Elektromagnetrelee: seade, märgistus, tüübid + ühendamise ja reguleerimise üksikasjad

Elektriliste signaalide teisendamine vastavaks füüsikaliseks suuruseks - liikumiseks, jõuks, heliks jne.jne, tehakse draivide abil. Ajami tuleks klassifitseerida muunduriks, kuna see on seade, mis muudab üht tüüpi füüsilist suurust teiseks.

Ajam aktiveeritakse või juhitakse tavaliselt madalpinge käsusignaaliga. Lisaks klassifitseeritakse see stabiilsete olekute arvu alusel binaarseks või pidevaks seadmeks. Seega on elektromagnetrelee kahendajam, võttes arvesse kahte saadaolevat stabiilset olekut: sees - väljas.

Esitatud artiklis vaadeldakse üksikasjalikult elektromagnetrelee tööpõhimõtteid ja seadmete kasutusala.

Ajami disaini põhitõed

Mõiste "relee" on iseloomulik seadmetele, mis pakuvad juhtsignaali kaudu elektrilist ühendust kahe või enama punkti vahel.

Kõige tavalisem ja laialdasemalt kasutatav elektromagnetrelee (EMR) tüüp on elektromehaaniline disain.

Selline näeb välja üks disain paljudest elektromagnetreleedeks nimetatavatest toodetest. Siin on näidatud mehhanismi suletud versioon, mis kasutab läbipaistvat pleksiklaasist katet

Mis tahes seadmete põhiline juhtimisskeem annab alati võimaluse seda sisse ja välja lülitada. Lihtsaim viis nende toimingute tegemiseks on kasutada toiteluku lüliteid.

Käsitsi juhitavaid lüliteid saab kasutada juhtimiseks, kuid neil on puudusi. Nende ilmselgeks puuduseks on "sisse" või "väljas" olekute seadistamine füüsiliselt, st käsitsi.

Käsitsi lülitusseadmed on tavaliselt suured, aeglase toimega, mis on võimelised lülitama väikeseid voolusid.

Käsitsi lülitusmehhanism on elektromagnetreleede "kauge sugulane". Pakub sama funktsionaalsust - tööliinide vahetamist, kuid juhitakse eranditult käsitsi

Vahepeal on elektromagnetreleed esindatud peamiselt elektriliselt juhitavate lülititega. Seadmed on erineva kuju, mõõtmetega ning jaotatud vastavalt nende nimivõimsustasemele. Nende rakendusvõimalused on laialdased.

Sellised seadmed, mis on varustatud ühe või mitme kontaktipaariga, võivad olla osa suurema võimsusega täiturmehhanismidest – kontaktoritest, mida kasutatakse võrgupinge või kõrgepingeseadmete ümberlülitamiseks.

EMR-i toimimise aluspõhimõtted

Traditsiooniliselt kasutatakse elektromagnetilist tüüpi releed elektriliste (elektrooniliste) lülitusjuhtimisahelate osana. Sellisel juhul paigaldatakse need kas otse trükkplaatidele või vabasse asendisse.

Seadme üldine struktuur

Kasutatavate toodete koormusvoolusid mõõdetakse tavaliselt ampri murdosast kuni 20 A või enamani. Releeahelad on elektroonilises praktikas laialt levinud.

Erineva konfiguratsiooniga seadmed, mis on mõeldud paigaldamiseks elektroonilistele trükkplaatidele või otse eraldi paigaldatud seadmena

Elektromagnetrelee konstruktsioon muudab rakendatud vahelduv-alalispinge poolt tekitatud magnetvoo mehaaniliseks jõuks. Tänu tekkivale mehaanilisele jõule juhitakse kontaktrühma.

Kõige tavalisem disain on tootevorm, mis sisaldab järgmisi komponente:

• põnev mähis;
• terasest südamik;
• tugišassii;
• kontaktgrupp.

Terassüdamikul on fikseeritud osa, mida nimetatakse nookuriks, ja liikuv vedruga koormatud osa, mida nimetatakse armatuuriks.

Põhimõtteliselt täiendab armatuur magnetvälja ahelat, sulgedes statsionaarse elektrimähise ja liikuva armatuuri vahelise õhupilu.

