Solenoidjuhtreleed, kuidas relee töötab
Relee on elektriline seade, mis on ette nähtud elektriahelate lülitamiseks (väljundväärtuste järsuks muutmiseks) elektriliste või mitteelektriliste sisendväärtuste teatud muutuste korral.
Releeelemente (releed) kasutatakse laialdaselt juhtimis- ja automaatikaahelates, kuna neid saab kasutada suurte väljundvõimsuste juhtimiseks väikese võimsusega sisendsignaalidega; täita loogilisi tehteid; multifunktsionaalsete releeseadmete loomine; teostada elektriahelate lülitamist; fikseerida kontrollitava parameetri kõrvalekalded seatud tasemest; täidab mäluelemendi ülesandeid jne.
Esimese relee leiutas ameeriklane J. Henry 1831. aastal ja tuginedes elektromagnetilisele tööpõhimõttele, tuleb märkida, et esimene relee ei olnud lülitusrelee, vaid esimese lülitusrelee leiutas ameeriklane S.Breeze Morse 1837. aastal, kes hiljem kasutas telegraafiaparaadis ... Sõna relay tuleneb ingliskeelsest sõnast relay, mis tähendab väsinud postihobuste vahetamist jaamades või teatepulga (teatekepi) edasiandmist väsinud sportlasele.
Relee klassifikatsioon
Releed klassifitseeritakse erinevate kriteeriumide järgi: sisendfüüsikaliste suuruste tüübi järgi, millele nad reageerivad; funktsioonide järgi, mida nad juhtimissüsteemides täidavad; konstruktsiooni järgi jne Füüsikaliste suuruste tüübi järgi eristatakse elektrilisi, mehaanilisi, termilisi, optilisi, magnetilisi, akustilisi jne. relee. Tuleb märkida, et relee võib reageerida mitte ainult teatud suuruse väärtusele, vaid ka väärtuste erinevusele (diferentsiaalreleed), suuruse märgi muutumisele (polariseeritud releed) või sisendkoguse muutumise kiirus.
Relee seade
Relee koosneb tavaliselt kolmest peamisest funktsionaalsest elemendist: mõttes, vahepealne ja täidesaatev.
Tajuv (esmane) element tajub kontrollitavat suurust ja muudab selle teiseks füüsikaliseks suuruseks.
Vaheelement võrdleb selle väärtuse väärtust seadeväärtusega ja selle ületamisel edastab esimese toimingu ajamile.
Täiturmehhanism kannab efekti releelt juhitavatele ahelatele. Kõiki neid elemente saab väljendada või omavahel kombineerida.
Tundlik element, olenevalt relee eesmärgist ja füüsilise suuruse tüübist, millele see reageerib, võib olla erineva konstruktsiooniga nii tööpõhimõtte kui ka seadme poolest.Näiteks liigvoolurelees või pingerelees on tundlik element valmistatud elektromagneti kujul, rõhulülitis - membraani või hülsi kujul, tasemelülitis - ujukis jne.
Ajami seadme järgi on releed jagatud kontakt- ja mittekontaktideks.
Kontaktreleed toimivad juhitavale ahelale elektriliste kontaktide abil, mille suletud või avatud olek võimaldab tagada kas täieliku lühise või väljundahela täieliku mehaanilise katkestuse.
Kontaktivabad releed mõjutavad juhitavat ahelat väljundi elektriahelate parameetrite (takistus, induktiivsus, mahtuvus) järsu (järsu) muutuse või pingetaseme (voolu) muutumise kaudu.
Relee omadused
Relee põhiomadused on määratud väljund- ja sisendkoguste parameetrite vahelise sõltuvusega.
Eristatakse järgmisi relee põhiomadusi.
1. Relee käivitamise suurus Xcr — sisendväärtuse parameetri väärtus, mille juures relee sisse lülitatakse. Kui X < Xav, on väljundi väärtus võrdne Umin, kui X ³ Xav, muutub Y väärtus järsult väärtusest Umin väärtuseks Umax ja relee lülitub sisse. Vastuvõtuväärtust, mille võrra releed reguleeritakse, nimetatakse seadeväärtuseks.
2. Relee käivitusvõimsus Psr — minimaalne võimsus, mis tuleb vastuvõtvale organile anda selle üleviimiseks puhkeolekust tööolekusse.
