Автомобильные реле: как устроены, как их выбирать и проверять

Электронное автомобильное реле

Электронное неполярное реле «СИЛИЧЪ-ЭЛ-РЕЛЕ-7А» предназначено для установки на автомобили с напряжением бортовой сети +12В с целью коммутации электрических цепей с током до 7А.

Электронное реле имеет неполярную структуру и представляет собой полный эквивалент электромеханического реле, работающего на замыкание, но в отличие от последнего имеет более высокое быстродействие и отсутствие износа при частых переключениях, что позволяет его использовать в качестве силового ШИМ-коммутатора. Конструктивно плата с компонентами залита в водостойкий герметик и обжата в термоусадочную трубку. Наружу выведены два силовых провода и два управляющих. Все провода оканчиваются штыревыми контактами, что позволяет устанавливать электронное реле взамен электромеханического.

Электронное реле «СИЛИЧЪ-ЭЛ-РЕЛЕ-7А» имеет следующие возможности:
– неполярную организацию (симметрия управляющих и силовых выводов между собой);
– возможность коммутации нагрузки с током до 7А;
– высокое быстродействие, позволяющее работать на частотах до 1 кГц;
– отсутствие износа;
– практически полное отсутствие тока в выключенном состоянии;
– защиту от включения при пониженном напряжении бортовой сети. Подробности функционирования и установки приведены в паспорте

Cтандартные автомобильные реле. Схемы и некоторые варианты применения

Основные элементы электромагнитного реле
Релейный прибор выполняется в виде катушки, обвитой большим количеством медной проволоки. Внутри нее расположен сердечник-стержень из металла, зафиксированный на ярме – Г-образной пластине. Поверх сердечника и катушки находится якорь – металлическая пластина, которая удерживается возвратная пружина. К якорю прикреплены подвижные контакты, а напротив них – неподвижные.

Узел из катушки и сердечника – электромагнит, а узел из сердечника, якоря и ярка – магнитопровод. Контакты обеспечивают управление электроцепью, размыкая и замыкая ее.

Описание полярного реле

Основное отличие полярного реле от неполярного реле – выход реле полярен, то есть вход (провод красных оттенков) соединяется с более положительным потенциалом, чем выход (провод полосатый или темных оттенков). Выходной ток выше,чем у неполярного реле – 10А. Других отличий нет. Подробности функционирования и установки приведены в паспорте.

Что нужно для подключения фар

Для начала следует подготовить все необходимое. Обычно используется одинаковый комплект:

1. Новые фары с креплениями, чтобы можно было поставить на машину при подключении и надежно зафиксировать.
2. Реле для подключения света. Проще всего использовать стандартный четырехконтактный вариант с разъемами, пронумерованными 85, 86, 87 и 30. Они продаются в автомагазинах и используются как для противотуманок, для и для любых других источников света.

Основные элементы для подключения света.

Предохранитель можно разместить и в штатном блоке предохранителей, обычно там есть свободное место. Но это усложнит работу, так как придется тянуть проводку к блоку отдельно.

Как правильно выбрать реле

Итак, начнем с приведения информации об основных технических характеристиках реле, произведенных в нашей стране:

• Номинальное напряжением — 12В;
• Управляющий ток — не более 0,2А;
• Напряжение срабатывания — не менее 8,0В;
• Напряжение отпускания — 1,5 — 5,0В;
• Наибольший коммутируемый ток — 30А;
• Сопротивление обмотки — 80 Ом.

Производят отечественные реле в следующих видах:

• 3747-10 — пластиковый корпус, отсутствует ушко крепления;
• 3747 — пластиковый корпус, присутствует ушко крепления;
• 3747 — корпус выполнен из металла с ушком крепления;
• 3747 — 10 — корпус из металла, нет ушка крепления;
• 3747 — 10 — металлический корпус, отсутствует ушко крепления.

Прибегать к установке нового. более мощного реле необходимо, если вам нужно увеличить допустимое значение токов нагрузки (20-40А), что заметно больше, чем может обеспечить управляющий выход ( обычно не более, чем 0,2 А).

На полках магазинов сейчас встречаются реле с 4-мя и 5-ю контактами.

Как правило, силовые реле имеют две пары контактов: силовые и управляющие. Силовые контакты обозначаются цифрами 30, 87, 87а, в то время как управляющие имеют индексы 85 и 86.

Видео-обзор силовых реле для автомобиля:

Преимущества

Основным преимуществом электронного реле перед электромеханическим является возможность коммутации силовых цепей с частотой до 1 кГц. Это позволяет использовать его в качестве силового модуля для ШИМ-коммутаторов, используемых для интеллектуального управления мощностью нагрузки. Собсвенно ШИМ-коммутатор может иметь слаботочный выход и управлять нагрузкой через электронное реле.

