Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Pretvorbo električnih signalov v ustrezno fizično količino - gibanje, silo, zvok itd. - se izvaja s pomočjo pogonov. Pogon mora biti razvrščen kot pretvornik, saj ta naprava spremeni eno vrsto fizikalne količine v drugo.

Pogon se običajno aktivira ali krmili z ukaznim signalom nizke napetosti. Dodatno je klasificiran kot binarna ali zvezna naprava, ki temelji na številu stabilnih stanj. Elektromagnetni rele je torej binarni pogon, ob upoštevanju dveh obstoječih stabilnih stanj: on-off.

V tem članku so podrobno obravnavani principi delovanja elektromagnetnega releja in obseg uporabe naprav.

Osnove pogona

Izraz "rele" je značilen za naprave, ki zagotavljajo električno povezavo med dvema ali več točkami s pomočjo krmilnega signala.

Najpogostejši in najbolj razširjen tip elektromagnetnega releja (EMR) je elektromehanska zasnova.

Izgleda kot ena od številnih serij izdelkov, imenovanih elektromagnetni releji. Tukaj je prikazana zaprta različica mehanizma s prozornim pokrovom iz pleksi stekla.

Shema temeljnega nadzora nad vsako opremo vedno omogoča možnost vklopa in izklopa. Najlažji način za to je, da uporabite stikala za blokado moči.

Ročna stikalna stikala se lahko uporabljajo za nadzor, vendar imajo slabosti. Njihova očitna pomanjkljivost je določanje stanja "na" ali "onemogočeno" s fizičnimi sredstvi, to je ročno.

Ročne preklopne naprave so praviloma velike, počasne, ki lahko preklapljajo manjše tokove.

Ročni preklopni mehanizem je »oddaljeni sorodnik« elektromagnetnih relejev. Zagotavlja enako funkcionalnost - preklapljanje delovnih linij, vendar se nadzoruje izključno z roko.

Elektromagnetni releji so predstavljeni predvsem z električno krmiljenimi stikali. Naprave imajo različne oblike, dimenzije in so deljene s stopnjo nazivne moči. Možnosti njihove uporabe so obsežne.

Takšne naprave, opremljene z enim ali več pari stikov, se lahko vključijo v eno izvedbo večjih močnostnih mehanizmov - kontaktorjev, ki se uporabljajo za preklapljanje omrežne napetosti ali visokonapetostnih naprav.

Temeljna načela EWM

Tradicionalno se elektromagnetni releji uporabljajo kot del električnih (elektronskih) stikalnih krmilnih vezij. V tem primeru se namestijo neposredno na tiskana vezja ali v prosti položaj.

Splošna struktura naprave

Tokovi obremenitve uporabljenih izdelkov se običajno merijo od frakcij amp do 20 A ali več. Relejni tokokrogi so zelo razširjeni v elektronski praksi.

Naprave zelo različne konfiguracije, namenjene za vgradnjo na elektronska vezja ali neposredno kot ločeno nameščena naprava

Zasnova elektromagnetnega releja pretvarja magnetni tok, ki ga ustvari uporabljena AC / DC napetost, v mehansko silo. Zaradi pridobljene mehanske sile se izvaja kontrola kontaktne skupine.

Najpogostejša oblika je oblika izdelka, vključno z naslednjimi komponentami:

  • tuljava vzbujanja;
  • jekleno jedro;
  • podporno ohišje;
  • kontaktne skupine.

Jekleno jedro ima fiksni del, imenovan zibalnik, in gibljiv vzmetni del, ki se imenuje sidro.

Pravzaprav sidro dopolnjuje vezje magnetnega polja in zapira zračno režo med fiksno električno tuljavo in premično armaturo.

Podroben načrt: 1 - vzmetno stiskanje; 2 - kovinsko jedro; 3 - sidro; 4 - kontakt normalno zaprt; 5 - stik je običajno odprt; 6 - skupni stik; 7 - tuljava bakrene žice; 8 - rocker

Armatura se giblje na tečajih ali se prosto giblje pod delovanjem generiranega magnetnega polja. To zapira električne kontakte, pritrjene na ventil.

