Solenoidų valdymo relės, kaip relė veikia
Relė yra elektrinis įtaisas, skirtas elektros grandinėms perjungti (staigiai pakeisti išėjimo reikšmes) esant tam tikriems elektrinių ar neelektrinių įvesties verčių pokyčiams.
Reliniai elementai (relės) plačiai naudojami valdymo ir automatikos grandinėse, nes jais galima valdyti dideles išėjimo galias mažos galios įvesties signalais; įvykdyti loginės operacijos; daugiafunkcinių relinių įrenginių kūrimas; atlikti elektros grandinių perjungimą; fiksuoti valdomo parametro nukrypimus nuo nustatyto lygio; atlieka atminties elemento funkcijas ir kt.
Pirmąją relę išrado amerikietis Dž. Henris 1831 m. ir remiantis elektromagnetiniu veikimo principu, reikia pažymėti, kad pirmoji relė buvo ne perjungimo relė, o pirmąją perjungimo relę išrado amerikietis S.Breeze Morse 1837 m., kuris vėliau panaudojo telegrafo aparatą... Žodis estafetė kilęs iš anglų kalbos relay, kuris reiškia pavargusių pašto arklių keitimą stotyse arba estafetės (estafetės) perdavimą pavargusiam sportininkui.
Estafečių klasifikacija
Relės klasifikuojamos pagal skirtingus kriterijus: pagal įvesties fizikinių dydžių, į kuriuos jos reaguoja, tipą; pagal funkcijas, kurias jie atlieka valdymo sistemose; pagal konstrukciją ir kt.. Pagal fizikinių dydžių tipą išskiriami elektriniai, mechaniniai, šiluminiai, optiniai, magnetiniai, akustiniai ir kt. estafetė. Reikėtų pažymėti, kad relė gali reaguoti ne tik į tam tikro dydžio reikšmę, bet ir į reikšmių skirtumą (diferencialinės relės), į kiekio ženklo pasikeitimą (poliarizuotos relės) arba į įvesties kiekio kitimo greitis.
Relės įrenginys
Relė paprastai susideda iš trijų pagrindinių funkcinių elementų: jutimo, tarpinio ir vykdomojo.
Suvokiamasis (pirminis) elementas suvokia valdomą kiekį ir paverčia jį kitu fiziniu dydžiu.
Tarpinis elementas palygina šios vertės reikšmę su kontroline verte ir ją viršijus perduoda pirmą veiksmą pavarai.
Pavara perduoda efektą iš relės į valdomas grandines. Visi šie elementai gali būti išreikšti arba sujungti vienas su kitu.
Jautrus elementas, priklausomai nuo relės paskirties ir fizinio dydžio, į kurį jis reaguoja, gali turėti skirtingą dizainą tiek veikimo principu, tiek įrenginio atžvilgiu.Pavyzdžiui, viršsrovių relėje arba įtampos relėje jautrus elementas pagamintas elektromagneto pavidalu, slėgio jungiklyje - membranos arba įvorės pavidalu, lygio jungiklyje - plūdėje ir kt.
Pagal pavaros įrenginį relės skirstomos į kontaktines ir nekontaktines.
Kontaktinės relės valdomą grandinę veikia elektriniais kontaktais, kurių uždara arba atvira būsena leidžia užtikrinti arba visišką trumpąjį jungimą, arba visišką mechaninį išėjimo grandinės pertraukimą.
Bekontaktės relės veikia valdomą grandinę per staigų (staigų) išėjimo elektros grandinių parametrų (varža, induktyvumo, talpos) pasikeitimą arba įtampos lygio (srovės) pasikeitimą.
Relės charakteristikos
Pagrindines relės charakteristikas lemia priklausomybės tarp išėjimo ir įėjimo dydžių parametrų.
Išskiriamos šios pagrindinės relės charakteristikos.
1. Relės įjungimo dydis Xcr — įvesties vertės parametro vertė, kuriai esant relė įjungiama. Kai X < Xav, išėjimo reikšmė lygi Umin, kai X ³ Xav, Y vertė staiga pasikeičia iš Umin į Umax ir relė įsijungia. Priėmimo vertė, pagal kurią sureguliuojama relė, vadinama kontroline verte.
2. Relės įjungimo galia Psr – mažiausia galia, kuri turi būti tiekiama priimančiam organui, kad jis būtų perkeltas iš ramybės būsenos į veikimo būseną.
3. Valdoma galia Rupr – galia, kurią perjungimo procese valdo relės perjungimo elementai.Kalbant apie valdymo galią, skiriamos mažos galios grandinių (iki 25 W), vidutinės galios grandinių (iki 100 W) ir didelės galios grandinių (virš 100 W) relės. prie maitinimo relių ir vadinami kontaktoriais.
