Mikä on sähkömagneettinen rele, niiden tyypit ja toimintaperiaate?

Kytkentäprosessit ovat olennainen osa kaikkia automaattisia ohjausjärjestelmiä. Yleisimmät kytkinelementit ovat sähkömagneettisia välireleitä.

Vaikka erilaisia puolijohdekomponentteja on paljon, sähkömagneettisia releitä käytetään edelleen kaikenlaisissa teollisuuslaitteissa ja kodinkoneissa. Releiden suosio johtuu niiden luotettavuudesta ja korkeasta suorituskyvystä, joka liittyy suoraan metallikoskettimien ominaisuuksiin.

Mitä ovat releet ja missä niitä käytetään?

Sähkömagneettinen rele on tarkka ja luotettava sähkömagneettiseen kenttään perustuva kytkentälaite. Se on rakenteeltaan yksinkertainen, ja sitä edustavat seuraavat osat:

• kela;
• ankkuri;
• kiinteät yhteydet.

Sähkömagneettinen kela on kiinnitetty alustaan, ja sen sisällä on ferromagneettinen ydin, ja jousikuormitteinen ankkuri on kiinnitetty ikeeseen, joka palaa normaaliin asentoonsa, kun rele on jännitteetön.

Yksinkertaisesti sanottuna rele mahdollistaa sähköpiirin avaamisen ja sulkemisen saapuvien käskyjen mukaisesti.

Sähkömagneettisella releellä on korkea toimintavarmuus, ja siksi sitä käytetään erilaisissa teollisissa ja kotitalouslaitteissa ja -laitteissa.

Sähkömagneettisten releiden päätyypit ja tekniset ominaisuudet

Seuraavat tyypit erotetaan toisistaan:

1. Virtareleet - toimintaperiaatteeltaan ei käytännössä eroa muista kuin jänniterele. Ainoa perustavanlaatuinen ero on sähkömagneettisen kelan rakenteessa. Virtareleen käämi on käämitetty suurella poikkileikkauslangalla ja siinä on pieni määrä käämejä, jotta sen vastus olisi mahdollisimman pieni. Virtarele voidaan kytkeä muuntajan kautta tai suoraan sähköverkkoon. Joka tapauksessa se valvoo oikein virran voimakkuutta ohjattavassa verkossa, ja kaikki kytkentäprosessit voidaan suorittaa tämän perusteella.
2. aikareleet (ajastimet) - antaa ohjausverkoissa sen viiveen, joka joissakin tapauksissa on tarpeen laitteiden vaihtamiseksi tietyn algoritmin mukaisesti. Tällaisilla releillä on laaja asetusalue, joka on tarpeen niiden toiminnan korkean tarkkuuden varmistamiseksi. Kaikille ajastimille on asetettu erityisvaatimuksia. Esimerkiksi alhainen virrankulutus, pieni koko, korkea tarkkuus, tehokkaat kontaktit jne. On syytä huomata, että aikareleetToimilaitteisiin ei sovelleta mitään lisävaatimuksia. Tärkeintä on, että niiden on oltava vankkoja ja luotettavia, koska ne joutuvat jatkuvasti suurille kuormituksille.

Kullakin sähkömagneettisella reletyypillä on omat erityiset parametrit. Kun valitset tarvittavat elementit, kannattaa kiinnittää huomiota kosketinparien koostumukseen ja ominaisuuksiin, päättää virtalähteen ominaisuudesta. Seuraavaksi tutkitaan niiden perusominaisuuksia:

• Laukaisujännite tai -virta on pienin virran tai jännitteen määrä, jolla sähkömagneettisen releen kosketinparit kytkeytyvät.
• Vapautusjännite tai -virta on enimmäisarvo, joka ohjaa ankkurin iskua.
• Herkkyys on vähimmäisteho, joka tarvitaan releen aktivoimiseksi.
• Käämityksen vastus.
• Käyttöjännite ja -virta ovat näiden parametrien arvot, jotka tarvitaan sähkömagneettisen releen optimaaliseen toimintaan.
• Laukaisuaika on aika, joka kuluu siitä, kun releen koskettimet ovat jännitteiset, siihen asti, kun rele on jännitteinen.
• Vapautumisaika on aika, jonka kuluessa sähkömagneettisen releen ankkuri palaa alkuperäiseen asentoonsa.
• Kytkentätaajuudella tarkoitetaan sitä, kuinka monta kertaa solenoidi kytkeytyy jännitteeseen tietyn ajanjakson aikana.

Kosketus ja kosketukseton

Kaikki sähkömagneettiset releet jaetaan kahteen tyyppiin niiden käyttöelementtien mukaan:

1. Ota yhteyttä - on ryhmä sähköisiä koskettimia, jotka mahdollistavat elementin toiminnan sähköverkossa. Ne kytketään sulkemalla tai avaamalla ne. Ne ovat yleiskäyttöisiä releitä, ja niitä voidaan käyttää lähes kaikentyyppisissä automatisoiduissa sähköverkoissa.
2. Kosketukseton - Niiden tärkein ominaisuus on, että niissä ei ole käyttökosketuselementtejä. Kytkentäprosessi saadaan aikaan säätämällä jännitettä, vastusta, kapasitanssia ja induktanssia.