Praviloma se vzmet (vzmet) vzvratnega giba, ki se nahaja med nihalko in sidrom, vrne v začetni položaj, ko je tuljava releja v stanju brez napetosti.

Akcijski rele elektromagnetni sistem

Preprosta klasična zasnova EMR ima dva niza električno prevodnih kontaktov.

Na podlagi tega se uresničita dve državi kontaktne skupine:

  1. Običajno odprt stik.
  2. Običajno zaprt kontakt.

V skladu s tem je par kontaktov klasificiran kot normalno odprt (NO) ali v drugačnem stanju, normalno zaprt (NC).

Pri relejih z normalno odprtimi kontakti se stanje "zaprto" doseže le, ko vzbujevalni tok prehaja skozi induktivno tuljavo.

Ena od dveh možnosti za nastavitev privzete skupine stikov. Tukaj je v izklopljenem stanju "privzete" tuljave nastavljen normalno zaprt (zaprt) položaj

V drugem izvedbenem primeru ostane normalno zaprt položaj kontaktov konstanten, ko je vzbujevalni tok odsoten v krogotoku zavor. To pomeni, da se stikalni kontakti vrnejo v svoj normalni zaprt položaj.

Zato je treba izraze "normalno odprti" in "normalno zaprti" navesti v stanju električnih kontaktov, ko je rele releja brez napetosti, to pomeni, da je napajalna napetost releja izklopljena.

Skupine električnih kontaktnih relejev

Relejski kontakti so ponavadi predstavljeni z električno prevodnimi kovinskimi elementi, ki so v stiku drug z drugim in zapirajo vezje, ki deluje kot enostavno stikalo.

Ko so kontakti odprti, se upor med normalno odprtimi kontakti meri z visoko vrednostjo v megohmih. To ustvarja stanje odprtega tokokroga, ko je izključen tok toka v vezju tuljave.

Kontaktna skupina katerega koli elektromehanskega stikala v odprtem načinu ima upor več sto mega. Velikost tega upora je lahko pri različnih modelih nekoliko drugačna.

Če so kontakti zaprti, mora biti kontaktni upor teoretično ničelni - posledica kratkega stika.

Vendar pa ta pogoj ni vedno zabeležen. Kontaktna skupina vsakega posameznega releja ima določen kontaktni upor v "zaprtem" stanju. Takšna odpornost se imenuje stabilna.

Značilnosti prehoda tokov tokov

Za vgradnjo novega elektromagnetnega releja je kontaktna upornost vključitve označena z majhno vrednostjo, običajno manj kot 0, 2 Ohm.

Razlog je preprost: novi konici za zdaj ostajajo čisti, vendar se bo sčasoma odpornost na konico neizogibno povečala.

Na primer, za kontakte pod tokom 10 A, bo padec napetosti 0, 2 x 10 = 2 volta (Ohmov zakon). Od tu se izkaže - če je napajalna napetost, ki se uporablja za kontaktno skupino, 12 voltov, bo napetost obremenitve 10 voltov (12-2).

Če se kontaktni kovinski konici obrabijo in niso ustrezno zaščiteni pred visokimi induktivnimi ali kapacitivnimi obremenitvami, postane škoda zaradi učinka električnega obloka neizogibna.

Električni lok na enem od kontaktov elektromehanske stikalne naprave. To je eden od vzrokov za škodo v kontaktni skupini v odsotnosti ustreznih ukrepov.

Električni oblok - pri iskanju kontaktov - vodi do povečanja kontaktnega upora konic in posledično do fizičnih poškodb.

Če še naprej uporabljate rele v tem stanju, lahko kontaktni konici popolnoma izgubijo fizično lastnost stika.

Vendar pa obstaja resnejši dejavnik, ko zaradi poškodbe obloka kontakti na koncu zvarijo in ustvarijo kratkostične pogoje.

V takih primerih ni izključeno tveganje poškodb vezja, ki ga nadzoruje magnetni merilnik pretoka.

Torej, če je kontaktni upor povečan zaradi vpliva električnega obloka za 1 ohm, se padec napetosti med kontakti za isti tokovni tok poveča na 1 × 10 = 10 voltov DC.

