- Osnove pogona
- Temeljna načela EWM-a
- Tipično izvršavanje EMR kontakata
- Zaključci i koristan video na temu
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Pretvorba električnih signala u odgovarajuću fizičku veličinu - pokret, silu, zvuk itd. Provodi se uz pomoć pogona. Pogon treba klasificirati kao pretvornik, budući da ovaj uređaj mijenja jednu vrstu fizičke veličine u drugu.
Pogon se obično aktivira ili kontrolira 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 stanja: on - off.
U ovom se članku detaljno razmatraju principi rada elektromagnetskog releja i opseg uporabe uređaja.
Osnove pogona
Izraz "relej" je karakterističan za uređaje koji osiguravaju električnu vezu između dvije ili više točaka pomoću kontrolnog signala.
Najčešći i najšire korišteni tip elektromagnetskog releja (EMR) je elektromehanički dizajn.
Izgleda kao jedan dizajn brojnih serija proizvoda, koji se nazivaju elektromagnetski releji. Ovdje je prikazana zatvorena verzija mehanizma s prozirnim pokrovom od pleksiglasa.
Shema temeljne kontrole nad bilo kojom opremom uvijek osigurava mogućnost uključivanja i isključivanja. Najlakši način da to učinite je da koristite prekidače za blokiranje napajanja.
Ručni prekidači mogu se koristiti za kontrolu, ali imaju nedostatke. Njihov očigledan nedostatak je postavljanje stanja "uključeno" ili "onesposobljeno" fizičkim sredstvima, tj. Ručno.
Ručni preklopni uređaji, u pravilu, su velike veličine, usporeni, sposobni za prebacivanje malih struja.
Mehanizam za ručno prebacivanje je "udaljeni rođak" elektromagnetskih releja. Pruža istu funkcionalnost - prebacivanje radnih linija, ali se kontrolira isključivo ručno.
U međuvremenu, elektromagnetski releji su zastupljeni uglavnom električno upravljanim prekidačima. Uređaji imaju različite oblike, dimenzije i podijeljeni su sa stupnjem nazivne snage. Mogućnosti njihove primjene su opsežne.
Takvi uređaji, opremljeni s jednim ili više parova kontakata, mogu biti uključeni u jednu izvedbu većih pogonskih mehanizama snage - kontaktora, koji se koriste za prebacivanje mrežnog napona ili visokonaponskih uređaja.
Temeljna načela EWM-a
Tradicionalno se elektromagnetski releji koriste kao dio električnih (elektroničkih) sklopnih upravljačkih krugova. U tom se slučaju instaliraju izravno na tiskane pločice ili u slobodan položaj.
Opća struktura uređaja
Struje opterećenja upotrijebljenih proizvoda obično se mjere od frakcija pojačala do 20 A ili više. Relejni krugovi rašireni su u elektronskoj praksi.
Uređaji vrlo različite konfiguracije, namijenjeni za ugradnju na ploče elektroničkih krugova ili izravno kao zasebno ugrađeni uređaj
Dizajn elektromagnetskog releja pretvara magnetski tok stvoren primijenjenim AC / DC naponom u mehaničku silu. Zbog dobivene mehaničke sile provodi se kontrola kontaktne skupine.
Najčešći dizajn je oblik proizvoda, uključujući sljedeće komponente:
- zavojnica uzbude;
- čelična jezgra;
- podupirač podvozja;
- kontaktnu skupinu.
Čelična jezgra ima fiksni dio, naziva se klackalica, i pokretni opružni dio, koji se naziva sidro.
Zapravo, sidro nadopunjuje krug magnetskog polja, zatvarajući zračni razmak između fiksne električne zavojnice i pokretne armature.
Izvedbeni izgled: 1 - opružno prešanje; 2 - metalna jezgra; 3 - sidro; 4 - kontakt normalno zatvoren; 5 - kontakt je normalno otvoren; 6 - zajednički kontakt; 7 - svitak bakrene žice; 8 - klackalica
Armatura se pomiče na zglobovima ili se slobodno okreće pod djelovanjem generiranog magnetskog polja. Time se zatvaraju električni kontakti pričvršćeni na ventil.
