Elektromagnetisk relé: enhet, merking, typer + tilkopling og tilpasning

Konvertering av elektriske signaler til den tilsvarende fysiske mengden - bevegelse, kraft, lyd osv., Utføres ved hjelp av stasjoner. Stasjonen bør klassifiseres som en omformer, siden denne enheten endrer en type fysisk mengde til en annen.

Stasjonen aktiveres eller styres vanligvis av et lavspent kommandosignal. Den er i tillegg klassifisert som en binær eller kontinuerlig enhet basert på antall stabile tilstander. Så det elektromagnetiske reléet er en binær stasjon, gitt de to eksisterende stabile forhold: av - på.

I den presenterte artikkelen blir prinsippene for driften av det elektromagnetiske reléet og omfanget av bruken av enheter diskutert i detalj.

Kjøre grunnleggende

Uttrykket "relé" er karakteristisk for enheter som gir en elektrisk forbindelse mellom to eller flere punkter gjennom et styresignal.

Den vanligste og mest brukte typen elektromagnetisk relé (EMR) er den elektromekaniske utformingen.

Det ser ut som ett design fra et bredt spekter av produkter, referert til som elektromagnetiske reléer. Her vises en lukket versjon av mekanismen ved bruk av et gjennomsiktig plexiglasdeksel.

Den grunnleggende kontrollordningen for alt utstyr gir alltid muligheten til å aktivere og deaktivere. Den enkleste måten å fullføre disse trinnene er å bruke strømlåsbryteren.

Manuelle handlingsbrytere kan brukes til kontroll, men har ulemper. Deres åpenbare ulempe er innstillingen av tilstandene “på” eller “deaktivert” fysisk, det vil si manuelt.

Manuelle koblingsenheter er som regel store enheter med forsinket handling som kan bytte små strømmer.

Den manuelle koblingsmekanismen er en "fjern slektning" av elektromagnetiske reléer. Det gir den samme funksjonaliteten - bytte av arbeidslinjer, men styres utelukkende for hånd

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

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

Grunnleggende prinsipper for EMRs arbeid

Tradisjonelt brukes reléer av elektromagnetisk type som en del av elektriske (elektroniske) svitsjekontrollkretser. Samtidig installeres de enten direkte på kretskortene, eller i fri stilling.

Generell struktur for enheten

Laststrømmene til produktene som brukes blir vanligvis målt fra fraksjoner av en amper til 20 A eller mer. Relékretser er utbredt innen elektronisk praksis.

Enheter med forskjellige konfigurasjoner, designet for installasjon på elektroniske kretskort eller direkte som en separat installert enhet

Utformingen av det elektromagnetiske reléet konverterer magnetisk fluks som genereres av den påførte AC / DC-spenningen til mekanisk kraft. Takket være den oppnådde mekaniske kraften kontrolleres kontaktgruppen.

Den vanligste designen er formen på produktet, som inkluderer følgende komponenter:

• spennende spiral;
• stål kjerne;
• grunnleggende chassis;
• kontaktgruppe.

Stålkjernen har en fast del som kalles en vippearm og en bevegelig fjærbelastet del som kalles et anker.

Faktisk supplerer ankeret magnetfeltkretsen, og lukker luftspalten mellom den stasjonære elektriske spolen og det bevegelige ankeret.

Detaljert utforming av designen: 1 - vri våren; 2 - metallkjerne; 3 - anker; 4 - normalt lukket kontakt; 5 - normalt åpen kontakt; 6 - generell kontakt; 7 - en spole av kobbertråd; 8 - rocker

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

Som regel returnerer returfjæren / -ene som befinner seg mellom bjelken og anker kontaktene til sin opprinnelige posisjon når reléspolen er strømløs.

Handlingen til reléets elektromagnetiske system

Den enkle klassiske designen av EMF har to sett med elektrisk ledende kontakter.

Basert på dette realiseres to tilstander i kontaktgruppen:

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

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

For reléer med normalt åpen stilling av kontaktene oppnås tilstanden "lukket" bare når eksitasjonsstrømmen passerer gjennom den induktive spolen.

Et av to mulige alternativer for å sette en standard kontaktgruppe. Her, i den avkoblede tilstanden til “standard” spolen, settes en normalt lukket (lukket) posisjon

I en annen utførelse forblir den normalt lukkede posisjonen til kontaktene konstant når eksitasjonsstrømmen er fraværende i spolekretsen. Det vil si at kontaktene til bryteren går tilbake til normal lukket stilling.

Derfor bør begrepene “normalt åpent” og “normalt lukket” referere til tilstanden til elektriske kontakter når reléspolen er slått av, det vil si spenningen til reléet er koblet fra.

Kontaktgrupper for elektrisk relé

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

Når kontaktene er åpne, måles motstanden mellom normalt åpne kontakter med en høy verdi i megaohm. Dette skaper en åpen kretsstilstand når strømføringen i spolekretsen er utelukket.

Kontaktgruppen til enhver elektromekanisk bryter i åpen modus har en motstand på flere hundre megaohm. Verdien av denne motstanden kan variere litt mellom modeller.

Hvis kontaktene er lukket, skal kontaktmotstanden teoretisk være null - resultatet av en kortslutning.

Imidlertid er denne tilstanden ikke alltid nevnt. Kontaktgruppen til hvert individuelt stafett har en viss kontaktmotstand i "lukket" tilstand. Slik motstand kalles bærekraftig.

Funksjoner ved passering av laststrømmer

For praksis med å installere et nytt elektromagnetisk relé, bemerkes kontaktmotstanden for inkluderingen å være liten, vanligvis mindre enn 0,2 ohm.

Årsaken er enkel: de nye tipsene forblir rene så langt, men over tid vil motstanden til spissen uunngåelig øke.

For kontakter som for eksempel har en strøm på 10 A, vil spenningsfallet være 0,2x10 = 2 volt (Ohms lov). Det viser seg at hvis forsyningsspenningen som tilføres kontaktgruppen er 12 volt, vil spenningen for lasten være 10 volt (12-2).

Når kontaktmetallspissene slites ut og ikke blir tilstrekkelig beskyttet mot høye induktive eller kapasitive belastninger, blir skader som følge av en elektrisk lysbue uunngåelig.

En elektrisk lysbue på en av kontaktene til en elektromekanisk bryteranordning. Dette er en av årsakene til skade på kontaktgruppen i mangel av passende tiltak.

En elektrisk lysbue - gnist ved kontaktene - fører til en økning i kontaktmotstanden til spissene og som et resultat til fysisk skade.

Hvis du fortsetter å bruke stafetten i denne tilstanden, kan kontakttipsene miste kontaktenes fysiske egenskap fullstendig.

Men det er en mer alvorlig faktor når kontaktene etter hvert sveises og som et kortslutningsforhold som et resultat av en skade på en lysbue.

I slike situasjoner er ikke risikoen for skade på kretsen kontrollert av EMI utelukket.

Så hvis kontaktmotstanden økte med 1 ohm fra påvirkningen fra den elektriske lysbuen, øker spenningsfallet over kontaktene for den samme belastningsstrømmen til 1 × 10 = 10 volt DC.

Her kan størrelsen på spenningsfallet over kontaktene ikke være akseptabel for lastkretsen, spesielt når du arbeider med 12-24 V forsyningsspenninger.

Type relékontaktmateriale

For å redusere påvirkningen fra den elektriske lysbuen og høye motstander, er kontaktspissene til moderne elektromekaniske reléer laget eller belagt med forskjellige sølvbaserte legeringer.

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

Tips om kontaktplater på elektromekaniske koblingsenheter. Her er alternativer for sølvforgylte tips. Denne typen belegg reduserer skadefaktoren.

I praksis bemerkes bruken av følgende materialer, som tipsene til kontaktgrupper av elektromagnetiske (elektromekaniske) reléer behandles med:

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

Økningen av levetiden på spissene til kontaktgruppene i reléet ved å redusere antall elektriske lysbuerformasjoner oppnås ved å koble motstands-kondensatorfiltre, også kalt RC-spjeld.

Disse elektroniske kretsene er koblet parallelt med kontaktgruppene for elektromekaniske reléer. Spenningstoppen, som blir observert i øyeblikket når kontaktene åpnes, med denne løsningen virker sikker kort.

Ved hjelp av RC-spjeld er det mulig å undertrykke den elektriske lysbuen som dannes på kontaktspissene.

Typisk EMR-kontaktdesign

I tillegg til de klassiske normalt åpne (NO) og normalt lukkede (NC) kontaktene, krever mekanikken for reléomkobling også klassifisering basert på handlingen.

Funksjoner ved utførelsen av tilkoblingselementene

De elektromagnetiske reléutformingene i denne utførelsen tillater en eller flere separate bryterkontakter.

Slik ser en enhet som er teknologisk konfigurert for SPST ut - unipolar og ensrettet. Andre alternativer er også tilgjengelige.

Utførelsen av kontakter er preget av følgende sett med forkortelser:

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

Hvert slikt forbindelseselement blir referert til som en “pol”. Enhver av dem kan kobles til eller tilbakestilles, samtidig som du aktiverer reléspolen.

Finesser for bruk av enheter

Til tross for enkelheten i utformingen av elektromagnetiske brytere, er det noen finesser for bruken av disse enhetene.

Så eksperter anbefaler kategorisk ikke å koble alle relékontakter parallelt for å pendle lastekretsen med høy strøm på denne måten.

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

Disse finessene til installasjonen skyldes at kontaktene til mekaniske reléer aldri lukkes eller åpnes på et enkelt tidspunkt.

Som et resultat vil en av kontaktene være overbelastet i alle fall. Og selv når man tar hensyn til den kortsiktige overbelastningen, er for tidlig svikt i enheten i en slik forbindelse uunngåelig.

Feil drift, samt koble reléet utenfor de etablerte installasjonsreglene, ender vanligvis med dette resultatet. Nesten alt innholdet brant ut inni

Elektromagnetiske produkter kan brukes som en del av elektriske eller elektroniske kretsløp med lavt energiforbruk som brytere for relativt høye strømmer og spenninger.

Imidlertid anbefales det kategorisk ikke å føre forskjellige belastningsspenninger gjennom de tilstøtende kontaktene til en enhet.

Bytt for eksempel vekselstrømspenning på 220 V og DC 24 V. Bruk alltid separate produkter for hvert alternativ for å sikre sikkerheten.

Reverse Voltage Protection Techniques

En viktig del av ethvert elektromekanisk relé er en spole. Denne delen vedrører en kategori med høy induktanselastning fordi den har trådvikling.

Enhver trådviklet spole har en viss impedans som består av induktansen L og motstanden R, og danner således en seriekrets LR.

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

Denne induserte verdien på reversspenningen kan være flere ganger større enn koblingsspenningen.

Følgelig er det fare for skade på eventuelle halvlederkomponenter plassert ved siden av reléet. For eksempel en bipolar eller felteffekttransistor som brukes til å tilføre spenning til en reléspole.

Kretsalternativer som skyldes beskyttelsen av halvlederkontrollelementer - bipolare og felteffekttransistorer, mikrokretser, mikrokontrollere

En måte å forhindre skade på en transistor eller en hvilken som helst svitsjeledende enhet, inkludert mikrokontrollere, er å koble en omvendt partisk diode til reléspolekretsen.

Når en strøm som strømmer gjennom spolen umiddelbart etter en tur genererer en indusert rygg-emk, åpner denne reversspenningen den motsatte partiske dioden.

Den akkumulerte energien ledes ut gjennom halvlederen, noe som forhindrer skade på kontrollhalvlederen - transistor, tyristor, mikrokontroller.

En halvleder ofte inkludert i en spiralkrets kalles også:

• svinghjul diode;
• shuntdiode;
• omvendt diode.

Imidlertid er det ikke mye forskjell mellom elementene. Alle utfører en funksjon. I tillegg til å bruke dioder med omvendt skjevhet, brukes andre enheter også for å beskytte halvlederkomponenter.

De samme kjedene av RC-spjeld, metalloksidvaristorer (MOV), zener-dioder.

Merking av elektromagnetiske reléenheter

Tekniske betegnelser med delvis informasjon om enhetene er vanligvis indikert direkte på chassiset til den elektromagnetiske koblingsenheten.

Denne betegnelsen ser ut som en forkortet forkortelse og et numerisk sett.

Hver elektromekanisk koblingsenhet er tradisjonelt merket. På chassiset eller chassiset brukes omtrent det samme settet med tegn og tall, noe som indikerer visse parametere

Et eksempel på kroppsmarkering av elektromekaniske reléer

RES32 RF4.500.335-01

Denne posten blir dechiffrert som følger: lavstrøms elektromagnetisk stafett, 32 serier, tilsvarende utførelsen i henhold til passet fra Den Russiske Føderasjon 4.500.335-01.

Slike betegnelser er imidlertid sjeldne. Flere vanlige forkortede alternativer uten eksplisitt indikasjon på GOST:

RES 32 335-01

Dessuten er ikke kabinettet (på saken) til enheten produksjonsdato og batchnummer. For mer informasjon, se produktdatabladet. Hver enhet eller batch er fullført med et pass.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Videoen snakker populært om hvordan den elektromekaniske koblingselektronikken fungerer. Strukturenes finesser, funksjonene i forbindelsene og andre detaljer er tydelig påpekt:

Elektromekaniske reléer har vært brukt som elektroniske komponenter i ganske lang tid. Imidlertid kan denne typen bytteanordninger anses som foreldet. Mekaniske enheter erstattes i økende grad av mer moderne enheter - rent elektroniske. Et slikt eksempel er reléer i solid tilstand.

Har du spørsmål, finn feil eller har interessante fakta om emnet du kan dele med besøkende på nettstedet vårt? Legg igjen kommentarer, still spørsmål, del opplevelsen din i lenkeseksjonen under artikkelen.