Az elektromos jelek konvertálása a megfelelő fizikai mennyiségre - mozgás, erő, hang stb. - hajtásokkal történik. A meghajtót átalakítóként kell besorolni, mivel ez az eszköz megváltoztatja az egyik típusú fizikai mennyiséget a másikra.
A hajtást általában alacsony feszültségű vezérlőjel aktiválja vagy vezérli. Ezenkívül bináris vagy folyamatos eszköznek minősül a stabil állapotok száma alapján. Tehát az elektromágneses relé bináris hajtás, figyelembe véve a két létező stabil körülményt: be - ki.
A bemutatott cikkben részletesen tárgyaljuk az elektromágneses relé működésének alapelveit és az eszközök alkalmazási körét.
A meghajtó alapjai
A "relé" kifejezés azokra az eszközökre jellemző, amelyek vezérlőjel révén elektromos kapcsolatot létesítenek két vagy több pont között.
Az elektromágneses relé (EMR) leggyakoribb és legszélesebb körben alkalmazott típusa az elektromechanikai kialakítás.
Úgy néz ki, mint a termékek széles skálájának egy terve, amelyet elektromágneses reléknek neveznek. Itt látható a mechanizmus zárt változata, amely átlátszó plexiüveg burkolatot használ.
Bármely berendezés alapvető vezérlési rendszere mindig lehetővé teszi a be- és kikapcsolást. Ezeknek a lépéseknek a legegyszerűbb módja a főkapcsoló használata.
A kézi működtetésű kapcsolók vezérlésre használhatók, de vannak hátrányaik. Nyilvánvaló hátrányuk az „be” vagy „tiltott” állapotok fizikai, azaz kézi bekapcsolása.
A kézi kapcsolóberendezések általában nagyméretű, késleltetett működésű eszközök, amelyek képesek kis áramok váltására.
A kézi kapcsolási mechanizmus az elektromágneses relék „távoli relatívje”. Ugyanazt a funkciót biztosítja - a munkavonalak váltását, de kizárólag kézzel vezérelhető
Eközben az elektromágneses reléket elsősorban elektromosan vezérelt kapcsolók képviselik. Az eszközök különböző formájú, méretűek és meg vannak osztva a névleges teljesítmény szintjével. Alkalmazásuk lehetőségei szélesek.
Az ilyen, egy vagy több érintkezőpárral felszerelt eszközök beépíthetők egy nagyobb teljesítményű hajtóművek - kontaktorok - egy kivitelébe, amelyeket hálózati vagy nagyfeszültségű készülékek kapcsolására használnak.
Az EMR munkájának alapelvei
Az elektromágneses típusú reléket hagyományosan az elektromos (elektronikus) kapcsolóvezérlő áramkörök részeként használják. Ugyanakkor vagy közvetlenül a nyomtatott áramköri táblákra, vagy szabad helyzetbe telepítik.
Az eszköz általános felépítése
A felhasznált termékek terhelési áramát általában egy amper frakcióitól 20 A-ig vagy annál nagyobbra mérik. A reléáramkörök széles körben elterjedtek az elektronikus gyakorlatban.
Különböző konfigurációjú eszközök, amelyeket elektronikus áramköri lapokra vagy közvetlenül külön telepített eszközként történő telepítésre terveztek
Az elektromágneses relé kialakítása az alkalmazott AC / DC feszültség által generált mágneses fluxust mechanikai erőré alakítja. A kapott mechanikai erőnek köszönhetően az érintkezőcsoport irányítva van.
A leggyakoribb formatervezés a termék alakja, amely a következő alkotóelemeket tartalmazza:
- izgalmas tekercs;
- acél mag;
- alapváz;
- kapcsolattartó csoport.
Az acélmagnak rögzített része van, amelyet sziklanak neveznek, és mozgatható rugóval ellátott része, amelyet horgonynak neveznek.
Valójában a horgony kiegészíti a mágneses mező áramkörét, bezárva a légrést az álló elektromos tekercs és a mozgó armatúra között.
A formatervezés részletes elrendezése: 1 - sodró rugó; 2 - fém mag; 3 - horgony; 4 - általában zárt érintkező; 5 - általában nyitott érintkező; 6 - általános kapcsolat; 7 - rézhuzal tekercs; 8 - rocker
A armatúra a csuklópántokon mozog, vagy a generált mágneses mező hatására szabadon forog. Ez bezárja a szelephez kapcsolt elektromos érintkezőket.