Konstruktsiooni detailne paigutus: 1 – vabastusvedru; 2 – metallist südamik; 3 – ankur; 4 – kontakt normaalselt suletud; 5 – kontakt normaalselt avatud; 6 – üldkontakt; 7 – vasktraadi mähis; 8 - jalas

Armatuur liigub hingedel või pöörleb tekkiva magnetvälja mõjul vabalt. See sulgeb liitmike külge kinnitatud elektrikontaktid.

Tavaliselt tagastab nookuri ja armatuuri vahel asuv tagasivooluvedru(d) kontaktid algsesse asendisse, kui relee mähis on pingevaba.

Relee elektromagnetilise süsteemi töö

Lihtsal klassikalisel EMR-i disainil on kaks elektrit juhtivate kontaktide komplekti.

Selle põhjal realiseeritakse kaks kontaktrühma olekut:

1. Tavaliselt avatud kontakt.
2. Tavaliselt suletud kontakt.

Vastavalt sellele klassifitseeritakse paar kontakti normaalselt avatud (NO) või muus olekus normaalselt suletud (NC).

Tavaliselt avatud kontaktasendiga relee puhul saavutatakse "suletud" olek ainult siis, kui väljavool läbib induktiivpooli.

Üks kahest võimalikust valikust vaikekontaktirühma määramiseks. Siin on mähise pingevabas olekus “vaikeasend” seatud normaalselt suletud (suletud) asendisse

Teises variandis jääb kontaktide tavapäraselt suletud asend konstantseks, kui pooli vooluringis ergutusvool puudub. See tähendab, et lüliti kontaktid naasevad normaalsesse suletud asendisse.

Seetõttu peaksid terminid "tavaliselt avatud" ja "tavaliselt suletud" viitama elektrikontaktide olekule, kui relee mähis on pingevaba, st relee toitepinge on välja lülitatud.

Elektrirelee kontaktrühmad

Releekontaktid on tavaliselt elektrit juhtivad metallelemendid, mis puudutavad üksteist ja täidavad vooluringi, toimides sarnaselt lihtsa lülitiga.

Kui kontaktid on avatud, mõõdetakse normaalselt avatud kontaktide vahelist takistust kõrge väärtusena megaoomides. See tekitab avatud vooluahela seisundi, kui voolu läbimine pooli vooluringis on kõrvaldatud.

Mis tahes elektromehaanilise lüliti kontaktrühma avatud režiimis takistus on mitusada megaoomi. Selle takistuse väärtus võib erinevatel mudelitel veidi erineda.

Kui kontaktid on suletud, peaks kontakti takistus teoreetiliselt olema null - lühise tulemus.

Seda tingimust ei järgita aga alati.Iga üksiku relee kontaktrühmal on "suletud" olekus teatud kontakttakistus. Seda takistust nimetatakse stabiilseks.

Koormusvoolude läbimise tunnused

Uue elektromagnetrelee paigaldamise praktikas märgitakse, et lülituskontakti takistus on väike, tavaliselt alla 0,2 oomi.

Seda seletatakse lihtsalt: uued otsikud jäävad praegu puhtaks, kuid aja jooksul tipu takistus paratamatult suureneb.

Näiteks kontaktide puhul, mille vool on 10 A, on pingelang 0,2x10 = 2 volti (Oomi seadus). Sellest selgub, et kui kontaktrühma toitepinge on 12 volti, on koormuse pinge 10 volti (12-2).

Kui metallist kontaktotsad kuluvad, ilma et need oleksid korralikult kaitstud kõrge induktiiv- või mahtuvusliku koormuse eest, on kaare kahjustamine vältimatu.

Elektrikaar elektromehaanilise lülitusseadme ühel kontaktil. See on üks põhjusi, miks nõuetekohaste meetmete puudumisel kontaktrühma kahjustatakse

Elektrikaar – kontaktidel sädemeid tekitav – põhjustab otste kontakti takistuse suurenemist ja sellest tulenevalt füüsilisi kahjustusi.

Kui jätkate relee kasutamist selles seisundis, võivad kontaktotsikud täielikult kaotada oma füüsilised kontakti omadused.

Kuid on veel tõsisem tegur, kui kaarekahjustus lõpeb kontaktide kokku keevitamisel, luues lühise.

Sellistes olukordades on oht kahjustada EMR-i juhitavat vooluringi.

