Mágnesvezérlő relék, a relé működése
A relé olyan elektromos eszköz, amelyet elektromos áramkörök kapcsolására (kimeneti értékek hirtelen megváltoztatására) terveztek az elektromos vagy nem elektromos bemeneti értékek adott változása esetén.
A reléelemeket (reléket) széles körben használják a vezérlő- és automatizálási áramkörökben, mivel kis teljesítményű bemeneti jelekkel nagy kimeneti teljesítmények vezérlésére használhatók; teljesíteni logikai műveletek; többfunkciós relé eszközök létrehozása; elektromos áramkörök kapcsolását végezni; a szabályozott paraméter beállított szinttől való eltéréseinek rögzítésére; memóriaelem funkcióit látja el stb.
Az első relét az amerikai J. Henry 1831-ben és az elektromágneses működési elv alapján meg kell jegyezni, hogy az első relé nem kapcsolórelé volt, hanem az első kapcsolórelét az amerikai S.Breeze Morse 1837-ben, akit később egy távírókészülékben használtak... A relé szó az angol relay szóból származik, ami azt jelenti, hogy a fáradt postalovakat cserélik az állomásokon, vagy átadják a stafétabotot egy fáradt sportolónak.
Relé besorolás
A relék osztályozása különböző kritériumok szerint történik: a bemeneti fizikai mennyiségek típusa szerint, amelyekre reagálnak; az általuk az irányítási rendszerekben végzett funkciók alapján; tervezés szerint stb. A fizikai mennyiségek típusa szerint megkülönböztetünk elektromos, mechanikai, termikus, optikai, mágneses, akusztikus stb. relé. Meg kell jegyezni, hogy a relé nem csak egy bizonyos mennyiség értékére reagálhat, hanem az értékek különbségére is (differenciálrelék), egy mennyiség előjelének változására (polarizált relék), ill. egy bemeneti mennyiség változásának sebessége.
Relé eszköz
A relé általában három fő funkcionális elemből áll: érzéki, köztes és végrehajtó.
Egy észlelő (elsődleges) elem érzékeli a szabályozott mennyiséget, és egy másik fizikai mennyiséggé alakítja át.
Egy köztes elem összehasonlítja ennek az értéknek az értékét az alapjellel, és ennek túllépése esetén továbbítja az első műveletet a hajtásnak.
Egy aktuátor továbbítja a hatást a relékről a vezérelt áramkörökre. Mindezek az elemek kifejezhetők vagy kombinálhatók egymással.
Az érzékeny elem a relé rendeltetésétől és a fizikai mennyiség típusától függően, amelyre reagál, eltérő kialakítású lehet, mind a működési elvet, mind a készüléket tekintve.Például egy túláram relében vagy egy feszültségrelében az érzékeny elem elektromágnes formájában, nyomáskapcsolóban - membrán vagy hüvely formájában, szintkapcsolóban - úszóban stb.
A hajtás eszköze szerint a relék érintkezőre és nem érintkezőre vannak osztva.
Az érintkezőrelék elektromos érintkezők segítségével hatnak a vezérelt áramkörre, amelyek zárt vagy nyitott állapota lehetővé teszi akár a teljes rövidzárlat, akár a kimeneti áramkör teljes mechanikai megszakítását.
Az érintésmentes relék a kimeneti elektromos áramkörök paramétereinek (ellenállás, induktivitás, kapacitás) hirtelen (hirtelen) változásával vagy a feszültségszint (áram) változásával hatnak a vezérelt áramkörre.
Relé jellemzői
A relé fő jellemzőit a kimeneti és bemeneti mennyiségek paraméterei közötti függőségek határozzák meg.
A relé következő főbb jellemzőit különböztetjük meg.
1. A relé működtetésének nagysága Xcr — az a bemeneti érték paraméter értéke, amelynél a relé be van kapcsolva. Ha X < Xav, a kimeneti érték egyenlő Umin-nel, ha X ³ Xav, Y értéke hirtelen Umin-ről Umax-ra változik, és a relé bekapcsol. Azt az elfogadási értéket, amellyel a relét beállítják, alapjelnek nevezzük.
2. Psr jelfogó-működtető teljesítmény – az a minimális teljesítmény, amelyet a fogadó szervnek biztosítani kell, hogy azt nyugalmi állapotból üzemállapotba vigye át.
3. Szabályozott teljesítmény Rupr – az a teljesítmény, amelyet a relé kapcsolóelemei szabályoznak a kapcsolási folyamat során.A vezérlőteljesítmény tekintetében megkülönböztetünk kis teljesítményű áramkörökhöz (25 W-ig), közepes teljesítményű áramkörökhöz (100 W-ig) és nagy teljesítményű (100 W feletti) áramkörökhöz való reléket. a teljesítményrelékhez és kontaktoroknak nevezzük.
