Solenoidiohjausreleet, miten rele toimii
Rele on sähkölaite, joka on suunniteltu kytkemään sähköisiä piirejä (muuttamaan äkillisesti lähtöarvoja) sähköisten tai ei-sähköisten tuloarvojen tiettyjen muutosten vuoksi.
Releelementtejä (releitä) käytetään laajalti ohjaus- ja automaatiopiireissä, koska niillä voidaan ohjata suuria lähtötehoja pienitehoisilla tulosignaaleilla; täyttää loogisia operaatioita; monitoimisten relelaitteiden luominen; suorittaa sähköpiirien kytkentä; korjata ohjatun parametrin poikkeamat asetetusta tasosta; suorittaa muistielementin toimintoja jne.
Ensimmäisen releen keksi amerikkalainen J. Henry vuonna 1831 ja perustuen sähkömagneettiseen toimintaperiaatteeseen, on huomattava, että ensimmäinen rele ei ollut kytkentärele, vaan ensimmäisen kytkentäreleen keksi amerikkalainen S.Breeze Morse vuonna 1837, jota myöhemmin käytettiin lennätinlaitteessa... Sana relay tulee englanninkielisestä releestä, joka tarkoittaa väsyneiden postihevosten vaihtamista asemilla tai viestikapula (sandaali) luovuttamista väsyneelle urheilijalle.
Releen luokitus
Releet luokitellaan eri kriteerien mukaan: fyysisten tulosuureiden tyypin mukaan, joihin ne reagoivat; niiden toimintojen perusteella, joita he suorittavat hallintajärjestelmissä; suunnittelun mukaan jne. Fysikaalisten suureiden tyypin mukaan erotetaan sähköiset, mekaaniset, termiset, optiset, magneettiset, akustiset jne.. rele. On huomattava, että rele ei voi reagoida vain tietyn suuren arvoon, vaan myös arvojen eroihin (differentiaalireleet), suuren etumerkin muutokseen (polarisoidut releet) tai syöttösuureen muutosnopeus.
Rele laite
Rele koostuu yleensä kolmesta päätoiminnallisesta elementistä: tunne-, väli- ja toimeenpanoelementistä.
Havaitseva (ensisijainen) elementti havaitsee ohjatun suuren ja muuttaa sen toiseksi fyysiseksi suureksi.
Välielementti vertaa tämän arvon arvoa asetusarvoon ja kun se ylittyy, lähettää ensimmäisen toimenpiteen taajuusmuuttajalle.
Toimilaite siirtää vaikutuksen releestä ohjattuihin piireihin. Kaikki nämä elementit voidaan ilmaista tai yhdistää toisiinsa.
Herkällä elementillä, riippuen releen tarkoituksesta ja fyysisen suuren tyypistä, johon se reagoi, voi olla erilainen rakenne sekä toimintaperiaatteen että laitteen suhteen.Esimerkiksi ylivirtareleessä tai jännitereleessä herkkä elementti on valmistettu sähkömagneetin muodossa, painekytkimessä - kalvon tai holkin muodossa, tasokytkimessä - kellukkeessa jne.
Taajuusmuuttajan laitteen mukaan releet jaetaan kosketus- ja ei-kosketuksiin.
Kosketinreleet vaikuttavat ohjattuun piiriin sähköisten koskettimien avulla, joiden suljettu tai avoin tila mahdollistaa joko täydellisen oikosulun tai täydellisen mekaanisen katkaisun lähtöpiiriin.
Kontaktittomat releet vaikuttavat ohjattavaan piiriin äkillisen (äkillisen) muutoksen kautta lähtösähköpiirien parametreissa (resistanssi, induktanssi, kapasitanssi) tai jännitetason (virran) muutoksen kautta.
Releen ominaisuudet
Releen pääominaisuudet määräytyvät lähtö- ja tulosuureiden parametrien välisistä riippuvuuksista.
Seuraavat releen pääominaisuudet erotetaan toisistaan.
1. Releen aktivointimagnitudi Xcr — tuloarvon parametrin arvo, jolla rele kytketään päälle. Kun X < Xav, lähtöarvo on yhtä suuri kuin Umin, kun X ³ Xav, Y:n arvo muuttuu äkillisesti Umin:stä Umax:iin ja rele kytkeytyy päälle. Hyväksymisarvoa, jolla relettä säädetään, kutsutaan asetuspisteeksi.
2. Releen käyttöteho Psr — pienin teho, joka on annettava vastaanottavalle elimelle sen siirtämiseksi lepotilasta toimintatilaan.
