Rele electromagnetic: dispozitiv, tipuri, marcare, conectare și reglare

Transformarea semnalelor electrice în cantitatea fizică corespunzătoare - mișcarea, forța, sunetul etc., se realizează cu ajutorul dispozitivelor de acționare. Unitatea ar trebui să fie clasificată ca un traductor, deoarece acest dispozitiv schimbă un tip de cantitate fizică în altul.

Unitatea este de obicei activată sau controlată de un semnal de comandă de joasă tensiune. Este, de asemenea, clasificat ca un dispozitiv binar sau continuu pe baza numărului de stări stabile. Deci, releul electromagnetic este o transmisie binară, având în vedere două stări existente stabile: on - off.

În prezentul articol sunt prezentate în detaliu principiile de funcționare a releului electromagnetic și domeniul de utilizare a dispozitivelor.

Conținutul articolului:

  • Elementele de bază ale unității
  • Principiile fundamentale ale EWM
    • Structura generală a dispozitivului
    • Sistemul electromagnetic al releului de acțiune
    • Grupuri de relee de contact electric
    • Caracteristicile trecerii curenților de sarcină
    • Tipul releului de contacte pentru materiale
  • Execuția tipică a contactelor EMR
    • Caracteristicile execuției elementelor de conectare
    • Subtilitățile aplicării dispozitivelor
    • Tehnici de protecție inversă a tensiunii
    • Marcarea dispozitivelor electromagnetice de releu
  • Concluzii și video util pe această temă

Elementele de bază ale unității

Termenul "releu" este caracteristic dispozitivelor care asigură conectarea electrică între două sau mai multe puncte prin intermediul unui semnal de comandă.

Cel mai frecvent utilizat tip de releu electromagnetic (EMR) este un design electromecanic.

Rele electromagnetic

Se pare că un design al seriei numeroase de produse, denumite relee electromagnetice. Se afișează aici o versiune închisă a mecanismului cu un capac transparent din plexiglas.

Schema controlului fundamental asupra oricărui echipament oferă întotdeauna posibilitatea de a porni și opri. Cea mai ușoară modalitate de a face acest lucru este utilizarea comutatoarelor de interblocare a alimentării.

Întrerupătoarele de acțiune manuală pot fi utilizate pentru control, dar au dezavantaje. Dezavantajul lor evident este stabilirea stărilor "on" sau "disabled" prin mijloace fizice, și anume, manual.

Dispozitivele de comutare manuală, de regulă, sunt de dimensiuni mari, cu mișcare lentă, capabile să comute curenți mici.

Cam comutator

Mecanismul de comutare manuală este o "relație îndepărtată" a releelor ​​electromagnetice. Oferă aceeași funcționalitate - comutarea liniilor de lucru, dar este controlată exclusiv manual.

Între timp, releele electromagnetice sunt reprezentate în principal de comutatoarele electrice controlate. Dispozitivele au diferite forme, dimensiuni și sunt împărțite la nivelul puterii nominale. Posibilitățile de aplicare a acestora sunt extinse.

Astfel de dispozitive, echipate cu una sau mai multe perechi de contacte, pot fi incluse într-o singură structură de dimensiuni mai mari servomotoare de putere - contactori care sunt utilizați pentru comutarea tensiunii de rețea sau a tensiunii înalte dispozitive.

Principiile fundamentale ale EWM

În mod tradițional, releele de tip electromagnetic sunt folosite ca parte a circuitelor de comandă electrice (electronice) de comutare. În acest caz, acestea sunt instalate fie direct pe plăci de circuite imprimate, fie într-o poziție liberă.

Structura generală a dispozitivului

Curenții de sarcină ai produselor utilizate sunt de obicei măsurați din fracțiile unui amperi la 20 A sau mai mult. Circuitele releu sunt larg răspândite în practica electronică.

Varietate de relee electromagnetice

Dispozitive de configurație foarte diferite, concepute pentru instalarea pe plăci de circuite electronice sau direct ca dispozitiv instalat separat

Proiectarea releului electromagnetic transformă fluxul magnetic creat de tensiunea AC / DC aplicată în forță mecanică. Datorită forței mecanice obținute, se efectuează controlul grupului de contact.

Designul cel mai comun este forma produsului, inclusiv următoarele componente:

  • bobină de excitație;
  • oțel de miez;
  • suport șasiu;
  • grup de contacte.

Miezul de oțel are o parte fixă, numită balansoar, și o parte mobilă cu arc, numită ancoră.

De fapt, ancora completează circuitul de câmp magnetic, închizând spațiul de aer dintre bobina electrică fixă ​​și armătura în mișcare.

