цепью триггера Шмитта. (Однако скорость отклика падает.)

5. Избегайте подключений к цепи Дарлингтона.

(высокое усиление)
Эта схема представляет собой ловушку, в которую легко попасть при работе с высокотехнологичными схемами.Это не означает, что это напрямую связано с дефектом, но это связано с проблемами, которые возникают после длительных периодов использования и при работе многих устройств.

(Плохо) Соединение Дарлингтона • Из-за чрезмерного потребления энергии выделяется тепло. • Необходим сильный Tr1.

(Хорошее) Подключение эмиттера Tr2 полностью проводит ток. Tr1 достаточно для использования сигнала.

6. Остаточное напряжение катушки

В коммутационных приложениях, где полупроводник (транзистор, UJT и т. Д.) Подключен к катушке, на катушке реле сохраняется остаточное напряжение, что может привести к неполному восстановлению и неправильной работе. Использование катушек постоянного тока может уменьшить; опасность неполного восстановления, контактное давление и вибростойкость.Это связано с тем, что падение напряжения составляет 10% или более от номинального напряжения, что является низким значением по сравнению со значением для катушки переменного тока, а также существует тенденция к увеличению срока службы за счет снижения напряжения падения. Когда сигнал с коллектора транзистора берется и используется для управления другой схемой, как показано на рисунке справа, через реле проходит минутный темновой ток, даже если транзистор выключен. Это может вызвать проблемы, описанные выше.

Подключение к следующей ступени через коллектор

Вернуться к началу

2.Релейный привод с помощью SCR

1. Метод обычного привода

Для привода SCR необходимо уделять особое внимание чувствительности затвора и ошибочной работе из-за шума.

Необходимо подключить

IGT	：	Нет проблем даже с током, превышающим номинальный ток более чем в 3 раза.
RGK	：	1 кОм.
RC	：	Предназначен для предотвращения ошибки зажигания из-за внезапного повышения напряжения источника питания или шума. (Противодействие dv / dt)

2. Меры предосторожности в отношении цепей управления ВКЛ / ВЫКЛ
(при использовании для цепей управления температурой или аналогичных)

Когда контакты реле замыкаются одновременно с однофазным источником питания переменного тока, необходимо соблюдать осторожность, поскольку электрический срок службы контактов значительно сокращается.

• 1. Когда реле включается и выключается с помощью тиристора, тиристор сам по себе служит полуволновым источником питания, и есть множество случаев, когда тиристор легко восстановить.
• 2. Таким образом, срабатывание реле и время восстановления легко синхронизируются с частотой источника питания, а время переключения нагрузки также легко синхронизируется.
• 3. Когда нагрузка для регулирования температуры представляет собой сильноточную нагрузку, такую ​​как нагреватель, переключение может происходить только при пиковых значениях, и это может происходить только при нулевых значениях фазы как явление этого типа управления.(В зависимости от чувствительности и скорости срабатывания реле)
• 4. Соответственно, результатом является либо чрезвычайно долгий, либо чрезвычайно короткий срок службы с широкими вариациями, и необходимо позаботиться о первичной проверке качества устройства.

Вернуться к началу

3. Релейный привод от внешних контактов

Реле

для использования на печатных платах обладают высокой чувствительностью и быстродействием, и, поскольку они в достаточной степени реагируют на дребезжание и дребезжание, необходимо соблюдать осторожность при их приводе.
Когда частота использования низкая, с задержкой во времени отклика, вызванной конденсатором, можно поглотить дребезжание и подпрыгивание.
(Однако невозможно использовать только конденсатор. С конденсатором также следует использовать резистор.)