4. Relės atsako laikas tav — laiko intervalas nuo Xav signalo iki relės įėjimo iki veiksmo valdymo grandinėje pradžios. Pagal atsako laiką yra įprastos, didelės spartos, uždelstos relės ir laiko relės. Paprastai įprastoms relėms tav = 50 ... 150 ms, didelės spartos relėms tav 1 s.
Elektromagnetinių relių veikimo principas ir įtaisas
Dėl savo paprasto veikimo principo ir didelio patikimumo elektromagnetinės relės plačiai naudojamos automatizavimo sistemos ir elektros instaliacijos apsaugos schemose. Elektromagnetinės relės skirstomos į nuolatinės ir kintamosios srovės reles. Nuolatinės srovės relės skirstomos į neutralias ir poliarizuotas. Neutralios relės vienodai reaguoja į nuolatinę srovę abiem kryptimis, tekančią per jos ritę, o poliarizuotos relės reaguoja į valdymo signalo poliškumą.
Elektromagnetinių relių veikimas pagrįstas elektromagnetinių jėgų, atsirandančių metalinėje šerdyje, kai srovė teka per jos ritės posūkius, naudojimu. Relės dalys montuojamos ant pagrindo ir uždengiamos dangteliu. Virš elektromagneto šerdies sumontuota kilnojama armatūra (plokštė) su vienu ar keliais kontaktais. Priešais juos yra atitinkami suporuoti fiksuoti kontaktai.
Pradinėje padėtyje inkarą laiko spyruoklė. Įjungus įtampą, elektromagnetas pritraukia armatūrą, įveikdamas savo jėgą ir uždaro arba atidaro kontaktus, priklausomai nuo relės konstrukcijos.Išjungus energiją, spyruoklė grąžina armatūrą į pradinę padėtį. Kai kuriuose modeliuose gali būti įmontuotų elektroninių komponentų. Tai rezistorius, prijungtas prie ritės apvijos, kad būtų aiškesnis relės įjungimas, arba (ir) kondensatorius lygiagrečiai kontaktams, kad būtų sumažintas lankas ir triukšmas.
Valdoma grandinė jokiu būdu nėra elektra prijungta prie valdymo grandinės; be to, valdomoje grandinėje srovės vertė gali būti daug didesnė nei valdymo grandinėje. Tai reiškia, kad relės iš esmės veikia kaip srovės, įtampos ir galios stiprintuvas elektros grandinėje.
Kintamosios srovės relės veikia tada, kai į jų rites yra tiekiama tam tikro dažnio srovė, tai yra, pagrindinis energijos šaltinis yra kintamosios srovės tinklas. Kintamosios srovės relės konstrukcija panaši į nuolatinės srovės relės, tik šerdis ir armatūra pagaminti iš elektrotechninio plieno lakštų, siekiant sumažinti histerezės nuostolius ir sūkurinės srovės.
Elektromagnetinių relių privalumai ir trūkumai
Elektromagnetinė relė turi keletą privalumų, kurių neturi puslaidininkių konkurentai:
- galimybė perjungti apkrovas iki 4 kW, kai relės tūris mažesnis nei 10 cm3;
- atsparumas impulsiniams viršįtampiams ir destruktyviems trikdžiams, atsirandantiems dėl žaibo išlydžių ir dėl perjungimo procesų aukštos įtampos elektrotechnikoje;
- išskirtinė elektros izoliacija tarp valdymo grandinės (ritės) ir kontaktų grupės – naujausias 5 kV standartas yra nepasiekiama daugumos puslaidininkinių jungiklių svajonė;
- žemas įtampos kritimas uždaruose kontaktuose ir dėl to maža šilumos gamyba: perjungiant 10 A srovę, maža relė išsklaido iš viso mažiau nei 0,5 W per ritę ir kontaktus, o triakė skleidžia daugiau nei 15 W. į atmosferą, kuri, pirma, reikalauja intensyvaus aušinimo, antra, pablogina šiltnamio efektą planetoje;
- itin maža elektromagnetinių relių kaina, lyginant su kietojo kūno jungikliais
Pažymėdami elektromechanikos privalumus, taip pat atkreipiame dėmesį į relės trūkumus: mažas veikimo greitis, ribotas (nors ir labai didelis) elektrinis ir mechaninis resursas, radijo trukdžių kūrimas uždarant ir atidarant kontaktus ir galiausiai paskutinė ir nemaloni savybė - problemų, susijusių su indukcinių apkrovų ir aukštos įtampos nuolatinės srovės apkrovų perjungimu.