Proiectare releu electromagnetic

Proiectare detaliată: 1 - presare cu arc; 2 - miez de metal; 3 - ancora; 4 - contact în mod normal închis; 5 - contactul este normal deschis; 6 - contact comun; 7 - bobină de sârmă de cupru; 8 - balansier

Armătura se mișcă pe balamale sau se rotește liber sub acțiunea câmpului magnetic generat. Aceasta închide contactele electrice atașate la supapă.

De regulă, arcul (arcul) al cursei inverse situate între basculantă și ancoră returnează contactele în poziția inițială atunci când bobina releului este în starea de dezactivare.

Sistemul electromagnetic al releului de acțiune

Un design clasic EMR clasic are două seturi de contacte electrice conductive.

În acest sens, două state ale grupului de contact sunt realizate:

  1. În mod normal, contact deschis.
  2. În mod normal, contactul a fost închis.

În consecință, o pereche de contacte este clasificată ca fiind în mod normal deschisă (NO) sau, fiind într-o stare diferită, în mod normal închisă (NC).

Pentru relee cu contacte normal deschise, starea "închis" se realizează numai atunci când curentul de excitație trece printr-o bobină inductivă.

Releu cu contact normal închis

Una dintre cele două opțiuni posibile pentru setarea grupului implicit de contact. Aici, în starea dezactivată a bobinei "implicite", este setată poziția normal închisă (închisă)

Într-un alt exemplu de realizare, poziția normal închisă a contactelor rămâne constantă atunci când curentul de excitație este absent în circuitul bobinei. Adică, contactele comutatorului se întorc în poziția lor normală închisă.

Prin urmare, termenii "normal deschis" și "normal închis" trebuie să se refere la starea contactelor electrice atunci când bobina releului este deconectată, adică tensiunea de alimentare a releului este oprită.

Grupuri de relee de contact electric

Contactele releului sunt reprezentate de obicei prin elemente metalice conducătoare electric care sunt în contact unul cu celălalt, închizând circuitul, acționând ca un comutator simplu.

Când contactele sunt deschise, rezistența dintre contactele normal deschise este măsurată cu o valoare mare în megohmi. Aceasta creează o stare de circuit deschis atunci când trecerea curentului în circuitul bobinei este exclusă.

Contactul releului de contact

Grupul de contact al oricărui comutator electromecanic în modul deschis are o rezistență de câteva sute de mega. Mărimea acestei rezistențe poate fi ușor diferită pentru diferite modele.

Dacă contactele sunt închise, rezistența contactului ar trebui să fie teoretic zero - rezultatul unui scurtcircuit.

Cu toate acestea, această condiție nu este întotdeauna remarcată. Grupul de contact al fiecărui releu are o anumită rezistență de contact în starea "închis". Această rezistență se numește constantă.

Caracteristicile trecerii curenților de sarcină

Pentru practica instalării unui releu electromagnetic nou, rezistența de contact a incluziunii este marcată de o valoare mică, de obicei mai mică de 0,2 Ohm.

Motivul este simplu: sfaturi noi rămân curate pentru acum, dar în timp, rezistența vârfului va crește în mod inevitabil.

De exemplu, pentru contacte sub un curent de 10 A, căderea de tensiune va fi de 0,2 x 10 = 2 volți (legea lui Ohm). De aici rezultă - dacă tensiunea de alimentare aplicată grupului de contact este de 12 volți, atunci tensiunea pentru sarcină va fi de 10 volți (12-2).

Când se folosesc vârfuri de metal de contact, nu sunt protejate corespunzător de înălțime inductiv sau capacitiv, devine inevitabil ca daunele cauzate de efectul electric arc.

Arc electric pe contactele releului

Un arc electric pe unul dintre contactele unui dispozitiv de comutare electromecanic. Aceasta este una dintre cauzele daunelor produse grupului de contact în absența măsurilor adecvate.

Arcul electric - scânteia la contacte - conduce la o creștere a rezistenței de contact a vârfurilor și, în consecință, la deteriorarea fizică.

Dacă continuați să utilizați releul în această stare, sfaturile de contact pot pierde complet proprietatea fizică a contactului.

Dar există un factor mai grav atunci când, ca rezultat al unei deteriorări a arcului, contactele se sugerează în cele din urmă, creând condiții de scurtcircuit.

În astfel de situații, riscul de deteriorare a circuitului care este monitorizat prin debitmetrul magnetic nu este exclus.

Deci, dacă rezistența de contact a crescut de la influența unui arc electric cu 1 ohm, scăderea tensiunii peste contacte pentru același curent de sarcină crește la 1 × 10 = 10 volți DC.

Aici, mărimea căderii de tensiune la contacte poate fi inacceptabilă pentru circuitul de sarcină, în special atunci când se lucrează cu tensiuni de alimentare de 12-24 V.