Вернуться к началу

4. Последовательное и параллельное подключение светодиодов

1) Последовательно с реле Потребляемая мощность: Совместно с реле (Хорошо) Неисправный светодиод: Реле не работает (Плохо) Цепь низкого напряжения: Со светодиодом, 1.5 В ниже (не работает) Количество деталей: (хорошо)

2) R параллельно со светодиодом Потребляемая мощность: Совместно с реле (хорошо) Неисправный светодиод: Реле работает (хорошо) Цепь низкого напряжения: Со светодиодом, 1,5 V вниз (не работает) Количество деталей: R 1 (уход)

3) Параллельное соединение с реле Потребляемая мощность: Токоограничивающий резистор R 2 (Осторожно) Неисправный светодиод: Реле работает стабильно (Хорошо) Цепь низкого напряжения: ( Хорошо) No.частей: R 2 (Уход)

Вернуться к началу

5. Электронный цепной привод с помощью реле

1. Бесшаттерная электронная схема

Несмотря на то, что характеристика бесшумности является особенностью реле, это в полной мере бесшумная электрическая цепь, во многом такая же, как ртутное реле. Чтобы удовлетворить требования, предъявляемые к таким схемам, как вход двоичного счетчика, существует электронный метод без вибрации, в котором дребезжание абсолютно недопустимо.Даже если болтовня развивается с одной стороны, либо N.O. боковые контакты или нормально замкнутые боковые контакты, триггер не реверсируется, и цепь счетчика может быть запитана в импульсном режиме без промаха. (Тем не менее, следует избегать прыжков со стороны N.O. на сторону N.C.)

Примечания:

1. Линии A, B и C должны быть как можно короче. 2. Необходимо, чтобы в контактной части не было шума от секции катушки.

2. Triac Drive

Когда в электронной схеме используется прямой привод от симистора, электронная схема не будет изолирована от силовой цепи, и из-за этого могут возникнуть проблемы из-за ошибочной работы и повреждения. Внедрение релейного привода — наиболее экономичное и эффективное решение. (Схемы фотоэлемента и импульсного трансформатора сложны.)
Если необходима характеристика переключения через нуль, следует использовать твердотельное реле (SSR).

Вернуться к началу

6. Цепь источника питания

1. Цепь постоянного напряжения

В целом электронные схемы чрезвычайно уязвимы для таких явлений, как пульсации источника питания и колебания напряжения.Хотя источники питания реле не так уязвимы, как электронные схемы, следите, чтобы пульсации и регулировка не выходили за рамки спецификации.
Если колебания напряжения источника питания большие, подключите стабилизированную цепь или цепь постоянного напряжения, как показано на рис. 1.
Если потребляемая мощность реле велика, удовлетворительные результаты могут быть достигнуты путем реализации конфигурации схемы, показанной на рис. 2.

2.Предотвращение падения напряжения из-за бросков тока

В схеме, показанной на рис. 3, от лампы или конденсатора протекает бросок тока. Как только контакты замыкаются, напряжение падает, и реле срабатывает или дребезжит. В этом случае необходимо увеличить мощность трансформатора или добавить схему сглаживания.

На рис. 4 показан пример модифицированной схемы.
На рис. 5 показан вариант с батарейным питанием.

Вернуться к началу

7. Рекомендации по проектированию печатной платы

1. Схема расположения реле

• Поскольку реле влияют на электронные схемы, создавая шум, следует отметить следующие моменты.
• Держите реле подальше от полупроводниковых приборов.
• Нарисуйте следы рисунка для наименьшей длины.
• Поместите поглотитель перенапряжения (диод и т. Д.) Рядом с катушкой реле.
• Избегайте трассировки трассировок, чувствительных к шуму (например, для аудиосигналов) под секцией катушки реле.
• Избегайте сквозных отверстий в местах, которые не видны сверху (например, в основании реле).
• Припой, протекающий через такое отверстие, может вызвать повреждение, например, разрыв уплотнения.
• Даже для одной и той же схемы необходимо учитывать дизайн шаблона, который сводит к минимуму влияние включения / выключения катушки реле и лампы на другие электронные схемы.

(Плохо) Токи катушки реле и токи электронных схем протекают вместе через A и B.

(хорошее) • Токи катушки реле состоят только из A 1 и B 1 . • Токи электронных схем состоят только из A 2 и B 2 . Простое рассмотрение конструкции может изменить безопасность операции.