Tukaj lahko velikost padca napetosti na kontaktih ni sprejemljiva za tokovni krog, zlasti pri delu z napajalnimi napetostmi 12-24 V.

Vrsta kontaktnega materiala za material

Da bi zmanjšali vpliv električnega obloka in visokih uporov, so kontaktni konici sodobnih elektromehanskih relejev izdelani ali prevlečeni z različnimi zlitinami na osnovi srebra.

Na ta način je mogoče bistveno podaljšati življenjsko dobo kontaktne skupine.

Konice kontaktnih plošč elektromehanskih naprav za preklapljanje. Tukaj so srebrno obloženi konici. Tovrstna obloga zmanjšuje škodljivi faktor.

V praksi je upoštevana uporaba naslednjih materialov, s katerimi se obdelujejo konice kontaktnih skupin elektromagnetnega (elektromehanskega) releja:

  • Ag - srebro;
  • AgCu - srebro-baker;
  • AgCdO - srebro-kadmijev oksid;
  • AgW - srebro-volfram;
  • AgNi - srebro-nikelj;
  • AgPd - srebro-paladij.

Povečanje življenjske dobe nosilcev kontaktnih skupin releja z zmanjšanjem števila električnih obločnih formacij se doseže s povezovanjem uporovno-kondenzatorskih filtrov, imenovanih tudi RC-lopute.

Ta elektronska vezja so povezana vzporedno s kontaktnimi skupinami elektromehanskih relejev. Zgornja napetost, ki jo opazimo v trenutku odpiranja kontaktov, s to raztopino se zdi varna.

Uporaba RC-blažilnikov lahko zavira električni lok, ki se oblikuje na kontaktnih konicah.

Tipična izvedba EMR stikov

Poleg klasičnih običajno odprtih (NO) in normalno zaprtih (NC) stikov mehanika relejskega preklapljanja prav tako predlaga klasifikacijo na podlagi dejanja.

Značilnosti izvedbe priključnih elementov

Konstrukcija releja elektromagnetnega tipa v tej izvedbi omogoča prisotnost enega ali več posameznih stikalnih stikov.

To je naprava, ki je tehnološko konfigurirana za izvedbo SPST - unipolarnega in enosmernega. Obstajajo tudi druge različice izvedbe.

Izvajanje stikov je označeno z naslednjim nizom okrajšav:

  • SPST (Single Pole Single Throw) - enopolni enosmerni;
  • SPDT (Single Pole Double Throw) - enopolno dvosmerno;
  • DPST (Double Pole Single Throw) - bipolarna enosmerna;
  • DPDT (dvojni pol) - bipolarna dvosmerna.

Vsak tak povezovalni element je označen kot "pol". Vsak od njih se lahko priključi ali ponastavi, hkrati pa se aktivira tuljava releja.

Razlike v uporabi naprav

Z vso preprostostjo oblikovanja elektromagnetnih stikal se v praksi uporabljajo te naprave.

Strokovnjaki zato ne priporočajo vzporednega povezovanja vseh relejnih stikov, da bi tako preklopili tokovni tokokrog z visokim tokom.

Na primer, priključite obremenitev na 10 A z vzporedno povezavo dveh kontaktov, od katerih je vsak zasnovan za tok 5 A.

Te razločljivosti namestitve so posledica dejstva, da kontakti mehanskih relejev nikoli ne zaprejo ali odprejo v enem trenutku.

Posledično bo eden od stikov v vsakem primeru preobremenjen. Tudi s kratkoročno preobremenitvijo je predčasna odpoved naprave v takšni povezavi neizogibna.

Nepravilno delovanje, kot tudi povezava releja zunaj uveljavljenih pravil za namestitev, se običajno konča s tem rezultatom. Znotraj je izgorela skoraj vsa vsebina.

Elektromagnetni izdelki se lahko uporabljajo v sestavi električnih ali elektronskih vezij z nizko porabo energije kot stikala za relativno visoke tokove in napetosti.

Vendar pa strogo ni priporočljivo prenašati različnih napetosti obremenitve skozi sosednje kontakte iste naprave.

