Отже, ви вже знайомі з електромагнітом, знаєте, як працює зумер і електричний дзвінок (див. «М-К» № 8 за цей рік). Але є велика група електромеханічних приладів, основний елемент яких - теж електромагніт. Це електромагнітні реле. Ось як вони влаштовані.
На стрижень з «м'якого» заліза - сердечник - насаджена котушка, яка містить велику кількість витків ізольованого проводу. На Г-образному корпусі реле утримується якір - смужка м'якого заліза, зігнута під тупим кутом. На корпусі укріплені контактні пластини, які замикають і розмикають ланцюг живлення виконавчого пристрою, наприклад, лампи розжарювання.
Поки струм через обмотку реле не йде, якір під дією контактних пружин знаходиться на деякій відстані від сердечника реле. Але як тільки в обмотці з'являється струм, його магнітне поле намагнічує сердечник, який притягує якір. У цей момент протилежний кінець якоря натискає на контактні пластини, замикаючи виконавчу ланцюг. Припиняється струм в обмотці - зникає магнітне поле, розмагнічується сердечник і контактні пластини, випрямляючи і розриваючи ланцюг виконання, повертають якір реле в початкове положення,
Залежно від конструктивних особливостей розрізняють реле з замикаючими, розмикаючими і переключающими контактними пластинами. У перших при відсутності струму в обмотці контактні пластини розімкнуті, а при струмі в обмотці вони замикаються (Б). Реле з розмикаючими контактами працюють навпаки: при відсутності струму в обмотці контактні пластини замкнуті, а коли по обмотці протікає струм, вони розмикаються (В).
Реле третьої групи мають три контактні пластини (Г). Середня, пов'язана з якорем і при відсутності струму замкнута з однієї з крайніх контактних пластин, при спрацьовуванні реле перекидається на іншу крайню пластину і замикається з нею.
Умовне позначення реле:
А - обмотка, Б - замикає, В - розмикаючими, Г - перемикає контакти.
Більшість реле має кілька контактних груп, що дозволяють за допомогою струму управляти на відстані декількома ланцюгами виконання одночасно.
Електромагнітне реле - складний і точний прилад. Його контактні пластини виготовляють із сплавів різних металів (іноді навіть з додаванням срібла і золота), поворотна пластина точно відрегульована, якір повертається в спеціальних підшипниках, ізоляція обмоток випробовується під високою напругою.
Якщо у вас немає готових реле, зробіть їх самі. У простих конструкціях саморобні електромагнітні прилади з успіхом замінять заводські. Реле, про які ми розповідаємо, запропонували хлопці з радіотехнічного гуртка Будинку піонерів міста Жданова.
На підставі з ізоляційного матеріалу встановлені електромагніт і дві контактні стійки, між якими рухається пластина-якір. Коли по обмотці протікає струм, вона притягується до сердечника. При цьому якір перекидається від однієї стійки до іншої: відбувається перемикання контактів.
А - принципова; Б - монтажна.
А - принципова, Б - монтажна.
А тепер приступайте до виготовлення реле. З фанери товщиною 4-6 мм виріжте підставу, обробіть наждачним папером і просвердлите в ньому 10 отворів під монтажні дужки (їх роблять з мідного дроту Ø 1,5-2 мм).
Візьміть відрізок дроту довжиною 250 мм, ретельно вирівняйте, очистіть дрібної «шкіркою» від оксидів і залудити - покрийте за допомогою паяльника тонким шаром припою, використовуючи в якості флюсу каніфоль.
Відріжте п'ять стерженьков довжиною 32 мм і за допомогою плоскогубців і молотка зігніть їх у вигляді букви П. Потім вставте монтажні дужки в отвори в підставці і злегка расклепать перемички молотком. При різній висоті стійок подровняйте їх бокорезами.
Наступна деталь - сердечник. Для його виготовлення знадобиться пруток м'якої сталі Ø 5 мм. Відріжте дві заготовки по 35 мм. На токарному верстаті (він є в школі) проточите на кожному стрижні виїмку Ø 3 мм або зробіть її за допомогою напилка. Кінець стержня з виїмкою вставте в отвір в куточку і расклепать. Стрижні можна закріпити і на різьбі, головне, щоб вони були паралельні взаємно і основи реле.
Для куточка візьміть пластину м'якої сталі товщиною 1-3 мм (такий метал називається «сталь 3»). Вона легко намагнічується і розмагнічується, а для реле це дуже важливо. Куточок кріпиться до основи за допомогою двох гвинтів М3, Під них в куточку наріжте різьбу.