Általában a visszatérő rugó (k), amelyek a gerenda és az armatúra között helyezkednek el, visszakapcsolják az érintkezőket eredeti helyzetükbe, amikor a relétekercs feszültségmentesül.
A relé elektromágneses rendszer működése
Az EMF egyszerű klasszikus kialakítása kétféle elektromosan vezető érintkezőt tartalmaz.
Ennek alapján a kapcsolattartó csoport két állapota valósul meg:
- Általában nyitott kontaktus.
- Normál esetben zárt érintkező.
Ennek megfelelően egy pár érintkezőt általában nyitott (NO) vagy más állapotban lévő állapotban általában zárt (NC) osztályba sorolnak.
Az érintkezők általában nyitott helyzetű reléknél a "zárt" állapot csak akkor érhető el, amikor a gerjesztő áram áthalad az induktív tekercsen.
Az alapértelmezett névjegycsoport beállításának két lehetséges lehetősége közül egyet. Itt az „alapértelmezett” tekercs kikapcsolt állapotában egy általában zárt (zárt) helyzet van beállítva
Egy másik kiviteli alakban az érintkezők normál esetben zárt pozíciója állandó marad, ha a gerjesztő áram nincs jelen a tekercs körben. Vagyis a kapcsoló érintkezői visszatérnek normál zárt helyzetükbe.
Ezért az „általában nyitott” és az „általában zárt” kifejezéseknek az elektromos érintkezők állapotára kell vonatkozniuk, amikor a relétekercs feszültségmentes, azaz a relé feszültsége le van kapcsolva.
Elektromos relék érintkező csoportok
A relékérintkezőket általában elektromosan vezető fém elemek képviselik, amelyek érintkezésbe kerülnek, és bezárják az áramkört, hasonlóan az egyszerű kapcsolóhoz.
Ha az érintkezők nyitva vannak, az általában nyitott érintkezők közötti ellenállást nagy értékű megaohmban mérik. Ez megszakadt áramkör feltételeket teremt, amikor az áram áthalad a tekercs körében.
Bármely nyitott üzemmódban lévő elektromechanikus kapcsoló érintkezőcsoportjának több száz megaohm ellenállása van. Ennek az ellenállásnak az értéke modellek között kissé eltérhet.
Ha az érintkezők zárva vannak, akkor az érintkező ellenállásának elméletileg nullanak kell lennie - egy rövidzárlat eredménye.
Ezt a feltételt azonban nem mindig veszik figyelembe. Minden egyes relé érintkezőcsoportja bizonyos érintkezési ellenállással rendelkezik "zárt" állapotban. Az ilyen ellenállást fenntarthatónak nevezik.
A terhelési áramok áthaladásának jellemzői
Egy új elektromágneses relé beszerelésének gyakorlatában a beépítés érintkezési ellenállása kicsi, általában kevesebb, mint 0,2 ohm.
Az ok egyszerű: az új hegyek eddig tiszták maradtak, ám az idő múlásával a hegy ellenállása elkerülhetetlenül növekszik.
Például 10 A feszültség alatt lévő érintkezők esetén a feszültségcsökkenés 0,2x10 = 2 volt (Ohmi törvény). Kiderül, hogy ha az érintkezőcsoporthoz szolgáltatott tápfeszültség 12 volt, akkor a terhelés feszültsége 10 volt (12-2).
Ha a fémérintkezők elhasználódnak, és nem vannak megfelelően védettek a nagy induktív vagy kapacitív terhelésektől, az elektromos ív hatása elkerülhetetlenné válik.
Elektromos ív az elektromechanikus kapcsolókészülék egyik érintkezőjénél. Megfelelő intézkedések hiányában ez az egyik oka a kapcsolattartó csoportnak.
Az elektromos ív - amely az érintkezőknél szikrázik - növeli a hegyek érintkezési ellenállását, és ennek eredményeként fizikai károkat okoz.
Ha továbbra is használja a relét ebben az állapotban, az érintkezési tippek teljesen elveszíthetik az érintkező fizikai tulajdonságait.
Van még egy komolyabb tényező, amikor egy ív által okozott sérülés eredményeként az érintkezők végül hegesztik, rövidzárlatot okozva.
Ilyen helyzetekben nem zárjuk ki az EMI által vezérelt áramkör károsodásának kockázatát.
Tehát, ha az érintkező ellenállása 1 ohmmal növekszik az elektromos ív hatásától, akkor az azonos terhelőáramú érintkezők közötti feszültségcsökkenés 1 × 10 = 10 volt DC-re növekszik.
