Elektromagnetski relej: uređaj, označavanje, vrste + suptilnosti spajanja i podešavanja

Pretvaranje električnih signala u odgovarajuću fizičku količinu - gibanje, sila, zvuk itd. Provodi se pomoću pogona. Pogon treba klasificirati kao pretvarač, jer ovaj uređaj mijenja jednu vrstu fizičke količine u drugu.

Pogon se obično aktivira ili upravlja naredbenim signalom niskog napona. Dodatno se klasificira kao binarni ili kontinuirani uređaj na temelju broja stabilnih stanja. Dakle, elektromagnetski relej je binarni pogon, s obzirom na dva postojeća stabilna uvjeta: isključeno.

U predstavljenom članku detaljno su obrađena načela rada elektromagnetskog releja i opseg uporabe uređaja.

Osnove vožnje

Izraz "relej" karakterističan je za uređaje koji putem upravljačkog signala osiguravaju električnu vezu između dvije ili više točaka.

Najčešća i široko korištena vrsta elektromagnetskog releja (EMR) je elektromehanički dizajn.

Izgleda kao jedan dizajn iz široke palete proizvoda, nazvan elektromagnetskim relejima. Ovdje je prikazana zatvorena inačica mehanizma koja koristi prozirni poklopac od pleksiglasa.

Temeljna shema kontrole bilo koje opreme uvijek pruža mogućnost uključivanja i onemogućavanja. Najlakši način za dovršavanje ovih koraka je upotreba prekidača za zaključavanje napajanja.

Ručne sklopke se mogu koristiti za upravljanje, ali imaju nedostatke. Njihov očigledni nedostatak je postavljanje stanja "uključeno" ili "onemogućeno" fizički, tj. Ručno.

Uređaji za ručno prebacivanje u pravilu su uređaji velike veličine s odgođenim djelovanjem koji mogu prebacivati ​​male struje.

Mehanizam ručnog prebacivanja "daleki je srodnik" elektromagnetskih releja. Pruža istu funkcionalnost - prebacivanje radnih linija, ali upravlja se isključivo ručno

U međuvremenu, elektromagnetski releji uglavnom su predstavljeni pomoću električno upravljanih sklopki. Uređaji imaju različite oblike, dimenzije i dijele se s razinom nazivne snage. Mogućnosti njihove primjene su opsežne.

Takvi uređaji, opremljeni jednim ili više parova kontakata, mogu se uključiti u jedan dizajn većih pokretača - sklopnika, koji se koriste za prebacivanje mrežnog napona ili visokonaponskih uređaja.

Temeljna načela rada EMR-a

Tradicionalno, elektromagnetski releji koriste se kao dio električnih (elektroničkih) sklopnih upravljačkih krugova. Istodobno se ugrađuju ili izravno na ploče s tiskanim krugovima, ili u slobodnom položaju.

Opća struktura uređaja

Struje opterećenja proizvoda koji se upotrebljavaju obično se mjere od ampera do 20 A ili više. Relejni krugovi su rasprostranjeni u elektroničkoj praksi.

Uređaji različitih konfiguracija, dizajnirani za ugradnju na elektroničke pločice ili izravno kao zasebno ugrađeni uređaj

Konstrukcija elektromagnetskog releja pretvara magnetski tok generiran primijenjenim izmjeničnim i istosmjernim naponom u mehaničku silu. Zahvaljujući dobivenoj mehaničkoj sili upravlja se kontaktna skupina.

Najčešći dizajn je oblik proizvoda koji uključuje sljedeće komponente:

• uzbudljiva zavojnica;
• čelična jezgra;
• osnovna šasija;
• kontakt grupa.

Čelična jezgra ima fiksni dio koji se naziva stjenica i pomični opružni dio koji se zove sidro.

U stvari, sidro nadopunjuje krug magnetskog polja, zatvarajući zračni jaz između stacionarne električne zavojnice i pokretne armature.

Detaljan izgled dizajna: 1 - opružna opruga; 2 - metalna jezgra; 3 - sidro; 4 - normalno zatvoreni kontakt; 5 - normalno otvoreni kontakt; 6 - opći kontakt; 7 - zavojnica bakrene žice; 8 - rocker

Armatura se pomiče na šarkama ili se rotira slobodno pod djelovanjem generiranog magnetskog polja. Ovo zatvara električne kontakte pričvršćene na ventil.