З щільного паперу або прессшпана зробіть каркас (див. Рис.) Для намотування котушки. Гільзу склейте з тонкого паперу на оправці - стрижні Ø 5 мм. Причому перший виток залиште сухим: тоді готову гільзу легко буде зняти з оправлення.
Склеєну гільзу обмотайте нитками і залиште сохнути. А поки займіться виготовленням щічок. Вирізавши по контуру круглі заготовки, зробіть в центрі гострим ножем радіальні прорізи, а потім відігніть утворилися пелюстки. Тепер приклейте щічки до гільзі.
При намотуванні дріт тисне на щічки каркаса, і вони можуть прогнутися. Тому клей повинен добре висохнути, тоді каркас буде міцним. Не забудьте зробити збоку два отвори для висновків обмотки.
На каркас намотайте 2 тис. Витків дроту в емалевою ізоляції (ПЕ, ПЕВ, ПЕЛ) Ø 0,23-0,27 мм, скориставшись ручним дрилем. Провід намагайтеся укладати виток до витка з постійним натягом. Якщо намотування виходить нерівною, між шарами прокладете смужку тонкого паперу. На висновки обмотки надіньте ізоляційні трубочки і закріпіть їх нитками. Готову котушку оберніть лакотканиною або щільним папером, а зверху приклейте табличку із зазначенням кількості витків і марки дроти.
Якір виріжте з жерсті. Один кінець його зігніть, а на інший надіньте скобочку з лудженої мідного дроту Ø 0,5-1 мм. Обіжміть її плоскогубцями і акуратно припаяйте, щоб не було напливів припою. Ця дужках буде створювати електричний контакт якоря з контактними стійками. Для них підготуйте дві пластини з жерсті розміром 10X10 мм і дві стійки з мідного дроту Ø 1,5-2 мм. У центрі пластин потрібно зробити отвори Ø 1,5-2 мм, а провід зігнути під прямим кутом.
Саморобний електромагнітне реле:
Електрична схема реле.
Каркас для намотування котушки.
Тепер приступайте до збірки реле. Оскільки при виготовленні деталей в розмірах можливі відхилення, місця отворів свердліть «за місцем», тобто з'єднуються деталі прикладають один до одного так, як вони будуть працювати в конструкції, і по отворах в одній деталі розмічайте отвори в інший.
Спочатку встановіть куточок з сердечником, зсунувши його до периметру підстави. Потім надіньте на сердечник котушку так, щоб висновки були ближче до куточка. Там, де знаходиться лиска на другому стрижні, припаяйте якір. З обох сторін рухомого кінця якоря прибийте дві контактні стійки так, щоб між ним і сердечником був зазор 2-2,5 мм і одночасно надійний контакт між однією з нерухомих стійок. Відстань між ними повинна становити 2,5-3 мм.
Нарешті залишається змонтувати електричну частину реле: припаяти висновки котушки і контактні пластини відповідно до своєї монтажної стійки. Причому порядок з'єднання повинен бути однаковим у всіх реле.
Збірка реле завершена. Підключіть до котушки батарею 3666Л. Якір притягнеться - реле спрацювало. Вимкніть - якір повинен повернутися в початковий стан.
Перевірте тепер, чи надійно замикаються контакти. Підключіть лампу з батарейкою до замикаючому контакту, і всякий раз як реле спрацює, лампа буде загорятися. Точно так же перевіряють і розмикає контакт.
А тепер зберіть кілька саморобок із застосуванням електромагнітного реле. Для виготовлення першого пристрою - вже знайомого вам зумера (див. «М-К», 1979, № 8), крім реле, потрібні батарея 3666Л, дзвінкова кнопка і півметра ізольованого проводу. З'єднання зробіть відповідно до монтажної схеми. Натисніть на кнопку - контактні пластини реле повинні видавати дзижчання.
Наступне пристрій володіє «пам'яттю». Коли натискають на кнопку S1, загоряється лампа H1 і реле, спрацьовує, своїм контактом К1.1 блокує контактні пластини кнопки S1. Але якщо її відпустити, реле «запам'ятає» надійшла команду: лампа буде горіти до тих пір, поки за допомогою іншої кнопки S2 ми не відключимо харчування.
А - принципова, Б - монтажна.
Щоб зібрати пульс-пару, вам знадобиться додаткове реле. Коли натискають на кнопку S1, спрацьовує реле К1 і своїм контактом К1.1 включає реле К2. Воно розмикає ланцюг живлення першого реле, яке, в свою чергу, відключає друге реле. Схема повертається в початковий стан, і процес повторюється знову, супроводжуваний характерним звучанням.
А. ВАЛЕНТИНОВ, Г. КОТЕЛЬНИКОВ
