Elektromanyetik röle: cihaz, işaretleme, tipler + bağlantı ve ayar incelikleri

Elektrik sinyallerinin karşılık gelen fiziksel miktara dönüştürülmesi - hareket, kuvvet, ses, vb., Sürücüler kullanılarak gerçekleştirilir. Bu cihaz bir tür fiziksel miktarı diğerine dönüştürdüğü için sürücü dönüştürücü olarak sınıflandırılmalıdır.

Sürücü genellikle düşük voltaj komut sinyali ile etkinleştirilir veya kontrol edilir. Ayrıca, kararlı durumların sayısına bağlı olarak ikili veya sürekli bir cihaz olarak sınıflandırılır. Bu nedenle, mevcut iki kararlı koşul göz önüne alındığında elektromanyetik röle ikili bir sürücüdür: açık - kapalı.

Sunulan makalede, elektromanyetik rölenin çalışma prensipleri ve cihazların kullanım kapsamı ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.

Drive Temel Bilgileri

"Röle" terimi, bir kontrol sinyali yoluyla iki veya daha fazla nokta arasında elektrik bağlantısı sağlayan cihazların karakteristiğidir.

Elektromanyetik rölenin (EMR) en yaygın ve en çok kullanılan türü elektromekanik tasarımdır.

Elektromanyetik röleler olarak adlandırılan çok çeşitli ürünlerden bir tasarıma benziyor. Burada şeffaf bir pleksiglas kapak kullanan mekanizmanın kapalı bir versiyonu gösterilmektedir.

Herhangi bir ekipman için temel kontrol şeması her zaman etkinleştirme ve devre dışı bırakma yeteneği sağlar. Bu adımları tamamlamanın en kolay yolu güç kilidi anahtarını kullanmaktır.

Manuel işlem anahtarları kontrol için kullanılabilir, ancak dezavantajları vardır. Onların belirgin dezavantajı, fiziksel olarak “açık” veya “devre dışı” durumlarının, yani manuel olarak ayarlanmasıdır.

Manuel anahtarlama cihazları, kural olarak, küçük akımları değiştirebilen büyük boyutlu, gecikmeli aksiyonlu cihazlardır.

Manuel anahtarlama mekanizması elektromanyetik rölelerin “uzak akrabasıdır”. Aynı işlevselliği sağlar - çalışma hatlarının değiştirilmesi, ancak sadece elle kontrol edilir

Bu arada, elektromanyetik röleler esas olarak elektrik kontrollü anahtarlarla temsil edilir. Cihazların farklı şekilleri, boyutları vardır ve nominal güç seviyesine bölünür. Uygulama olanakları oldukça geniştir.

Bir veya birkaç çift kontak ile donatılmış bu tür cihazlar, daha büyük güç aktüatörlerinin tek bir tasarımına dahil edilebilir - kontaktörler, şebeke voltajını veya yüksek voltajlı cihazları anahtarlamak için kullanılır.

EMR çalışmalarının temel ilkeleri

Geleneksel olarak, elektromanyetik tip röleler elektrik (elektronik) anahtarlama kontrol devrelerinin bir parçası olarak kullanılır. Aynı zamanda, doğrudan baskılı devre kartlarına veya serbest konuma monte edilirler.

Cihazın genel yapısı

Kullanılan ürünlerin yük akımları genellikle bir amperin 20 A veya daha fazla kısmından ölçülür. Röle devreleri elektronik uygulamada yaygındır.

Elektronik devre kartlarına veya doğrudan ayrı bir aygıt olarak kurulum için tasarlanmış çeşitli yapılandırmalara sahip cihazlar

Elektromanyetik rölenin tasarımı, uygulanan AC / DC voltajı tarafından üretilen manyetik akıyı mekanik kuvvete dönüştürür. Elde edilen mekanik kuvvet sayesinde temas grubu kontrol edilir.

En yaygın tasarım, aşağıdaki bileşenleri içeren ürünün şeklidir:

• heyecan verici bobin;
• çelik çekirdek;
• temel şasi;
• kişi grubu.

Çelik göbek, külbütör kolu adı verilen sabit bir parçaya ve ankraj adı verilen hareketli yaylı bir parçaya sahiptir.

Aslında, sabit manyetik bobin ve hareketli armatür arasındaki hava boşluğunu kapatarak ankraj manyetik alan devresini tamamlar.

