
Електромагнитните релета са тези релета, които работят чрез електромагнитна дейност. Съвременните електрически защитни релета са в основата си микропроцесорни, но все още електромагнитното реле запазва своето място. Ще отнеме много повече време, за да се заместят всички електромагнитни релета с микропроцесорни статични релета. Преди да разгледаме детайлно системата за защитни релета, трябва да преценим различните типове електромагнитни релета.
Практически всички релейни устройства са основани на един или повече от следните типове електромагнитни релета.
Измерване на големина,
Сравнение,
Измерване на отношение.
Принципът на работа на електромагнитното реле се основава на няколко основни принципа. В зависимост от работния принцип те могат да бъдат разделени на следните типове електромагнитни релета.
Реле с привличане на арматура,
Реле с индукционен диск,
Реле с индукционна чаша,
Реле с балансирана греда,
Реле с движеща се спирала,
Реле с поляризирано движещо се желязо.
Реле с привличане на арматура е най-просто както по конструкция, така и по своя работен принцип. Тези типове електромагнитни релета могат да бъдат използвани като магнитудни релета или релета за измерване на отношение. Тези релета се използват като допълнителни релета, управляващи релета, за надмощие, подмощие, наднапре́жение, поднапрежение и измерване на импеданс.
Най-често използваните конструкции за тези типове електромагнитни релета са с чарнерна арматура и плунжер. Между двата конструктивни дизайна, чарнерната арматура е по-често използвана.
Знаем, че силата, приложена към арматурата, е директно пропорционална на квадрата на магнитния поток в воздушната щелина. Ако игнорираме ефекта на насищане, уравнението за силата, изпитвана от арматурата, може да бъде изразено като,
Където, F е нетната сила, K’ е константа, I е ефективната струя на спиралата на арматурата, а K’ е противодействащата сила.
Праговото условие за действие на релето би било достигнато, когато KI2 = K’.
Ако внимателно разгледаме горното уравнение, ще се осъзнае, че действие на релето зависи от константите K’ и K за определена стойност на струята на спиралата.
От горния обяснение и уравнение може да се заключи, че действие на релето е влияно от
Ампер – обороти, произведени от операционната спирала на релето,
Размерът на воздушната щелина между ядрото на релето и арматурата,
Противодействащата сила върху арматурата.
Това реле е основно проста електромагнитна спирала и чарнерен плунжер. Когато спиралата се зареди, плунжерът се привлича към ядрото на спиралата. Някои NO-NC (Обикновено отворени и обикновено затворени) контакти са механично подредени с този плунжер, така че, NO контактите да се затворят, а NC контактите да се отворят в края на движението на плунжера. Обикновено реле с привличане на арматура е DC реле. Контактите са така подредени, че след действието на релето, контактите не могат да се върнат към своите първоначални позиции дори след деенергиране на арматурата. След действие на релето, тези типове електромагнитни релета се ресетват ръчно.
Реле с привличане на арматура, благодарение на конструкцията и работния принцип, е моментно
в действие.
Реле с индукционен диск се състои в основата си от един вратещ се диск.
Всички релета с индукционен диск работят по известния принцип на Ферари. Този принцип казва, че моментът, произведен от две фазово разместени потоци, е пропорционален на произведението от техните големини и фазовото разместване помежду им. Математически това може да бъде изразено като-

Реле с индукционен диск се основава на същия принцип, както и амперметърът, или волтметърът, или ватметърът, или ватчасовникът. В индукционното реле отклоняващият момент се произвежда от вихревите токове в алуминиев или меден диск от потока на AC електромагнит. Тук, алуминиев (или меден) диск е поставен между полюсите на AC магнит, който произвежда чередащ се поток φ, забавящ от I с малък ъгъл. Тъй като този поток свързва диска, трябва да има индуциран EMF E2 в диска, забавящ от потока φ с 90o. Тъй като диска е чисто резистивен, индуцираният ток в диска I2 ще бъде в фаза с E2. Тъй като ъгълът между φ и I2 е 90o, нетният момент, произведен в този случай, е нула. Защото,
За да се получи момент в реле с индукционен диск, е необходимо да се произведе въртящ се поле.
В този метод половината от полюса е обградена с меден пръстен, както е показано. Нека φ1 е потокът на необградения част от полюса. Всъщност, общият поток се разделя на две равни части, когато полюсът е разделен на две части от прорез.
Тъй като едната част от полюса е обградена с меден пръстен, ще има индуциран ток в затеняващия пръстен, който ще произведе друг поток φ2‘ в затенения полюс. Така, резултантният поток на затенения полюс ще бъде векторна сума на φ1 и φ2. Да кажем, че това е φ2, и ъгълът между φ1 и φ2 е θ. Тези два