Реле электромагнитное: основа управления автомобильными электроцепями

Современный автомобиль — это развитая электрическая система с десятками электроприборов различного назначения. Управление этими приборами строится на основе простых устройств — электромагнитных реле. Все о реле, их типах, конструкции и работе, а также об их верном выборе и замене — читайте в статье.

Что такое электромагнитное реле?

Автомобильное электромагнитное реле — элемент электрической системы транспортного средства; электромеханическое устройство управления, обеспечивающее замыкание и размыкание электрических цепей при подаче управляющего сигнала с органов управления на приборной панели или от датчиков.

Каждое современное транспортное средство оснащается развитой электрической системой, которая включает в себя десятки, а то и сотни цепей с различными приборами — лампами, электромоторами, датчиками, электронными блоками и т.д. Большинство цепей управляется вручную водителем, однако коммутация этих цепей осуществляется не напрямую с приборной панели, а дистанционно с помощью вспомогательных элементов — электромагнитных реле.

Электромагнитные реле выполняют несколько функций:

• Обеспечивают дистанционное управление силовыми цепями, делая ненужным протягивание проводов большого сечения непосредственно к приборной панели автомобиля;
• Разделяют силовые цепи и цепи управления электрооборудованием, повышая безопасность и надежность электросистемы транспортного средства;
• Сокращают длину проводов силовых цепей;
• Облегчают реализацию централизованной системы управления электрооборудованием автомобиля — реле собираются в одном или нескольких блоках, в которых сходятся большое число электрических цепей;
• Некоторые типы реле — снижают уровень электрических помех, возникающих при коммутации силовых цепей.

Конструкция автомобильного реле

Принцип работы 4-х и 5-контактных реле

Реле являются важными деталями электросистемы транспортного средства, некорректная работа этих деталей или их выход из строя приводит к потере работоспособности отдельных электрических приборов или целых групп электрооборудования, в том числе и критически важного для функционирования автомобиля. Поэтому неисправные реле должны как можно скорее заменяться на новые, но прежде, чем идти в магазин за этими деталями, следует разобраться в их типах, конструкции и характеристиках.

Типы, конструкция и принцип работы электромагнитных реле

Все автомобильные реле, независимо от типа и применяемости, имеют принципиально одинаковую конструкцию. Реле состоит из трех основных деталей: электромагнита, подвижного якоря и контактной группы. Электромагнит представляет собой обмотку из эмалированного медного провода малого сечения, установленную на металлическом сердечнике (магнитопроводе). Подвижный якорь в общем случае выполнен в виде плоской пластины или Г-образной детали, шарнирно установленной над торцом электромагнита. Якорь упирается в контактную группу, выполненную в виде упругих пластин с наклепанными бронзовыми или иными контактными точками. Вся эта конструкция располагается на основании, в нижней части которого находятся стандартные ножевые контакты, закрытом пластиковым или металлическим кожухом.

Способ подключения и принцип работы реле основаны на простых принципах. Реле делится на две цепи — управляющую и силовую. В состав управляющей цепи входит обмотка электромагнита, она соединяется с источником питания (АКБ, генератором) и с расположенным на приборной панели органом управления (кнопкой, переключателем), либо с имеющим контактную группу датчиком. В силовую цепь входит один или несколько контактов реле, они соединяются с источником питания и управляемым прибором/цепью. Работает реле следующим образом. При выключенном органе управления цепь обмотки электромагнита разомкнута и ток в ней не течет, якорь электромагнита отжат от сердечника пружиной, контакты реле разомкнуты. При нажатии на кнопку или переключатель по обмотке электромагнита течет ток, вокруг него возникает магнитное поле, которое заставляет якорь притянуться к сердечнику. Якорь упирается в контакты и сдвигает их, обеспечивая замыкание цепей (или, напротив, размыкание в случае нормально замкнутых контактов) — прибор или цепь подключаются к источнику питания и начинают выполнять свои функции. При обесточивании обмотки электромагнита якорь под действием пружины возвращается в исходное положение, выключая прибор/цепь.

Электромагнитные реле делятся на несколько типов по количеству контактов, типу коммутации контактов, способу монтажа и электрическим характеристикам.

По количеству контактов все реле делятся на два типа:

В реле первого типа имеется только 4 ножевых контакта, в реле второго типа — уже 5 контактов. Во всех реле контакты расположены в определенном порядке, благодаря чему исключается неправильная установка этого устройства в ответную колодку. Отличие между 4-х и 5-контактными реле заключается в способе коммутации цепей.

4-контактные реле — это наиболее простое устройство, обеспечивающее коммутацию только одной цепи. Контакты имеют следующее назначение:

• Два контакта управляющей цепи — с их помощью подключается обмотка электромагнита;
• Два контакта коммутируемой силовой цепи — с их помощью осуществляется подключение цепи или прибора к электропитанию. Данные контакты могут находиться только в двух состояниях — «Включено» (ток по цепи идет) и «Выключено» (ток по цепи не идет).

