Последовательность работы электромагнитного реле

Рассмотрим последовательность работы электромагнитного реле с момента подачи напряжения на обмотку реле до момента снятия напряжения с обмотки и возвращения якоря в исходное положение. Поскольку обмотка реле имеет индуктивное сопротивление, ток в ней не может измениться скачком. Изменение тока (как нарастание, так и убывание) происходит плавно по экспоненциальной кривой (рис. 5).

На рис. 5, показывающем изменение тока обмотки реле во времени, можно выделить четыре участка.

Рис. 5. График изменения тока в обмотке реле

Участок  характеризует срабатывание реле. Он начинается с момента подачи напряжения на обмотку реле (точка О) и заканчивается в момент надежного замыкания контактов (точка А). На этом участке происходит срабатывание реле, и продолжительность его называется временем срабатывания t _ср. Сразу после подачи напряжения ток в обмотке реле нарастает довольно быстро, поскольку постоянная времени сравнительно мала. Постоянная времени катушки, имеющей сопротивление R и индуктивность L, равна отношению L / R, а пока якорь не начал приближаться к сердечнику, магнитная цепь имеет большой зазор и, следовательно, индуктивность мала. Когда ток в обмотке реле достигнет значения I _тр, при котором начинает движение (трогается) якорь, зазор начнет уменьшаться, индуктивность будет возрастать, а скорость нарастания тока будет уменьшаться. Время срабатывания состоит из времени трогания t _тр и времени движения якоря t _дв (t _ср = t _тр + t _дв). В точке А ток имеет значение t _ср. Ток срабатывания больше тока трогания, поскольку за время t _дв продолжалось его нарастание.

В точке А закончилось движение якоря. Начинается участок II, характеризующий реле в рабочем состоянии. Продолжительность этого участка t _раб. В начале этого участка ток продолжает увеличиваться. В точке В рост тока прекращается, значение его определяется отношением напряжения на обмотке U к активному сопротивлению обмотки R. Это установившийся ток . Участок АВ необходим для того, чтобы обеспечить надежное притяжение якоря к сердечнику, исключающее вибрацию якоря при сотрясениях реле. Отношение установившегося тока к току срабатывания I _ср называется коэффициентом запаса реле по срабатыванию ;   В то же время I _уст должен быть ограничен по соображениям нагрева.

Участок III начинается с момента снятия напряжения с обмотки реле. В точке С начинается уменьшение тока, и в точке D якорь начинает отходить от сердечника (отпускает). В этой точке ток I _от не обеспечивает такую силу притяжения, которая превышала бы противодействующую силу пружины. Время отпускания состоит из времени трогания и времени движения якоря до размыкания контактов: t _от = t _тр + t _дв. Отношение тока отпускания к току срабатывания называется коэффициентом возврата: ;

На участке IV якорь возвращается в исходное состояние и остается в нем до тех пор, пока не будет снова подано напряжение на обмотку реле.