4. Relé válaszidő tav — az az időintervallum, amely az Xav jeltől a relé bemenetig és a vezérelt áramkör működésének kezdetéig telt. A válaszidő szerint vannak normál, nagy sebességű, késleltetett relék és időrelék. Általában normál reléknél tav = 50 ... 150 ms, nagy sebességű reléknél tav 1 s.
Az elektromágneses relék működési elve és berendezése
Egyszerű működési elvének és nagy megbízhatóságának köszönhetően az elektromágneses relék széles körben használatosak automatizálási rendszerek valamint a villanyszerelés védelmi sémáiban. Az elektromágneses relék DC és AC relékre oszlanak. Az egyenáramú relék semlegesre és polarizáltra vannak osztva. A semleges relék egyformán reagálnak a tekercsén átfolyó egyenáramra mindkét irányban, a polarizált relék pedig a vezérlőjel polaritására.
Az elektromágneses relék működése olyan elektromágneses erők használatán alapul, amelyek a fémmagban keletkeznek, amikor az áram áthalad a tekercs menetein. A relé részek az alapra vannak felszerelve és burkolattal vannak lefedve. Az elektromágnes magja fölé egy vagy több érintkezős mozgatható armatúrát (lemezt) szerelnek fel. Velük szemben a megfelelő párosított rögzített érintkezők találhatók.
A kiindulási helyzetben a horgonyt egy rugó tartja. Feszültség alkalmazásakor az elektromágnes vonzza az armatúrát, leküzdve annak erejét, és a relé kialakításától függően zárja vagy nyitja az érintkezőket.Feszültségmentesítés után a rugó visszahelyezi az armatúrát eredeti helyzetébe. Egyes modellek beépített elektronikus alkatrészekkel rendelkezhetnek. Ez egy ellenállás, amely a tekercs tekercséhez van csatlakoztatva a relé tisztább működtetése érdekében, vagy / és az érintkezőkkel párhuzamos kondenzátor az ívképződés és a zaj csökkentése érdekében.
A vezérelt áramkör semmilyen módon nincs elektromosan csatlakoztatva a vezérlőáramkörhöz; sőt a vezérelt áramkörben az áram értéke jóval nagyobb is lehet, mint a vezérlő áramkörben. Vagyis a relék alapvetően az áram, a feszültség és a teljesítmény erősítőjeként működnek egy elektromos áramkörben.
A váltakozó áramú relék akkor működnek, ha a tekercseikre meghatározott frekvenciájú áramot vezetnek, vagyis a fő energiaforrás a váltakozó áramú hálózat. Az AC relé felépítése hasonló az egyenáramú reléhez, csak a mag és az armatúra elektromos acéllemezből készül a hiszterézis veszteségek csökkentése, ill. légörvény.
Az elektromágneses relék előnyei és hátrányai
Az elektromágneses relének számos olyan előnye van, amelyekkel a félvezető versenytársak nem rendelkeznek:
- 10 cm3-nél kisebb relétérfogat mellett 4 kW-ig terjedő terhelések kapcsolásának képessége;
- a villámkisülésből és a nagyfeszültségű elektrotechnikában a kapcsolási folyamatok következtében fellépő impulzustúlfeszültségekkel és destruktív zavarokkal szembeni ellenállás;
- kivételes elektromos leválasztás a vezérlőáramkör (tekercs) és az érintkezőcsoport között – a legújabb 5 kV-os szabvány a félvezető kapcsolók többsége számára elérhetetlen álom;
- alacsony feszültségesés zárt érintkezőkön és ennek eredményeként alacsony hőtermelés: 10 A-es áram kapcsolásakor egy kis relé összesen kevesebb, mint 0,5 W-ot disszipál a tekercsen és az érintkezőkön keresztül, míg a triac relé több mint 15 W-ot bocsát ki. a légkörre, amely egyrészt intenzív hűtést igényel, másrészt rontja az üvegházhatást a bolygón;
- az elektromágneses relék rendkívül alacsony költsége a félvezető kapcsolókhoz képest
Figyelembe véve az elektromechanika előnyeit, megjegyezzük a relé hátrányait is: alacsony működési sebesség, korlátozott (bár nagyon nagy) elektromos és mechanikai erőforrás, rádióinterferencia létrehozása az érintkezők zárásakor és nyitásakor, és végül az utolsó és kellemetlen tulajdonság - problémák az induktív terhelések és a nagyfeszültségű egyenáramú terhelések kapcsolásával kapcsolatban.