U pravilu, povratna opruga (i) smještene između snopa i armature vraća kontakte u njihov izvorni položaj kada je relejska zavojnica isključena.

Djelovanje relejskog elektromagnetskog sustava

Jednostavan klasični dizajn EMF-a ima dva niza električno provodljivih kontakata.

Na temelju toga realiziraju se dva stanja kontaktne skupine:

1. Normalno otvoren kontakt.
2. Normalno zatvoren kontakt.

U skladu s tim, par kontakata klasificiran je kao normalno otvoreni (NO) ili, ako su u drugom stanju, normalno zatvoreni (NC).

Za releje s normalno otvorenim položajem kontakata, stanje "zatvoreno" postiže se samo kad pobudna struja prolazi kroz induktivnu zavojnicu.

Jedna od dvije moguće opcije za postavljanje zadane grupe kontakata. Ovdje se u isključenom stanju „zadanog“ zavojnice postavlja normalno zatvoreni (zatvoreni) položaj

U drugoj izvedbi, normalno zatvoreni položaj kontakata ostaje konstantan kada u krugu zavojnice ne postoji uzbudna struja. To jest, kontakti prekidača vraćaju se u svoj uobičajeni zatvoreni položaj.

Stoga se pojmovi "normalno otvoreni" i "normalno zatvoreni" trebaju odnositi na stanje električnih kontakata kad je naponski relej napon isključen, odnosno napon releja je isključen.

Kontaktne skupine električnog releja

Kontakti releja obično su predstavljeni električno provodljivim metalnim elementima koji su u međusobnom dodiru, zatvaraju krug, djelujući slično jednostavnom prekidaču.

Kada su kontakti otvoreni, otpor između normalno otvorenih kontakata mjeri se velikom vrijednosti u megaohmima. To stvara stanje otvorenog kruga kada je isključen prolazak struje u krugu zavojnice.

Kontaktna skupina bilo kojeg elektromehaničkog prekidača u otvorenom načinu ima otpor nekoliko stotina megaoha. Vrijednost ovog otpora može se malo razlikovati između modela.

Ako su kontakti zatvoreni, otpor kontakta bi teoretski trebao biti nula - rezultat kratkog spoja.

Međutim, ovo stanje se ne primjećuje uvijek. Kontaktna skupina svakog pojedinog releja ima određeni kontaktni otpor u "zatvorenom" stanju. Takav otpor nazivamo održivim.

Značajke prolaska struje opterećenja

Za praksu ugradnje novog elektromagnetskog releja, konstatira se da je kontaktni otpor inkluzije mali, obično manji od 0,2 ohma.

Razlog je jednostavan: novi savjeti do sada ostaju čisti, ali s vremenom će se otpor vrha neizbježno povećati.

Na primjer, za kontakte pod strujom od 10 A, pad napona bit će 0,2x10 = 2 volta (Ohmov zakon). Ispada da ako je napon napajanja dovedene u kontaktnu skupinu 12 volti, tada će napon za opterećenje biti 10 volti (12-2).

Kad se kontaktni metalni vrhovi istroše, a nisu dovoljno zaštićeni od visokih induktivnih ili kapacitivnih opterećenja, oštećenja od djelovanja električnog luka postaju neizbježna.

Električni luk na jednom od kontakata elektromehaničkih sklopnih uređaja. To je jedan od uzroka oštećenja kontaktne skupine zbog nedostatka odgovarajućih mjera.

Električni luk - iskrenje na kontaktima - dovodi do povećanja kontaktnog otpora vrhova i, kao rezultat, do fizičkog oštećenja.

Ako nastavite koristiti relej u ovom stanju, savjeti za kontakt mogu u potpunosti izgubiti fizičku osobinu kontakta.

Ali postoji ozbiljniji faktor kada se, kao rezultat oštećenja luka, kontakti na kraju zavariju, stvarajući stanje kratkog spoja.

U takvim situacijama rizik od oštećenja kruga kojim upravlja EMI nije isključen.

Dakle, ako se kontaktni otpor povećao za 1 ohm od utjecaja električnog luka, pad napona preko kontakata za istu struju opterećenja povećava se na 1 × 10 = 10 V DC.

