Régóta ismert, hogy a legtöbb csúcskategóriás ipari alkalmazás relékkel rendelkezik a hatékony működés érdekében. A relék egyszerű kapcsolók, amelyek elektromosan és mechanikusan is működnek. Egy sor érintkezőből és egy elektromágnesből állnak, amelynek köszönhetően a kapcsolási mechanizmus végrehajtásra kerül. Vannak más működési elvek is, amelyek alkalmazásuktól függően eltérőek. Milyen típusú relék léteznek?
Miért olyan hatékony?
A relé fő működése olyan helyeken történik, ahol csak kis teljesítményű jel alkalmazható. Ezt az eszközt olyan helyeken is használják, ahol több áramkört kell egyetlen jellel vezérelni. Használatuk a telefonok feltalálása során kezdődött, amelyek fontos szerepet játszottak a telefonközpontok hívásváltásában. Arra is használták őket, hogy táviratokat küldjenek nagy távolságra.
A számítógépek feltalálása után különféle logikai műveletek végrehajtását segítették jelek segítségével.
Dizájn
A relé négy fő részből áll:
- vasmag;
- mozgatható armatúra;
- vezérlő tekercs;
- közös földkapcsoló.
A fenti képen a relé kialakítása látható.
Ez egy elektromágneses relé vasmaggal körülvett huz altekerccsel. A mozgatható armatúra (armatúra), valamint a kapcsolóérintkezők számára egy nagyon alacsony mágneses fluxus-ellenállású út biztosított. A mozgatható armatúra egy járomhoz van kötve, amely mechanikusan kapcsolódik a kapcsoló érintkezőihez. Ezeket az alkatrészeket egy rugó biztonságosan tartja. Légrést hoz létre az áramkörben, amikor a relé feszültségmentes.
Működési elv
A függvény jobban megérthető, ha megvizsgálja a fenti alábbi diagramot.
A diagram bemutatja a reléelemeket és azok használatát. A vasmagot vezérlőtekercs veszi körül. Az ábrán látható módon az elektromágnes a vezérlőkapcsolón és az érintkezőkön keresztül kap áramot. Amikor az áram elkezd átfolyni a vezérlőtekercsen, az elektromágnes feltöltődik, ami lehetővé teszi a mágneses tér erősítését.
Így a felső érintkezőkar elkezd vonzódni az alsó rögzített tartóhoz, ami rövidzárlatot okoz a tápellátásban. Másrészt, ha a relé már feszültségmentes volt, amikor az érintkezők zárva voltak, akkor az ellenkező irányba mozognak, és befejezik az áramkört.
Amint a tekercsáram megszakad, a mozgatható armatúraerővel visszatért eredeti helyzetébe. Ez a teljesítmény majdnem egyenlő lesz a mágneses erő felével. Ez a relé fő célja és működési elve.
A relében a művelettípusok két fő részre vannak osztva. Az egyik ilyen az alacsony feszültség alkalmazása. Kisfeszültségű műveletek alkalmazásakor előnyben részesítjük a teljes áramkör zajcsökkentését. A nagyfeszültségű műveleteknél pedig a zajt szikrázással kell csökkenteni.
Az első relék megjelenésének története
1833-ban Carl Friedrich Gauss és Wilhelm Weber kifejlesztette az elektromágneses relét. Joseph Henry amerikai tudós azonban gyakran állította, hogy ő találta fel a relét 1835-ben, hogy javítsa az 1831-ben kifejlesztett elektromos távíró változatát.
Egyesek azt állítják, hogy Edward Davy angol feltaláló "bizonyára feltalálta az elektromos relét" 1835 körüli elektromos távírójában.
Samuel Morse eredeti, 1840-es távírószabadalmában egy egyszerű eszköz is szerepel, amelyet ma relének neveznek.
A leírt mechanizmus digitális erősítőként működött, megismételve a távírójelet, így lehetővé tette a jelek eljutását a szükséges távolságra. A szó 1860 óta jelenik meg az elektromágneses műveletekkel összefüggésben. Milyen típusúak az elektromechanikus relék?
Koaxiális relé
Gyakran koaxiális relét használnak TR (transmit-receive) átjátszóként, amely kapcsolantenna a vevőtől az adóig. Ez megvédi az eszközt a nagy feszültségtől.
Gyakran használják olyan adó-vevőkben, amelyek egy eszközben egyesítik az adót és a vevőt. A érintkezőket úgy tervezték, hogy ne sugározzanak vissza semmilyen rádiófrekvenciás teljesítményt a forrás felé, hanem nagyon nagy szigetelést biztosítsanak az adó és a vevő kivezetései között. A relé karakterisztikus impedanciája a rendszer impedanciájának átviteli vonalához van igazítva, például 50 ohm.
Reléfeszültség 220 V otthonra
A leggyakrabban az otthoni reléket használják. Biztosítani kell az összes csatlakoztatott eszközt. A bemeneti hálózat feszültségének növelése vagy csökkentése hátrányosan befolyásolhatja a készülékek működését. Ez a védelmi mechanizmus észleli ezeket a kiugrásokat, és megakadályozza a hálózathoz való hozzáférést.
Ennek a relének a működési elve a feszültségmérésen alapul. Ha túllépi vagy csökkenti a megengedett sebességet, a relé érintkezői egy bizonyos időre bezáródnak, majd újra kinyitnak. De a relék különböző típusúak.