Tipiška didelės galios elektromagnetinių relių taikymo praktika yra apkrovų perjungimas esant 220 V kintamajai arba 5–24 V nuolatinei įtampai, esant perjungimo srovėms iki 10-16 A. servo), kaitrinių lempų, elektromagnetų ir kitų aktyvių, indukcinių ir talpinių vartotojų elektros energijos nuo 1 W iki 2-3 kW.
Poliarizuotos elektromagnetinės relės
Vienas iš elektromagnetinių relių tipų yra poliarizuota elektromagnetinė relė. Pagrindinis jų skirtumas nuo neutralių relių yra gebėjimas reaguoti į valdymo signalo poliškumą.
Labiausiai paplitusi elektromagnetinio valdymo relių serija
Tarpinė relė RPL serija. Relės skirtos naudoti kaip komponentai stacionariuose įrenginiuose, daugiausia elektros pavarų valdymo grandinėse, kurių įtampa iki 440 V nuolatinės srovės ir iki 660 V kintamosios srovės, kurių dažnis yra 50 ir 60 Hz.Relės tinka eksploatuoti valdymo sistemose naudojant mikroprocesorinę technologiją, kur uždarymo ritė yra apsupta ribotuvu arba su tiristoriaus valdymu. Jei reikia, tarpinėje relėje galima sumontuoti vieną iš šių elementų. įskiepiai PKL ir PVL… Nominali kontaktų srovė – 16A
Tarpinė relė serija RPU-2M. Tarpinės relės RPU-2M skirtos veikti elektros grandinėse, skirtose kintamajai iki 415V įtampai, 50Hz dažniui ir iki 220V nuolatinei srovei valdyti ir pramoninei automatizacijai.
Relių serijos RPU-0, RPU-2, RPU-4. Relės gaminamos su 12, 24, 48, 60, 110, 220 V įtampai ir 0,4 — 10 A srovėms ir kintamosios srovės ėmimo ritėmis 12, 24, 36, 110, 127, 220, 20, 230 įtampai. 380 ir srovės 1 — 10 A. Relė RPU-3 su maitinimo ritėmis DC — 24, 48, 60, 110 ir 220 V įtampai.
Tarpinės relės serijos RP-21 yra skirtos naudoti kintamosios srovės elektros pavarų valdymo grandinėse, kurių įtampa iki 380 V, ir nuolatinės srovės grandinėse, kurių įtampa iki 220 V. RP-21 relės turi lizdus litavimui, din. bėgis arba varžtas.
Pagrindinės RP-21 relės charakteristikos. Maitinimo įtampos diapazonas, V: DC — 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 kintamoji srovė su 50 Hz dažniu — 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 kintamoji srovė su dažniu 60 Hz – 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 Nominali kontaktų grandinės įtampa, V: DC relė – 12…220, kintamosios srovės relė – 12…380 Nominali srovė – 6,0 A Uždarytų kontaktų skaičius . / poilsis / jungiklis – 0 … 4/0 … 2/0 … 4 Mechaninis patvarumas – mažiausiai 20 milijonų ciklų.
Elektromagnetinė nuolatinės srovės relė RES-6 serija kaip tarpinė relė, kurios įtampa 80–300 V, perjungimo srovė 0,1–3 A
Jis taip pat naudojamas kaip tarpinė elektromagnetinių relių serija RP-250, RP-321, RP-341, RP-42 ir daugybė kitų, kurios gali būti naudojamos kaip įtampos relės.
Kaip pasirinkti elektromagnetinę relę
Darbinės įtampos ir srovės relės ritėje turi atitikti leistinas vertes. Sumažėjus darbinei srovei ritėje mažėja kontakto patikimumas ir padidėja ritės perkaitimas, sumažėja relės patikimumas esant maksimaliai leistinai teigiamai temperatūrai Net trumpalaikis tiekimas. esant padidėjusiai relės ritės darbinei įtampai, nepageidautina, nes tai sukelia mechaninius viršįtampius magnetinės grandinės dalyse ir kontaktų grupėse, o ritės elektrinis viršįtampis atidarius grandinę gali sukelti izoliacijos gedimą.
Renkantis relių kontaktų veikimo režimą, būtina atsižvelgti į perjungiamos srovės vertę ir tipą, apkrovos pobūdį, bendrą perjungimų skaičių ir dažnį.
Perjungiant aktyviąsias ir indukcines apkrovas kontaktams sunkiausias yra grandinės atidarymo procesas, nes tokiu atveju dėl lankinio išlydžio susidarymo įvyksta pagrindinis kontaktų susidėvėjimas.
Nendrinis jungiklis ir nendrinės relės
Elektromagnetiniai kontaktoriai
Kaip atsukti elektros prietaisų ritių apvijas į kitokio tipo srovę
Moduliniai elektros prietaisai
Rankiniai perjungimo įrenginiai. Peilių jungikliai