Електромагнитно реле: устройство, типове, маркировка, свързване и регулиране

Преобразуването на електрически сигнали в съответната физическа величина - движение, сила, звук и т.н. се извършва с помощта на задвижвания. Класифицирайте устройството като конвертор, тъй като това устройство променя един вид физическа величина на друг.

Задвижването обикновено се активира или управлява от команден сигнал за ниско напрежение. Той се класифицира като двоично или непрекъснато устройство, основано на няколко стабилни състояния. Електромагнитното реле е двоично устройство, имайки предвид двете налични стабилни състояния: on - off.

Съдържание
  1. Принципи на задвижване
  2. Основни принципи на работата с ЕМИ
  3. Обща структура на устройството
  4. Ефектът на релейната електромагнитна система
  5. Електрически контактни групи на релето
  6. Характеристики на преминаване на товарни токове
  7. Тип на контактния материал за релето
  8. Типично изпълнение на ЕМР контакти
  9. Характеристики на прилагането на свързващите елементи
  10. Тънко прилагане на устройства
  11. Приемна защита срещу връщане на напрежение
  12. Маркиране на електромагнитни релейни устройства
  13. Видеозабор за електромагнитни превключващи устройства

Основи на задвижването

Терминът реле е специфичен за устройства, които осигуряват електрическа връзка между две или повече точки чрез контролен сигнал.

Най-често използваният и широко използван вид електромагнитно реле (EMR) е електромеханичен проект.

ДаЕдин дизайн от редица продукти, наричани електромагнитни релета, изглежда като такъв. Тук е показана затворена версия на механизма с помощта на капак на прозрачен плексиглас

Схемата за основен контрол върху всяко оборудване винаги предвижда възможността за включване и изключване. Най-лесният начин да направите това е да използвате ключа за заключване на захранването.

Превключвателите с ръчно управление могат да се използват за контрол, но имат недостатъци. Очевидният им недостатък е инсталирането на състояния "включени" или "изключени" от физически средства, т.е. ръчно.

Ръчните превключващи устройства, като правило, са големи, бавнодействащи, способни да превключват малки токове.

Ръчният превключващ механизъм е отдалечен род от електромагнитни контактори. Осигурява същата функционалност - превключване на работни линии, но се управлява изключително ръчно

Междувременно електромагнитните релета са представени главно от ключове с електрическо управление. Устройствата имат различни форми, размери и са разделени на нивото на номиналните възможности. Възможностите за тяхното прилагане са големи.

Такива устройства, снабдени с една или повече двойки контакти, могат да бъдат включени в една конструкция на по-големи изпълнителни механизми - контактори, използвани за превключване на напрежение или високо напрежение.

Основни принципи на работата с ЕМП

Традиционно, типът на електромагнитното реле се използва в електрическата (електронна) верига за превключване. При товате се инсталират или директно върху печатни платки, или в свободно положение.

Обща структура на устройството

Токът на натоварване на използваните продукти обикновено се измерва от амперни частици до 20 или повече. Релейните вериги са широко разпространени в електронната практика.

Устройства с различни конфигурации, предназначени за монтаж на монтирани електронни схеми или директно като самостоятелни устройства

Конструкцията на електромагнитното реле превръща магнитния поток, създаван от приложеното напрежение на AC /DC, механичното усилие. Поради получените механични усилия, контактната група се управлява.

Най-често срещаният дизайн е формата на продукта, която включва следните компоненти:

  • вълнуваща сила;
  • стоманена сърцевина;
  • шасита на лагерите;
  • контактна група.

Стоманената сърцевина има неподвижна част, наречена вретено, и подвижна пружинно натоварена част, наречена котва.

По същество котвата допълва веригата на магнитното поле, като затваря въздушната междина между фиксирана електрическа намотка и подвижна арматура.

Декомпозиция на детайлния проект: 1 - пружината е притисната; 2 - метална сърцевина; 3 - котва; 4 - контактът е нормално затворен; 5 - нормално отворен контакт; 6 - общ контакт; 7 - бобина с медна жица; 8 - гаечен ключ

Арматурата се движи по панти или се връща свободно под действието на генерираното магнитно поле. В този случай, електрическите контакти, прикрепени къмфитинги.

Като правило, пружина (възвратна пружина) е разположена между болта и котвата и връща контактите в първоначалното им положение, когато бобината на релето е в състояние без напрежение.

Ефектът на релейната електромагнитна система

Един прост класически ЕМР дизайн има два комплекта проводими контакти. Въз основа на това се реализират две състояния на контактната група:

  • Нормално отворен контакт.
  • Нормално затворен контакт.
  • Съответно, двойка контакти са класифицирани като нормално отворени (NO) или, когато са в друго състояние, нормално затворени (NC).

    За реле с нормално отворено положение на контактите, състоянието "затворено" се постига само когато токът на възбуждане преминава през индуктивната намотка.

    Една от двете възможни опции за създаване на контактна група по подразбиране. Тук в неизчерпаемото състояние на бобината по подразбиране е нормално затворена (затворена) позиция

    В друг случай нормално затворените контактни положения остават постоянни, когато токът на възбуждане липсва в контура на бобината. Това означава, че превключващите контакти се превръщат в тяхното нормално затворено положение.