Tápfeszültség érintkezők relé
Ennek a relének mechanikusan egymáshoz kapcsolódó érintkezői vannak (mechanikus relé), így amikor a tekercset feszültség alá helyezik vagy feszültségmentesítik, az összes csatlakozás együtt mozog. Ha az érintkezők egyike mozdulatlanná válik, a többi érintkező nem tud mozogni. A tápérintkezők feladata, hogy lehetővé tegyék a biztonsági áramkör számára az állapot ellenőrzését.
A kényszerműködtetésű érintkezők pozitív néven is ismertekvezérlés”, „zárt érintkezők”, „reteszelt érintkezők”, „mechanikusan összekapcsolt érintkezők” vagy „biztonsági relék”. Ezeknek a biztonsági reléknek meg kell felelniük az egyik fő gépi szabványban, az EN 50205 szabványban meghatározott tervezési és konstrukciós szabályoknak, amelyek erővezérelt (mechanikusan összekapcsolt) érintkezőkkel ellátott relék.
Ezeket a biztonsági tervezési szabályokat az EN 13849-2 „Relé osztályozás” szabvány „Alapvető biztonsági elvek” és „Tesztelt biztonsági elvek”ként határozza meg, amelyek minden eszközre vonatkoznak. A kényszerműködtetésű érintkezőrelék különböző főérintkezőkészlettel állnak rendelkezésre – NO, NC vagy "Changeover".
Használja szerszámgép logisztikához
A relégép ipari vezérlésre szabványos. Nagyszámú (néha terepen bővíthető) érintkezőt tartalmaznak, amelyek könnyen átalakíthatók normál nyitottról normál zárt tekercsekre, könnyen cserélhető tekercsekre, és olyan alaktényezővel rendelkeznek, amely lehetővé teszi több relé kompakt rögzítését egy vezérlőpanelre. Míg az ilyen panelek egykor az automatizálás gerincét képezték az olyan iparágakban, mint az autógyártás, a programozható logikai vezérlő (PLC) nagyrészt kiszorította a relé szerszámgépeket a soros vezérlő alkalmazásokból. A relében a géptípusok sokat számítanak.
Lehetővé teszi az áramkörök kapcsolását elektromos berendezésekkel. Például egy időzítő áramkör átkapcsolhatja a tápfeszültségetmeghatározott időpontban. Sok éven át a relék az ipari elektronikus rendszerek vezérlésének szabványos módszerei. Több eszköz együttesen használható összetett funkciók végrehajtására (relé logisztika). A relé logisztika elve olyan mechanizmusokon alapul, amelyek feszültség alá helyezik és feszültségmentesítik a kapcsolódó érintkezőket.
Motorvédelem
Az elektromos motoroknak védelemre van szükségük a túlterhelés ellen, különben a tekercselésük megolvadhat, ami tüzet okozhat. A túlterhelésre érzékeny eszközök olyan hőrelék, amelyekben a tekercs felmelegít egy bimetál szalagot vagy forraszanyaggá olvad a segédérintkezők működtetése érdekében. Ezek a segédérintkezők sorba vannak kapcsolva a motor kontaktor tekercsével, így lekapcsolják a motort, ha túlmelegszik.
Ez a hővédelem viszonylag lassan működik, lehetővé téve a motor számára, hogy nagyobb indítási áramot vegyen fel, mielőtt a védelmi funkció működésbe lép. Ha ugyanolyan környezeti hőmérsékletnek van kitéve, mint a motor, hasznos, bár nyers, motorhőmérséklet-kompenzáció biztosított.
Egy másik általános túlterhelés-védelmi rendszer a motoráramkörrel sorba épített elektromágneses tekercset használ. Ez hasonló a vezérlőreléhez, de meglehetősen nagy hibaáramot igényel az érintkezők meghajtásához. Áramlökések miatti rövidzárlatok elkerülése érdekében. A horgony mozgását a műszerfal csillapítja.
Érzékelésmotorvédő relékben általában együtt használják a termikus és mágneses túlterhelést. Az elektronikus túlterhelésrelék mérik a motor áramát, és meg tudják becsülni a tekercs hőmérsékletét az armatúrarendszer "termikus modellje" segítségével, amely pontosabb védelem érdekében hangolható.
Egyes motorvédő mechanizmusok hőmérsékletérzékelő bemeneteket tartalmaznak a tekercsbe épített hőmérőről történő közvetlen méréshez.
Mit kell tudni a relé kiválasztásakor?
Egy adott relé kiválasztásakor figyelembe kell vennie néhány tényezőt
- Védelem – különféle védelmi eszközöket kell figyelembe venni, például a tekercs megérintése ellen. Segít csökkenteni a szikraképződést az induktorokat használó áramkörökben. Segít csökkenteni a változó jelek által okozott túlfeszültséget is.
- Keressen szabványos relét minden hivatalos jóváhagyással.
- Váltási idő – használhatja a nagy sebességű verziót.
- Értékelések – az aktuális névleges értékek néhány ampertől 3000 amperig terjednek. Névleges feszültségek esetén 300 W AC és 600 W AC között mozognak. Van egy nagyfeszültségű változat is (körülbelül 15 000 volt).
- Használt érintkező típusa - NC, NO vagy zárt érintkező.
- Céljaitól függően kiválaszthatja a lánc típusait: „Make to Break” vagy „Break to Break to Smart Contact”.
- Jegyezze meg a tekercs áramkör és az érintkezők közötti szigetelést.
Szintén 220 V-os feszültségrelé otthoni használatra, ezért érdemes áttanulmányozni a működési rajzokat és a csatlakozási típusokat.
