Elektromagnētiskais relejs: ierīce, veidi, marķēšana, pieslēgšana un regulēšana

Elektrisko signālu pārveidošana par atbilstošu fizisko daudzumu - kustību, spēku, skaņu utt. Tiek veikta ar disku palīdzību. Diskdzinis jāklasificē kā pārveidotājs, jo šī ierīce maina viena veida fizisko daudzumu uz citu.

Disku parasti aktivizē vai vada zemsprieguma komandas signāls. Tas ir papildus klasificēts kā bināra vai nepārtraukta ierīce, pamatojoties uz stabilu stāvokļu skaitu. Tātad elektromagnētiskais relejs ir binārs disks, ņemot vērā divus esošos stabilos stāvokļus: ieslēgts.

Šajā rakstā detalizēti aplūkoti elektromagnētiskā releja darbības principi un ierīču lietošanas joma.

Diska pamati

Termins "relejs" ir raksturīgs ierīcēm, kas nodrošina elektrisko savienojumu starp diviem vai vairākiem punktiem, izmantojot vadības signālu.

Visbiežāk izmantotais elektromagnētiskais relejs (EMR) ir elektromehāniskais dizains.

Visu iekārtu pamatkontroles shēma vienmēr nodrošina iespēju ieslēgt un izslēgt. Vienkāršākais veids, kā to izdarīt, ir izmantot jaudas bloķēšanas slēdžus.

Manuālās darbības slēdži var tikt izmantoti, lai kontrolētu, bet tiem ir trūkumi. Viņu acīmredzams trūkums ir to, ka valstis ar fiziskiem līdzekļiem, ti, manuāli, tiek iestatītas uz “ieslēgtas” vai “izslēgtas”.

Manuālās komutācijas ierīces parasti ir lielas, lēnas kustības, kas spēj pārslēgt nelielas strāvas.

Tikmēr elektromagnētiskos relejus galvenokārt pārstāv elektriski vadāmi slēdži. Ierīcēm ir dažādas formas, izmēri un tās ir sadalītas ar nominālo jaudu. To izmantošanas iespējas ir plašas.

Šādas ierīces, kas aprīkotas ar vienu vai vairākiem kontaktu pāriem, var tikt iekļautas vienā lielākā struktūrā jaudas pievadi - kontakti, ko izmanto tīkla sprieguma vai augstsprieguma pārslēgšanai ierīces.

EWM pamatprincipi

Tradicionāli elektromagnētiskā tipa releji tiek izmantoti kā daļa no elektriskajām (elektroniskajām) komutācijas shēmām. Tādā gadījumā tie tiek uzstādīti tieši uz drukātajām shēmām vai brīvā pozīcijā.

Ierīces vispārējā struktūra

Izmantoto produktu slodzes strāvas parasti mēra no frakcijām, kas ir līdz 20 A vai vairāk. Releju shēmas ir plaši izplatītas elektroniskajā praksē.

Elektromagnētiskā releja konstrukcija pārveido izmantotā maiņstrāvas / līdzstrāvas sprieguma radīto magnētisko plūsmu uz mehānisku spēku. Sakarā ar iegūto mehānisko spēku tiek veikta kontaktu grupas kontrole.

Visbiežāk sastopamais dizains ir produkta forma, ieskaitot šādus komponentus:

• ierosmes spole;
• tērauda serdeņi;
• atbalsta šasija;
• kontaktu grupu.

Tērauda kodolam ir fiksēta daļa, ko sauc par rokeri, un kustīgu atsperu daļu, ko sauc par enkuru.

Faktiski enkurs papildina magnētiskā lauka ķēdi, aizverot gaisa spraugu starp fiksēto elektrisko spoli un kustīgo armatūru.

Armatūra pārvietojas uz eņģēm vai brīvi rotē radītā magnētiskā lauka darbībā. Tas aizver elektriskos kontaktus, kas pievienoti vārstam.

Parasti atsperes gājiena atsperi (atsperes), kas atrodas starp rokturi un enkuru, atgriež kontaktus sākotnējā stāvoklī, kad releja spole ir deaktivizētā stāvoklī.

