Изготовление электромагнитного реле

Электромагнитное реле широко применяется в современ­ной технике. Это хороший объект труда на занятиях в VI клас­се (по новой программе). Готовые реле могут использо­ваться в различных элементарных автоматических устрой­ствах, изготовленных школьниками на уроках или в техни­ческих кружках.

Изготовление электромагнитных реле осуществлялось в VII классе школы № 20 г. Херсона под руководством сту­дентов-практикантов общетехнического факультета нашего пединститута. Работа была рассчитана на 5 занятий. На пер­вом учащихся знакомили с принципом действия и устрой­ством реле, а затем они приступали к изготовлению его де­талей, которое продолжалось и на втором занятии. На третьем занятии выполнялась обмотка электромагнита, на четвер­том — сборка и на пятом осуществлялись регулировка и испы­тание реле.

Чтобы ускорить сборку реле, учитель должен подготовить технологические карты (см. табл.), которые дают учащимся конкретное представление о предстоящей работе, ее этапах, последовательности выполнения операций. Отдельные детали реле можно изготовить заранее: например, подставку из древесины  —  на   занятиях   по  ее обработке, контактные пластины, сердечник и каркас катушки электромагнита — на уроках по обработке металла.

Перед началом работы следует провести вводную бесе­ду (1 ч) об электромагнитах и их применении в технике При этом учитывается, что школьники из курса физики уже имеют представление об электрическом токе Рассказ це­лесообразно сопровождать демонстрацией кинофильма «Электромагниты и их применение» (фрагмент 3).

Далее надо рассказать об электромагнитном реле как одном из устройств, где применяется электромагнит. Реле предназначено для дистанционного включения и отключе­ния электрических приборов. Первое электромагнитное ре­ле было изготовлено русским инженером П. Л. Шиллингом в 1830 г. Оно сыграло большую роль в совершенствовании телеграфной связи.

Технологическая карта изготовления электромагнитного реле

tehnologicheskaya-karta-izgotovlenie-elektromagnitnogo-rele

Далее учитель объясняет устрой­ство и принцип действия электромагнитного реле. Основные его детали (смотри рисунок) — основание 1, ярмо 2, электромагнит 3, якорь 4 и контакты 5. Электромагнит — это сердечник, на котором расположена катушка с намотанным на нее про­водом. Ярмо соединяет электромагнит и якорь, подвижная часть реле — рычаг, ось которого расположена в плоскости ярма. Короткое плечо якоря изолированной частью упирает­ся в контактные пластины и не дает возможности длинному плечу свободно опуститься на сердечник электромагнита. При протекании электрического тока по обмотке электро­магнита его сердечник намагничивается и притягивает к себе длинное плечо якоря. При этом короткое плечо, нажимая на контактную пластину, замыкает контакты реле. При отклю­чении тока упругие пластины возвращают якорь в исходное положение.

ustroystvo-elektromagnitnovo-rele

При изготовлении деталей реле можно использовать звеньевую форму организации труда учащихся. Они разби­ваются на пары (звенья) с тем, чтобы один делал, например, ярмо, а другой — якорь. Используя технологические карты, учитель проводит инструктаж по изготовлению этих деталей. Он объясняет, что ярмо и якорь изготавливаются из магни-томягких сталей. В высокочувствительных реле использует­ся особый сплав — пермалой.

Перед началом практических работ надо проверить знания учащимися правил безопасности труда при выполнении сле­сарных операций.

На втором занятии учащиеся завершают работу по изго­товлению ярма и якоря. Готовые детали для снятия напря­жений отжигаются в муфельной печи при температуре 800°С. Эту операцию выполняет сам учитель во внеурочное время. Однако отжиг нескольких деталей должен быть продемон­стрирован и учащимся.

На третьем занятии каждому звену раздают моталки, кар­касы катушек, провода ПЭЛ или ПЭВ 0 0,25—0,35 мм и длиной примерно 20 м.

В начале урока учитель с помощью рисунка на доске зна­комит учащихся со способами укладки провода на каркас катушки электромагнита.

  1. Рядная намотка (рис. 2, вверху), когда витки в одном ряду расположены плотно друг к другу, а витки верхнего ряда лежат точно над витками нижнего.
  2. Шахматная намотка (рис. 2, внизу), когда витки верхнего ряда расположены между витками нижнего ряда.
  3. Обмотка навалом (неупорядоченная), когда витки укладываются без соблюдения порядка в рядах.

После инструктажа школьники приступают к намотке катуш­ки. Для этого в одной из щек ее каркаса просверливаются два отверстия 0 0,2 мм для выводов концов обмотки. Одно из них должно быть на уровне первого ее слоя, дру­гое — с противоположной стороны щеки на уровне второго слоя. Каркас катушки закрепляется на моталке с помощью гаек таким образом, чтобы он вращался с минимальным биением. Продев 10 см провода в первое отверстие со сто­роны внутренней щеки каркаса, его укрепляют на оси ка­тушки с помощью изоляционной ленты.

Придерживая провод большим и указательным пальцами левой руки и вращая рукоятку моталки правой, укла­дывают витки провода на каркас друг к другу. Во время намотки необходимо следить за тем, чтобы на проводе не образовались узлы — барашки. При шахматной намотке делают два слоя около 360 витков, а конец провода вы­водят через отверстие в каркасе. Последние 4—5 витков туго обматывают ниткой и завязывают концы. Целостность обмотки учащиеся проверяют с помощью омметра или проб­ника, который можно заменить обычной лампочкой с бата­рейкой.

При сборке реле на четвертом занятии сердечник встав­ляется в отверстие ярма и его конец расклепывается. При этом сердечник укрепляют параллельно длинной стороне ярма. Корпус реле (ярмо с сердечником) закрепляют на гетинаксовом или деревянном основании. К подставке монти­руются четыре клеммных винта. Затем на сердечник наде­вается катушка (она должна сидеть плотно). Контактные пластины с изоляционными прокладками укрепляются двумя винтами на ярме с наружной стороны. На нем же с помощью винта крепления фиксируются якорь, пружины и гайки. При этом на выступ его короткого плеча надевают кусочек по­лихлорвиниловой трубки. Он должен находиться между яр­мом и одной из контактных пластин. Выводы обмотки электро­магнита учащиеся изолируют с помощью полихлорвиниловых трубок и закрепляют клеммными винтами.

Регулировку реле производят в таком порядке. Вращают гайку на винте фиксации якоря до положения, когда он будет свободно качаться. Затем, отгибая контактные пласти­ны, добиваются, чтобы при отсутствии тока в обмотке электро­магнита зазор между сердечником и якорем составлял 1,5— 2,5 мм. Такой же зазор должен быть и между контактами реле. Подключив его к источнику тока 4—5 В, стремятся к тому, чтобы якорь вплотную притягивался к сердечнику и контакты при этом замыкались (регулировка производится сгибанием пластин). При отключении источника тока якорь под действием силы контактной пластины должен возвра­щаться на свое место. Если этого не произойдет, следует наклеить на сердечник полоску бумаги или согнуть контактную пластину. Замыкание контактов реле надо проверить с по­мощью омметра или пробника.

После регулировки учащиеся собирают цепь последова­тельно соединенных реле, включающих друг друга.

Похожие статьи:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Школа и труд © 2014