3. Kontrollitav võimsus Rupr — võimsus, mida juhitakse lülitusprotsessis relee lülituselementidega.Juhtvõimsuse osas eristatakse väikese võimsusega ahelate (kuni 25 W), keskmise võimsusega ahelate (kuni 100 W) ja suure võimsusega ahelate (üle 100 W) releed. toitereleedele ja neid nimetatakse kontaktoriteks.
4. Relee reaktsiooniaeg tav — ajavahemik Xav-signaalist relee sisendini ja kontrollitava vooluahela tegevuse alguseni. Vastavalt reageerimisajale on tavalised, kiired, viivitusega releed ja ajareleed. Tavaliselt tavaliste releede puhul tav = 50 ... 150 ms, kiirete releede puhul tav 1 s.
Elektromagnetreleede tööpõhimõte ja seade
Tänu oma lihtsale tööpõhimõttele ja suurele töökindlusele kasutatakse elektromagnetreleed laialdaselt automatiseerimissüsteemid ja elektripaigaldiste kaitseskeemides. Elektromagnetreleed jagunevad alalis- ja vahelduvvoolureleedeks. DC releed jagunevad neutraalseks ja polariseeritud. Neutraalsed releed reageerivad võrdselt selle mähise kaudu voolavale alalisvoolule mõlemas suunas ja polariseeritud releed reageerivad juhtsignaali polaarsusele.
Elektromagnetreleede töö põhineb elektromagnetiliste jõudude kasutamisel, mis tekivad metallsüdamikus, kui vool läbib selle mähise pöördeid. Relee osad on monteeritud alusele ja kaetud kaanega. Elektromagneti südamiku kohale on paigaldatud ühe või mitme kontaktiga liigutatav armatuur (plaat). Nende vastas on vastavad paaristatud fikseeritud kontaktid.
Algasendis hoiab ankrut vedru. Pinge rakendamisel tõmbab elektromagnet armatuuri ligi, ületades selle jõu ja sulgeb või avab kontaktid, olenevalt relee konstruktsioonist.Pärast pingest vabastamist tagastab vedru armatuuri algsesse asendisse. Mõnel mudelil võivad olla sisseehitatud elektroonilised komponendid. See on mähisega ühendatud takisti relee selgemaks käivitamiseks või/ja kontaktidega paralleelne kondensaator kaare ja müra vähendamiseks.
Juhtahel ei ole mingil viisil juhtahelaga elektriliselt ühendatud; pealegi võib juhitavas vooluringis voolu väärtus olla palju suurem kui juhtahelas. See tähendab, et releed toimivad põhiliselt elektriahela voolu, pinge ja võimsuse võimendina.
Vahelduvvoolureleed töötavad siis, kui nende mähistele rakendatakse teatud sagedusega voolu, see tähendab, et peamine energiaallikas on vahelduvvooluvõrk. Vahelduvvoolurelee ehitus sarnaneb alalisvoolurelee omaga, ainult südamik ja armatuur on valmistatud elektrilistest teraslehtedest, et vähendada hüstereesikadusid ja pöörisvoolud.
Elektromagnetreleede eelised ja puudused
Elektromagnetreleel on mitmeid eeliseid, mida pooljuhtide konkurentidel pole:
- võime lülitada koormusi kuni 4 kW relee mahuga alla 10 cm3;
- vastupidavus äikeselahendusest ja kõrgepingeelektritehnikas lülitusprotsessidest tulenevatele impulsslainetele ja destruktiivsetele häiretele;
- erakordne elektriisolatsioon juhtahela (mähise) ja kontaktrühma vahel — uusim 5 kV standard on enamiku pooljuhtlülitite jaoks kättesaamatu unistus;
- madal pingelang suletud kontaktidel ja selle tulemusena vähene soojuse teke: 10 A voolu lülitamisel hajutab väike relee pooli ja kontakte kokku alla 0,5 W, samas kui triac relee kiirgab üle 15 W atmosfääri, mis esiteks nõuab intensiivset jahutamist ja teiseks halvendab kasvuhooneefekti planeedil;
- elektromagnetreleede äärmiselt madal hind võrreldes pooljuhtlülititega
Märkides elektromehaanika eeliseid, märgime ära ka relee puudused: madal töökiirus, piiratud (kuigi väga suur) elektriline ja mehaaniline ressurss, raadiohäirete tekitamine kontaktide sulgemisel ja avamisel ning lõpuks viimane ja ebameeldiv omadus — probleemid induktiivsete koormuste ja kõrgepinge alalisvoolu koormuste ümberlülitamisega.