Darbības releja elektromagnētiskā sistēma

Vienkāršam klasiskajam EMR dizainam ir divi elektriski vadoši kontakti.

Pamatojoties uz to, tiek īstenotas divas kontaktgrupas valstis:

1. Parasti atvērts kontakts.
2. Parasti slēgts kontakts.

Attiecīgi kontaktu pāris tiek klasificēts kā parasti atvērts (NO) vai, ja tas atrodas citā stāvoklī, parasti ir slēgts (NC).

Relejiem ar normāli atvērtiem kontaktiem stāvoklis "aizvērts" tiek sasniegts tikai tad, ja ierosmes strāva iet caur induktīvo spoli.

Citā variantā kontaktpersonu normāli aizvērtais stāvoklis paliek nemainīgs, kad virpošanas ķēdē nav ierosmes strāvas. Tas nozīmē, ka slēdža kontakti atgriežas normālā slēgtā stāvoklī.

Tāpēc terminu “normāli atvērts” un “parasti aizvērts” jēdziens jānorāda uz elektrisko kontaktu stāvokli, kad releja spole ir izslēgta, tas ir, releja barošanas spriegums ir izslēgts.

Elektriskās kontakttīklu grupas

Releja kontaktus parasti pārstāv elektriski vadoši metāla elementi, kas ir saskarē ar otru, aizverot ķēdi, rīkojoties kā vienkāršs slēdzis.

Kad kontakti ir atvērti, pretestība starp normāli atvērtiem kontaktiem tiek mērīta ar augstu vērtību megahmos. Tas rada atvērtu ķēžu stāvokli, kad strāvas padeve spoles kontūrā nav izslēgta.

Ja kontakti ir aizvērti, kontaktu pretestībai teorētiski jābūt nullei - īssavienojuma rezultātam.

Tomēr šis nosacījums ne vienmēr tiek atzīmēts. Katra atsevišķa releja kontaktgrupai ir noteikta pretestība "slēgtā" stāvoklī. Šādu pretestību sauc par stabilu.

Kravas strāvas pārejas iezīmes

Jaunā elektromagnētiskā releja uzstādīšanas praksē iekļaušanas pretestība ir atzīmēta ar nelielu vērtību, parasti mazāku par 0,2 omiem.

Iemesls ir vienkāršs: jauni padomi šobrīd ir tīri, bet laika gaitā pretestība galam neizbēgami palielināsies.

Piemēram, kontaktiem ar strāvu 10 A, sprieguma kritums būs 0,2 x 10 = 2 volti (Oma likums). No šejienes izrādās - ja kontaktgrupai pieslēgtais barošanas spriegums ir 12 volti, tad slodzes spriegums būs 10 volti (12-2).

Kad kontaktmetāla uzgaļi nodilst, nav pareizi aizsargāti no augstiem induktīvās vai kapacitatīvās slodzes, tas kļūst neizbēgami, ka kaitējums elektriskās iedarbības rezultātā loka.

Elektriskā loka dzirkstīšana kontaktos - palielina galu kontaktu pretestību un līdz ar to arī fiziskos bojājumus.

Ja turpināsit izmantot releju šādā stāvoklī, kontaktu padomi var pilnībā zaudēt kontakta fizisko īpašību.

Bet ir nopietnāks faktors, kad loka bojājumu rezultātā kontaktus galu galā metina, radot īssavienojuma apstākļus.

Šādos gadījumos netiek izslēgts ķēdes bojājuma risks, ko kontrolē magnētiskais plūsmas mērītājs.

Tātad, ja kontakta pretestība palielinās no elektriskās loka ietekmes uz 1 omu, sprieguma kritums pāri kontaktiem, kas nodrošina to pašu slodzes strāvu, palielinās līdz 1 × 10 = 10 volti.

Šeit sprieguma krituma lielums kontaktos var būt nepieņemams slodzes ķēdei, jo īpaši strādājot ar 12 - 24 V barošanas spriegumiem.

