Elektromagnetisk relé: enhet, typer, merking, tilkobling og justering

Konvertering av elektriske signaler til den tilhørende fysiske mengden - bevegelse, kraft, lyd, etc., utføres ved hjelp av stasjoner. Stasjonen bør klassifiseres som en transduser, siden denne enheten endrer en type fysisk mengde til en annen.

Stasjonen aktiveres eller kontrolleres vanligvis av et lavspennings-kommandosignal. Det er i tillegg klassifisert som en binær eller kontinuerlig enhet basert på antall stabile tilstander. Så, det elektromagnetiske reléet er en binær stasjon, vurderer to eksisterende stabile tilstander: on-off.

I den foreliggende artikkel diskuteres prinsippene for drift av det elektromagnetiske relé og anvendelsesområdet for innretningene i detalj.

Grunnleggende om stasjonen

Betegnelsen "relé" er karakteristisk for enheter som gir elektrisk forbindelse mellom to eller flere punkter ved hjelp av et styresignal.

Den vanligste og mest brukte typen elektromagnetisk relé (EMR) er en elektromekanisk konstruksjon.

Ordningen med grunnleggende kontroll over alt utstyr gir alltid mulighet for å slå på og av. Den enkleste måten å gjøre dette på er å bruke strømbryteren.

Manuelle handlingsbrytere kan brukes til å kontrollere, men har ulemper. Deres åpenbare ulempe er å sette statene "på" eller "deaktivert" med fysiske midler, det vil si manuelt.

Manuelle bytteenheter er som regel store, langsomme bevegelser, som er i stand til å bytte små strømmer.

I mellomtiden er elektromagnetiske reléer representert hovedsakelig av elektrisk styrte brytere. Enheter har forskjellige former, dimensjoner og er delt av nivået på nominell effekt. Mulighetene for deres søknad er omfattende.

Slike innretninger, utstyrt med ett eller flere par kontakter, kan inkluderes i en enkelt struktur av større kraftaktuatorer - kontaktorer som brukes til å skifte nettspenning eller høyspenning enheter.

Grunnleggende prinsipper for EWM

Tradisjonelt brukes elektromagnetiske reléer som en del av elektriske (elektroniske) bryterstyringskretser. I dette tilfellet er de installert enten direkte på trykte kretskort eller i fri stilling.

Generell oppbygning av enheten

Laststrømmene til produktene som brukes, blir vanligvis målt fra fraksjoner med en forsterker til 20 A eller mer. Relé kretser er utbredt i elektronisk praksis.

Utformingen av det elektromagnetiske reléet konverterer den magnetiske fluxen som er opprettet av den påførte AC / DC-spenningen til mekanisk kraft. På grunn av den oppnådde mekaniske kraften utføres kontrollen av kontaktgruppen.

Den vanligste designen er formen på produktet, inkludert følgende komponenter:

• eksitasjonsspole;
• stål kjerne;
• støtte chassis;
• kontaktgruppe.

Stålkjernen har en fast del, kalt en rocker, og en bevegelig fjærbelastet del, kalt anker.

Faktisk kompletterer ankeret magnetfeltkretsen, lukker luftspalten mellom den faste elektriske spolen og den bevegelige armaturen.

Armaturen beveger seg på hengslene eller roterer fritt under virkningen av det genererte magnetfeltet. Dette lukker de elektriske kontaktene som er festet til ventilen.

Som regel returnerer fjæren (fjæren) til reversslaget mellom tipperen og ankeret kontaktene til startposisjonen når reléspolen er i deaktivert tilstand.

Handlingsrelé elektromagnetisk system

En enkel klassisk EMR-design har to sett med elektrisk ledende kontakter.

Basert på dette realiseres to tilstander i kontaktgruppen:

1. Normalt åpen kontakt.
2. Vanligvis lukket kontakt.

Følgelig er et par kontakter klassifisert som normalt åpne (NO) eller, i en annen tilstand, normalt lukket (NC).

For reléer med normalt åpne kontakter oppnås tilstanden "lukket" bare når eksitasjonsstrømmen passerer gjennom en induktiv spole.

I en annen utførelsesform forblir den normalt lukkede posisjon av kontaktene konstant når eksitasjonsstrømmen er fraværende i spiralkretsen. Det vil si at bryterkontaktene vender tilbake til sin normale lukkede posisjon.