Soveltamisaloittain

Sähkömagneettisten releiden luokittelu käyttötarkoituksen mukaan

• ohjauspiirit;
• signalointi;
• Automaattiset hätäsuojajärjestelmät (SAZ, ESD).

Ohjaussignaalin voimakkuuden mukaan

Kaikilla sähkömagneettisilla releillä on tietty herkkyysraja, ja ne jaetaan sen vuoksi kolmeen ryhmään:

1. pienitehoiset releet (alle 1 W);
2. keskiteho (enintään 9 W);
3. suuritehoinen (yli 10 W).

Ohjausnopeuden mukaan

Kaikille sähkömagneettisille releille on ominaista ohjaussignaalin nopeus, joten ne jaetaan seuraavasti:

• säädettävissä;
• hitaat releet;
• hidas reagointi;
• hidas; nopea; inertia-vapaa.

Ohjausjännitteen tyypin mukaan

Releet jaetaan seuraaviin luokkiin:

1. DC (DC);
2. AC (AC).

Huomaa! Releen kela on ehkä suunniteltu 24 voltin käyttöjännitteelle, mutta releen koskettimet voivat toimia jopa 220 voltin jännitteellä. Tämä tieto on merkitty releen runkoon.

Alla olevassa kuvassa näkyy, että kela osoittaa 24 VDC:n käyttöjännitettä.

Suojausasteen osalta

Kaikki sähkömagneettiset releet ovat seuraavantyyppisiä

• Avoin; - Suojattu;
• verhottu;
• sinetöity.

Yhteydenottoryhmän tyypit

Sähkömagneettisissa releissä on erilaisia kokoonpanoja ja kosketinryhmämalleja. Seuraavassa luetellaan yleisimmät tyypit:

1. Normaalisti avoin (Normaalisti avoin - NO tai normaalisti avoin - NO) - niiden tärkein ominaisuus on, että kosketinparit ovat pysyvästi auki ja toimivat vain, kun sähkömagneettiseen käämiin kytketään jännite. Tämän seurauksena virtapiiri sulkeutuu ja johtimet alkavat toimia ennalta määrättyjen algoritmien mukaisesti.
2. Normaalisti suljettu (Normaalisti suljettu - NC tai normaalisti suljettu - NCKoskettimet ovat pysyvästi kiinni ja avautuvat, kun kela on jännitteinen.
3. Vaihtokoskettimet ovat normaalisti suljettujen ja avointen koskettimien yhdistelmä. Yhteisiä koskettimia on kolme: yhteinen, yleensä merkinnällä COM, suljettu yhteiseen ja avoin yhteiseen. Kun kelaan kytketään jännite, NC-kosketin avautuu ja NO-kosketin sulkeutuu.

Sähkömagneettiset relemallit, joissa on useampi kuin yksi kosketinryhmä, mahdollistavat kytkentäprosessit useissa automaattisissa verkoissa.

Huomaa! Joissakin reletyypeissä on käsikäyttöinen kosketuskytkin. Tästä voi olla hyötyä piirin asentamisessa. Myös releen kelan virransyöttö ilmoitetaan.

Releen kytkentäkaavio

Valmistaja merkitsee minkä tahansa yksikön kanteen piirikaavion sähkömagneettisen releen kytkemistä sähköverkkoon varten. Osoitteessa piirikaavio releen käämi on piirretty suorakulmiona, ja se on merkitty kirjaimella. "К" ja numeerinen indeksi, esim. K3. Kosketinparit, jotka eivät ole kuormitettuina, on merkitty kirjaimella "К" Kaksi numeroa pisteellä erotettuna, esim. K3.2 kosketin numero 2, rele K3. Koodi tulkitaan seuraavasti: Ensimmäinen numero edustaa sähkömagneettisen releen indeksinumeroa kaaviossa, toinen numero edustaa releen kosketinparien indeksiä.

Alla on esimerkki piirikaaviosta, joka ohjaa pneumaattista magneettiventtiiliä releen K1 NO-koskettimella. Kun S1 on suljettu, rele kytkeytyy jännitteiseksi ja NO-koskettimet 13, 14 sulkeutuvat, jolloin magneettisähkömagneettiin Y1 syötetään jännite.

Kosketinparit, jotka sijaitsevat lähellä sähkömagneettista kelaa, on merkitty katkoviivalla. Releen kytkentäkaaviosta on käytävä ilmi kaikki kosketinparien parametrit ja siinä on määriteltävä koskettimien suurin sallittu kytkentävirta. Valmistaja ilmoittaa releen kelassa virran tyypin ja käyttöjännitteen.

On huomattava, että sähkömagneettisen releen kytkentäkaavio tehdään jokaiselle elementtityypille erikseen sen toiminnan erityispiirteiden mukaisesti automaattisessa verkossa. Jotta jotkin reletyypit toimisivat oikein, tarvitaan säätö, jonka aikana asetetaan optimaaliset parametrit releen toiminnalle: aktivoitumisviive, laukaisuvirta, nollaus jne.

Aiheeseen liittyvät artikkelit: