Elektromagnetisk relæ: enhed, typer, mærkning, tilslutning og justering

Omdannelsen af ​​elektriske signaler til den tilsvarende fysiske mængde - bevægelse, kraft, lyd osv. Udføres ved hjælp af drev. Drevet skal klassificeres som en transducer, da denne enhed ændrer en type fysisk mængde til en anden.

Drevet aktiveres eller kontrolleres normalt af et lavspændings-kommandosignal. Det er desuden klassificeret som en binær eller kontinuerlig enhed baseret på antallet af stabile tilstande. Så det elektromagnetiske relæ er et binært drev, i betragtning af to eksisterende stabile tilstande: on-off.

I den foreliggende artikel diskuteres principperne for driften af ​​det elektromagnetiske relæ og anvendelsesområdet for indretningerne i detaljer.

Grundlæggende om drevet

Betegnelsen "relæ" er karakteristisk for anordninger, der tilvejebringer elektrisk forbindelse mellem to eller flere punkter ved hjælp af et styresignal.

Den mest almindelige og udbredte type elektromagnetisk relæ (EMR) er et elektromekanisk design.

Ordningen med grundlæggende kontrol over alt udstyr giver altid mulighed for at tænde og slukke. Den nemmeste måde at gøre dette på er at bruge strømafbryderkontakterne.

Manuelle aktionsafbrydere kan bruges til at styre, men har ulemper. Deres åbenlyse ulempe er indstillingen af ​​stater "på" eller "handicappede" med fysiske midler, det vil sige manuelt.

Manuel koblingsanordninger er som regel stor størrelse, langsom bevægelse, der er i stand til at skifte små strømme.

I mellemtiden er elektromagnetiske relæer hovedsageligt repræsenteret af elektrisk styrede kontakter. Enheder har forskellige former, dimensioner og er divideret med niveauet af nominel effekt. Mulighederne for deres ansøgning er omfattende.

Sådanne indretninger, der er udstyret med et eller flere par kontakter, kan indbefattes i en enkelt struktur af større Effekt aktuatorer - kontaktorer, der bruges til at skifte netspænding eller højspænding enheder.

Grundlæggende principper for EWM

Traditionelt anvendes elektromagnetiske relæer som led i elektriske (elektroniske) omskifterstyringskredsløb. I dette tilfælde installeres de enten direkte på trykte kredsløb eller i fri position.

Generel struktur af enheden

Laststrømmene for de anvendte produkter måles normalt fra fraktioner med en forstærker til 20 A eller mere. Relæ kredsløb er udbredt i elektronisk praksis.

Designet af det elektromagnetiske relæ konverterer den magnetiske flux, der er skabt af den anvendte AC / DC spænding til mekanisk kraft. På grund af den opnåede mekaniske kraft udføres kontrollen af ​​kontaktgruppen.

Det mest almindelige design er produktets form, herunder følgende komponenter:

• excitationsspole;
• stål kerne;
• støtte chassis;
• kontaktgruppe.

Stålkernen har en fast del, kaldet en vippe og en bevægelig fjederbelastet del, kaldet et anker.

Faktisk supplerer ankeret magnetfelt kredsløbet, lukker luftspalte mellem den faste elektriske spole og den bevægelige armatur.

Armaturen bevæges på hængsler eller roterer frit under virkningen af ​​det genererede magnetfelt. Dette lukker de elektriske kontakter, der er fastgjort til ventilen.

Som regel vender foråret (fjederen) af det tilbagevendende slag mellem klaperen og ankeret kontakterne til startpositionen, når relæspolen er i deaktiveret tilstand.

Action relæ elektromagnetisk system

En simpel klassisk EMR-design har to sæt elektrisk ledende kontakter.

Baseret på dette realiseres to tilstande i kontaktgruppen:

1. Normalt åben kontakt.
2. Normalt lukket kontakt.

Følgelig er et par kontakter klassificeret som normalt åbne (NO) eller er i en anden tilstand, normalt lukket (NC).

Til relæer med normalt åbne kontakter opnås tilstanden "lukket" kun, når excitationsstrømmen passerer gennem en induktiv spole.

I en anden udførelsesform forbliver den normalt lukkede position af kontakterne konstant, når excitationsstrømmen er fraværende i spiralkredsløbet. Det vil sige, at kontakterne vender tilbage til deres normale lukkede position.

Derfor bør udtrykkene "normalt åben" og "normalt lukket" henvises til tilstanden af ​​de elektriske kontakter, når relæspolen er slukket, dvs. relæets forsyningsspænding er slukket.

Elektriske kontaktrelægrupper

Relækontakter er normalt repræsenteret af elektrisk ledende metalelementer, som er i kontakt med hinanden, lukker kredsløbet og virker som en simpel omskifter.