U pravilu, opruga (opruga) obrnutog hoda koja se nalazi između klackalice i sidra vraća kontakte u početni položaj kada je svitak releja u stanju bez napona.
Akcijski relej elektromagnetski sustav
Jednostavan klasični EMR dizajn ima dva seta električki provodljivih kontakata.
Na temelju toga ostvaruju se dva stanja kontakt grupe:
- Normalno otvoren kontakt.
- Normalno zatvoren kontakt.
Prema tome, par kontakata je klasificiran kao normalno otvoren (NO) ili, u drugom stanju, normalno zatvoren (NC).
Kod releja s normalno otvorenim kontaktima, stanje "zatvoreno" postiže se samo kada struja uzbude prolazi kroz induktivni svitak.
Jedna od dvije mogućnosti za postavljanje zadane grupe kontakata. Ovdje, u stanju bez napona "zadanog" svitka, postavljen je normalno zatvoren (zatvoren) položaj
U drugoj izvedbi, normalno zatvoreni položaj kontakata ostaje konstantan kada je struja pobude odsutna u krugu svitka. To jest, kontakti prekidača se vraćaju u svoj uobičajeni zatvoreni položaj.
Stoga se izrazi "normalno otvoreni" i "normalno zatvoreni" trebaju odnositi na stanje električnih kontakata kada je svitak releja isključen, to jest, napon napajanja releja je isključen.
Električne skupine releja za kontakt
Relejni kontakti obično su predstavljeni električki vodljivim metalnim elementima koji su u dodiru jedan s drugim, zatvarajući krug, djelujući kao jednostavan prekidač.
Kada su kontakti otvoreni, otpor između normalno otvorenih kontakata mjeri se velikom vrijednošću u megohmovima. To stvara stanje otvorenog kruga kada je isključen prolaz struje u krugu svitka.
Kontaktna skupina bilo kojeg elektromehaničkog prekidača u otvorenom modu ima otpornost od nekoliko stotina mega. Veličina ovog otpora može biti malo drugačija za različite modele.
Ako su kontakti zatvoreni, kontaktni otpor bi teoretski trebao biti nula - rezultat kratkog spoja.
Međutim, ovo stanje nije uvijek navedeno. Kontaktna skupina svakog pojedinog releja ima određeni kontaktni otpor u "zatvorenom" stanju. Takav se otpor naziva stabilnim.
Značajke prolaza struja opterećenja
Za praksu ugradnje novog elektromagnetskog releja, kontaktni otpor inkluzije označen je malom vrijednošću, obično manjim od 0, 2 Ohma.
Razlog je jednostavan: novi savjeti za sada ostaju čisti, ali s vremenom će otpornost na vrh neizbježno porasti.
Na primjer, za kontakte pod strujom od 10 A, pad napona će biti 0, 2 x 10 = 2 volta (Ohmov zakon). Odavde se ispostavlja - ako je napon napajanja primijenjen na kontaktnu skupinu 12 volti, tada će napon opterećenja biti 10 volti (12-2).
Kada se kontaktni metalni nastavci istroše, nisu pravilno zaštićeni od visokih induktivnih ili kapacitivnih opterećenja, šteta od djelovanja električnog luka postaje neizbježna.
Električni luk na jednom od kontakata elektromehaničkog sklopnog uređaja. To je jedan od uzroka oštećenja kontaktne skupine u nedostatku odgovarajućih mjera.
Električni luk - iskrenje na kontaktima - dovodi do povećanja otpora kontakta vrhova i posljedično do fizičkih oštećenja.
Ako nastavite koristiti relej u takvom stanju, kontaktni vrhovi mogu u potpunosti izgubiti fizičko svojstvo kontakta.
No, postoji ozbiljniji čimbenik kada, zbog oštećenja luka, kontakti na kraju zavaruju, stvarajući uvjete kratkog spoja.
U takvim situacijama nije isključen rizik od oštećenja kruga koji prati magnetski mjerač protoka.
Dakle, ako je kontaktni otpor povećan od utjecaja električnog luka na 1 ohm, pad napona na kontaktima za istu struju opterećenja povećava se na 1 × 10 = 10 volti DC.