Seega, kui kontakttakistus suureneb elektrikaare mõju tõttu 1 oomi võrra, suureneb pingelang kontaktide vahel sama koormusvoolu korral 1 × 10 = 10 volti alalisvooluni.

Siin võib kontaktide pingelanguse suurus olla koormusahela jaoks vastuvõetamatu, eriti kui töötate toitepingega 12–24 V.

Relee kontakti materjali tüüp

Elektrikaare ja suurte takistuste mõju vähendamiseks valmistatakse või kaetakse kaasaegsete elektromehaaniliste releede kontaktotsad erinevate hõbedapõhiste sulamitega.

Nii on võimalik kontaktgrupi kasutusiga oluliselt pikendada.

Elektromehaaniliste lülitusseadmete kontaktplaatide otsad. Siin on hõbetatud otsikute võimalused. Seda tüüpi kate vähendab kahjutegurit

Praktikas kasutatakse elektromagnetiliste (elektromehaaniliste) releede kontaktrühmade otste töötlemiseks järgmisi materjale:

• Ag - hõbe;
• AgCu - hõbe-vask;
• AgCdO - hõbe-kaadmiumoksiid;
• AgW - hõbe-volfram;
• AgNi - hõbe-nikkel;
• AgPd - hõbe-pallaadium.

Relee kontaktgruppide otste tööea pikendamine elektrikaarte arvu vähendamise kaudu saavutatakse takistuskondensaatorfiltrite, mida nimetatakse ka RC-siibriteks, ühendamisega.

Need elektroonilised ahelad on ühendatud paralleelselt elektromehaaniliste releede kontaktrühmadega. Pinge tipp, mis on märgitud kontaktide avamise hetkel, tundub selle lahenduse puhul ohutult lühike olevat.

RC-siibrite kasutamine võimaldab summutada kontaktotsadesse tekkivat elektrikaare.

EMR-kontaktide tüüpiline disain

Lisaks klassikalistele normaalselt avatud (NO) ja normaalselt suletud (NC) kontaktidele hõlmab relee lülitamise mehaanika ka tegevuse alusel klassifitseerimist.

Ühenduselementide disaini omadused

Selle teostuse elektromagnetilist tüüpi releekonstruktsioonid võimaldavad ühte või mitut eraldi lülitikontakti.

Selline näeb välja seade, mis on tehnoloogiliselt konfigureeritud SPST-disaini jaoks - ühepooluseline ja ühesuunaline. Saadaval on ka teisi versioone

Kontaktide kujundust iseloomustavad järgmised lühendid:

• SPST (Single Pole Single Throw) - ühepooluseline ühesuunaline;
• SPDT (Single Pole Double Throw) - ühepooluseline kahesuunaline;
• DPST (Double Pole Single Throw) – bipolaarne ühesuunaline;
• DPDT (Double Pole Double Throw) – bipolaarne kahesuunaline.

Iga selline ühenduselement on tähistatud kui "poolus". Kõiki neist saab ühendada või lähtestada, aktiveerides samaaegselt relee mähise.

Seadmete kasutamise peensused

Vaatamata elektromagnetiliste lülitite disaini lihtsusele on nende seadmete kasutamisel mõningaid nüansse.

Seega ei soovita eksperdid kategooriliselt ühendada kõiki relee kontakte paralleelselt, et sel viisil lülitada suure vooluga koormusahelat.

Näiteks ühendage 10 A koormus, ühendades paralleelselt kaks kontakti, millest igaühe nimivool on 5 A.

Need paigaldamise peensused tulenevad asjaolust, et mehaaniliste releede kontaktid ei sulgu ega avane kunagi samal ajal.

Selle tulemusena on üks kontaktidest igal juhul ülekoormatud.Ja isegi lühiajalist ülekoormust arvesse võttes on seadme enneaegne rike sellises ühenduses vältimatu.

Vale töö, samuti relee ühendamine väljaspool kehtestatud paigaldusreegleid, lõpeb tavaliselt selle tulemusega. Peaaegu kogu sees olev sisu põles ära

Elektromagnetilisi tooteid saab kasutada väikese energiatarbimisega elektri- või elektroonikaahelate osana suhteliselt suure voolu ja pinge lülititena.

Siiski ei ole rangelt soovitatav lasta erinevaid koormuspingeid läbi sama seadme külgnevate kontaktide.