Når kontakterne er åbne, måles modstanden mellem normalt åbne kontakter med en høj værdi i megohm. Dette skaber en åben kredsløbstilstand, når strømstrømmen i spolekredsløbet er udelukket.

Hvis kontakterne er lukket, skal kontaktmodstanden teoretisk være nul - resultatet af en kortslutning.

Denne betingelse er dog ikke altid bemærket. Kontaktgruppen for hvert enkelt relæ har en vis kontaktmodstand i "lukket" tilstand. Sådan modstand kaldes stabil.

Egenskaber ved passage af belastningsstrømme

Til udøvelse af installation af et nyt elektromagnetisk relæ er indgangskontaktens modstandsevne markeret med en lille værdi, sædvanligvis mindre end 0,2 ohm.

Årsagen er enkel: Nye tips forbliver rene for nu, men over tid vil tipresistensen uundgåeligt øge.

For kontakter med en strøm på 10 A vil spændingsfaldet f.eks. Være 0,2 x 10 = 2 volt (Ohm's lov). Herfra viser det sig - hvis forsyningsspændingen til kontaktgruppen er 12 volt, vil spændingen for belastningen være 10 volt (12-2).

Når kontaktmetalspidser er slidte, er de ikke ordentligt beskyttede mod høje induktive eller kapacitive belastninger, bliver det uundgåeligt at skade fra virkningen af ​​elektrisk bue.

Elektrisk bue - gnister ved kontakterne - fører til en stigning i kontaktmodstanden af ​​spidserne og følgelig til fysisk skade.

Hvis du fortsætter med at bruge relæet i denne tilstand, kan kontakttipene helt tabe kontaktens fysiske egenskaber.

Men der er en mere alvorlig faktor, når der som følge af en bueskader svejser kontakterne efterhånden, hvilket skaber kortslutningsforhold.

I sådanne tilfælde er risikoen for skader på kredsløbet, som overvåges af magnetstrømningsmåleren, ikke udelukket.

Så hvis kontaktmodstanden stiger fra indflydelsen af ​​en elektrisk lysbue med 1 ohm, stiger spændingsfaldet over kontakterne for den samme belastningsstrøm til 1 × 10 = 10 volt DC.

Her kan størrelsen af ​​spændingsfaldet ved kontakterne være uacceptabelt for belastningskredsløbet, især når der arbejdes med forsyningsspændinger på 12-24 V.

Type materiale kontakt relæ

For at reducere indflydelsen fra en elektrisk lysbue og høje modstande er kontakttipsene for moderne elektromekaniske relæer lavet eller belagt med forskellige sølvbaserede legeringer.

På denne måde er det muligt at udvide kontaktgruppens levetid betydeligt.

I praksis bemærkes brugen af ​​følgende materialer, hvorved tipene af kontaktgrupperne i et elektromagnetisk (elektromekanisk) relæ behandles:

• Ag - sølv;
• AgCu - sølv-kobber;
• AgCdO - sølv-cadmiumoxid;
• AgW - sølv-wolfram;
• AgNi - sølv-nikkel;
• AgPd - sølv-palladium.

Forøg levetiden for tip af kontaktgrupper af relæer ved at reducere antallet af formationer elektrisk lysbue, opnås ved at forbinde modstandskondensatorfiltre, også kaldet RC spjæld.

Disse elektroniske kredsløb er forbundet parallelt med kontaktgrupperne for elektromekaniske relæer. Spændingstoppen, som observeres i det øjeblik, hvor kontakterne åbnes, synes med denne løsning at være sikkert kort.

Brug af RC-dæmpere kan undertrykke den elektriske lysbue, som dannes på kontakttipene.

Typisk udførelse af EMR-kontakter

Ud over de klassiske normalt åbne (NEJ) og normalt lukkede (NC) kontakter, foreslår mekanikken for relækobling også klassificering baseret på handlingen.

Funktioner med udførelse af forbindelseselementer

Udformningen af ​​det elektromagnetiske relæ i denne udførelsesform muliggør tilstedeværelsen af ​​en eller flere individuelle kontaktkontakter.

Udførelsen af ​​kontakter er kendetegnet ved følgende sæt forkortelser:

• SPST (Single Pole Single Throw) - unipolar ensrettet;
• SPDT (Single Pole Double Throw) - unipolar tovejs
• DPST (Double Pole Single Throw) - bipolar ensrettet
• DPDT (Double Pole Double Throw) - Bipolar tovejs.

Hvert sådant forbindelseselement betegnes som en "pol". Enhver af dem kan tilsluttes eller nulstilles samtidig med at relæspolen aktiveres.

Finesser af anvendelse af enheder

Med al den enkle udformning af elektromagnetiske omskiftere er der nogle finesser i praksis med at bruge disse enheder.