5-контактные реле — это более сложное устройство, которое может коммутировать сразу две цепи. Существует две разновидности данного типа реле:

• С коммутацией только одной из двух цепей;
• С параллельной коммутацией двух цепей.

В устройствах первого типа контакты имеют следующее назначение:

• Два контакта управляющей цепи — как и в предыдущем случае, они соединены с обмоткой электромагнита;
• Три контакта коммутируемой цепи. Здесь один контакт является общим, а два остальных соединены с управляемыми цепями. В таком реле контакты находятся в двух состояниях — один нормально замкнут (НЗ), второй нормально разомкнут (НР). При работе реле осуществляется переключение между двумя цепями.

В устройствах второго типа все контакты находятся в состоянии НР, поэтому при срабатывании реле сразу включаются или выключаются обе коммутируемые цепи.

Реле могут иметь дополнительный элемент — помехоподавительный (гасящий) резистор или полупроводниковый диод, установленный параллельно обмотке электромагнита. Данный резистор/диод ограничивает ток самоиндукции обмотки электромагнита при подаче и снятии с нее напряжения, что снижает генерируемый ею уровень электромагнитных помех. Такие реле находят ограниченное применение для коммутации некоторых цепей автомобильной электросистемы, но в большинстве случаев без негативных последствий могут заменяться на обычные реле.

Реле всех типов могут монтироваться двумя способами:

• Только установкой в ответную колодку — устройство удерживается силами трения контактов в гнездах колодки;
• Установкой в ответную колодку с фиксацией кронштейном — на корпусе реле выполнен пластиковый или металлический кронштейн под винт.

Устройства первого типа устанавливаются в блоки реле и предохранителей, от выпадения они защищены крышкой или специальными хомутами. Устройства второго типа предназначены для монтажа в подкапотном пространстве или в ином месте автомобиля вне блока, надежность монтажа обеспечивается кронштейном.

Электромагнитные реле выпускаются на напряжение питания 12 и 24 В, их главными характеристиками являются:

• Напряжение срабатывания (обычно на несколько вольт ниже напряжения питания);
• Напряжение отпускания (обычно на 3 и более вольт меньше напряжения срабатывания);
• Максимальный ток в коммутируемой цепи (может лежать в пределах от единиц до десятков ампер);
• Ток в управляющей цепи;
• Активное сопротивление обмотки электромагнита (обычно не более 100 Ом).

Некоторые характеристики (напряжение питания, изредка — токи) наносятся на корпусе реле, либо входят в состав его маркировки. Также на корпусе присутствует принципиальная схема реле и назначение его выводов (во многих случаях указаны и номера выводов, соответствующих номерам по принципиальной схеме электросистемы конкретных автомобилей). Это значительно облегчает подбор и замену электромагнитных реле в автомобиле.

Как правильно подобрать и заменить электромагнитное реле

Автомобильные реле подвергаются значительным электрическим и механическим нагрузкам, поэтому периодически выходят из строя. Поломка реле проявляется отказом каких-либо приборов или цепей автомобильной электросистемы. Для устранения неисправности реле необходимо демонтировать и проверить (хотя бы с помощью омметра или пробника), и при обнаружении поломки заменить его на новое.

Новое реле должно быть того же типа и модели, что использовалось ранее. Устройство должно подходить по электрическим характеристикам (питание, напряжение срабатывания и отпуска, ток в коммутируемой цепи) и по количеству контактов. Если в старом реле был резистор или диод, то желательно, чтобы и в новом они присутствовали. Замена реле выполняется простым удалением старой детали и установкой на ее место новой; если предусмотрен кронштейн, то необходимо выкрутить и закрутить один винт/болт. При верном выборе и замене реле электрооборудование автомобиля сразу начнет работать.

Другие статьи

Грузовые автомобили «Урал» оснащаются системами регулирования давления воздуха в шинах, в которых применяются гибкие трубопроводы — шланги. О том, что такое шланги системы накачки шин, каких типов они бывают и как они устроены, а также об их выборе, замене и обслуживании читайте в данном материале.

В современных транспортных средствах предусмотрена вспомогательная система, обеспечивающая комфортное движение при осадках — стеклоочиститель. Привод данной системы осуществляется мотором-редуктором. Все об этом агрегате, его конструктивных особенностях, выборе, ремонте и замене — читайте в статье.

Современные транспортные средства оснащаются светосигнальными приборами, установленными в передней и задней части. Формирование светового пучка и его окрашивание в фонарях обеспечивается рассеивателями — все об этих деталях, их типах, конструкции, выборе и правильной замене читайте в данной статье.

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

Назначение и принцип работы реле

Многие автолюбители любят в свободное время заниматься своей машиной, дорабатывать ее или увлекаются тюнингом. Не редко такие занятия связаны с электрикой и тут следует быть внимательным, и при необходимости использовать реле. Автомобильное реле играет важную роль, но для чего оно нужно и каких типов бывает знают не все.