Tasarımın ayrıntılı düzeni: 1 - sıkma yayı; 2 - metal çekirdek; 3 - çapa; 4 - normalde kapalı kontak; 5 - normalde açık kontak; 6 - genel temas; 7 - bir bakır tel bobini; 8 - külbütör

Armatür, oluşturulan manyetik alanın etkisi altında menteşeler üzerinde hareket eder veya serbestçe döner. Bu, valfe bağlı elektrik kontaklarını kapatır.

Kural olarak, kiriş ve armatür arasında bulunan geri dönüş yay (lar) ı, röle bobininin enerjisi kesildiğinde kontakları orijinal konumlarına döndürür.

Röle elektromanyetik sisteminin etkisi

EMF'nin basit klasik tasarımı iki set iletken temasa sahiptir.

Buna dayanarak, temas grubunun iki durumu gerçekleşir:

1. Normalde açık kontak.
2. Normalde kapalı kontak.

Buna göre, bir çift kontak normalde açık (NO) veya farklı bir durumda, normalde kapalı (NC) olarak sınıflandırılır.

Kontakların normalde açık pozisyonuna sahip röleler için, "kapalı" durumu yalnızca uyarma akımı endüktif bobinden geçtiğinde elde edilir.

Varsayılan kişi grubu ayarlamak için iki olası seçenekten biri. Burada, "varsayılan" bobinin enerjisiz durumunda, normalde kapalı (kapalı) bir konum belirlenir

Başka bir düzenlemede, uyarma akımı bobin devresinde olmadığında kontakların normalde kapalı konumu sabit kalır. Yani, anahtarın kontakları normal kapalı konumlarına geri döner.

Bu nedenle, "normalde açık" ve "normalde kapalı" terimleri, röle bobininin enerjisi kesildiğinde, yani rölenin voltajının bağlantısı kesildiğinde elektrik kontaklarının durumunu ifade etmelidir.

Elektrik rölesi kontak grupları

Röle kontakları genellikle basit bir anahtara benzer şekilde hareket eden, birbirleriyle temas halinde olan, devreyi kapatan elektriksel olarak iletken metal elemanlarla temsil edilir.

Kontaklar açık olduğunda, normalde açık kontaklar arasındaki direnç megaohm cinsinden yüksek bir değerle ölçülür. Bu, bobin devresindeki akım geçişi hariç tutulduğunda bir açık devre durumu yaratır.

Açık moddaki herhangi bir elektromekanik anahtarın kontak grubu birkaç yüz megaohm dirence sahiptir. Bu direncin değeri modeller arasında biraz değişebilir.

Temas noktaları kapalıysa, temas direnci teorik olarak sıfır olmalıdır - bir kısa devrenin sonucu.

Ancak, bu durum her zaman not edilmez. Her bir rölenin kontak grubu, "kapalı" durumda belirli bir kontak direncine sahiptir. Bu dirence sürdürülebilir denir.

Yük akımlarının geçişinin özellikleri

Yeni bir elektromanyetik röle takma pratiği için, inklüzyonun temas direncinin küçük, genellikle 0,2 ohm'dan az olduğu not edilir.

Nedeni basit: Yeni ipuçları şimdiye kadar temiz kalıyor, ancak zamanla, ucun direnci kaçınılmaz olarak artacak.

Örneğin, 10 A akım altındaki kontaklar için voltaj düşüşü 0.2x10 = 2 volt olacaktır (Ohm yasası). Kontak grubuna sağlanan besleme voltajı 12 volt ise, yük için voltajın 10 volt (12-2) olacağı ortaya çıkıyor.

Temas metal uçları aşındığında, yüksek endüktif veya kapasitif yüklerden yeterince korunmadığında, elektrik arkı etkisinden kaynaklanan hasar kaçınılmaz hale gelir.

Elektromekanik bir anahtarlama cihazının kontaklarından birinde bir elektrik arkı. Bu, uygun önlemlerin yokluğunda temas grubuna verilen hasarın nedenlerinden biridir.

Kontaklarda kıvılcım oluşturan bir elektrik arkı, uçların temas direncinde bir artışa ve sonuç olarak fiziksel hasara yol açar.

Eğer röleyi bu durumda kullanmaya devam ederseniz, kontakt uçları kontağın fiziksel özelliğini tamamen kaybedebilir.

Ancak, bir arkın hasar görmesi sonucu, kontaklar sonunda kaynak yapıp kısa devre durumu oluştururken daha ciddi bir faktör vardır.

Bu gibi durumlarda, EMI tarafından kontrol edilen devreye hasar riski göz ardı edilmez.

Bu nedenle, kontak direnci elektrik arkının etkisinden 1 ohm artarsa, aynı yük akımı için kontaklar arasındaki voltaj düşüşü 1 × 10 = 10 volt DC'ye yükselir.

Burada, kontaklar boyunca voltaj düşüşünün büyüklüğü, özellikle 12-24 V besleme voltajlarıyla çalışırken yük devresi için kabul edilemeyebilir.

Röle temas malzemesi türü

Elektrik arkının ve yüksek dirençlerin etkisini azaltmak için, modern elektromekanik rölelerin temas uçları çeşitli gümüş bazlı alaşımlarla yapılır veya kaplanır.

Bu şekilde, temas grubunun ömrünü önemli ölçüde uzatmak mümkündür.

Elektromekanik anahtarlama cihazlarının kontak plakalarının uçları. Gümüş kaplama uçlar için seçenekler. Bu tür kaplama hasar faktörünü azaltır.

Uygulamada, elektromanyetik (elektromekanik) rölelerin kontak gruplarının uçlarının işlendiği aşağıdaki malzemelerin kullanımı not edilir:

• Ag gümüş;
• AgCu - gümüş-bakır;
• AgCdO - gümüş-kadmiyum oksit;
• AgW - gümüş-tungsten;
• AgNi - gümüş-nikel;
• AgPd - gümüş paladyum.

Elektrik arkının oluşum sayısını azaltarak rölenin kontak gruplarının uçlarının hizmet ömrünün arttırılması, RC damperleri olarak da adlandırılan dirençli kapasitör filtreleri bağlayarak elde edilir.

Bu elektronik devreler elektromekanik rölelerin kontak gruplarına paralel olarak bağlanır. Bu çözelti ile kontakların açılması anında gözlemlenen voltaj tepe noktası güvenli bir şekilde kısa görülür.

RC amortisörleri kullanarak, temas uçlarında oluşan elektrik arkını bastırmak mümkündür.

Tipik EMR temas tasarımı

Klasik normalde açık (NO) ve normalde kapalı (NC) kontaklara ek olarak, röle anahtarlama mekaniği de eyleme dayalı olarak sınıflandırma gerektirir.

Bağlantı elemanlarının yürütülmesinin özellikleri

Bu düzenlemedeki elektromanyetik röle tasarımları, bir veya daha fazla ayrı anahtar kontağına izin verir.

SPST için teknolojik olarak yapılandırılmış bir cihaz böyle görünüyor - tek kutuplu ve tek yönlü. Diğer seçenekler de mevcuttur.

Kontakların yürütülmesi, aşağıdaki kısaltmalar ile karakterize edilir:

• SPST (Tek Kutuplu Tek Atış) - tek kutuplu tek yönlü;
• SPDT (Tek Kutuplu Çift Atış) - tek kutuplu çift yönlü;
• DPST (Çift Kutuplu Tek Atış) - bipolar tek yönlü;
• DPDT (Çift Kutuplu Çift Atış) - bipolar çift yönlü.

Bu gibi bağlantı elemanlarının her birine "kutup" denir. Röle bobinini aynı anda etkinleştirirken, herhangi biri bağlanabilir veya sıfırlanabilir.

Cihaz kullanımının incelikleri

Elektromanyetik anahtarların tasarımının basitliğine rağmen, bu cihazları kullanma pratiğinin bazı incelikleri vardır.

Bu nedenle, uzmanlar, yük devresini yüksek akımla bu şekilde sürdürmek için tüm röle kontaklarını paralel olarak bağlamayı önermezler.

Örneğin, her biri 5 A akım için tasarlanmış iki kontağın paralel bağlantısı ile 10 A'lık bir yük bağlayın.

Bu kurulum incelikleri, mekanik rölelerin kontaklarının hiçbir zaman tek bir noktada kapanmamasından veya açılmamasından kaynaklanmaktadır.

Sonuç olarak, kontaklardan biri her durumda aşırı yüklenir. Ve kısa süreli aşırı yük dikkate alındığında, cihazın böyle bir bağlantıda erken arızalanması kaçınılmazdır.

Yanlış çalıştırma ve röleyi belirlenen kurulum kurallarının dışında bağlama, genellikle bu sonuçla biter. Neredeyse tüm içerik içeride yakıldı

Elektromanyetik ürünler, nispeten yüksek akımlar ve gerilimler için anahtarlar olarak düşük enerji tüketimine sahip elektrik veya elektronik devrelerin bir parçası olarak kullanılabilir.

Bununla birlikte, aynı cihazın bitişik kontaklarından farklı yük voltajlarının geçirilmesi kategorik olarak önerilmez.

Örneğin, 220 V ve DC 24 V AC voltajını değiştirin. Güvenliği sağlamak için her seçenek için daima ayrı ürünler kullanın.

Ters Gerilim Koruma Teknikleri

Herhangi bir elektromekanik rölenin önemli bir kısmı bir bobindir. Bu kısım, tel sargısına sahip olduğu için yüksek endüktans yük kategorisine ilişkindir.

Herhangi bir tel sargılı bobin, endüktans L ve R direncinden oluşan bir empedansa sahiptir, böylece bir seri devre LR oluşturur.

Akım bobinden aktıkça, harici bir manyetik alan oluşturulur. Bobindeki akım akışı “kapalı” modunda durduğunda, manyetik akı (dönüşüm teorisi) artar ve yüksek bir ters voltaj EMF (elektromotor kuvveti) oluşur.

Ters voltajın indüklenen değeri, anahtarlama voltajından birkaç kat daha büyük olabilir.

Buna göre, rölenin yanında bulunan herhangi bir yarı iletken bileşende hasar riski vardır. Örneğin, bir röle bobinine voltaj sağlamak için kullanılan iki kutuplu veya alan etkili bir transistör.

Yarı iletken kontrol elemanlarının korunmasını sağlayan devre seçenekleri - bipolar ve alan etkili transistörler, mikro devreler, mikrodenetleyiciler

Bir transistöre veya mikrodenetleyiciler de dahil olmak üzere herhangi bir anahtarlama yarı iletken cihazının hasar görmesini önlemenin bir yolu, röle bobini devresine ters yönlü bir diyot bağlamaktır.

Bir açma işleminden hemen sonra bobinden akan bir akım indüklenmiş bir arka emf ürettiğinde, bu ters voltaj ters eğimli diyotu açar.

Biriken enerji, yarı iletken - transistör, tristör, mikrodenetleyiciye zarar gelmesini önleyen yarı iletken aracılığıyla dağıtılır.

Genellikle bir bobin devresine dahil edilen bir yarı iletken de denir:

• volan diyotu;
• şant diyotu;
• ters diyot.

Ancak elementler arasında fazla bir fark yoktur. Hepsi bir işlevi yerine getirir. Ters eğimli diyotları kullanmanın yanı sıra, yarı iletken bileşenleri korumak için başka cihazlar da kullanılır.

RC damperlerin aynı zincirleri, metal oksit varistörleri (MOV), zener diyotları.

Elektromanyetik röle cihazlarının işaretlenmesi

Cihazlar hakkında kısmi bilgi taşıyan teknik tanımlamalar genellikle doğrudan elektromanyetik anahtarlama cihazının şasisinde belirtilir.

Bu atama kısaltılmış bir kısaltma ve sayısal bir kümeye benziyor.

Her elektromekanik anahtarlama cihazı geleneksel olarak etiketlenir. Kasa veya kasaya, belirli parametreleri gösteren yaklaşık olarak aynı karakter ve sayı kümesi uygulanır

Elektromekanik rölelerin gövde işaretlemesine bir örnek:

RES32 RF4.500.335-01

Bu kayıt şu şekilde deşifre edilmektedir: düşük akım elektromanyetik röle, 32 serisi, Rusya Federasyonu pasaportuna göre yürütmeye karşılık gelen 4.500.335-01.

Bununla birlikte, bu tür gösterimler nadirdir. GOST'un açık bir göstergesi olmadan daha yaygın kısaltılmış seçenekler:

RES 32 335-01

Ayrıca, cihazın şasisi (kasa üzerinde) üretim tarihi ve parti numarası değildir. Daha fazla bilgi için ürün veri sayfasına bakın. Her cihaz veya parti pasaportla tamamlanır.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Video, elektromekanik anahtarlama elektroniklerinin nasıl çalıştığı hakkında popüler bir şekilde konuşuyor. Yapıların incelikleri, bağlantıların özellikleri ve diğer detaylar açıkça belirtilmiştir:

Elektromekanik röleler bir süredir elektronik bileşenler olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bu tip anahtarlama cihazları eski sayılabilir. Mekanik cihazlar giderek daha modern cihazlarla değiştiriliyor - tamamen elektronik. Böyle bir örnek katı hal röleleri.

Sitemizi ziyaret edenlerle paylaşabileceğiniz konu hakkında sorularınız, hatalarınız veya ilginç gerçekleriniz mi var? Lütfen yorumlarınızı bırakın, sorular sorun, deneyimlerinizi makalenin altındaki bağlantı bölümünde paylaşın.