Ebben az esetben az érintkezők közötti feszültségcsökkenés nagysága nem fogadható el a terhelési áramkörnél, különösen 12–24 V tápfeszültséggel történő munka esetén.
Relé érintkező anyag
Az elektromos ív és a nagy ellenállás hatása csökkentése érdekében a modern elektromechanikus relék érintkező csúcsait különféle ezüst alapú ötvözetekből készítik vagy bevonják.
Ilyen módon jelentősen meghosszabbítható a kapcsolattartó csoport élettartama.
Elektromechanikus kapcsolóberendezések érintkezőlapjainak tippei. Itt vannak az ezüstözött tippek lehetőségei. Az ilyen bevonat csökkenti a károsodási tényezőt.
A gyakorlatban a következő anyagok felhasználását figyelik meg, amelyekkel az elektromágneses (elektromechanikus) relék érintkezőcsoportjainak tippeit feldolgozzák:
- Ag ezüst;
- AgCu - ezüst-réz;
- AgCdO - ezüst-kadmium-oxid;
- AgW - ezüst-volfrám;
- AgNi - ezüst-nikkel;
- AgPd - ezüst-palládium.
A relé érintkezőcsoportjainak csúcsainak élettartamának az elektromos ívképződmények számának csökkentésével történő meghosszabbítását ellenállás-kondenzátor szűrők, más néven RC csillapítók csatlakoztatásával érik el.
Ezek az elektronikus áramkörök párhuzamosan vannak csatlakoztatva az elektromechanikus relék érintkezőivel. Az érintkezők kinyitásakor megfigyelt feszültségcsúcs ezzel a megoldással biztonságosan rövid.
RC csappantyúkkal el lehet küszöbölni az érintkezőkön kialakuló elektromos ívot.
Jellemző EMR érintkező kialakítás
A klasszikus, általában nyitott (NO) és általában zárt (NC) érintkezőkön kívül a relékapcsoló mechanikához akcióalapú osztályozás is szükséges.
A csatlakozó elemek végrehajtásának jellemzői
Az elektromágneses relé kialakításai ebben a kiviteli alakban lehetővé teszik egy vagy több külön kapcsoló érintkezőt.
Így néz ki az SPST-hez technológiailag konfigurált eszköz - egypólusú és egyirányú. Egyéb lehetőségek is rendelkezésre állnak.
A kapcsolatok végrehajtását az alábbi rövidítések jellemzik:
- SPST (Single Pole Single Throw) - egypólusú egyirányú;
- SPDT (Single Pole Double Throw) - egypólusú kétirányú;
- DPST (Double Pole Single Throw) - bipoláris egyirányú;
- DPDT (Double Pole Double Throw) - bipoláris kétirányú.
Minden ilyen összekötő elemet „pólusnak” nevezünk. Bármelyikük csatlakoztatható vagy visszaállítható, miközben egyszerre aktiválják a relétekercset.
Az eszközök használatának finomságai
Az elektromágneses kapcsolók tervezésének egyszerűsége ellenére vannak néhány finomság ezen eszközök használatának gyakorlatában.
Tehát a szakértők kategorikusan nem javasolják az összes relé érintkező párhuzamos csatlakoztatását a nagy áramú terhelési áramkör ilyen módon történő kommutálása érdekében.
Például 10 A terhelés csatlakoztatására két érintkező párhuzamos csatlakoztatásával, amelyek mindegyikét 5 A áramra tervezték.
A telepítés ezen finomsága annak a ténynek köszönhető, hogy a mechanikus relék érintkezői soha nem záródnak vagy nyílnak egyetlen időpontban.
Ennek eredményeként az egyik érintkező mindenképpen túlterhelt lesz. És még a rövid távú túlterhelést is figyelembe véve, elkerülhetetlen az eszköz ilyen idő előtti meghibásodása.
A nem megfelelő működés, valamint a relé csatlakoztatása a megállapított telepítési szabályokon kívül általában ezzel az eredménnyel zárul. Szinte az összes tartalom belül kiégett
Az elektromágneses termékek alacsony energiafogyasztású elektromos vagy elektronikus áramkörök részeként használhatók viszonylag magas áramok és feszültségek kapcsolóiként.
Erősen ajánlott azonban, hogy ne továbbítsuk a különböző terhelési feszültségeket ugyanazon eszköz szomszédos érintkezőin.
