Elektromágneses relé: eszköz, típusok, jelölés, csatlakozás és beállítás

Az elektromos jelek megfelelő fizikai mennyiségre történő átalakítása - mozgás, erő, hang, stb. Hajtások segítségével történik. A meghajtót átalakítónak kell minősíteni, mivel ez a készülék egyfajta fizikai mennyiséget vált át egy másikra.

A meghajtót általában alacsony feszültségű parancsjel aktiválja vagy vezérli. Ezenkívül bináris vagy folyamatos eszközként van besorolva a stabil állapotok száma alapján. Tehát az elektromágneses relé egy bináris meghajtó, figyelembe véve két meglévő stabil állapotot: be - ki.

A jelen cikkben részletesen tárgyaljuk az elektromágneses relé működési elveit és a készülékek alkalmazási körét.

A meghajtó alapjai

A "relé" kifejezés olyan eszközökre jellemző, amelyek két vagy több pont közötti elektromos kapcsolatot biztosítanak egy vezérlőjel segítségével.

Az elektromágneses relé (EMR) legelterjedtebb és legelterjedtebb típusa az elektromechanikus kialakítás.

A berendezés alapvető vezérlési rendszere mindig lehetővé teszi a be- és kikapcsolást. Ennek legegyszerűbb módja az áramköri kapcsolók használata.

A manuális műveleti kapcsolók vezérlésére, de hátrányai vannak. Nyilvánvaló hátrányuk az, hogy fizikai eszközökkel, azaz manuálisan „be” vagy „letiltva” állapotok vannak.

A kézi kapcsolók általában nagy méretű, lassú mozgásúak, amelyek képesek kis áramok átváltására.

Eközben az elektromágneses reléket elsősorban elektromosan vezérelt kapcsolók képviselik. Az eszközök különböző formájúak, méreteik és a névleges teljesítmény szintjével vannak osztva. Alkalmazásuk lehetőségei kiterjedtek.

Az ilyen eszközök, amelyek egy vagy több érintkezős párral vannak ellátva, egyetlen nagyobb szerkezetűek lehetnek tápfeszültség-működtetők - kontaktorok, amelyeket a hálózati feszültség vagy a nagyfeszültség kapcsolására használnak eszközöket.

Az EWM alapelvei

Hagyományosan az elektromágneses relék elektromos (elektronikus) kapcsolási vezérlő áramkörök részeként használatosak. Ebben az esetben közvetlenül a nyomtatott áramköri lapokra vagy szabad helyzetbe kerülnek.

Az eszköz általános szerkezete

A felhasznált termékek terhelési áramerősségét általában 20 A vagy annál nagyobb frakciókból mérjük. A relé áramkörök elterjedtek az elektronikus gyakorlatban.

Az elektromágneses relé kialakítása az alkalmazott AC / DC feszültség által létrehozott mágneses fluxust mechanikai erővé alakítja. A kapott mechanikai erőnek köszönhetően a kontaktuscsoport vezérlése történik.

A leggyakoribb kialakítás a termék alakja, beleértve a következő összetevőket:

• gerjesztő tekercs;
• acélmag;
• alátámasztó alváz;
• kapcsolattartó csoport.

Az acélmagnak van egy fix része, amelyet rockernek neveznek, és egy mozgatható rugós rész, amelyet horgonynak neveznek.

Tény, hogy a horgony kiegészíti a mágneses mező áramkört, lezárva a rögzített elektromos tekercs és a mozgó armatúra közötti légrést.

Az armatúra zsanérokon mozog vagy szabadon forog a generált mágneses mező hatására. Ez bezárja a szelephez csatlakoztatott elektromos érintkezőket.

Általában a hátrameneti rugó rugója (rugó), amely a rocker és a horgony között helyezkedik el, visszaadja az érintkezőket a kezdeti helyzetbe, amikor a relé tekercs feszültségmentes állapotban van.