3. Ohjattu teho Rupr — teho, jota ohjataan releen kytkentäelementeillä kytkentäprosessissa.Ohjaustehon osalta erotetaan pienitehoisten piirien releet (enintään 25 W), keskitehoisten (enintään 100 W) ja suuritehoisten (yli 100 W) piirien releet, jotka kuuluvat tehoreleisiin ja niitä kutsutaan kontaktoreiksi.
4. Releen vasteaika tav — aikaväli Xav-signaalista reletuloon ohjatun piirin toiminnan alkamiseen. Vasteajan mukaan on olemassa normaaleja, nopeita, viivereleitä ja aikareleitä. Yleensä normaaleille releille tav = 50 ... 150 ms, suurnopeuksille releille tav 1 s.
Sähkömagneettisten releiden toimintaperiaate ja laite
Yksinkertaisen toimintaperiaatteensa ja korkean luotettavuutensa ansiosta sähkömagneettisia releitä käytetään laajasti automaatiojärjestelmät ja sähköasennuksen suojaussuunnitelmissa. Sähkömagneettiset releet jaetaan DC- ja AC-releisiin. DC-releet on jaettu neutraaleihin ja polarisoituihin. Neutraalireleet vastaavat tasavirtaan molempiin suuntiin sen kelan läpi ja polarisoidut releet reagoivat ohjaussignaalin napaisuuteen.
Sähkömagneettisten releiden toiminta perustuu sähkömagneettisten voimien käyttöön, jotka syntyvät metalliytimessä, kun virta kulkee sen kelan kierrosten läpi. Releen osat on asennettu alustalle ja peitetty kannella. Sähkömagneetin sydämen yläpuolelle on asennettu liikkuva ankkuri (levy), jossa on yksi tai useampi kosketin. Niitä vastapäätä ovat vastaavat kiinteät koskettimet.
Alkuasennossa ankkuria pitää jousi. Kun jännite kytketään, sähkömagneetti vetää puoleensa ankkuria, voittaa sen voiman ja sulkee tai avaa koskettimet releen rakenteesta riippuen.Jännitteenpoiston jälkeen jousi palauttaa ankkurin alkuperäiseen asentoonsa. Joissakin malleissa voi olla sisäänrakennettuja elektronisia komponentteja. Tämä on vastus, joka on kytketty kelan käämiin releen selkeyttämiseksi, tai/ja kondensaattori, joka on rinnakkainen koskettimien kanssa valokaaren ja melun vähentämiseksi.
Ohjattu piiri ei ole sähköisesti kytketty millään tavalla ohjauspiiriin; lisäksi ohjatussa piirissä virran arvo voi olla paljon suurempi kuin ohjauspiirissä. Toisin sanoen releet toimivat olennaisesti virran, jännitteen ja tehon vahvistimena sähköpiirissä.
Vaihtovirtareleet toimivat, kun niiden keloihin syötetään tietyn taajuista virtaa, eli pääasiallinen energianlähde on vaihtovirtaverkko. AC-releen rakenne on samanlainen kuin DC-releen, vain ydin ja ankkuri on valmistettu sähköteräslevyistä hystereesihäviöiden vähentämiseksi ja pyörrevirrat.
Sähkömagneettisten releiden edut ja haitat
Sähkömagneettisella releellä on useita etuja, joita puolijohdekilpailijoilla ei ole:
- kyky kytkeä kuormia 4 kW:iin asti releen tilavuudella alle 10 cm3;
- kestävyys impulssipiikkejä ja tuhoisia häiriöitä vastaan, jotka johtuvat salamapurkauksista ja suurjännitesähkötekniikan kytkentäprosesseista;
- poikkeuksellinen sähköinen eristys ohjauspiirin (käämin) ja kosketinryhmän välillä – uusin 5 kV standardi on saavuttamaton unelma suurimmalle osalle puolijohdekytkimistä;
- alhainen jännitehäviö suljetuissa koskettimissa ja sen seurauksena alhainen lämmöntuotto: kun kytketään 10 A virta, pieni rele hajottaa yhteensä alle 0,5 W käämin ja koskettimien yli, kun taas triac-rele lähettää yli 15 W ilmakehään, mikä ensinnäkin vaatii intensiivistä jäähdytystä ja toiseksi pahentaa planeetan kasvihuoneilmiötä;
- erittäin alhaiset sähkömagneettisten releiden kustannukset verrattuna puolijohdekytkimiin
Kun huomioimme sähkömekaniikan edut, panemme merkille myös releen haitat: alhainen toimintanopeus, rajoitettu (vaikkakin erittäin suuri) sähköinen ja mekaaninen resurssi, radiohäiriöiden luominen koskettimia suljettaessa ja avattaessa ja lopuksi viimeinen ja epämiellyttävä ominaisuus - ongelmia induktiivisten kuormien ja korkeajännitteisten tasavirtakuormien kytkemisessä.