Például kapcsolja be a 220 V és a 24 V DC váltófeszültséget. A biztonság érdekében minden egyes opcióhoz külön terméket használjon.
Fordított feszültségvédelmi technikák
Minden elektromechanikus relé fontos része egy tekercs. Ez a rész a nagy induktivitású terhelési kategóriába tartozik, mivel huzaltekercseléssel rendelkezik.
Bármely huzaltekercselés impedanciája L induktivitásból és R ellenállásból áll, így LR sorozatáramot képez.
Amint az áram áramlik a tekercsen, külső mágneses mező jön létre. Amikor a tekercsben az áramlás kikapcsolt állapotban leáll, a mágneses fluxus (transzformációs elmélet) növekszik, és magas fordított feszültségű EMF (elektromotoros erő) lép fel.
Ez a fordított feszültség indukált értéke többször is magasabb lehet, mint a kapcsolási feszültség.
Ennek megfelelően a relé mellett elhelyezkedő félvezető alkatrészek megsérülhetnek. Például egy bipoláris vagy mezőtranzisztor, amely a relétekercshez feszültséget szolgáltat.
Áramköri lehetőségek, amelyek miatt a félvezető vezérlőelemek védelmet biztosítanak - bipoláris és terepi tranzisztorok, mikroáramkörök, mikrovezérlők
A tranzisztor vagy bármilyen kapcsoló félvezető eszköz, beleértve a mikrovezérlőket, károsodásának elkerülésének egyik módja egy fordított előfeszítésű dióda csatlakoztatása a relétekercs áramköréhez.
Amikor a tekercsen keresztül közvetlenül a kioldás után áramló áram indukált visszirányú emf-et generál, ez a fordított feszültség kinyitja a fordított előfeszítésű diódát.
Az összegyűlt energia eloszlik a félvezetőn, amely megakadályozza a vezérlő félvezető - tranzisztor, tirisztor, mikrovezérlő károsodását.
A félvezetőket, amelyek gyakran szerepelnek egy tekercsáramban, más néven:
- lendkerék-dióda;
- söntdióda;
- fordított dióda.
Az elemek között azonban nincs különbség. Mindegyik egy funkciót hajt végre. A fordított előtolású diódák mellett a félvezető alkatrészek védelmére más eszközöket is használnak.
Ugyanazok az RC lengéscsillapítók, fém-oxid varisztorok (MOV), zener diódák láncai.
Elektromágneses relé eszközök jelölése
A műszaki megnevezéseket, amelyek részleges információkat tartalmaznak az eszközökről, általában közvetlenül az elektromágneses kapcsolókészülék házán tüntetik fel.
Ez a megnevezés rövidített rövidítésnek és numerikus készletnek tűnik.
Minden elektromechanikus kapcsolóeszközt hagyományosan jelölnek. Az alvázon vagy az alvázon nagyjából azonos karakter- és számkészlet van alkalmazva, jelezve bizonyos paramétereket
Példa az elektromechanikus relék testjelölésére:
RES32 RF4.500.335-01
Ezt a rekordot a következőképpen kell visszafejtni: alacsony áramú elektromágneses relé, 32 sorozat, amely megfelel az Orosz Föderáció útlevélének 4.500.335-01 szerinti végrehajtásának.
Az ilyen megnevezések azonban ritkák. Gyakoribb rövidített lehetőségek a GOST kifejezett megnevezése nélkül:
RES 32 335-01
Ugyanakkor nem az eszköz alváza (az esetnél) a gyártási dátum és a tételszám. További információkért lásd a termék adatlapját. Minden eszközt vagy tételt útlevéllel egészítenek ki.
A videó népszerûen arról szól, hogyan mûködik az elektromechanikus kapcsoló elektronika. A szerkezetek finomságai, a kapcsolatok jellemzői és egyéb részletek világosan fel vannak tüntetve:
Az elektromechanikus reléket jó ideje használják elektronikus alkatrészekként. Az ilyen típusú kapcsolóeszközök elavultnak tekinthetők. A mechanikus eszközöket egyre inkább modern eszközök váltják fel - tisztán elektronikus eszközök. Ilyen példa a szilárdtest relék.
Kérdése van, hibákat talál, vagy érdekes tényekkel rendelkezik arról a témáról, amelyekről megoszthatja a webhely látogatóit? Kérjük, hagyja meg észrevételeit, tegyen fel kérdéseket, ossza meg tapasztalatait a cikk alatt található kapcsolattartó blokkban.