Működési relé elektromágneses rendszer

Az egyszerű, klasszikus EMR kialakításnak két villamosan vezető érintkezője van.

Ennek alapján a kapcsolattartó csoport két állapota realizálódik:

1. Általában nyitott kapcsolat.
2. Normál esetben zárt érintkező.

Ennek megfelelően egy érintkezős pár normálisan nyitott (NO), vagy más állapotban van, általában zárt (NC).

A normálisan nyitott érintkezővel rendelkező relék esetében a "zárt" állapot csak akkor érhető el, ha a gerjesztési áram egy induktív tekercsen halad át.

Egy másik kiviteli alakban az érintkezők normálisan zárt pozíciója állandó marad, amikor a gerjesztőáram hiányzik a tekercskörben. Ez azt jelenti, hogy a kapcsolóérintkezők visszatérnek normál zárt helyzetükbe.

Ezért a „normálisan nyitott” és a „normál zárt” kifejezéseket az elektromos érintkezők állapotára kell utalni, amikor a relé tekercs feszültségmentes, azaz a relé tápfeszültsége ki van kapcsolva.

Elektromos érintkező relé csoportok

A reléérintkezőket általában elektromosan vezető fémelemek képviselik, amelyek egymással érintkeznek, és az áramkört egy egyszerű kapcsolóként zárják.

Amikor az érintkezők nyitva vannak, a normálisan nyitott érintkezők közötti ellenállást nagy megohm értékkel mérjük. Ez nyitott áramkör állapotot teremt, amikor a tekercsáramkörben az áram áthaladása kizárt.

Ha az érintkezők zárva vannak, az érintkezési ellenállásnak elméletileg nullának kell lennie - egy rövidzárlat eredménye.

Ez a feltétel azonban nem mindig szerepel. Az egyes relék érintkezési csoportja bizonyos "zárt" állapotú érintkezési ellenállással rendelkezik. Az ilyen ellenállást állandónak nevezik.

A terhelési áramok áthaladásának jellemzői

Az új elektromágneses relé telepítésének gyakorlata érdekében a befogadási ellenállást kis érték jellemzi, rendszerint kisebb, mint 0,2 Ohm.

Az ok egyszerű: új tippek tiszták maradnak most, de az idő múlásával a csúcsellenállás elkerülhetetlenül megnő.

Például 10 A áram alatt lévő érintkezők esetében a feszültségesés 0,2 x 10 = 2 volt (Ohm törvény). Innen kiderül, hogy - ha a kontaktuscsoporthoz tartozó tápfeszültség 12 volt, akkor a terhelés feszültsége 10 volt (12-2).

Ha az érintkezőfém kopás, nem megfelelően védve van a magastól induktív vagy kapacitív terhelések, elkerülhetetlen, hogy az elektromos hatások által okozott kár ív.

Elektromos ívszikrázás az érintkezőknél - a csúcsok érintkezési ellenállásának és következésképpen a fizikai károsodáshoz vezet.

Ha továbbra is használja a relét ebben az állapotban, a kontaktuscsúcsok teljesen elveszítik a kapcsolat fizikai tulajdonságait.

Súlyosabb tényező azonban, ha az ívkárosodás következtében az érintkezők végül hegesztenek, és rövidzárlatot hoznak létre.

Ilyen helyzetekben nem zárható ki az áramkör károsodásának kockázata, amelyet a mágneses áramlásmérő felügyel.

Tehát, ha az érintkező ellenállás az elektromos ív hatásától 1 ohm-kal nő, akkor az azonos terhelésáramú érintkezők közötti feszültségesés 1 × 10 = 10 voltos DC-re növekszik.

Itt az érintkezőknél a feszültségesés nagysága elfogadhatatlan lehet a terhelési áramkör számára, különösen 12-24 V tápfeszültség esetén.

Az anyag érintkező relé típusa

Az elektromos ív és a nagy ellenállás hatásának csökkentése érdekében a modern elektromechanikus relék érintkezőcsúcsai különféle ezüst alapú ötvözetekkel készülnek vagy vannak bevonva.