Na primer, preklopite izmenično napetost 220 V in DC 24 V. Za vsako od možnosti vedno uporabite ločene izdelke, da zagotovite varnost.

Tehnike za zaščito pred obratno napetostjo

Pomembna podrobnost katerega koli elektromehanskega releja je tuljava. Ta del spada v razelektritev obremenitve z visoko induktivnostjo, saj ima navitje.

Vsaka tuljava, ki ima žico, ima neko impedanco, ki jo sestavljajo induktivnost L in upor R, tako da tvorita zaporedno vezje LR.

Ko tok teče skozi tuljavo, se ustvari zunanje magnetno polje. Ko se tok v tuljavi ustavi v načinu "izklop", se magnetni tok poveča (teorija transformacije) in pride do visoke povratne napetosti EMF (elektromotorna sila).

Ta inducirana vrednost povratne napetosti je lahko nekajkrat višja od preklopne napetosti.

V skladu s tem obstaja nevarnost poškodbe polprevodniških komponent, ki se nahajajo v bližini releja. Na primer, bipolarni ali poljski tranzistor, ki se uporablja za priključitev napetosti na relejsko tuljavo.

Možnosti vezij, ki zagotavljajo zaščito za polprevodniške krmilnike - bipolarne in poljske tranzistorje, mikrovezja, mikrokrmilnike

Eden od načinov za preprečevanje poškodb tranzistorja ali poljubne preklopne polprevodniške naprave, vključno z mikrokontrolerji, je povezati povratno pristransko diodo na krog releja.

Ko tok, ki teče skozi tuljavo takoj po izklopu, ustvari inducirano povratno EMF, ta povratna napetost odpre povratno pristransko diodo.

Prek polprevodnika se akumulirana energija odvaja, kar preprečuje poškodbe krmilnega polprevodnika - tranzistor, tiristor, mikrokontroler.

Pogosto je v polprevodnik vključen tudi:

  • diodni vztrajnik;
  • šantna dioda;
  • inverzna dioda.

Vendar pa med elementi ni velike razlike. Vsi opravljajo isto funkcijo. Poleg uporabe diod z obratno pristranskostjo se uporabljajo tudi druge naprave za zaščito polprevodniških komponent.

Iste verige RC-blažilnikov, kovinskih oksid varistorjev (MOV), zener diode.

Označevanje elektromagnetnih relejnih naprav

Tehnične oznake, ki vsebujejo delne informacije o napravah, so običajno označene neposredno na ohišju elektromagnetne stikalne naprave.

Takšna oznaka v obliki skrajšane okrajšave in numeričnega niza je podobna.

Vsaka elektromehanska stikalna naprava je tradicionalno označena. Na ohišju ali na ohišju je uporabljen tako niz znakov in številk, ki kažejo določene parametre

Primer označevanja ohišja elektromehanskih relejev:

RES32 RF4.500.335-01

Ta zapis pomeni: nizkotokovni elektromagnetni rele, serija 32, ki ustreza izvedbi v skladu z RF Passport4.500.335-01.

Vendar so takšne oznake redke. Pogosteje skrajšane različice najdemo brez izrecne navedbe GOST:

RES32 335-01

Šasija (na ohišju) naprave je označena z datumom izdelave in številko serije. Podrobnosti so v tehničnem listu izdelka. Vsaka naprava ali serija je opremljena s potnim listom.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Video pove veliko o tem, kako deluje elektromehanska preklopna elektronika. Natančnosti struktur, značilnosti povezav in druge podrobnosti so jasno označene:

Elektromehanski releji se že dolgo uporabljajo kot elektronske komponente. Vendar pa se ta vrsta preklopnih naprav lahko šteje za zastarele. Mehanske naprave vse bolj nadomeščajo sodobnejše naprave - povsem elektronske. Eden takih primerov so polprevodniški releji.

Imate kakšna vprašanja, ugotovite pomanjkljivosti ali pa obstajajo zanimiva dejstva o tem, kako postati, ki jih lahko delite z obiskovalci naše spletne strani? Prosimo, pustite svoje komentarje, postavite vprašanja, delite svoje izkušnje v bloku za komunikacijo po članku.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija: