Герконовое реле своими руками

Как сделать простое реле из геркона и медной проволоки своими руками, самодельное герконовое реле.

Бывают случаи когда нужно реле на определенное напряжение, а его нет в наличии. Это не проблема, ведь простой вариант электромагнитного реле можно сделать и своими руками. В этой статье предлагаю вам один из вариантов самодельного реле, которое я сам делал из геркона (герконового переключателя) и обычной катушки из медного провода. В моем случае мне понадобилось реле на относительно низкое напряжение, примерно 5 вольт. Под рукой был геркон, для тех кто не знает что это такое, то подскажу. Это электрический переключатель, который срабатывает при воздействии на него магнитного поля. То есть, когда мы берем обычный магнит и подносим его к такому герконовому переключателя, то его контакты замыкаются (хотя есть и перекидного типа, где средний контакт под воздействием поля с одного контакта перекидывается на второй).

Герконовые переключатели имеют широкую разновидность. Хотя даже относительно массивные герконы легко срабатывают от относительно небольшого магнитного поля. Так что для того, чтобы сделать простое реле достаточно на геркон намотать обычную катушку. Но тут имеются свои нюансы. Дело в том, что если катушка будет неправильно намотана (иметь слишком толстый провод или недостаточную длину), то вы рискуете получить нестабильную работу своего самодельного реле. Итак, чтобы не пользоваться какими-то сложными расчетами, то можно сделать так. Берем свой геркон. Поверх него желательно намотать бумажный каркас, зафиксировав его скотчем или клеем. Ну, а далее взять медный, изолированный провод (лакированный) диаметром около 0,1 мм (более тонкий будет сложнее мотать, большая вероятность его обрывов при намотке, хотя если делать аккуратно, то можно брать и более тонкий провод). Более толстый провод будет иметь большее количество витков и катушка в итоге массивнее станет. Хотя тоже можно.

Итак, взяли имеющийся провод. К одному концу изначально стоит припаять более толстый многожильный провод, который будет служить в роле одно из выводов катушки реле. После этого мы начинаем намотку. Поскольку намотка будет происходить методом подбора, то сначала берем длину провода где-то около двух метров. Намотали, далее второй конец этого провода (намотки) аккуратно зачистили и к нашей катушке кратковременно подали свое напряжение. Смотрим за качеством срабатывания герконового переключателя (если оно вообще есть), но более важным является нагрев этой катушки. Мы должны иметь такую катушку, с которой наш геркон будет четко срабатывать и при этом не должно быть никакого нагрева этой катушки при своей длительной работе. В крайнем случае допускается нагрев еле ощутимый.

Допустим у меня для постоянного напряжения в 5 вольт понадобилось около 15 метров обмоточной проволоки диаметром 0,1 мм. При этом я также производил намотку по частям. Намотал 2 метра, сделал проверку. Реле хорошо замыкалась и при двух метрах, но вот был значительный нагрев этой катушки. Далее к концу вывода аккуратно припаял очередной кусок провода в 2 метра, заизолировал место соединения. Опять намотал. Проверил. Нагрев есть, но уже меньше. И таким образом у меня вышло около 15 метров. При этом четкость срабатывания реле была достаточно хорошей, и имеющийся нагрев был очень мал, при длительной работе реле (при поданном на его катушку питающего напряжения). Когда катушка полностью намотана, то к выходному ее концу так же припаиваем небольшой кусок многожильного, изолированного провода, который будет служить вторым выводом катушки реле.

По поводу самих катушек стоит сказать следующее. Если взять две одинаковых катушки по длине но с разным диаметром провода, то у катушки с более толстым проводом будет больше сила тока. С одной стороны, чем больше ток, тем сильнее будет и электромагнитное поле катушки. Но и выделяемое тепло также будет больше. Помимо этого с увеличением толщины провода будет увеличиваться размеры самой катушки, что повлияет на общие размеры реле. И чтобы намотать нормальную катушку на реле, имея большой диаметр провода, нужно будет увеличить длину этого провода. А это помимо увеличения размеров катушки приведет еще и к излишнему расходу провода. Так что наиболее оптимальным вариантом будет использование провода диаметром около 0,1 мм.

Видео по этой теме:

Источник

Как сделать своими руками реле из геркона.

Сделать коммутирующее устройство довольно интересная задача. Сегодня мы соберём настоящее реле и проверим его на работоспособность. Основой нашего реле будет геркон. Кратко что же это такое :

Геркон— электромеханическое коммутационное устройство, изменяющее состояние подключённой электрической цепи при воздействии магнитного поля от постоянного магнита.

Конструктивно в герконе имеются упругие ферромагнитные контакты, впаянные в герметичную колбу. Эти контакты совмещают функции токопровода, магнитопровода и пружины.

При достижении внешним магнитным полем определённого порогового значения упругие контакты геркона «слипаются», замыкая электрическую цепь. При снятии внешнего поля за счет упругости контактов происходит размыкание цепи.

А теперь к схеме, в разрыв плюсового провода поставлен геркон, с нормально разомкнутыми контактами. Питание 6 вольт от бп.

На герконе намотана катушка 300 витков проводом 0.08 мм.

Катушку запитываем от литий-ионного аккумулятора, в разрыв плюсового провода поставлена тактовая кнопка. В качестве нагрузки поставлен моторчик от игрушки и светодиод. Как только мы нажимаем на тактовую кнопку на катушку поступает напряжение, и возникает электромагнитное поле. В результате чего контакты геркона замыкаются и он начинает пропускать через себя электрический ток.

Начинает вращаться двигатель и светиться светодиод. Вот такое прекрасное реле сегодня получилось.

Подержите статью лайком и подпиской!

Спасибо за внимание!

Источник

Герконовое реле своими руками

О. СИДОРОВИЧ, г. Львов, Украина

В статье автор предлагает ряд оригинальных электронных предохранителей для низковольтных цепей, выполненных с использованием реле или реле и тиристоров. Возврат предохранителей в исходное состояние осуществляется кнопкой.

Как известно, геркон (герметичный контакт) представляет собой баллон из стекла, в который впаяны контакты из сплава с большой магнитной проницаемостью. Если геркон поместить в магнитное поле, то возникающая в зазоре магнитная сила притягивает контакты, которые замкнутся после того, как эта сила превысит механические силы упругости контактов [1]. Если катушку, намотанную на корпусе геркона, подсоединить в разрыв цепи, ток через которую необходимо контролировать, то геркон можно использовать в качестве элемента электронного предохранителя, объединяющего в себе датчик тока (катушка) и устройство отключения цепи (контакты). Рассмотрим электронные предохранители на базе геркона КЭМ-3, имеющего такие параметры: время срабатывания — 1,5 мс; время отпускания — 2 мс; максимальный коммутируемый постоянный ток — 1 А; максимальное сопротивление контактов — 0,15 Ом; наработка на отказ — 10 в 6 степени циклов.

Отсюда видно, что быстродействие геркона выше, чем у обычного реле и уж тем более выше, чем у плавких вставок. У плавкой вставки ВП1-1, например, по техническим условиям оно равно 0,1 с при четырехкратной перегрузке. Для описываемых ниже электронных предохранителей необходимо герконовое реле, которое легко изготовить самостоятельно.

На рис. 1 показана конструкция самодельного герконового реле.

Обмотка катушки содержит 60 витков провода ПЭВ диаметром 0,3 мм (для тока срабатывания 1 А). Сопротивление обмотки настолько мало, что им можно пренебречь.

На рис. 3 представлена схема простого электронного предохранителя, выполненного на таком реле (К2).

Кроме того, в его состав входит герконовое реле заводского изготовления РЭС55А (К1). В нормальном режиме ток нагрузки проходит по цепи: входная клемма («+» источника питания), замкнутые контакты кнопки SB1, обмотка реле К2, нормально-замкнутые контакты К1.1 реле К1, нормально-замкнутые контакты К2.1 реле К2. При возникновении токовой перегрузки резко возрастает ток через обмотку реле К2, что вызывает срабатывание его контактов К2.1, которые размыкают цепь тока. К реле К1 подводится почти все напряжение питания, реле срабатывает и размыкает цепь обмотки реле К2 контактами К1.1. Таким образом, разрывается цепь тока перегрузки, и через аварийную нагрузку протекает ток, ограниченный параллельным соединением сопротивлений обмотки реле К1 и цепи индикации, состоящей из светодиода HL1 и резистора R1. Свечение светодиода HL1 говорит об отключении предохранителя. Для запуска предохранителя необходимо кратковременно нажать на кнопку SB1.

Ток срабатывания предохранителя выбирают не более 1 А исходя из максимально допустимого тока для герконов КЭМ-3. Чертеж печатной платы предохранителя показан на рис. 4.

На рис. 5 представлена схема еще одного варианта электронного предохранителя.

В его состав, кроме герконового реле К1, выполненного в соответствии с рис. 1, входит тринистор VS1. Устройство запускается кратковременным нажатием кнопки SB1. При этом открывается тринистор VS1 и по цепи: плюс источника питания, тринистор VS1, обмотка реле К1, нормально замкнутые контакты К1.1, нагрузка — протекает ток. При уменьшении сопротивления нагрузки, т. е. при возникновении токовой перегрузки или короткого замыкания, увеличивается ток через обмотку реле К1, контакты К1.1 которого размыкаются, размыкая цепь тринистора VS1. Тринистор VS1 закрывается, отключая тем самым источник питания от нагрузки. При этом загорается светодиод HL1, свидетельствуя об отключении предохранителя. Для его повторного запуска необходимо кратковременно нажать кнопку SB1. Падение напряжения на предохранителе определяется в основном падением напряжения на тринисторе VS1 (около 1,5 В при токе 1 А). Чертеж печатной платы предохранителя дан на рис. 6.

В таблице указано число витков обмотки самодельного герконового реле для разного тока срабатывания предохранителей, выполненных по схемам рис. 3 и 5.

Провод обмотки во всех случаях выбран диаметром 0,3 мм.

На рис. 7 представлена схема третьего варианта электронного предохранителя, содержащего тринистор VS1 и два герконовых реле К1, К2 типа РЭС55А.

В качестве порогового элемента используется одно из реле — К2 (паспорт РС4.569.610П2). Оно имеет напряжение срабатывания 1,46 В [2] и подключено своей обмоткой параллельно к последовательно соединенным тринистору VS1 и резистору R3, падение напряжения на которых является измеряемой величиной. Для тока нагрузки 1 А (ток предохранителя) сопротивление резистора R3 равно 0,2 Ом. Увеличивая сопротивление резистора R3, можно изменять (в сторону уменьшения) ток срабатывания предохранителя. Напряжение срабатывания реле К1 (РЭС55А паспорт РС4.569.602П2) равно 7,3 В.

Для приведения предохранителя в рабочее состояние необходимо кратковременно нажать на сдвоенную кнопку SB1. При этом включается тринистор VS1 и обесточиваются реле К1 и К2. Ток от плюса источника питания проходит по цепи: тринистор VS1, резистор R3, нормально-замкнутые контакты К2.1, нагрузка. Этот ток увеличивается при перегрузке или коротком замыкании. Соответственно увеличивается и падение напряжения на предохранителе. Когда оно достигнет порогового значения, срабатывает реле К2, контакты К2.1 которого размыкаются, отключая нагрузку от источника питания. При этом к предохранителю прикладывается напряжение, почти равное напряжению источника питания. Реле К1 срабатывает, его контакты К1.1 размыкаются, реле К2 обесточивается, его контакты К2.1 замыкаются, но ток по ним не проходит, так как вследствие их предыдущего размыкания закрыт тринистор VS1. Загорается светодиодный индикатор HL1. Реле К1 необходимо для того, чтобы отключить реле К2, к которому при размыкании его контактов К2.1 прикладывается напряжение, значительно превышающее номинальное напряжение этого реле. Благодаря наличию реле К1 время приложения этого напряжения к обмотке реле К2 равно времени включения реле К1 — примерно 1 мс. После срабатывания предохранителя от источника к нагрузке будет протекать незначительный ток через сопротивление параллельно соединенных обмотки реле К1 и цепи: резистор R1, светодиод HL1. После устранения перегрузки необходимо кратковременно нажать на кнопку SB1 для приведения предохранителя в рабочее состояние.

Чертеж печатной платы этого устройства показан на рис. 8.

В двух последних устройствах (см. рис. 5 и 7) тринистор установлен на кронштейне, чертеж которого приведен на рис. 9.

Все описанные электронные предохранители испытаны при напряжении источника питания 12 В. Это, однако, не исключает возможности их использования и при другом напряжении.

ЛИТЕРАТУРА
1. Коммутационные устройства радиоэлектронной аппаратуры. Под редакцией Рыбина Г. Я. — М.: Радио и связь, 1985.
2. Терещук Р. М. и др. Справочник радиолюбителя. — Киев: Наукова думка, 1982. Радио №12 2005

Источник

Электронные предохранители на герконовых реле.

Герконовые реле по сравнению с электромагнитными имеют ряд преиму­ществ, таких как более высокое быстродействие и малые размеры. Остано­вимся на реле РЭС-55А и РЭС-43, с применением которых построены рас­сматриваемые ниже электронные предохранители.

Электронные предохранители — это устройства, предназначенные для за­щиты электрической цепи от токовых перегрузок, и включаются в разрыв провода, соединяющего *+* источника питания с нагрузкой. В отличие от обычных предохранителей они имеют более высокое быстродействие и явля­ются восстанавливаемыми, то есть не перегорают, как, например, плавкие вставки.

Один из вариантов устройства защиты от коротких замыканий и перегру­зок показан на рис.1.

В номинальном режиме ток от *+* источника питания через резистор R2 по­ступает на базу транзистора VT2, который вместе с транзистором VТ1 обра­зуют составной транзистор с транзисторами различной структуры. Транзи­сторы VT1,VT2 открываются, в результате чего нагрузка оказывается соеди­ненной с источником питания. Пороговым элементом данного устройства является реле К1 (РЭС-55А, паспорт РС4.569.610). Оно имеет напряжение срабатывания 1,46 В. Реле К2 (РЭС-55А, паспорт РС4.569.602) имеет напря­жение срабатывания 7,3 В.

Если в нагрузке возникает короткое замыкание или перегрузка, то увели­чивается падение напряжения на переходе эмиттер-коллектор транзистора VT1, и когда оно достигает порогового значения, реле К1 срабатывает и за­мкнувшимися контактами К1.1 шунтирует переход эмиттер-база транзисто­ра VТ2. Транзистор VT2 закрывается, закрывается и транзистор VТ1, тем са­мым разрывая цепь, соединяющую источник питания с нагрузкой. В резуль­тате этого почти всё напряжение питания оказывается приложенным к пере­ходу эмиттер-коллектор транзистора VT 1, а, значит, срабатывает реле К2 и своими контактами К2.1 обесточивает обмотку реле К1 и шунтирует переход база-эмиттер транзистора УТ2. Реле К2 необходимо для отключения реле К1 (после срабатывания предохранителя), так как к обмотке последнего прикла­дывается напряжение, значительно превышающее номинальное значение на­пряжения для реле К1 (3 В). Конденсатор С1 необходим для того, чтобы ре­ле К1 отключилось не сразу, а только после того, как переключатся контак­ты К2.1 реле К2. После устранения перегрузки или короткого замыкания, не­смотря на то что напряжение источника питания распределится между обмот­кой реле К2 и сопротивлением нагрузки, реле К2, благодаря гистерезису, ос­тается в сработавшем состоянии, и транзисторы VТ1, VТ2 закрыты. Для приведения устройства в рабочее состояние необходимо кратковременно на­жать кнопку SВ1.

Печатная плата устройства показана на рис.2. Следует отметить, что данное устройство годится только для фиксированного значения тока, рав­ного 1,6 А.

1) наличием резистора R4, выполняющего роль датчика тока;

2) отсутствием реле К2 и конденсатора С1.

Подбором сопротивления резистора (R4 устанавливают значение тока сра­батывания предохранителя. Работа устройства не отличается от работы ус­тройства на рис.1. Реле К1 типа РЭС-43 (паспорт РС4.569.201), обмотки ко­торого соединены параллельно. При таком соединении обмоток напряжение срабатывания реле равно 2,8 В при номинальном напряжении реле 12 В. Та­ким образом, одно реле сочетает в себе функции порогового и запирающе­го элемента (запирание транзистора VТ2) и может быть подключено к сети +12 В сколь угодно долго в отличие от реле К1 (рис.1).

Печатная плата данного ус­тройства показана на рис.4. В табл.1 показана зависимость тока срабаты­вания от значений резистора R4. Необходимо добавить, что из-за наличия ре­зистора Р4 падение напряжения на данном предохранителе завышено.

Чтобы обеспечить минимальное падение напряжения при протекании но­минального тока, можно применить устройство, схема которого показана на рис.5. От предохранителя, выполненного по схеме (рис.3), оно отличается на­личием дополнительного токового реле К2 и конденсатора С1, отсутствием резистора R4. Реле К2 самодельное. Состоит из геркона КЭМ-1 с нормально разомкнутыми контак­тами и обмотки из провода ПЭЛ-0,7, намотанной по­верх его корпуса. Для тока срабатывания 2 А чис­ло витков этой обмотки составляет 22 и сопротив­лением ее можно пренебречь. При протекании то­ка нагрузки больше 2 А реле К2 срабатывает и за­мкнувшимися контактами К2.1 закрывает транзистор VТ2. Затем закрывается транзистор VТ1 и заряжается конден­сатор С1, начальным током заряда поддерживая сработавшее состояние реле К2. В результате запирания транзистора VТ1 реле К1 (РЭС-55А, паспорт РС4.569.602) срабатывает и контак­тами К1.1 шунтирует переход база-эмиттер транзистора VТ2. Реле К2 отпускает, но транзисторы VТ2 и VТ1 остаются закрыты­ми благодаря включенному реле К1. Чтобы вновь запустить уст­ройство после устранения перегрузки, необходимо кратковре­менно нажать кнопку SВ1. Конденсатор С1 необходим для уст­ранения дребезга в момент, когда реле К1 включается, а реле К2 выключается. Печатная плата устройства показана на рис.6. В табл.2 показана зависимость тока срабатывания от числа вит­ков обмотки реле К2.

Необходимо также добавить, что для всех устройств световая индикация перегрузки осуществляется с помощью светодиода НL1, а напряжение источника питания равно +12 В.

Источник