    Следователно термините "нормално отворени" и "нормално затворени" следва да се приписват на състоянието на електрическите контакти, когато бобината на релето не е захранена, т.е. захранващото напрежение на релето е изключено.

    Електрически контактни групи на релето

    Релейните контакти обикновено са електрически проводими метални елементи, които са в контакт един с друг, блокират веригата, действайкиподобно на прост превключвател.

    Когато контактите са отворени, съпротивлението между нормално отворените контакти се измерва при висока стойност в мегаом. Това създава състоянието на отворената верига, когато преминаването на тока в веригата на бобината е изключено.

    Контактната група на всеки електромеханичен превключвател в отворен режим има съпротивление от няколкостотин мегаома. Стойността на това съпротивление може да бъде малко по-различна за различните модели

    .

    Ако контактите са затворени, съпротивлението на контакт трябва теоретично да е нула - резултатът от късото съединение.

    Това условие обаче не винаги се спазва. Контактната група на всяко отделно реле има определено съпротивление на контакта в състояние "затворено". Такава съпротива се нарича устойчива.

    Характеристики на преминаване на товарни токове

    За практиката на инсталиране на ново електромагнитно реле, контактното съпротивление на включването е малко, обикновено по-малко от 0,2 Ohm.

    Това просто се обяснява: новите върхове остават чисти, но с течение на времето съпротивлението на върха неизбежно ще се увеличи.

    Например, за контакти с ток от 10 А, спадът на напрежението ще бъде 0,2 × 10 = 2 волта (закон на Ом). Оттук се оказва, че ако захранването на контактната група е 12 волта, тогава напрежението на товара ще бъде 10 волта (12-2).

    Когато контактните метални връхчета се износват, без да са правилно защитени от високи индуктивни или капацитивни товари, въздействието на електрическата дъга ще бъде неизбежно.

    Електрическа дъга върху един от контактите на електромеханичното превключващо устройство. Това е една от причините за увреждане на контактната група при липса на подходящи мерки

    .

    Електрическата дъга - искряща върху контактите - води до повишена контактна устойчивост на върховете и вследствие на физическо увреждане.

    Ако продължите да използвате релето в това състояние, контактните накрайници могат напълно да загубят физическото свойство на контакта.

    Но има по-сериозен фактор, когато в резултат на повреда на дъгата, контактите в крайна сметка са заварени, създавайки условия за късо съединение.

    В такива ситуации не се изключва рискът от повреда на веригата, управлявана от ЕМП.

    И така, ако съпротивлението на контакта се увеличи от ефекта на електрическата дъга на 1 ом, спадът на напрежението в контактите за същия ток на натоварване се увеличи до 1? 10 = 10 волта от постоянен ток.

    Тук стойността на спадане на напрежението в контактите може да не е приемлива за веригата на натоварване, особено при работа с захранващо напрежение 12-24 волта.

    Тип на контактния материал за релето

    За да се намали влиянието на електрическата дъга и високото съпротивление, контактните накрайници на съвременните електромеханични релета се произвеждат или покриват с различни сплави на база сребро.

    По този начин е възможно значително удължаване на експлоатационния живот на контактната група.

    Накрайници на контактни плочи от електромеханични комутационни устройства. Тук са опциите за съвети, покрити със сребро. Покритието от този вид намалява фактора на щетите

    На практика, използването на такива материали, които обработват контактни групи от електромагнитни (електромеханични) релета, се отбелязва:

    • Ag - сребро;
    • AgCu - сребро-мед;
    • AgCdO - сребро-кадмиев оксид;
    • AgW - сребърен волфрам;
    • AgNi - сребро-никел;
    • AgPd - сребърен паладий.

    Увеличаването на експлоатационния живот на клемите на контактните групи на релето, дължащо се на намаляване на броя на аркформациите, се постига чрез свързване на резистивни-кондензаторни филтри, наричани още RC-амортисьори.

    Тези електронни вериги включват паралелно с контактни групи електромеханични релета. Пикът на напрежението, който се отбелязва по време на отваряне на контактите, в това решение се вижда безопасно кратко.

    Използването на RC-амортисьори може да потисне електрическата дъга, образувана при контактните връхчета.

    Типично изпълнение на EMR контакти

    В допълнение към класическите нормално отворени (NO) и нормално затворени (NC) контакти, механиката на релейното превключване също предвижда класифициране въз основа на действие.

    Характеристики на характеристиките на свързващите елементи

    Конструкцията на реле от електромагнитен тип в този вариант предполага наличието на един или няколко отделни контакта на ключа.

    Това изглежда като устройство, което е технологично конфигурирано да изпълнява SPST - еднополюсно и еднопосочно. Има и други възможности

    Изпълнението на контактите се характеризира със следното съкращение:

    • SPST (Single Pole Single Throw) - еднополюсен еднопосочен;
    • SPDT (двуполюсен двоен извод) - еднополюсен двупосочен;
    • DPST (двуполюсен единичен изстрел) - двуполюсен еднопосочен;
    • DPDT (двуполюсен двоен извод) - двуполюсен двупосочен.