Derfor bør vilkårene "normalt åpne" og "normalt lukket" refereres til tilstanden til de elektriske kontaktene når reléspolen er avkoblet, det vil si at relétilførselsspenningen er slått av.

Elektriske kontaktrelégrupper

Relékontakter er vanligvis representert av elektrisk ledende metallelementer som er i kontakt med hverandre, lukker kretsen, fungerer som en enkel bryter.

Når kontaktene er åpne, måles motstanden mellom normalt åpne kontakter med en høy verdi i megohm. Dette skaper en åpen kretstilstand når strømmenes passasje i spiralkretsen er utelukket.

Hvis kontaktene er stengt, bør kontaktmotstanden teoretisk være null - resultatet av en kortslutning.

Imidlertid er denne tilstanden ikke alltid notert. Kontaktgruppen av hvert enkelt relé har en viss kontaktmotstand i "lukket" tilstand. Slik motstand kalles stabil.

Funksjoner av passasje av laststrømmer

For øvelsen med å installere et nytt elektromagnetisk relé, er kontaktmotstanden for inklusjon merket med en liten verdi, vanligvis mindre enn 0,2 Ohm.

Årsaken er enkel: Nye tips forblir rene for nå, men over tid vil tippmotstanden uunngåelig øke.

For eksempel for kontakter under en strøm på 10 A, vil spenningsfallet være 0,2 x 10 = 2 volt (Ohms lov). Herfra viser det seg at - hvis tilførselsspenningen på kontaktgruppen er 12 volt, vil spenningen for belastningen være 10 volt (12-2).

Når kontaktmetalltipset er slitt, ikke riktig beskyttet mot høyt induktive eller kapasitive belastninger, blir det uunngåelig at skade fra effekten av elektrisk bue.

Elektrisk lysbue - gnist i kontaktene - fører til økt kontaktmotstand av spissene og følgelig til fysisk skade.

Hvis du fortsetter å bruke reléet i denne tilstanden, kan kontakttipsene helt miste kontaktens fysiske egenskaper.

Men det er en mer alvorlig faktor når det, som et resultat av en bueskader, svekker kontaktene etter hvert, skaper kortslutningsforhold.

I slike situasjoner er ikke risikoen for skade på kretsen som overvåkes av den magnetiske strømningsmåleren utelukket.

Så, hvis kontaktmotstanden øker fra innflytelse av en lysbue med 1 ohm, øker spenningsfallet over kontaktene for samme belastningsstrøm til 1 × 10 = 10 volt DC.

Her kan størrelsen på spenningsfallet ved kontaktene være uakseptabelt for belastningskretsen, spesielt når man arbeider med forsyningsspenninger på 12-24 V.

Type materiale kontakt relé

For å redusere innflytelsen fra en lysbue og høy motstand, er kontakttipsene til moderne elektromekaniske reléer laget eller belagt med forskjellige sølvbaserte legeringer.

På denne måten er det mulig å forlenge kontaktgruppens levetid betydelig.

I praksis noteres bruken av følgende materialer, hvorved tipsene fra kontaktgruppene til et elektromagnetisk (elektromekanisk) relé behandles:

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

Øk levetiden til tipsene til kontaktgrupper av reléer ved å redusere antall formasjoner elektrisk lysbue, oppnås ved å koble motstandskondensatorfiltre, også kalt RC-demper.

Disse elektroniske kretsene kobles parallelt med kontaktgruppene til elektromekaniske reléer. Spenningstoppen, som observeres ved åpning av kontaktene, synes med denne løsningen å være trygt kort.

Bruken av RC-demper kan undertrykke lysbuen, som dannes på kontakttipsene.

Typisk utførelse av EMR-kontakter

I tillegg til de klassiske normalt åpne (NO) og normalt lukket (NC) kontaktene, foreslår mekanikken til relékobling også klassifisering basert på handlingen.

Funksjoner for utførelse av tilkoblingselementer

Utformingen av det elektromagnetiske type relé i denne utførelsen tillater nærvær av en eller flere individuelle bryterkontakter.

Utførelsen av kontakter er preget av følgende forkortelser:

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

Hvert slik forbindelseselement er betegnet som en "pol". Enhver av dem kan kobles til eller tilbakestilles samtidig som reléspolen aktiveres.

Finesser av bruk av enheter

Med all enkelheten i utformingen av elektromagnetiske brytere, er det noen subtiliteter i praksis med å bruke disse enhetene.

Dermed anbefaler eksperter ikke kategorisk å koble alle relékontaktene parallelt for å skifte lastkretsen med høy strøm på denne måten.