Tipul releului de contacte pentru materiale

Pentru a reduce influența unui arc electric și rezistențe ridicate, vârfurile de contact ale releelor ​​electromecanice moderne sunt realizate sau acoperite cu diferite aliaje de argint.

În acest fel, este posibilă extinderea semnificativă a duratei de viață a grupului de contact.

Sfaturi de contact de argint

Sfaturi pentru plăcuțele de contact ale dispozitivelor electromecanice de comutare. Iată sfaturile acoperite cu argint. O astfel de acoperire reduce factorul de deteriorare.

În practică, se observă utilizarea următoarelor materiale, cu care se prelucrează vârfurile grupurilor de contact ale unui releu electromagnetic (electromecanic):

  • Ag - argint;
  • AgCu - cupru de argint;
  • AgCdO - oxid de argint și cadmiu;
  • AgW - argint-tungsten;
  • AgNi - nichel de argint;
  • AgPd - argint-paladiu.

Creșteți durata de viață a vârfurilor grupurilor de contacte ale releelor ​​prin reducerea numărului de formațiuni arc electric, este realizat prin conectarea filtrelor rezistor-condensator, de asemenea, numit RC amortizoare.

Aceste circuite electronice sunt conectate în paralel cu grupurile de contacte ale releelor ​​electromecanice. Vârful de tensiune, care se observă în momentul deschiderii contactelor, cu o astfel de soluție este scurt în siguranță.

Utilizarea amortizoarelor RC poate suprima arcul electric, care se formează pe vârfurile de contact.

Execuția tipică a contactelor EMR

Pe lângă contactele clasice deschise (NO) și normal închise (NC), mecanica comutării releului sugerează și clasificarea pe baza acțiunii.

Caracteristicile execuției elementelor de conectare

Proiectarea releului de tip electromagnetic în acest exemplu de realizare permite prezența unuia sau mai multor contacte individuale de comutare.

Releu cu configurare SPST

Acesta este dispozitivul configurat tehnologic pentru execuția SPST - unipolar și unidirecțional. Există și alte variante de execuție.

Execuția contactelor se caracterizează prin următoarele abrevieri:

  • SPST (Single Pole Single Throw) - unipolar unidirecțional;
  • SPDT (dublă aruncare dublă) - bidirecțional unipolar;
  • DPST (Double Pole Single Throw) - unidirecțional bipolar;
  • DPDT (Dublă aruncare dublă) - Bipolar bidirecțional.

Fiecare element de legătură este desemnat drept "pol". Oricare dintre ele poate fi conectată sau resetată, activând simultan bobina releului.

Subtilitățile aplicării dispozitivelor

Cu toată simplitatea designului comutatoarelor electromagnetice, există unele subtilități în utilizarea acestor dispozitive.

Astfel, experții categoric nu recomandă conectarea în paralel a tuturor contactelor releului pentru a comuta circuitul de sarcină cu un curent înalt în acest mod.

De exemplu, conectați sarcina la 10 A prin conectarea paralelă a două contacte, fiecare dintre ele fiind proiectată pentru un curent de 5 A.

Aceste subtilități de instalare se datorează faptului că contactele releelor ​​mecanice nu se închid sau se deschid niciodată într-un singur moment de timp.

În consecință, unul dintre contacte va fi supraîncărcat în orice caz. Și chiar și cu suprasarcină pe termen scurt, o eșec prematur al dispozitivului într-o astfel de conexiune este inevitabilă.

Releul ars

Funcționarea incorectă, precum și conectarea releului în afara regulilor de instalare stabilite, se încheie de obicei cu acest rezultat. În interior, aproape tot conținutul a fost ars.

Produsele electromagnetice pot fi utilizate în compunerea circuitelor electrice sau electronice cu consum redus de energie ca comutatoare pentru curenți și tensiuni relativ mari.

Cu toate acestea, nu este strict recomandată trecerea unor tensiuni de sarcină diferite prin contactele adiacente ale aceluiași dispozitiv.

De exemplu, comutați tensiunea AC de 220 V și DC 24 V. Ar trebui să utilizați întotdeauna produse separate pentru fiecare opțiune pentru a asigura siguranța.

Tehnici de protecție inversă a tensiunii

Un detaliu semnificativ al oricărui releu electromecanic este bobina. Această parte face parte din descărcarea unei sarcini cu o inductanță ridicată, deoarece are o înfășurare a plăgii.

Orice bobină de sârmă are o anumită impedanță, constând din inductanță L și rezistență R, formând astfel un circuit LR serie.

Pe măsură ce curentul trece prin bobină, se creează un câmp magnetic extern. Când curentul din bobină se oprește în modul "off", fluxul magnetic crește (teoria transformării) și se produce un EMF cu tensiune inversă înaltă (forța electromotoare).

Această valoare indusă a tensiunii inverse poate fi de câteva ori mai mare decât tensiunea de comutare.