Materiāla kontaktu tipa relejs

Lai samazinātu elektriskās loka un augstas pretestības ietekmi, mūsdienu elektromehānisko releju kontakttīkli tiek izgatavoti vai pārklāti ar dažādiem sudraba sakausējumiem.

Šādā veidā ir iespējams būtiski pagarināt kontaktu grupas dzīvi.

Praksē tiek atzīmēts, ka tiek izmantoti šādi materiāli, ar kuriem tiek apstrādāti elektromagnētiskā (elektromehāniskā) releja kontaktgrupu galiņi:

• Ag - sudrabs;
• AgCu - sudraba-vara;
• AgCdO - sudraba-kadmija oksīds;
• AgW - sudraba volframs;
• AgNi - sudraba niķelis;
• AgPd - sudraba palādijs.

Palieliniet releju kontaktu grupu galu kalpošanas laiku, samazinot veidojumu skaitu elektrisko loka, tiek panākts, savienojot pretestības-kondensatora filtrus, ko sauc arī RC amortizatori.

Šīs elektroniskās shēmas ir savienotas paralēli elektromehānisko releju kontaktgrupām. Sprieguma maksimums, kas tiek novērots kontaktu atvēršanas brīdī, ar šo risinājumu šķiet drošs.

RC-amortizatoru izmantošana var novērst elektrisko loku, kas veidojas uz kontakta galiem.

EMR kontaktu tipiskā izpilde

Papildus klasiskajiem parasti atvērtiem (NO) un normāli slēgtiem (NC) kontaktiem releja pārslēgšanas mehānika arī iesaka klasifikāciju, pamatojoties uz darbību.

Savienojošo elementu izpildes iezīmes

Elektromagnētiskā tipa releja konstrukcija šajā variantā ļauj vienu vai vairākus atsevišķus slēdža kontaktus.

Kontaktu izpildi raksturo šāds saīsinājumu kopums:

• SPST (vienpola vienpusējs) - vienpolu vienvirziena;
• SPDT (viena pults divkāršā metiena) - vienpolu divvirzienu;
• DPST (Double Pole Single Throw) - divvirzienu vienvirziena;
• DPDT (dubultpole divkāršā metiena) - divvirzienu divvirzienu.

Katrs šāds savienojošais elements ir apzīmēts kā “stabs”. Jebkuru no tiem var pievienot vai atiestatīt, vienlaicīgi aktivizējot releja spoli.

Ierīces piemērošanas sīkumi

Ar visu elektromagnētisko slēdžu konstrukcijas vienkāršību, ir dažas šīs ierīces izmantošanas prakses.

Tādējādi eksperti kategoriski neiesaka savienot visus releja kontaktus paralēli, lai šādā veidā pārslēgtu slodzes ķēdi ar augstu strāvu.

Piemēram, savienojiet slodzi ar 10 A paralēli savienojot divus kontaktus, no kuriem katrs ir paredzēts strāvai 5 A.

Šīs montāžas smalkums ir saistīts ar to, ka mehānisko releju kontaktus nekad neaizver vai neaizver vienā brīdī.

Rezultātā viens no kontaktiem jebkurā gadījumā tiks pārslogots. Un pat ar īstermiņa pārslodzi, priekšlaicīga ierīces atteice šādā savienojumā ir neizbēgama.

Elektromagnētiskos produktus var izmantot elektrisko vai elektronisko ķēžu sastāvā ar zemu enerģijas patēriņu kā slēdžus relatīvi augstām strāvām un spriegumiem.

Tomēr nav ieteicams iziet dažādus slodzes spriegumus caur vienas ierīces blakus esošajiem kontaktiem.

Piemēram, pārslēdziet maiņstrāvas spriegumu 220 V un DC 24 V. Lai garantētu drošību, katrai opcijai vienmēr jāizmanto atsevišķi produkti.

Reversās sprieguma aizsardzības metodes

Jebkura elektromehāniskā releja būtiska detaļa ir spole. Šī daļa pieder pie slodzes ar lielu induktivitāti, jo tai ir brūces tinums.