For eksempel, koble lasten til 10 A ved parallell tilkobling av to kontakter, som hver er konstruert for en strøm på 5 A.

Disse finessene ved installasjon skyldes at kontaktene til mekaniske reléer aldri lukkes eller åpnes i et enkelt øyeblikk.

Som et resultat vil en av kontaktene bli overbelastet under alle omstendigheter. Og selv med kortvarig overbelastning er en for tidlig feil i enheten i en slik forbindelse uunngåelig.

Elektromagnetiske produkter kan brukes i sammensetningen av elektriske eller elektroniske kretser med lavt energiforbruk som brytere for relativt høye strømmer og spenninger.

Det anbefales imidlertid ikke å sende forskjellige lastspenninger gjennom tilgrensende kontakter på samme enhet.

For eksempel bytt vekselstrøm på 220 V og DC 24 V. Du bør alltid bruke separate produkter for hver av alternativene for å sikre sikkerhet.

Tilbakespenningssikkerhetsteknikker

En viktig detalj av ethvert elektromekanisk relé er spolen. Denne delen tilhører utslipp av en last med høy induktans, siden den har en sårvikling.

En hvilken som helst ledningssårspole har noen impedans, som består av induktans L og motstand R, og danner dermed en seriekrets LR.

Når strømmen strømmer gjennom spolen, opprettes et eksternt magnetfelt. Når strømmen i spolen stopper i "av" -modus, øker den magnetiske fluxen (transformasjonsteori) og en høy reversspenning EMF (elektromotorisk kraft) oppstår.

Denne induserte verdien av reversspenningen kan være flere ganger høyere enn svitsjespenningen.

Følgelig er det fare for skade på halvlederkomponenter i nærheten av reléet. For eksempel brukes en bipolar eller felt effekt transistor til å bruke spenning til en reléspole.

En måte å forhindre skade på en transistor eller noe som skifter halvleder enheter, inkludert mikrokontrollere, er muligheten til å koble en revers-biasediode til en spiralkrets stafett.

Når strømmen strømmer gjennom spolen umiddelbart etter tripping, genererer en indusert omvendt EMF, åpner denne reversspenningen den motsatt forspente dioden.

Gjennom halvlederen spres den akkumulerte energien, noe som forhindrer skade på kontroll halvleder - transistoren, tyristoren, mikrokontrolleren.

Ofte inkludert i spiralkretsen er halvleder også kalt:

• diode svinghjul;
• shunt diode;
• invertert diode.

Det er imidlertid ikke mye forskjell mellom elementene. De utfører alle de samme funksjonene. I tillegg til bruk av dioder med revers bias, brukes andre enheter for å beskytte halvlederkomponentene.

De samme kjede RC-demperene, metalloksidvaristorer (MOV), zener-dioder.

Merking av elektromagnetiske reléenheter

Tekniske betegnelser som bærer delvis informasjon om enheter, er vanligvis angitt direkte på chassiset til en elektromagnetisk bryter.

Slike betegnelser i form av forkortet forkortelse og numerisk sett ser ut.

Eksempel på case merking av elektromekaniske reléer:

RES32 RF4.500.335-01

Denne posten står for: lavspennings elektromagnetisk relé, 32-serien, som svarer til utførelsen i henhold til RF Passport4.500.335-01.

Imidlertid er slike betegnelser sjeldne. Oftere forkortede versjoner finnes uten eksplisitt indikasjon på GOST:

RES32 335-01

Også chassiset (på saken) på enheten er merket med produksjonsdato og batchnummer. Detaljer finnes i det tekniske databladet for produktet. Hver enhet eller batch er ferdig med et pass.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Videoen forteller mye om hvordan elektromekanisk bytteelektronikk fungerer. Finesser av strukturer, egenskaper ved tilkoblinger og andre detaljer er tydelig merket:

Elektromekaniske reléer i ganske lang tid brukes som elektroniske komponenter. Imidlertid kan denne typen bryteren betraktes som foreldet. Mekaniske enheter blir stadig mer erstattet av mer moderne enheter - rent elektronisk. Et slikt eksempel er solid state relé.

Har du spørsmål, mangler, eller er det interessante fakta om temaet som blir som du kan dele med besøkende på nettstedet vårt? Vennligst legg igjen dine kommentarer, still spørsmål, del din erfaring i blokken for kommunikasjon under artikkelen.