Således anbefaler eksperter ikke kategorisk at forbinde alle relækontakter parallelt for at skifte belastningskredsløbet med en høj strøm på denne måde.

Forbind forbindelsen til 10 A ved parallel tilslutning af to kontakter, der hver især er konstrueret til en strøm på 5 A.

Disse finesser ved installation skyldes det faktum, at kontakterne til mekaniske relæer aldrig lukker eller åbnes på et enkelt tidspunkt.

Som et resultat vil en af ​​kontakterne overbelastes under alle omstændigheder. Og selv med den kortsigtede overbelastning er en for tidlig fejl i enheden i en sådan forbindelse uundgåelig.

Elektromagnetiske produkter kan anvendes i sammensætningen af ​​elektriske eller elektroniske kredsløb med lavt energiforbrug som omskiftere til relativt høje strømme og spændinger.

Det anbefales dog ikke at overføre forskellige belastningsspændinger gennem tilgrænsende kontakter på samme enhed.

For eksempel, skift AC-spænding på 220 V og DC 24 V. Du bør altid bruge separate produkter for hver af mulighederne for at sikre sikkerhed.

Reverse Voltage Protection Techniques

En vigtig detalje af ethvert elektromekanisk relæ er spolen. Denne del hører til udladning af en belastning med høj induktans, da den har en sårvikling.

Enhver trådviklet spole har en vis impedans, der består af induktans L og modstand R, og danner således et seriekredsløb LR.

Når strømmen strømmer gennem spolen, oprettes et eksternt magnetfelt. Når strømmen i spolen stopper i "off" -tilstanden, stiger den magnetiske flux (transformationsteori), og der opstår en højspændings-EMF (elektromotorisk kraft).

Denne inducerede værdi af reversspændingen kan være flere gange højere end koblingsspændingen.

Følgelig er der risiko for skade på halvlederkomponenter placeret i nærheden af ​​relæet. For eksempel bruges en bipolar eller felt effekt transistor til at anvende spænding til en relæspole.

En måde at forhindre beskadigelse på en transistor eller en hvilken som helst omskifter halvleder enheder, herunder mikrocontrollere, er muligheden for at forbinde en omvendt forudindtaget diode til et spiral kredsløb relæ.

Når strømmen strømmer gennem spolen umiddelbart efter tripping, genererer en induceret omvendt EMF, åbner denne omvendte spænding den omvendte forspændte diode.

Gennem halvlederen fjernes den akkumulerede energi, hvilket forhindrer skade på kontrol halvleder - transistoren, tyristoren, mikrocontrolleren.

Ofte indbefattet i spiral kredsløb er halvleder også kaldet:

• diode svinghjul;
• shunt diode;
• inverteret diode.

Der er dog ikke meget forskel på elementerne. De udfører alle de samme funktioner. Udover brugen af ​​dioder med omvendt bias anvendes andre enheder til at beskytte halvlederkomponenterne.

De samme kæde RC-dæmpere, metaloxidvaristorer (MOV), zener-dioder.

Mærkning af elektromagnetiske relæapparater

Tekniske betegnelser, der bærer delvis information om enheder, angives normalt direkte på chassiset af en elektromagnetisk omskifterenhed.

Sådan betegnelse i form af forkortet forkortelse og numerisk sæt ligner.

Eksempel på tilfælde af mærkning af elektromekaniske relæer:

RES32 RF4.500.335-01

Denne rekord står for: lavspændingselektromagnetisk relæ, 32 serier, svarende til udførelsen i henhold til RF Passport4.500.335-01.

Sådanne betegnelser er dog sjældne. Oftere forkortede versioner findes uden udtrykkelig angivelse af GOST:

RES32 335-01

Også chassiset (på sagen) på enheden er mærket med fremstillingsdato og batchnummer. Nærmere oplysninger findes i det tekniske datablad for produktet. Hver enhed eller batch er afsluttet med et pas.

Konklusioner og brugbar video om emnet

Videoen fortæller meget om, hvordan elektromekanisk koblingselektronik fungerer. Finesserne af strukturer, funktioner ved forbindelser og andre detaljer er tydeligt markeret:

Elektromekaniske relæer i ganske lang tid bruges som elektroniske komponenter. Denne type af omskifterenheder kan imidlertid betragtes som forældet. Mekaniske enheder bliver i stigende grad erstattet af mere moderne enheder - rent elektroniske. Et sådant eksempel er solid state relæ.

Har du spørgsmål, fundet mangler eller er der interessante fakta om emnet for at blive som du kan dele med besøgende på vores hjemmeside? Venligst send dine kommentarer, still spørgsmål, del din erfaring i blokken til kommunikation under artiklen.