Suure võimsusega elektromagnetreleede tüüpiline kasutuspraktika on koormuste ümberlülitamine pingel 220 V AC või 5–24 V DC lülitusvooludel kuni 10–16 A. servo), hõõglampide, elektromagnetite ja muude aktiivsete, induktiivsete ja mahtuvuslike tarbijate puhul elektrienergiat vahemikus 1 W kuni 2-3 kW.
Polariseeritud elektromagnetreleed
Üks elektromagnetrelee tüüp on polariseeritud elektromagnetrelee. Nende peamine erinevus neutraalsetest releedest on võime reageerida juhtsignaali polaarsusele.
Kõige tavalisem elektromagnetiliste juhtreleede seeria
Vaherelee RPL seeria. Releed on ette nähtud kasutamiseks komponentidena statsionaarsetes paigaldistes, peamiselt elektriajamite juhtimisahelates pingetel kuni 440 V DC ja kuni 660 V AC sagedusega 50 ja 60 Hz.Releed sobivad kasutamiseks mikroprotsessortehnoloogiat kasutavates juhtimissüsteemides, kus sulgemismähis on ümbritsetud piiraja piirajaga või türistori juhtimisega. Vajadusel saab vahereleele paigaldada ühe järgmistest. pluginad PKL ja PVL… Kontaktide nimivool — 16A
Vaherelee seeria RPU-2M. Vahereleed RPU-2M on mõeldud töötamiseks elektriahelates vahelduvvoolu pingega kuni 415V, sagedusega 50Hz ja alalisvoolu pingega kuni 220V juhtimiseks ja tööstuslikuks automatiseerimiseks.
Releeseeria RPU-0, RPU-2, RPU-4. Releed on toodetud alalisvoolu vastuvõtupoolidega pingetele 12, 24, 48, 60, 110, 220 V ja vooludele 0,4–10 A ning vahelduvvoolu vastuvõtupoolidega pingetele 12, 24, 36, 110, 127, 220, 20,0 380 ja voolud 1 — 10 A. Relee RPU-3 toitepoolidega DC — pingetele 24, 48, 60, 110 ja 220 V.
Vaherelee seeria RP-21 on ette nähtud kasutamiseks vahelduvvoolu elektriajamite juhtimisahelates pingega kuni 380 V ja alalisvooluahelates pingega kuni 220 V. RP-21 releed on varustatud pistikupesadega jootmiseks, din jaoks. siin või kruvi.
RP-21 relee peamised omadused. Toitepinge vahemik, V: DC — 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 AC sagedusega 50 Hz — 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 AC sagedusega 60 Hz — 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 Kontakti vooluahela nimipinge, V: DC relee — 12 … 220, AC relee — 12 … 380 Nimivool — 6,0 A Suletud kontaktide arv . / puhata / lüliti — 0 … 4/0 … 2/0 … 4 Mehaaniline vastupidavus – vähemalt 20 miljonit tsüklit.
Elektromagnetiline alalisvoolurelee RES-6 seeria vahereleena pingega 80 — 300 V, lülitusvool 0,1 — 3 A
Seda kasutatakse ka elektromagnetiliste releede RP-250, RP-321, RP-341, RP-42 ja paljude teiste vahel, mida saab kasutada pingereleena.
Kuidas valida elektromagnetreleed
Relee pooli tööpinged ja voolud peavad olema lubatud väärtuste piires. Töövoolu vähenemine mähises toob kaasa kontakti töökindluse vähenemise ja mähise ülekuumenemise suurenemise, relee töökindluse vähenemise maksimaalsel lubatud positiivsel temperatuuril Isegi lühiajaline toide. Suurenenud tööpingega releemähisele on ebasoovitav, kuna see põhjustab magnetahela osades ja kontaktrühmades mehaanilisi liigpingeid ning pooli elektriline liigpinge ahela avamisel võib põhjustada isolatsiooni purunemise.
Releekontaktide töörežiimi valimisel tuleb arvesse võtta lülitatud voolu väärtust ja tüüpi, koormuse olemust, ümberlülituste koguarvu ja sagedust.
Aktiivsete ja induktiivsete koormuste ümberlülitamisel on kontaktide jaoks kõige keerulisem ahela avamise protsess, kuna sel juhul toimub kaarelahenduse tekkimise tõttu kontaktide peamine kulumine.
Elektromagnetilised kontaktorid
Kuidas elektriseadmete mähiste mähiseid teist tüüpi voolule tagasi kerida