Suuritehoisten sähkömagneettisten releiden tyypillinen sovelluskäytäntö on kuormien kytkeminen 220 V AC tai 5 - 24 V DC kytkentävirroilla 10-16 A asti. servo), hehkulamput, sähkömagneetit ja muut aktiiviset, induktiiviset ja kapasitiiviset kuluttajat sähköenergian välillä 1 W - 2-3 kW.
Polarisoidut sähkömagneettiset releet
Eräs sähkömagneettinen reletyyppi on polarisoitu sähkömagneettinen rele. Niiden tärkein ero nollareleistä on kyky vastata ohjaussignaalin napaisuuteen.
Yleisin sähkömagneettisten ohjausreleiden sarja
Välirele RPL-sarja. Releet on tarkoitettu käytettäväksi komponentteina kiinteissä asennuksissa, pääasiassa sähkökäyttöjen ohjauspiireissä jännitteillä 440 V DC ja 660 V AC taajuudella 50 ja 60 Hz.Releet soveltuvat käytettäviksi mikroprosessoritekniikkaa käyttävissä ohjausjärjestelmissä, joissa sulkukäämi on ympäröity rajoittimella tai tyristoriohjauksella. Tarvittaessa välireleeseen voidaan asentaa jokin seuraavista. liitännät PKL ja PVL… Koskettimien nimellisvirta — 16A
Välirelesarja RPU-2M. Välireleet RPU-2M on suunniteltu toimimaan sähköpiireissä ohjaus- ja teollisuusautomaatiota varten vaihtovirralla, jonka jännite on enintään 415 V, taajuus 50 Hz ja tasavirta, jonka jännite on enintään 220 V.
Relesarjat RPU-0, RPU-2, RPU-4. Releet valmistetaan DC-ottokäämeillä jännitteille 12, 24, 48, 60, 110, 220 V ja virroille 0,4 - 10 A ja AC-ottokäämeillä jännitteille 12, 24, 36, 110, 127, 220, 20, 20, 380 ja virrat 1 — 10 A. Rele RPU-3 syöttökäämeillä DC — jännitteille 24, 48, 60, 110 ja 220 V.
Välirelesarja RP-21 on tarkoitettu käytettäväksi vaihtovirtasähkökäyttöjen ohjauspiireissä, joiden jännite on enintään 380 V, ja DC-piireissä, joiden jännite on enintään 220 V. RP-21 releet on varustettu pistorasioilla juottamista varten, din. kisko tai ruuvi.
RP-21 releen pääominaisuudet. Syöttöjännitealue, V: DC — 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 AC taajuudella 50 Hz — 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 AC taajuudella 60 Hz — 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 Kosketinpiirin nimellisjännite, V: DC-rele — 12…220, AC-rele — 12…380 Nimellisvirta — 6,0 A Suljettujen kosketinten määrä . / levätä / kytkin — 0 … 4/0 … 2/0 … 4 Mekaaninen kestävyys – vähintään 20 miljoonaa jaksoa.
Sähkömagneettinen DC-rele RES-6 sarja välireleenä, jännite 80 — 300 V, kytkentävirta 0,1 — 3 A
Sitä käytetään myös sähkömagneettisten releiden RP-250, RP-321, RP-341, RP-42 ja useiden muiden välisarjana, joita voidaan käyttää jännitereleenä.
Kuinka valita sähkömagneettinen rele
Relekäämin käyttöjännitteiden ja virtojen tulee olla sallittujen arvojen sisällä. Käyttövirran pieneneminen kelassa johtaa koskettimen luotettavuuden heikkenemiseen ja käämin ylikuumenemisen lisääntymiseen, releen luotettavuuden heikkenemiseen suurimmassa sallitussa positiivisessa lämpötilassa Jopa lyhytaikainen syöttö kohonneella käyttöjännitteellä relekelaan ei ole toivottavaa, koska tämä aiheuttaa mekaanisia ylijännitteitä magneettipiirin ja kosketinryhmien osiin ja käämin sähköinen ylijännite piiriä avattaessa voi aiheuttaa eristyksen rikkoutumisen.
Relekoskettimien toimintatapaa valittaessa on otettava huomioon kytketyn virran arvo ja tyyppi, kuorman luonne, kytkennän kokonaismäärä ja taajuus.
Aktiivisia ja induktiivisia kuormia vaihdettaessa koskettimille vaikein on piirin avaaminen, koska tässä tapauksessa kaaripurkauksen muodostumisen vuoksi tapahtuu koskettimien pääasiallinen kuluminen.
Kuinka kelata sähkölaitteiden käämien käämit uudelleen eri tyyppiselle virralle