Jebkurai stieples spolei ir kāda pretestība, kas sastāv no induktivitātes L un pretestības R, tādējādi veidojot virkni ķēdi LR.

Kad strāva plūst caur spoli, tiek izveidots ārējs magnētiskais lauks. Kad tekne tekošā strāva apstājas „izslēgtā” režīmā, magnētiskā plūsma palielinās (transformācijas teorija) un rodas augsts apgrieztā spriegums EMF (elektromotors).

Šī apgrieztā sprieguma izraisītā vērtība var būt vairākas reizes lielāka nekā pārslēgšanas spriegums.

Attiecīgi pastāv risks, ka var rasties bojājumi pusvadītāju sastāvdaļām, kas atrodas netālu no releja. Piemēram, bipolārs vai lauka efekta tranzistors, ko izmanto sprieguma piemērošanai releja spolei.

Viens veids, kā novērst tranzistora vai jebkura komutatora pusvadītāja bojājumus ierīces, ieskaitot mikrokontrollerus, ir iespēja savienot reversās dejas ar spoles ķēdi relejs

Ja strāva, kas plūst cauri spolei uzreiz pēc izslēgšanas, ģenerē inducētu pretestību EMF, šis apgrieztā spriegums atver pretējo slīpo diodi.

Izmantojot pusvadītāju, uzkrāto enerģiju izkliedē, kas novērš vadības pusvadītāja bojājumus - tranzistoru, tiristoru, mikrokontrolleru.

Bieži vien tiek iekļauti spoles ķēdes pusvadītāji:

• diodes spararats;
• šuntdiods;
• apgriezta diode.

Tomēr starp elementiem nav daudz atšķirību. Viņi visi veic to pašu funkciju. Papildus diodu izmantošanai ar apgrieztām novirzēm pusvadītāju sastāvdaļu aizsardzībai tiek izmantotas arī citas ierīces.

Tie paši ķēdes RC amortizatori, metāla oksīda varistori (MOV), zenerdiodes.

Elektromagnētisko releju ierīču marķēšana

Tehniskie apzīmējumi, kas satur daļēju informāciju par ierīcēm, parasti ir norādīti tieši uz elektromagnētiskās komutācijas ierīces šasijas.

Šāds apzīmējums saīsināts saīsinājums un ciparu kopa izskatās.

Elektromehānisko releju gadījuma marķējuma piemērs:

RES32 RF4.500.335-01

Šis ieraksts apzīmē: zemas strāvas elektromagnētisko releju, 32 sērijas, kas atbilst versijai saskaņā ar RF sertifikātu 4.500.335-01.

Tomēr šādi apzīmējumi ir reti. Biežāk saīsinātās versijas ir atrodamas bez skaidras norādes par GOST:

RES32 335-01

Arī ierīces šasija (korpusā) ir marķēta ar izgatavošanas datumu un sērijas numuru. Sīkāka informācija ir sniegta produkta tehniskajā datu lapā. Katra ierīce vai partija ir aizpildīta ar pasi.

Secinājumi un noderīgs video par šo tēmu

Video stāsta daudz par elektromehāniskās komutācijas elektronikas darbību. Struktūru smalkums, savienojumu īpašības un citas detaļas ir skaidri atzīmētas:

Elektromehāniskie releji diezgan ilgu laiku tiek izmantoti kā elektroniskie komponenti. Tomēr šāda veida komutācijas ierīces var uzskatīt par novecojušām. Mehāniskās ierīces aizvien vairāk aizstāj modernākas ierīces - tīri elektroniskas. Viens šāds piemērs ir cietā stāvokļa relejs.

Vai ir kādi jautājumi, trūkumi, vai ir interesanti fakti par to, kā kļūt par mūsu vietnes apmeklētājiem? Lūdzu, atstājiet savus komentārus, uzdodiet jautājumus, dalieties pieredzē saistībā ar komunikācijas bloku saskaņā ar rakstu.