    Всеки такъв свързващ елемент е обозначен като "полюс". Всеки от тях може да бъде свързан или изхвърлен при активиране на бобината на релето.

    Устройства за тънко приложение

    При цялата простота на проектирането на превключвателите на електромагнитно въздействие има някои тънкости на практиката на използване на тези устройства.

    По този начин специалистите категорично не препоръчват да се свързват паралелно всички релейни контакти по такъв начин, че да превключват веригата на силнотоковия товар.

    Например, свържете товар от 10 А чрез паралелно свързване на два контакта, всеки от които е проектиран за ток от 5 А.

    Тези тънкости на монтиране се дължат на факта, че контактите на механичните релета никога не се затварят и не се разрушават едновременно.

    В резултат на това един от контактите във всеки случай ще бъде претоварен. И дори като се вземе предвид краткосрочното претоварване, преждевременната повреда на устройството при такава връзка е неизбежна.

    Неправилната експлоатация, както и свързването на релето извън установените правила за монтаж, обикновено завършва с този резултат. Вътре почти цялото съдържание е изгоряло

    .

    Електромагнитните продукти са допустими за използване в електрически или електронни схеми с ниска консумация на мощност като прекъсвачи спрямовисоки токове и напрежения.

    Въпреки това, силно се препоръчва да не пропускате различните натоварвания на напрежението през съседните контакти на един уред.

    Например за превключване на напрежението на променлив ток от 220 V и постоянен ток от 24 Vt. Винаги използвайте отделни продукти за всяка опция от съображения за сигурност.

    Приемна защита срещу обратно напрежение

    Значителна част от всяко електромеханично реле е бобината. Тази част се отнася до категорията на разряд на висока индуктивност, тъй като тя има проводима намотка.

    Всяка намотана намотка има някакъв импеданс, състоящ се от индуктивност L и съпротивление R, като по този начин образува последователна LR верига.

    Тъй като токът преминава през намотката, се създава външно магнитно поле. Когато токът в бобината спре в режим "изключен", магнитният поток (теорията на трансформацията) се увеличава и има високо напрежение на ЕМП (електродвижеща сила).

    Тази индуцирана стойност на обратното напрежение може да превиши няколко пъти напрежението на превключване.

    Съответно съществува риск от повреда на всички полупроводникови елементи, разположени в непосредствена близост до релето. Например, биполярен или полев транзистор, използван за подаване на напрежение към релейна бобина.

    Схематични варианти, благодарение на които се осигурява защита на полупроводникови контролни елементи - транзистори на биполярни и полеви микросхеми на микроконтролери .

    Един начинПредотвратяването на повреда на транзистора или на всяко превключващо полупроводниково устройство, включително микроконтролери, е опцията за свързване на обратен диод към веригата на релейните намотки.

    Когато ток, протичащ през серпентината веднага след разединяването, генерира индуциран обратен ЕДС, това обратно напрежение отваря взаимно изместения диод.

    Чрез полупроводника акумулираната енергия се разсейва, което предотвратява увреждане на управляващия полупроводник - транзистори, тиристори, микроконтролери.

    Често включен в веригата на намотките, полупроводникът се нарича още:

    • диоден маховик;
    • шунт диод;
    • въртящ се диод.

    Въпреки това няма голяма разлика между елементите. Всички те изпълняват една функция. В допълнение към използването на диоди с обратна смяна, за защита на полупроводникови компоненти се използват и други устройства.

    Същата верига от RC-клапи, металооксидни варистори (MOV), ценерови диоди.

    Маркиране на електромагнитни релейни устройства

    Техническите описания, съдържащи частична информация за устройствата, обикновено се посочват директно върху шасито на електромагнитното превключващо устройство.

    Съкращението и числовият набор изглеждат така.

    Всяко електромеханично превключващо устройство традиционно се предлага на пазара. На кутията или на шасито има приблизително набор от знаци и цифри, указващи определени параметри

    Пример за затворено маркиране на електромеханични релета:

    RES 32RF4.500.335-01

    Това вписване се декодира, както следва: електромагнитно реле с нисък ток, серия 32, съответстващо изпълнение съгласно паспорт RF4.500.335-01.

    Тези признаци обаче са рядкост. Често съществуват съкратени варианти без изрично позоваване на ГОСТ:

    RES 32 335-01

    Също така шасито (върху корпуса) на устройството трябва да посочва датата на производство и номера на партидата. Подробностите се съдържат в техническия паспорт на продукта. Паспортът се допълва с всяко устройство или партида.

    Видеозабор за електромагнитни превключващи устройства

    Видеото е популярен разговор за това как работи електромеханичната превключваща електроника. Тънкостите на конструкциите, характеристиките на връзките и други детайли са ясно обозначени:

    Електромеханичните релета се използват дълго време като електронни компоненти. Този тип превключващи устройства обаче може да се счита за морално остарял. На мястото на механични устройства се появяват все повече модерни уреди - чисти електронни. Един такъв пример е релето в твърдо състояние.