A nagy teljesítményű elektromágneses relék tipikus alkalmazási gyakorlata a terhelések kapcsolása 220 V AC vagy 5-24 V DC 10-16 A kapcsolási áram mellett. szervo), izzólámpák, elektromágnesek és egyéb aktív, induktív és kapacitív fogyasztók elektromos energia 1 W és 2-3 kW közötti tartományban.
Polarizált elektromágneses relék
Az elektromágneses relé egyik típusa a polarizált elektromágneses relé. A fő különbség a semleges reléktől a vezérlőjel polaritására való reagálás képessége.
Az elektromágneses vezérlőrelék leggyakoribb sorozata
Köztes relé RPL sorozat. A relék helyhez kötött berendezések alkatrészeiként való használatra szolgálnak, főként 440 V DC és 660 V AC feszültségű, 50 és 60 Hz frekvenciájú elektromos hajtások vezérlőáramköreiben.A relék olyan mikroprocesszoros technológiát alkalmazó vezérlőrendszerekben való működésre alkalmasak, ahol a zárótekercset limiter limiter veszi körül, vagy tirisztoros vezérléssel. Szükség esetén az alábbiak egyike telepíthető a közbenső relére. PKL és PVL bővítmények… Az érintkezők névleges árama – 16A
Köztes relé sorozat RPU-2M. Az RPU-2M közbülső relék elektromos áramkörökben történő működésre szolgálnak váltóáram vezérlésére és ipari automatizálására legfeljebb 415 V feszültséggel, 50 Hz frekvenciával és 220 V-ig terjedő egyenárammal.
Relé sorozat RPU-0, RPU-2, RPU-4. A relék DC felvevőtekercsekkel készülnek 12, 24, 48, 60, 110, 220 V feszültségekhez és 0,4–10 A áramokhoz, valamint AC felvevőtekercsekkel 12, 24, 36, 110, 127, 220, 20, 230 feszültségekhez. 380 és áramok 1 — 10 A. RPU-3 relé táptekercsekkel DC — 24, 48, 60, 110 és 220 V feszültségekhez.
Az RP-21 köztes relé sorozat legfeljebb 380 V feszültségű váltakozó áramú elektromos hajtások vezérlőáramköreiben és legfeljebb 220 V feszültségű egyenáramú áramkörökben használható. Az RP-21 relék forrasztáshoz, din-hez csatlakozóaljzatokkal vannak felszerelve. sín vagy csavar.
Az RP-21 relé főbb jellemzői. Tápfeszültség tartomány, V: DC — 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 AC 50 Hz frekvenciával — 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 AC frekvenciával 60 Hz - 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 Névleges érintkező áramköri feszültség, V: DC relé — 12 … 220, AC relé — 12 … 380 Névleges áramerősség — 6,0 A Zárt érintkezők mennyisége . / pihenés / kapcsoló – 0 … 4/0 … 2/0 … 4 Mechanikai tartósság – legalább 20 millió ciklus.
RES-6 sorozatú elektromágneses egyenáramú relé, mint közbenső relé 80 — 300 V feszültséggel, 0,1 — 3 A kapcsolási árammal
RP-250, RP-321, RP-341, RP-42 és számos más elektromágneses relék köztes sorozataként is használják, amelyek feszültségreléként használhatók.
Hogyan válasszunk elektromágneses relét
A relé tekercsben lévő üzemi feszültségeknek és áramoknak a megengedett értékeken belül kell lenniük. Az üzemi áram csökkenése a tekercsben az érintkező megbízhatóságának csökkenéséhez és a tekercs túlmelegedésének növekedéséhez, a relé megbízhatóságának csökkenéséhez vezet a maximálisan megengedett pozitív hőmérsékleten. Még a rövid távú betáplálás is A megnövelt üzemi feszültség a relé tekercsére nem kívánatos, mivel ez mechanikai túlfeszültséget okoz a mágneses áramkör egyes részein és az érintkezőcsoportokban, és a tekercs elektromos túlfeszültsége az áramkör nyitásakor szigetelés meghibásodását okozhatja.
A reléérintkezők működési módjának kiválasztásakor figyelembe kell venni a kapcsolt áram értékét és típusát, a terhelés jellegét, a kapcsolások teljes számát és gyakoriságát.
Az aktív és induktív terhelések kapcsolásakor az érintkezők számára a legnehezebb az áramkör nyitásának folyamata, mivel ebben az esetben az ívkisülés kialakulása miatt az érintkezők fő kopása következik be.
Elektromos készülékek tekercsei
Hogyan tekerjük vissza az elektromos készülékek tekercseinek tekercseit más típusú áramra
Moduláris elektromos készülékek