Второй вариант – китайские девайсы (мигалки, пищалки, включалки), имеющие очень слабый выход. Использование электронного реле позволит повысить ток выхода и пропустить частоты до нескольких килогерц.

Принцип работы

Принцип действия электромагнитных реле
Принцип работы реле 4 контактного или 12-вольтной модели схож. Без подачи напряжения на устройство якорь при помощи возвратной пружины отдален от сердечника.

В момент, когда подается напряжение, по обмотке начинает двигаться ток, магнитное поле которого воздействует на сердечник. Намагниченный элемент посредством преодоления усилий возвратной пружины, притягивает якорь. Его активные контакты перемещаются, размыкаясь или замыкаясь с неподвижными.

После прекращения подачи напряжения ток обмотки пропадает, происходит размагничивание сердечника. Возвратная пружина приводит якорь и контакты в исходное состояние.

Внешний вид электронного неполярного реле

Как подключить через реле. Схемы

Начинающим автоэлектрикам и людям, дорабатывающим свой автомобиль, зачастую сложно понять фразу «подключить через реле». Что означает подключение через реле и как это сделать? Разберемся в этом.

Прежде чем изучать схему подключения какого-либо автомобильного устройства через реле, нужно знать, что такое реле вообще и как оно работает. Об этом подробно написано здесь

. После того, как вы поймете принцип работы этого несложного устройства, разобраться с его подключением будет гораздо легче.

Схема подключения электронного реле в колодку электромеханического реле

Неполярного

Полярного

Разновидности реле

Реле контроля напряжения однофазное цифровое на DIN-рейку
Релейные устройства классифицируются по нескольким параметрам.

Количество фаз

• однофазные – предназначены для подачи напряжения в жилых помещениях;
• трехфазные – подходят для применения в промышленных условиях.

Трехфазники отключают питание всего оборудования при скачках вольтажа на одной из линий.

Тип переключения

Можно приобрести модели:

• максимальные – повышают параметр напряжения до определенной величины;
• минимальные – понижают показатель до заданного значения.

Порог напряжения пользователем не устанавливается.

Тип активации воспринимающего элемента

Реле промежуточное РП-18-54 220В DC
Воспринимающий элемент, по включению которого будет работать прибор, – это электромагнит, магнитоэлектрический узел, индукционная или электродинамическая система. В зависимости от его вида существуют реле:

• первичные с прямым подключением контактов в сеть;
• вторичные – могут подключаться через измерительные индуктивные или емкостные трансформаторы;
• промежуточные – усиливают или преобразуют сигналы первичных/вторичных моделей.

Функции воспринимающего элемента – преобразование напряжения в процесс движения якоря относительно ярма.

Тип управления нагрузкой

Для управления напряжением применяются модели:

• прямого действия – нагрузка переключается контактами;
• косвенного действия – нагрузку подключаются вторичные элементы.

Нагрузка подается и приостанавливается с определенными промежутками.

Тип поступления сигнала

Герконовое реле
В продаже можно найти следующие коммутационные устройства:

• электронные – обеспечивают контроль напряжения в условиях высокой нагрузки. Управляют освещением и узлами автомобиля;
• герконовые – небольшие модели в виде катушки. Предназначены для замыкания, переключения, размыкания сети. Чувствительны к механическим воздействиям и ультразвуку;
• электротепловые – отключают и включают электрический ток по нагреву биметаллической пластины. Используются для электродвигателей на производстве, обустройства однофазной или трехфазной электросети;
• временной выдержки – для создания кратковременных пауз применяются схемы замедления. Приборы работают в автомобилях, светофорах, елочных гирляндах;
• таймеры света – позволяют программировать освещение теплиц, аквариумов, животноводческих комплексов. К ним подключаются нагреватели, вентиляторы;
• электромагнитные – ток статистической обмотки активируется по воздействию магнитного поля. Приборы со средней нагрузкой до 320 А и напряжение до 1,6 кВт могут работать только в сети с постоянным током.

Конструктивно стандартный регулятор имеет вид пакетника для крепления на дин-рейку. Некоторые модели исполняются в виде переходников и удлинителей.

Особенности контактов

Распространенные конфигурации контактных групп реле
По конструкции контактное промежуточное реле состоит из трех типов элементов.

Нормально разомкнутые

Находятся в разомкнутом состоянии до момента подачи питания на катушку. Реле активируется после подачи напряжения, и контакты приходят в замкнутое состояние. Электросеть замыкается.

Нормально замкнутые

Функционируют по обратному принципу, находясь в замкнутом состоянии на момент обесточивания реле. После появления напряжения происходит срабатывание реле, размыкание контактов и цепи.

Перекидные

При обесточивании катушки средний общий контакт якоря замкнут с неподвижным. После того как реле срабатывает, средний элемент вместе с якорем двигается в направлении стационарного контакта и замыкается с ним. Связь с первым стационарным контактом разрывается.

Модели с несколькими контактными группами обеспечивают управление несколькими цепями.

Ошибки при подключении

Чтобы избежать проблем, нужно учитывать основные ошибки и не допускать их:

Плохой контакт соединений. Не стоит делать скрутки и обматывать их изолентой, это недолговечный вариант.

Следует подключать провода к реле через разъем для обеспечения надежного контакта.

Подключить фары через реле несложно, так как все необходимое продается в автомагазинах, а схема очень проста. Главное – обеспечить надежный контакт соединений и проложить проводку аккуратно, чтобы она не повреждалась в процессе эксплуатации.

Доработка реле (необязательно)

При отключении обмотки реле возникает мощный индуктивный всплеск напряжения, который, при нулевом токе обрыва в случае коммутации механическим контактом, как в данном случае, может достигать сотен вольт. Если цепь разомкнулась ремнем безопасности, то между контактами выключателя SA1 в замке ремня проскочит искра. Если разомкнулась цепь зажигания, то искра будет где-то в замке зажигания. За замок зажигания можно не бояться, а вот в замке ремня наверняка стоит слаботочный контакт, не рассчитанный на коммутацию индуктивной нагрузки. Для его защиты желательно установить диод параллельно обмотке реле. На схеме это будет выглядеть так (диоды D1 и D2, типа 1N4007):

Интересно, что одинаковые по характеристикам, форм-фактору и назначению контактов реле могут иметь разную конструкцию. Вот фото моих реле со снятой крышкой, серия 75.3777-10 и 98.3777-10. В 75-й серии возможность установки защитного диода или резистора уже изначально предусмотрена изготовителем, там есть держатель выводов и зажимной контакт. А в 98-й серии остается только паять.

Схемы подключения

Модуль подключается к потребителям в зависимости от конструктивного исполнения и количества контактов.

С несколькими контактами

Схема подключения 4-х контактного реле
Схема активации и работы светового реле, состоящая из 4 контактов позволяет подключить противотуманки через предохранитель:

1. Поиск дополнительного вольтажа посредством разрезания красного провода на предохранительном блоке и пайки дополнительного.
2. Установка навесного предохранителя.
3. Подключение силового реле по нумерации контактов. 30 – кабель после предохранителя, 87 – кабель к ПТФ напрямую, 86 – провод с зацепкой на болт около реле.
4. Создание системы управления. Вытаскивается кнопка ПТФ без снятия колодки.
5. Прозвонка провода мультиметром и присоединение его к кузову.
6. Проверка фар и габаритов.
7. Повторная прозвнока мультиметром и поиск цифры 12+.

Контакт 85 подкидывается только на провод, при касании к которому появилось 12+.

Схема подсоединения пятиконтактного реле
Схема подсоединения пятиконтактного реле подходит для создания сигнализации. Подключение выполняется так:

1. Определение контактов. 85 и 86 отвечают за катушку, 30 – общий, 87-а – нормально-замкнутый, 87 – нормально разомкнутый.
2. Питающий контакт 85 соединяется с сигнализационным проводом.
3. На катушечный контакт 86 при включенном зажигании подается 12+ Вольт.
4. Контакты 87-а и 30 подкидываются в разрыв заблокированной цепи.
5. Инвертируется полярность. На катушечный контакт 85 и контакт 87 подается минус, на контакт 86 с концевиков – плюс. На 30-м остается плюс.

В качестве блокиратора может использоваться бензонасос, стартер, запитка форсунок, зажигание.

Для реле напряжения

Принципиальная схема домашней сети с использованием реле напряжения, УЗО и защитных автоматов
Схема подключения реле напряжения предусматривает монтаж прибора на дин-рейку в распредщитке. Для трехфазной сети выполняется следующее:

1. Определяется кабель подключения – медный, с сечением 1,5-2,5 мм2.
2. Подсоединяются контакты ввода через пускатель или контактор.
3. Находится фаза по маркерам А, В, С и клемма нуля N.
4. Проводники трех фаз подкидываются на соответствующие верхние клеммы устройства.
5. Проводник клеммы № 1 подключается на выход катушки.
6. Клемма № 3 подсоединяется на фазу в обход реле напряжения.
7. Выход № 2 контакторной катушки нужно подключать к нулевому проводнику сети.
8. Проводники нагрузки соединяются с клеммами пускателя на выходе.
9. Нулевые проводники в распредкоробе подкидываются на общую нейтраль.

Для простоты соединения узлов руководствуйтесь схемой на корпусе реле.