Ily módon lehetőség van a kapcsolattartó csoport élettartamának jelentős meghosszabbítására.

A gyakorlatban a következő anyagok használatát jegyezzük meg, amelyekkel az elektromágneses (elektromechanikus) relé érintkezőcsoportjainak csúcsai feldolgozásra kerülnek:

• Ag - ezüst;
• AgCu - ezüst-réz;
• AgCdO - ezüst-kadmium-oxid;
• AgW - ezüst-volfrám;
• AgNi - ezüst-nikkel;
• AgPd - ezüst-palládium.

Növelje a relék érintkezőcsoportjainak élettartamát a képződmények számának csökkentésével elektromos ív, úgy érhető el, hogy az ellenállás-kondenzátor szűrőket összekapcsoljuk RC csillapítók.

Ezek az elektronikus áramkörök párhuzamosan kapcsolódnak az elektromechanikus relék érintkezőcsoportjaihoz. Úgy tűnik, hogy ez a megoldás az érintkezők nyitásának pillanatában megfigyelt feszültségcsúcs biztonságosan rövid.

Az RC-lengéscsillapítók használata elnyomhatja az elektromos íveket, amelyek az érintkezési csúcsokon vannak kialakítva.

Az EMR kapcsolatok tipikus végrehajtása

A klasszikus, normálisan nyitott (NO) és normál zárt (NC) érintkezőkön kívül a relé-kapcsolás mechanikája is az akció alapján történő besorolást javasolja.

Az összekötő elemek végrehajtásának jellemzői

Az elektromágneses típusú relé kialakítása ebben a kiviteli alakban lehetővé teszi egy vagy több egyedi kapcsoló érintkező jelenlétét.

A kapcsolatok végrehajtását az alábbi rövidítések jellemzik:

• SPST (Single Pole Single Throw) - unipoláris egyirányú;
• SPDT (egypólusú kettős dobás) - unipoláris kétirányú;
• DPST (Double Pole Single Throw) - kétirányú egyirányú;
• DPDT (Dupla pólusú kettős dobás) - Bipoláris kétirányú.

Minden ilyen összekötő elemet „pólusnak” nevezzük. Ezek bármelyike ​​csatlakoztatható vagy visszaállítható, ezzel egyidejűleg aktiválva a relé tekercset.

Eszközök alkalmazásának finomságai

Az elektromágneses kapcsolók tervezésének minden egyszerűségével ezeknek az eszközöknek a gyakorlása során van néhány finomság.

Így a szakértők kategorikusan nem javasolják az összes reléérintkező párhuzamos csatlakoztatását, hogy a terhelési áramkört nagy árammal kapcsolják.

Például csatlakoztassa a terhelést 10 A-ra két érintkező párhuzamos csatlakozásával, amelyek mindegyike 5 A áramra van tervezve.

Ezek a telepítés finomságai abból adódnak, hogy a mechanikus relék érintkezői soha nem zárnak vagy nyitnak egyetlen pillanat alatt sem.

Ennek eredményeképpen az egyik névjegy minden esetben túlterhelt lesz. És még a rövid távú túlterhelés esetén is elkerülhetetlen az eszköz ilyen idő előtti meghibásodása.

Az elektromágneses termékeket alacsony energiafogyasztású elektromos vagy elektronikus áramkörök összetételében használhatjuk kapcsolóként viszonylag nagy áramok és feszültségek számára.

Mindazonáltal szigorúan nem ajánlott különböző terhelési feszültségeket átadni ugyanazon eszköz szomszédos érintkezői között.

Például a 220 V és a DC 24 V váltakozó áramú feszültség kapcsolása. A biztonság biztosítása érdekében minden opcióhoz mindig külön termékeket kell használnia.