Для чего нужна установка реле в автомобиле ? Начнем с определения:

Что такое реле и для чего оно нужно

Реле — электрическое устройство (выключатель), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин.
Типы реле могут различаться по управляющему сигналу и по исполнению, не будем останавливаться на этом, тем более все это есть на той же википедии. Отметим лишь, что наибольшее распространение получили электрические (электромагнитные) реле.

Понять для чего нужно реле из определения трудно, поэтому разжуем на простых словах:
Реле предназначено для коммутации больших токов нагрузки. Другими словами является переключателем, а еще проще — принцип работы реле — малым током (например сигналом кнопки) включать цепи с большим током. А используют реле, когда исполнительное устройство (стартер, генератор, вентилятор, обогрев зеркал, клаксон и т.д.) потребляет больший ток (до 30-40 ампер).

Истории наших читателей

«Гребаный таз. «

Всем привет! Меня зовут Михаил, сейчас расскажу историю о том, как мне удалось обменять двенашку на камри 2010г. Все началось с того, что меня стали дико раздражать поломки двенашки, вроде ничего серьезного не ломалось, но по мелочи, блин, столько всего, что реально начинало бесить. Тут и зародилась идея о том, что пора менять машину на иномарку. Выбор пал на таёту камри десятых годов.

Да, морально то я созрел, а вот финансово никак не мог потянуть. Сразу скажу, что я против кредитов и брать машину, тем более не новую, в кредит это неразумно. Зарплата у меня 24к в месяц, так что насобирать 600-700 тысяч для меня практически нереально. Начал искать различные способы заработка в интернете. Вы не представляете сколько там развода, чего только не пробовал: и ставки на спорт, и сетевой маркетинг, и даже казино вулкан, в котором удачно проиграл около 10 тысяч(( Единственным направлением, в котором мне, казалось, можно заработать — это торговля валютой на бирже, это называют форексом. Но когда начал вникать, понял что это оочень сложно для меня. Продолжил копать дальше и наткнулся на бинарные опционы. Суть та же, что на форексе, но разобраться намного проще. Начал читать форумы, изучать трейдерские стратегии. Попробовал на демо счете, потом завел реальный счет. Если честно начать зарабатывать удалось не сразу, пока понял всю механику опционов, слил около 3000 рублей, но как оказалось это был драгоценный опыт. Сейчас зарабатываю 5-7 тыс. рублей в день. Машину удалось купить спустя пол года, но как по мне это неплохой результат, да и дело не в машине, у меня изменилась жизнь, с работы естественно уволился, появилось больше свободного времени на себя и семью. Будете смеяться, но работаю прямо на телефоне)) Если ты хочешь изменить свою жизнь как я, то вот что советую сделать прямо сейчас:
1. Зарегистрируйтесь на сайте
2. Потренируйтесь на Демо-счете (это бесплатно).
3. Как только что-то будет получаться на Демо-счете, пополняйте РЕАЛЬНЫЙ СЧЕТ и вперед, к НАСТОЯЩИМ ДЕНЬГАМ!
Также советую скачать приложение на телефон, с телефона работать намного удобнее. Скачать тут.

Устройство реле

Характеристики и производители реле

Контакты и принцип работы реле

Некоторые виды реле

1. реле с пятью контактами (5ти контактное реле). Если на обмотку подан сигнал, то 30 контакт отключается от 87а и подключается к 87.
2. реле с четырьмя контактами (4х контактное реле). Контакт 87а или 87 может отсутствовать, тогда реле будет работать только на включение или выключение (замыкание или размыкание) силовой цепи.

Все реле имеют контакты обмотки (85 и 86 контакты).

Пример схемы реле

Особенности и срок службы реле

Особенности реле
Если на корпусе реле изображен значок диода, значит при его включении необходимо соблюдать полярность на контактах управления.

Срок службы реле
Если реле долго эксплуатировалось при коммутации силовых цепей в предельных режимах, то искра проскакивающая при замыкании или размыкании контактов создает нагар между контактами и из-за этого возможно исполнительное устройство не будет работать или будет работать не корректно. Плохой контакт выделяет на себе тепло. При этом в силовых цепях может повышаться потребляемый ток (при плохом контакте ток электродвигателя или лампочки становится импульсно-пусковым), что влечет разогрев мест плохого контакта в коммутируемых цепях и как следствие оплавление пластмассовых деталей крепления контактов. При оплавлении деталей крепления, контакты смещаются и добавляется процесс искрения, что еще больше разогревает место контакта.

Реле ВАЗ десятого семейства располагается в различных местах, например в монтажном блоке, на стартере и т.д. Штатные схемы ВАЗ 2110 можно найти тут. В комментариях можно выкладывать полезные схемы с использованием реле.

Как часто в Вашей машине выходит из строя реле?