Диаметр отверстия и площадки

Диаметр отверстия и контактная площадка сделаны так, чтобы отверстие было немного больше, чем выводной провод, чтобы компонент можно было легко вставить. Кроме того, при пайке припой будет скапливаться в состоянии проушины, увеличивая прочность крепления.Стандартные размеры диаметра отверстия и фаски показаны в таблице ниже.

Стандартные размеры для диаметра отверстия и площадки

мм дюйм

Стандартный диаметр отверстия	Допуск	Диаметр земли
0,8 0,031	± 0,1 ± 0,039	от 2,0 до 3,0 .079 до .118
1.0 .039
1.2 .047		от 3,5 до 4,5 от 0,138 до 0,177
1,6 0,063

Замечания

• 1. Диаметр отверстия делается на 0,2-0,5 мм. От 0,008 до 0,020 дюйма больше, чем диаметр шага. Однако, если используется струйный метод пайки (волновой, струйный), из-за опасения, что припой перейдет на сторону компонентов, Лучше сделать диаметр отверстия равным диаметру вывода + 0,2 мм.
• 2.Диаметр фаски должен быть в 2-3 раза больше диаметра отверстия.
• 3. Не вставляйте более 1 грифеля в одно отверстие.

Расширение и усадка ламинатов с медной оболочкой

Поскольку плакированные медью ламинаты имеют продольное и поперечное направление, необходимо с осторожностью соблюдать способ изготовления и компоновки штамповки. Расширение и усадка в продольном направлении из-за нагрева составляет от 1/15 до 1/2, что в поперечном направлении, и, соответственно, после изготовления штамповки деформация в продольном направлении будет составлять от 1/15 до 1/2 деформации боковых цепей реле

| Принципиальная схема и работа реле

Электромеханические реле могут быть соединены вместе для выполнения логических и управляющих функций, действуя как логические элементы, похожие на цифровые вентили (И, ИЛИ и т. Д.)).

Очень распространенная форма схематической диаграммы, показывающей соединение реле для выполнения этих функций, называется лестничной диаграммой.

На «лестничной» диаграмме два полюса источника питания изображены как вертикальные направляющие лестницы с горизонтальными «ступеньками», показывающими контакты переключателя, контакты реле, катушки реле и конечные элементы управления (лампы, катушки соленоидов, двигатели), протянутые между силовыми шинами.

Также читайте: Digital Logic Gates

Лестничные диаграммы отличаются от обычных принципиальных схем, типичных для техников-электронщиков, прежде всего строгой ориентацией проводки: вертикальные силовые «рельсы» и горизонтальные управляющие «ступеньки».”

Цепи реле

Символы также немного отличаются от обычных обозначений в электронике: катушки реле изображены в виде кружков, а контакты реле изображены в виде конденсаторов:

В отличие от схематических диаграмм, где связь между катушками реле и контактами реле представлена ​​пунктирными линиями, лестничные диаграммы связывают катушки и контакты по меткам.

Иногда вы можете встретить контакты реле, обозначенные идентично катушке (например, катушка обозначена CR5, а все контакты для этого реле также обозначены CR5), в то время как в других случаях вы найдете номера суффиксов, используемые для различения отдельных контактов внутри каждого реле друг от друга (например,г. катушка с маркировкой CR5 и три ее контакта с маркировкой CR5-1, CR5-2 и CR5-3).

Еще одно примечательное соглашение в релейных схемах и их релейных диаграммах заключается в том, что каждый провод в цепи помечен номером, соответствующим общим точкам подключения.

То есть соединенные вместе провода всегда имеют один и тот же номер: общий номер обозначает состояние электрической общности (все точки с одинаковым номером равнопотенциальны друг другу).

Номера проводов меняются только тогда, когда соединение проходит через выключатель или другое устройство, способное понижать напряжение.

Также читайте: Отказоустойчивые схемы ПЛК

Возможно, самый запутанный аспект цепей управления реле для учащихся — это значение термина «нормальный» применительно к состоянию контактов реле.