Fordított feszültség védelmi technikák

Az elektromechanikus relék jelentős része a tekercs. Ez a rész egy nagy induktivitással rendelkező teher kiömléséhez tartozik, mivel sebes tekercseléssel rendelkezik.

Bármilyen drótkötésű tekercsnek van némi impedanciája, amely az L induktivitásból és az R ellenállásból áll, és így egy LR sorozatú áramkört alkot.

Ahogy az áram áthalad a tekercsen, külső mágneses mező jön létre. Amikor a tekercsben lévő áram "kikapcsolt" üzemmódban áll meg, a mágneses fluxus megnő (transzformációs elmélet) és nagy fordított feszültségű EMF (elektromotoros erő) fordul elő.

A fordított feszültség indukált értéke többszöröse lehet a kapcsolási feszültségnél.

Ennek megfelelően fennáll a veszélye annak, hogy bármely, a relé közelében található félvezető alkatrész károsodhat. Például egy bipoláris vagy terepi hatású tranzisztor, amelyet a relé tekercs feszültségének alkalmazására használnak.

Az egyik módja annak, hogy megakadályozzuk a tranzisztor vagy bármilyen kapcsoló félvezető károsodását az eszközök, beleértve a mikrokontrollert is, a fordított torzítású dióda és a tekercsáramkör csatlakoztatásának lehetősége relét.

Amikor a tekercsen átáramló áram közvetlenül a kioldás után indukált fordított EMF-et generál, ez a fordított feszültség megnyitja a fordított torzított diódát.

A félvezetőn keresztül a felhalmozódott energia eloszlik, ami megakadályozza a vezérlő félvezető károsodását - a tranzisztort, a tirisztort, a mikrokontrollert.

Gyakran szerepel a tekercskör félvezetője is:

• dióda lendkerék;
• shunt dióda;
• fordított dióda.

Az elemek között azonban nincs sok különbség. Mindannyian ugyanazt a funkciót végzik. A fordított irányú diódák mellett más eszközöket is használnak a félvezető elemek védelmére.

Ugyanaz a lánc RC-csillapító, fém-oxid varisztor (MOV), zener dióda.

Az elektromágneses relé eszközök jelölése

A technikai megnevezések, amelyek részleges információkat tartalmaznak az eszközökről, általában közvetlenül az elektromágneses kapcsolóeszköz alvázán jelennek meg.

Ilyen megjelölés rövidített rövidítés és numerikus készlet formájában néz ki.

Példa az elektromechanikus relék esetjelölésére:

RES32 RF4.500.335-01

Ez a rekord a következő: alacsony áramú elektromágneses relé, 32 sorozat, amely megfelel az RF Passport4.500.335-01 szerinti végrehajtásnak.

Az ilyen megnevezések azonban ritkák. Gyakran rövidített változatok találhatók a GOST kifejezett megjelölése nélkül:

RES32 335-01

A készülék alváza (az esetnél is) a gyártási dátummal és a tételszámmal van jelölve. A részleteket a termék műszaki adatlapja tartalmazza. Minden eszközt vagy köteget egy útlevéllel egészítenek ki.

Következtetések és hasznos videó a témáról

A videó sokat mesél az elektromechanikus kapcsoló elektronika működéséről. A szerkezetek finomságai, a kapcsolatok jellemzői és egyéb részletek egyértelműen megjelennek:

Az elektronmechanikus reléket hosszú ideig használják elektronikus alkatrészként. Az ilyen típusú kapcsolóberendezések azonban elavultnak tekinthetők. A mechanikus eszközöket egyre inkább modern eszközök váltják fel - tisztán elektronikus eszközöket. Az egyik ilyen példa szilárdtest relé.

Kérdése van, hiányosságok merültek fel, vagy érdekes tények merülnek fel azzal kapcsolatban, hogy melyik webhely látogatói megoszthatók? Kérjük, hagyja meg észrevételeit, kérdéseket tegyen fel, ossza meg tapasztalatait a cikkben szereplő kommunikációs blokkban.