Найбільш широке застосування в схемах автоматики і системах захисту електроустановок отримали електромагнітні реле, завдяки своїй високій надійності і простоті принципу дії. Електромагнітні реле поділяються на реле змінного і постійного струму. Останні, в свою чергу, поділяються на поляризовані (реагують на полярність керуючого сигналу) і нейтральні (в однаковій мірі реагують на протікає по його обмотці постійний струм будь-який полярності).
Принцип роботи електромагнітних реле заснований на застосуванні електромагнітних сил, які виникають в металевому сердечнику під час проходження електричного струму по витків його котушки. Всі деталі майбутнього реле необхідно змонтувати на підставу і закрити кришкою, після чого над сердечником електромагніта встановлюється пластина (рухливий якір), до якої кріпляться від одного до декількох контактів. Навпаки закріплених контактів встановлюють парні їм нерухомі контакти.
Підтримувати якір в початковому положенні допомагає закріплена пружина. Під час подачі напруги на електромагніт якір починає притягатися, долаючи опір пружини, при цьому, в залежності від конструкції наявного реле, відбувається розмикання або замикання контактів. Якщо відключити напругу - завдяки пружині якір повернеться в початкове положення. Інші моделі реле можуть містити в собі електронні елементи. Прикладами таких реле можуть послужити резистор, який підключається до обмотки котушки, щоб реле чіткіше спрацьовувало, і конденсатор, розташований паралельно контактам, щоб знизити ймовірність появи іскор і перешкод.
У електромагнітного реле є ряд переваг, недоступних напівпровідникових конкурентам:
- Можливість комутації навантажень загальною потужністю не більше 4 кВт в той час коли обсяг реле не перевищує 10см3;
- Прояв стійкості до імпульсів перенапруги і здатним надати руйнівну дію перешкод, що виникають під час розряду блискавки або через протікання комутаційних процесів у високовольтному обладнанні;
- Наявність винятковою електричної ізоляції, прокладеної між котушкою (керуючої ланцюгом) і групою контактів (вимоги останнього стандарту - 5 кВ) - недоступна мрія для більшої частини напівпровідникових ключів;
- Малий рівень виділення тепла замкнутих контактів внаслідок малого падіння напруги: під час комутації струму 10 А малогабаритним реле сумарно розсіюється по котушці і контактам не більше 0,5 Вт, при обліку що сімісторний реле віддається в атмосферу не менше 15 Вт, в результаті чого доводиться вирішувати питання по інтенсивному охолодженню, а попутно посилюється проблема парникового ефекту на нашій планеті;
- У порівнянні з напівпровідниковими ключами електромагнітні реле мають більш низьку вартість.
- Крім достоїнств електромагнітні електромеханічні реле мають і свої недоліки: невисока швидкість роботи, обмеженість електричного і механічного ресурсу, виникнення радіоперешкод під час замикання і розмикання контактів, і останнє, але найбільш неприємну властивість - виникнення серйозних проблем під час комутації високовольтних і індуктивних навантажень на постійному струмі.
Як правило, електромагнітні реле застосовуються при комутації навантажень при змінному струмі з напругою 220В або при постійному струмі в діапазоні напруг 5 - 24В і струмами комутації 10 - 16 А. Стандартними навантаженнями для потужних реле є - лампи розжарювання, нагрівачі, обігрівачі, електромагніти, малопотужні електродвигуни (наприклад, сервоприводи і вентилятори), інші активні, індуктивні і ємнісні споживачі електричної енергії з діапазоном потужностей 1 Вт - 3 кВт.
Робоча напруга і сила струму в котушці реле не повинні перевищувати гранично допустимих значень, оскільки зменшення цих значень значно знизить надійність контактування, а їх збільшення призведе до перегріву котушки, тим самим знизивши надійність реле при гранично допустимих значення позитивної температури. Вкрай небажано навіть короткочасний вплив підвищеної напруги, оскільки при цьому виникають в деталях муздрамтеатру і в контактних групах механічні перенапруги, а електричне перенапруження обмотки котушки може привести до пробою ізоляції під час розмикання ланцюга.
Під час вибору режиму роботи реле варто враховувати характер впливають навантажень, рід і значення комутованого струму, частоту комутації.
Під час комутації індуктивних і активних навантажень найважчим є процес розмикання ланцюга, оскільки що утворюється дугового розряд стає причиною основного зносу контактів.