În consecință, există riscul deteriorării componentelor semiconductoare situate în apropierea releului. De exemplu, un tranzistor bipolar sau cu efect de câmp folosit pentru a aplica tensiune unei bobine releu.

Sisteme de protecție a controlului

Opțiuni de circuit care oferă protecție pentru comenzile semiconductoare - tranzistoare bipolare și cu efect de câmp, microcircuite, microcontrolere

O modalitate de a preveni deteriorarea unui tranzistor sau a unui semiconductor de comutare dispozitive, inclusiv microcontrolere, este opțiunea de a conecta o diodă părtinitoare inversă la un circuit de bobină releu.

Când curentul care curge prin bobină imediat după declanșare, generează un EMF inversat, această tensiune inversă deschide dioda părtinitoare inversă.

Prin intermediul semiconductorului, energia acumulată este disipată, ceea ce previne deteriorarea semiconductorului de comandă - tranzistor, tiristor, microcontroler.

Adesea inclus în semiconductorul circuitului de bobină se mai numește:

  • diodă volantă;
  • diodă de șunt;
  • diodă inversată.

Cu toate acestea, nu există o mare diferență între elemente. Toți îndeplinesc aceeași funcție. În plus față de utilizarea diodelor cu părtinire inversă, alte dispozitive sunt folosite pentru a proteja componentele semiconductoare.

Aceleași amortizoare RC cu lanț, varistoare cu oxid de metal (MOV), diode zener.

Marcarea dispozitivelor electromagnetice de releu

Denumirile tehnice care conțin informații parțiale despre dispozitive sunt, de obicei, indicate direct pe șasiul unui dispozitiv de comutare electromagnetică.

O astfel de denumire, sub forma unei abrevieri abreviate și a unui set numeric, arată.

Marcarea releelor ​​electromagnetice

Fiecare dispozitiv de comutare electromecanic este etichetat în mod tradițional. Pe carcasă sau pe șasiu se aplică un astfel de set de caractere și numere, indicând anumiți parametri

Exemplu de marcare a cazurilor de relee electromecanice:

RES32 RF4.500.335-01

Această înregistrare reprezintă: releu electromagnetic de curent mic, seria 32, corespunzător execuției conform RF Passport4.500.335-01.

Cu toate acestea, astfel de denumiri sunt rare. Cele mai multe versiuni abreviate se găsesc fără indicația explicită a GOST:

RES32 335-01

De asemenea, șasiul (pe carcasă) al dispozitivului este marcat cu data fabricării și numărul lotului. Detaliile sunt conținute în fișa tehnică a produsului. Fiecare dispozitiv sau lot este completat cu un pașaport.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul spune multe despre funcționarea electronicii de comutare electromecanică. Subtilitățile structurilor, caracteristicile conexiunilor și alte detalii sunt clar marcate:

Releele electromecanice pentru o perioadă lungă de timp sunt folosite ca componente electronice. Cu toate acestea, acest tip de dispozitive de comutare poate fi considerat învechit. Dispozitivele mecanice sunt din ce în ce mai mult înlocuite de dispozitive mai moderne - cele pur electronice. Un astfel de exemplu este releu de stare solidă.

Aveți întrebări, ați găsit neajunsuri sau există informații interesante pe tema devenirii pe care o puteți împărtăși vizitatorilor site-ului nostru? Vă rugăm să lăsați comentariile dvs., pune întrebări, împărtășiți experiența dvs. în bloc pentru comunicare în conformitate cu articolul.

Instrucțiuni pentru asamblarea unui releu solid faceți-o singură

Instrucțiuni pentru asamblarea unui releu solid faceți-o singurăRelee, Contactori, Senzori

Solid releu (TTR) este un dispozitiv dintr-o serie de componente electronice de acțiune nemecanică. Lipsa de mecanică deschide mai multe oportunități pentru iubitorii de electronice pentru a face ...

Citeste Mai Mult
Rele electromagnetic: dispozitiv, tipuri, marcare, conectare și reglare

Rele electromagnetic: dispozitiv, tipuri, marcare, conectare și reglareRelee, Contactori, Senzori

Transformarea semnalelor electrice în cantitatea fizică corespunzătoare - mișcarea, forța, sunetul etc., se realizează cu ajutorul dispozitivelor de acționare. Unitatea ar trebui să fie clasificat...

Citeste Mai Mult
Comutator de presiune pentru compresor: dispozitiv, etichetare, conectare și reglare

Comutator de presiune pentru compresor: dispozitiv, etichetare, conectare și reglareRelee, Contactori, Senzori

Utilizarea unui releu pneumatic de aer vă permite să automatizați umplerea receptorului compresorului cu gaz comprimat. Operatorul de echipament cu presostatul nu are nevoie să monitorizeze proces...

Citeste Mai Mult