Ovdje, veličina pada napona na kontaktima može biti neprihvatljiva za krug opterećenja, posebno kada se radi s naponima napajanja od 12-24 V.
Vrsta materijala kontakti relej
Kako bi se smanjio utjecaj električnog luka i visokih otpora, kontaktni vrhovi suvremenih elektromehaničkih releja su izrađeni ili obloženi različitim legurama na bazi srebra.
Na taj način moguće je značajno produžiti vijek trajanja kontaktne skupine.
Savjeti kontaktnih ploča elektromehaničkih uređaja za prebacivanje. Evo srebrnih obloženih vrhova. Ovakav sloj smanjuje faktor oštećenja.
U praksi se uočava upotreba sljedećih materijala s kojima se obrađuju vrhovi kontaktnih skupina elektromagnetskog (elektromehaničkog) releja:
- Ag - srebro;
- AgCu - srebro-bakar;
- AgCdO - srebro-kadmijev oksid;
- AgW - srebro-volfram;
- AgNi - srebro-nikal;
- AgPd - srebro-paladij.
Povećanje životnog vijeka ušica kontaktnih skupina releja smanjenjem broja električnih lučnih formacija postiže se spajanjem filtara otpornika-kondenzatora, koji se nazivaju i RC-prigušivači.
Ovi elektronički krugovi povezani su paralelno s kontaktnim skupinama elektromehaničkih releja. Vrhunac napona, koji se promatra u trenutku otvaranja kontakata, s tom otopinom čini se da je sigurno kratak.
Korištenje RC-prigušivača može potisnuti električni luk, koji se formira na kontaktnim vrhovima.
Tipično izvršavanje EMR kontakata
Osim klasičnih normalno otvorenih (NO) i normalno zatvorenih (NC) kontakata, mehanika preklapanja releja također predlaže klasifikaciju na temelju djelovanja.
Značajke izvedbe spojnih elemenata
Konstrukcija releja elektromagnetskog tipa u ovom ostvarenju omogućuje prisutnost jednog ili više pojedinačnih kontakata prekidača.
To je uređaj koji je tehnološki konfiguriran za SPST izvođenje - unipolarno i jednosmjerno. Postoje i druge varijante izvršenja.
Izvršavanje kontakata karakterizira sljedeći skup kratica:
- SPST (Single Pole Single Throw) - jednopolni jednosmjerni;
- SPDT (Single Pole Double Throw) - jednopolni dvosmjerni;
- DPST (dvostruki polet) - bipolarni jednosmjerni;
- DPDT (Dvostruki poluboj) - Bipolarni dvosmjerni.
Svaki takav spojni element označen je kao "pol". Bilo koja od njih se može spojiti ili resetirati, istovremeno aktivirajući svitak releja.
Suptilnosti primjene uređaja
Uz svu jednostavnost dizajna elektromagnetskih prekidača, postoje neke suptilnosti u praksi korištenja tih uređaja.
Stoga stručnjaci kategorički ne preporučuju paralelno povezivanje svih relejnih kontakata kako bi se na taj način prebacili krug opterećenja s visokom strujom.
Na primjer, priključite opterećenje na 10 A paralelnim povezivanjem dvaju kontakata, od kojih je svaki konstruiran za struju od 5 A.
Ove suptilnosti ugradnje su zbog činjenice da kontakti mehaničkih releja nikada nisu zatvoreni ili otvoreni u jednom trenutku.
Kao rezultat toga, jedan od kontakata će u svakom slučaju biti preopterećen. Čak i uz kratkoročno preopterećenje, prijevremeni otkaz uređaja u takvoj vezi neizbježan je.
Neispravan rad, kao i povezivanje releja izvan utvrđenih pravila instalacije, obično završava s ovim ishodom. Unutra je gotovo sav sadržaj izgorio
Elektromagnetski proizvodi mogu se koristiti u sastavljanju električnih ili elektroničkih sklopova s niskom potrošnjom energije kao sklopke za relativno visoke struje i napone.
Međutim, strogo se ne preporučuje prolaz različitih naponskih opterećenja kroz susjedne kontakte istog uređaja.
Na primjer, uključite izmjenični napon od 220 V i DC 24 V. Za svaku opciju uvijek koristite odvojene proizvode kako biste osigurali sigurnost.
Tehnike zaštite od povratnog napona
Značajan detalj bilo kojeg elektromehaničkog releja je zavojnica. Ovaj dio pripada ispuštanju tereta s visokom induktivnošću, budući da ima namotan namot.
Svaka namotana žica ima neku impedanciju, koja se sastoji od induktiviteta L i otpora R, tvoreći tako serijski krug LR.
Kako struja teče kroz zavojnicu, stvara se vanjsko magnetsko polje. Kada se struja u zavojnici zaustavi u modu "isključeno", magnetski se tok povećava (teorija transformacije) i dolazi do visokog povratnog napona EMF (elektromotorna sila).
Ta inducirana vrijednost obrnutog napona može biti nekoliko puta viša od uključnog napona.
Prema tome, postoji rizik od oštećenja bilo kojih poluvodičkih komponenti smještenih u blizini releja. Primjerice, bipolarni ili tranzistor s efektom polja koji se koristi za primjenu napona na svitku releja.
Opcije kruga koje pružaju zaštitu za poluvodičke kontrole - bipolarni i poljski tranzistori, mikrokrugovi, mikrokontroleri
Jedan od načina da se spriječi oštećenje tranzistora ili bilo kojeg prekidačkog poluvodičkog uređaja, uključujući mikrokontrolere, jest povezivanje obrnute pristrane diode na krug releja svitka.
Kada struja koja struji kroz zavojnicu odmah nakon okidanja, generira inducirani povratni elektromagnetski impuls, taj povratni napon otvara obrnutu diodu.
Kroz poluvodič se akumulirana energija rasipa, što sprječava oštećenje kontrolnog poluvodiča - tranzistora, tiristora, mikrokontrolera.
Često uključeni u krug svitka poluvodič se također naziva:
- dioda zamašnjak;
- šant-dioda;
- obrnuta dioda.
Međutim, ne postoji velika razlika između elemenata. Svi obavljaju istu funkciju. Osim uporabe dioda s obrnutim prednaponom, za zaštitu poluvodičkih komponenti koriste se i drugi uređaji.
Isti lanac s RC-prigušivačima, metalnim oksidnim varistorima (MOV), zener diodama.
Označavanje elektromagnetskih relejnih uređaja
Tehničke oznake koje nose djelomične informacije o uređajima obično su naznačene izravno na kućištu elektromagnetskog sklopnog uređaja.
Ovako označavanje u obliku skraćene kratice i numeričkog skupa izgleda.
Svaki elektromehanički uređaj za prebacivanje je tradicionalno označen. Na kućištu ili na kućištu primjenjuje se takav skup znakova i brojeva, koji ukazuju na određene parametre
Primjer označavanja kućišta elektromehaničkih releja:
RES32 RF4.500.335-01
Ovaj zapis je kratica za: elektromagnetski relej niske struje, 32 serije, koji odgovara izvedbi prema RF putovnici4.500.335-01.
Međutim, takve oznake su rijetke. Najčešće skraćene verzije nalaze se bez izričite naznake GOST-a:
RES32 335-01
Također, šasija (na kućištu) uređaja označena je datumom proizvodnje i brojem serije. Pojedinosti se nalaze u tehničkom listu proizvoda. Svaki uređaj ili serija popunjava se putovnicom.
Zaključci i koristan video na temu
Video govori puno o tome kako elektromehanička elektronika radi. Tankosti struktura, obilježja veza i druge pojedinosti jasno su označene:
Elektromehanički releji već duže vrijeme koriste se kao elektroničke komponente. Međutim, ovaj tip sklopnih uređaja može se smatrati zastarjelim. Mehaničke uređaje sve više zamjenjuju moderniji uređaji - čisto elektronički. Jedan takav primjer su solid state releji.
Imate li pitanja, otkrili nedostatke ili postoje zanimljive činjenice o tome kako postati, koje možete podijeliti s posjetiteljima naše stranice? Molimo ostavite svoje komentare, postavite pitanja, podijelite svoje iskustvo u bloku za komunikaciju prema članku.