Näiteks vahetage vahelduvvoolu 220 V ja alalisvoolu vahel 24 V. Ohutuse tagamiseks tuleks alati kasutada iga valiku jaoks eraldi tooteid.

Pöördpinge kaitse tehnikad

Mis tahes elektromehaanilise relee oluline osa on mähis. See osa on klassifitseeritud suure induktiivsusega koormuseks, kuna see on traadiga keritud.

Igal traatmähisel on teatud takistus, mis koosneb induktiivsusest L ja takistusest R, moodustades seega jadaahela LR.

Kui vool liigub läbi mähise, tekib väline magnetväli. Kui vooluvool mähises peatatakse "väljas" režiimis, suureneb magnetvoog (transformatsiooniteooria) ja tekib kõrge vastupidine EMF (elektromootorjõud) pinge.

See indutseeritud pöördpinge väärtus võib olla mitu korda suurem kui lülituspinge.

Seetõttu on relee lähedal asuvate pooljuhtkomponentide kahjustamise oht. Näiteks bipolaarne või väljatransistor, mida kasutatakse relee poolile pinge andmiseks.

Skeemi valikud, mis pakuvad kaitset pooljuhtjuhtelementidele - bipolaarsed ja väljatransistorid, mikroskeemid, mikrokontrollerid

Üks viis transistori või mis tahes lülituspooljuhtseadme, sealhulgas mikrokontrollerite kahjustamise vältimiseks on ühendada relee pooli ahelaga vastupidine eelpingestusega diood.

Kui mähist läbiv vool vahetult pärast väljalülitamist tekitab indutseeritud tagasi EMF-i, avab see pöördpinge vastupidise eelpingega dioodi.

Läbi pooljuhi hajutatakse kogunenud energia, mis hoiab ära juhtpooljuhi – transistori, türistori, mikrokontrolleri – kahjustumise.

Pooljuhte, mis sageli sisaldub pooli vooluringis, nimetatakse ka:

• hooratta diood;
• möödaviigu diood;
• ümberpööratud diood.

Elementide vahel pole aga suurt vahet. Nad kõik täidavad ühte funktsiooni. Lisaks pöördpingestusega dioodide kasutamisele kasutatakse pooljuhtkomponentide kaitsmiseks ka muid seadmeid.

Samad RC-siibrite ketid, metalloksiidvaristorid (MOV-id), zeneri dioodid.

Elektromagnetreleeseadmete märgistamine

Tehnilised tähised, mis kannavad osalist teavet seadmete kohta, on tavaliselt märgitud otse elektromagnetilise lülitusseadme šassiile.

See nimetus näeb välja nagu lühend ja numbrikomplekt.

Iga elektromehaaniline lülitusseade on traditsiooniliselt märgistatud. Kerele või šassiile rakendatakse ligikaudu järgmist sümbolite ja numbrite komplekti, mis näitavad teatud parameetreid

Elektromehaaniliste releede korpuse märgistamise näide:

RES32 RF4.500.335-01

See kirje dešifreeritakse järgmiselt: nõrkvoolu elektromagnetrelee, 32-seeria, mis vastab RF-passi 4.500.335-01 konstruktsioonile.

Sellised nimetused on aga haruldased. Sagedamini on lühendatud versioone ilma GOST-i selgesõnalise viiteta:

RES32 335-01

Samuti on seadme šassiile (kerele) märgitud valmistamise kuupäev ja partii number. Üksikasjalik teave on toote tehniliste andmete lehel. Iga seade või partii on varustatud passiga.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Video selgitab populaarselt, kuidas elektromehaaniline lülituselektroonika töötab. Disaini peensused, ühendusfunktsioonid ja muud üksikasjad on selgelt märgitud:

Elektromehaanilisi releesid on elektroonikakomponentidena kasutatud juba mõnda aega. Seda tüüpi lülitusseadmeid võib aga pidada vananenuks. Mehaanilised seadmed asenduvad üha enam kaasaegsemate – puhtalt elektrooniliste – seadmetega. Üks selline näide on pooljuhtreleed.

Kas teil on selle teema kohta küsimusi, leitud vigu või huvitavaid fakte, mida saate meie saidi külastajatega jagada? Palun jätke oma kommentaarid, esitage küsimusi ja jagage oma kogemusi artikli all olevas kontaktiplokis.