Как обсуждалось ранее, слово «нормальный» в этом контексте — будь то состояние ручных переключателей, переключателей процесса или контактов переключателя внутри управляющих реле — означает «в состоянии покоя» или без стимуляции.

Другими словами, «нормально открытый» контакт реле открыт, когда на катушку реле не подается питание, и замыкается, когда на катушку реле подается питание.

Аналогично, «нормально замкнутый» контакт реле замыкается, когда обмотка реле не запитана, и размыкается, когда обмотка реле запитана.

Чтобы проиллюстрировать эту концепцию, давайте рассмотрим цепь управления реле, в которой реле давления включает сигнальную лампу:

Здесь и реле давления, и контакт реле (CR1-1) изображены как нормально замкнутые контакты переключателя.

Это означает, что контакт реле давления будет замкнут, когда приложенное давление будет меньше его точки срабатывания (50 фунтов на кв. Дюйм), а контакт реле реле будет замкнут, когда обмотка реле будет обесточена.

При анализе работы релейной системы управления полезно иметь способ временного обозначения проводящего состояния контактов переключателя и состояния подачи питания на катушки реле (т. Е. Обозначение, которое мы могли бы нарисовать карандашом на диаграмме, чтобы помочь нам следовать работа схемы).

Я рекомендую использовать символы стрелки и «X» для обозначения потока мощности и отсутствия потока мощности (соответственно). Эти символы четко обозначают состояние компонентов, избегая путаницы с символами, используемыми для обозначения нормального состояния контактов переключателя.

На этой следующей диаграмме мы предполагаем, что приложенное давление меньше 50 фунтов на квадратный дюйм, оставляя реле давления в «нормальном» (закрытом) состоянии:

Поскольку давления недостаточно для срабатывания реле давления, его контакт остается в «нормальном» состоянии (замкнут). Это подает питание на катушку реле CR1, тем самым активируя контакт CR1-1 и удерживая его в разомкнутом состоянии.

При разомкнутом контакте CR1-1 сигнальная лампа не получает питания. В этом примере мы видим реле давления в его «нормальном» состоянии, а реле в активированном состоянии.

Снова используя стрелки и символы «X», чтобы обозначить наличие или отсутствие питания в этой цепи, мы теперь проанализируем ее состояние с приложенным давлением реле выше 50 фунтов на квадратный дюйм:

Теперь, когда к переключателю приложено давление жидкости, достаточное для его приведения в действие, его контакт принудительно переводится в активированное состояние, которое для этого «нормально замкнутого» переключателя разомкнуто.

Это разомкнутое состояние обесточивает катушку реле CR1, позволяя контакту реле CR1-1 возвратиться пружиной в нормальное состояние (замкнут), тем самым передавая питание на сигнальную лампу.

Из этого анализа мы видим, что лампа выполняет функцию аварийного сигнала высокого давления, включается, когда приложенное давление превышает точку срабатывания.

Обычно мы сбиты с толку, если предположим, что контакт переключателя будет в том же состоянии, в котором он втянут. Это не обязательно так. Способ рисования контактов переключателя просто отражает их нормальное состояние, определенное изготовителем переключателя, что означает состояние переключателя при отсутствии (или недостаточности) управляющего воздействия.

Будет ли переключатель фактически находиться в своем нормальном состоянии в любой момент времени, зависит от того, присутствует ли достаточный стимул для срабатывания этого переключателя.

То, что переключатель нарисован нормально замкнутым, не обязательно означает, что он будет замкнут, когда вы пойдете анализировать его. Все это означает, что переключатель будет замкнут, когда его ничего не сработает.

Тот же самый принцип применим к программированию релейной релейной логики в электронных системах управления, называемых ПЛК (программируемые логические контроллеры).

В ПЛК цифровой микропроцессор выполняет логические функции, традиционно обеспечиваемые электромеханическими реле, при этом программирование для этого микропроцессора принимает форму релейной схемы (также называемой диаграммой «лестничной логики»).