Ovdje veličina pada napona preko kontakata možda nije prihvatljiva za krug opterećenja, posebno kada se radi s naponima 12-24 V.

Vrsta materijala za kontakt releja

Kako bi se smanjio utjecaj električnog luka i visokih otpora, kontaktni vrhovi modernih elektromehaničkih releja izrađeni su ili obloženi raznim legurama na bazi srebra.

Na taj je način moguće značajno produžiti život kontaktne skupine.

Savjeti kontaktnih ploča elektromehaničkih sklopnih uređaja. Ovdje su opcije srebrnih savjeta. Ova vrsta premaza smanjuje faktor oštećenja.

U praksi se primjećuje uporaba sljedećih materijala s kojima se obrađuju vrhovi kontaktnih skupina elektromagnetskih (elektromehaničkih) releja:

• Ag je srebro;
• AgCu - srebro-bakar;
• AgCdO - srebro-kadmij oksid;
• AgW - srebro-volfram;
• AgNi - srebro-nikal;
• AgPd - srebro-paladij.

Povećanje radnog vijeka vrhova kontaktnih skupina releja smanjenjem broja formacija električnog luka postiže se povezivanjem otporničkih-kondenzatorskih filtera, koji se nazivaju i RC prigušivači.

Ti su elektronički sklopovi spojeni paralelno s kontaktnim skupinama elektromehaničkih releja. Vrhunac napona, koji se opaža u trenutku otvaranja kontakata, s ovim rješenjem vidi se da je sigurno kratak.

Korištenjem RC prigušivača moguće je suzbiti električni luk koji nastaje na vrhovima kontakta.

Uobičajeni dizajn EMR kontakta

Pored klasičnih normalno otvorenih (NO) i normalno zatvorenih (NC) kontakata, mehanika prebacivanja releja također zahtijeva klasifikaciju na temelju djelovanja.

Značajke izvođenja spojnih elemenata

Dizajni elektromagnetskog releja u ovoj izvedbi omogućuju jedan ili više zasebnih kontakata.

Ovako izgleda uređaj tehnološki konfiguriran za SPST - jednopolarni i jednosmjerni. Dostupne su i druge mogućnosti.

Izvođenje kontakata karakterizira sljedeći skup kratica:

• SPST (Single Pole Single Throw) - jednopolno jednosmjerno;
• SPDT (Single Pole Double Throw) - jednopolni dvosmjerni;
• DPST (dvopolno jedno bacanje) - bipolarno jednosmjerno;
• DPDT (Double Pole Double Throw) - bipolarni dvosmjerni.

Svaki takav element za povezivanje naziva se "motkom". Bilo koji od njih može se spojiti ili resetirati, istodobno aktivirajući svitak releja.

Mogućnosti upotrebe uređaja

Unatoč jednostavnosti dizajna elektromagnetskih sklopki, postoje neke sitnice prakse korištenja ovih uređaja.

Dakle, stručnjaci kategorički ne preporučuju paralelno spajanje svih relejskih kontakata kako bi se na ovaj način smanjio strujni krug s velikom strujom.

Na primjer, spojite opterećenje od 10 A paralelnim spajanjem dva kontakta, od kojih je svaki dizajniran za struju od 5 A.

Ove suptilnosti ugradnje nastaju zbog činjenice da se kontakti mehaničkih releja nikada ne zatvaraju ili otvaraju u jednom trenutku.

Kao rezultat toga, jedan od kontakata bit će pretrpan u svakom slučaju. Pa čak i uzimajući u obzir kratkotrajno preopterećenje, prijevremeni kvar uređaja u takvoj vezi neizbježan je.

Nepravilni rad, kao i spajanje releja izvan utvrđenih pravila ugradnje, obično se završava tim ishodom. Gotovo sav sadržaj izgorio je iznutra

Elektromagnetski proizvodi mogu se koristiti kao dio električnih ili elektroničkih kola s niskom potrošnjom energije kao prekidači za relativno velike struje i napone.

Međutim, kategorički se ne preporučuje prolazak različitih napona opterećenja kroz susjedne kontakte istog uređaja.

Na primjer, prebacite izmjenični napon od 220 V i DC 24 V. Uvijek koristite zasebne proizvode za svaku opciju kako biste osigurali sigurnost.

Tehnike zaštite reverznih napona

Važan dio bilo kojeg elektromehaničkog releja je zavojnica. Ovaj se dio odnosi na kategoriju opterećenja visoke induktivnosti jer ima žice za namatanje.

Bilo koja namotana žičana namotaja ima određenu impedansu koja se sastoji od induktivnosti L i otpora R, pa tvori serijski krug LR.

Kako struja teče kroz zavojnicu, stvara se vanjsko magnetsko polje. Kad se strujni tok u zavojnici zaustavi u načinu "isključeno", magnetski tok (teorija transformacije) se povećava i nastaje visoki povratni napon EMF (elektromotorna sila).

Ova inducirana vrijednost obrnutog napona može biti nekoliko puta veća od komutacijskog napona.

U skladu s tim, postoji rizik od oštećenja komponenata poluvodiča smještenih pored releja. Primjerice, bipolarni tranzistor s efektom polja ili polja koji se koristi za napajanje napona u zavojnici releja.

Opcije kruga zahvaljujući kojima se osigurava zaštita poluvodičkih upravljačkih elemenata - bipolarnih i poljanih tranzistora, mikro krugova, mikrokontrolera

Jedan od načina da se spriječi oštećenje tranzistora ili bilo kojeg prekidačkog poluvodičkog uređaja, uključujući mikrokontrolere, je spajanje reverzno pristranjene diode na krug releja zavojnice.

Kada struja koja teče kroz zavojnicu odmah nakon odmora generira inducirani stražnji emf, ovaj reverzni napon otvara obrnutu pristranu diodu.

Akumulirana energija se raspršuje kroz poluvodič, što sprečava oštećenja na kontrolnom poluvodiču - tranzistoru, tiristoru, mikrokontroleru.

Poluprovodnik često uključen u krug svitka naziva se i:

• dioda zamašnjaka;
• shunt dioda;
• obrnuta dioda.

Međutim, ne postoji velika razlika između elemenata. Svi oni obavljaju jednu funkciju. Osim upotrebe dioda s obrnutim odstupanjem, za zaštitu poluvodičkih komponenata koriste se i drugi uređaji.

Isti lanci RC prigušivača, metalni oksidni varistori (MOV), zener diode.

Označavanje uređaja s elektromagnetskim relejem

Tehničke oznake s djelomičnim informacijama o uređajima obično su naznačene izravno na kućištu uređaja za elektromagnetsko prebacivanje.

Ova oznaka izgleda kao skraćena kratica i numerički skup.

Svaki elektromehanički sklopni uređaj tradicionalno je označen. Na kućištu ili podvozju primjenjuje se približno isti skup znakova i brojeva, što ukazuje na određene parametre

Primjer označavanja tijela elektromehaničkih releja:

RES32 RF4.500.335-01

Ovaj se zapis dešifrira na sljedeći način: elektromagnetski rele male struje, serija 32, što odgovara izvršenju prema putovnici Ruske Federacije 4.500.335-01.

Međutim, takve su oznake rijetke. Uobičajenije skraćene opcije bez izričite naznake GOST:

RES 32 335-01

Također, nije kućište uređaja (na kućištu) uređaja datum proizvodnje i broj serije. Za više informacija pogledajte tehnički list proizvoda. Svaki uređaj ili serija dopunjuje se putovnicom.

Zaključci i korisni video na temu

Video popularno govori o tome kako funkcionira elektromehanička sklopna elektronika. Jasno su uočene suptilnosti konstrukcija, značajke priključaka i drugi detalji:

Elektromehanički releji već se neko vrijeme koriste kao elektroničke komponente. Međutim, ova vrsta sklopnih uređaja može se smatrati zastarjelom. Mehaničke uređaje sve se više zamjenjuju modernijim uređajima - čisto elektroničkim. Jedan takav primjer je releji na čvrstom stanju.

Imate pitanja, pronađite bugove ili imate zanimljive činjenice o temi o kojoj možete dijeliti s posjetiteljima naše stranice? Molimo ostavite svoje komentare, postavite pitanja, podijelite svoje iskustvo u odjeljku s vezama ispod članka.