On pitkään tiedetty, että useimmissa huippuluokan teollisissa sovelluksissa on releet, jotka toimivat tehokkaasti. Releet ovat yksinkertaisia kytkimiä, jotka toimivat sekä sähköisesti että mekaanisesti. Ne koostuvat koskettimien sarjasta ja sähkömagneetista, jonka ansiosta kytkentämekanismi suoritetaan. On muitakin toimintaperiaatteita, jotka vaihtelevat sovelluksensa mukaan. Minkä tyyppisiä releitä on olemassa?
Miksi se on niin tehokas?
Releen päätoiminta tapahtuu paikoissa, joissa voidaan käyttää vain pienitehoista signaalia. Tätä laitetta käytetään myös paikoissa, joissa useita piirejä on ohjattava yhdellä signaalilla. Niiden käyttö alkoi puhelimien keksimisen aikana, sillä niillä oli tärkeä rooli puhelinvaihteiden puhelujen vaihtamisessa. Niitä käytettiin myös sähkeiden lähettämiseen pitkiä matkoja.
Tietokoneiden keksimisen jälkeen ne auttoivat suorittamaan erilaisia loogisia toimintoja signaalien avulla.
Design
Releessä on neljä pääosaa:
- rautaydin;
- liikkuva ankkuri;
- ohjauskela;
- yhteinen maadoituskytkin.
Yllä oleva kuva näyttää releen suunnittelun.
Tämä on sähkömagneettinen rele, jossa on rautasydämen ympäröimä lankakela. Siirrettävälle ankkurille (ankkuri) sekä kytkinkoskettimille on järjestetty reitti, jolla on erittäin pieni magneettivuon resistanssi. Liikkuva ankkuri on kytketty ikeeseen, joka on kytketty mekaanisesti kytkimien koskettimiin. Nämä osat ovat tukevasti kiinni jousella. Se luo ilmaraon piiriin, kun rele on jännitteetön.
Toimintaperiaate
Funktion voi ymmärtää paremmin tarkastelemalla seuraavaa yllä olevaa kaaviota.
Kaavio näyttää releelementit ja kuinka niitä käytetään. Rautasydäntä ympäröi ohjauskela. Kuten kuvassa, sähkömagneetille syötetään virtaa ohjauskytkimen ja koskettimien kautta. Kun virta alkaa virrata ohjauskelan läpi, sähkömagneetti latautuu, mikä mahdollistaa magneettikentän vahvistumisen.
Näin ylempi kosketinvarsi alkaa vetäytyä alempaan kiinteään kannakkeeseen, mikä aiheuttaa oikosulun virtalähteeseen. Toisa alta, jos rele oli jo jännitteetön, kun koskettimet suljettiin, ne liikkuvat vastakkaiseen suuntaan ja täydentävät piirin.
Heti kun kelan virta katkeaa, liikkuva ankkuri katkeaapalasi väkisin alkuperäiseen asentoonsa. Tämä teho on melkein yhtä suuri kuin puolet magneettivoimasta. Tämä on releen päätarkoitus ja toimintaperiaate.
Releessä toimintatyypit on jaettu kahteen päätyyppiin. Yksi niistä on matalan jännitteen käyttö. Pienjännitetoimintojen sovelluksissa etusija annetaan koko piirin kohinan vähentämiselle. Ja korkeajännitekäytössä melua on vähennettävä kipinöinnillä.
Ensimmäisten releiden ilmestymisen historia
Vuonna 1833 Carl Friedrich Gauss ja Wilhelm Weber kehittivät sähkömagneettisen releen. Mutta amerikkalainen tiedemies Joseph Henry väitti usein, että hän keksi releen vuonna 1835 parantaakseen versiotaan sähkölennättimestä, joka kehitettiin aiemmin vuonna 1831.
Jotkut väittävät, että englantilainen keksijä Edward Davy "varmasti keksi sähköreleen" sähkölennättimessään n. 1835.
Lisäksi yksinkertainen laite, jota nykyään kutsutaan releeksi, sisältyi Samuel Morsen alkuperäiseen lennätinpatenttiin vuodelta 1840.
Kuvattu mekanismi toimi digitaalisena vahvistimena, joka toisti lennätinsignaalia, jolloin signaalit pääsivät niin pitkälle kuin tarvittiin. Sana on esiintynyt sähkömagneettisten toimintojen yhteydessä vuodesta 1860 lähtien. Minkä tyyppisiä sähkömekaanisia releitä on?
Koaksiaalirele
Koaksiaalirelettä käytetään usein TR (transmit-receive) -toistimena, joka kytkeeantenni vastaanottimesta lähettimeen. Tämä suojaa laitetta suurelta teholta.
Käytetään usein lähetin-vastaanottimissa, joissa lähetin ja vastaanotin yhdistetään samassa laitteessa. Nastat eivät ole suunniteltu heijastamaan mitään RF-tehoa takaisin lähteeseen, vaan tarjoamaan erittäin korkean eristyksen lähettimen ja vastaanottimen liittimien välille. Releen ominaisimpedanssi sovitetaan järjestelmän impedanssin siirtolinjaan, esimerkiksi 50 ohmia.
Relejännite 220 V kotiin
Kodin releitä käytetään useimmiten. Kaikki kytketyt laitteet on suojattava. Tuloverkon jännitteen lisääminen tai pienentäminen voi vaikuttaa haitallisesti laitteiden toimintaan. Tämä suojamekanismi havaitsee nämä piikit ja estää pääsyn verkkoon.
Tämän releen toimintaperiaate perustuu jännitteen mittaukseen. Jos se ylittää tai laskee sallitun nopeuden, relekoskettimet sulkeutuvat tietyksi ajaksi, jonka jälkeen ne avautuvat uudelleen. Mutta releitä on erilaisia.
Virtakytkimien rele
Tässä releessä on koskettimet, jotka on kytketty mekaanisesti toisiinsa (mekaaninen rele), joten kun käämiin kytketään tai jännitteettömänä, kaikki liitännät liikkuvat yhdessä. Jos yksi kosketinjoukko pysähtyy, muut kontaktit eivät voi liikkua. Tehokoskettimien tehtävänä on antaa turvapiirille mahdollisuus tarkistaa tila.
Pakkokäyttöiset koskettimet tunnetaan myös positiivisinaohjaus", "suljetut koskettimet", "lukitut koskettimet", "mekaanisesti yhdistetyt koskettimet" tai "turvareleet". Näiden turvareleiden on noudatettava suunnittelu- ja rakennesääntöjä, jotka on määritelty yhdessä suuressa konestandardissa, EN 50205, releissä, joissa on voimaohjatut (mekaanisesti kytketyt) koskettimet.
Nämä turvallisuussuunnittelusäännöt on määritelty standardissa EN 13849-2 "Releluokitus" "Perusturvallisuusperiaatteiksi" ja "Testatuiksi turvallisuusperiaatteiksi", jotka koskevat kaikkia laitteita. Pakkokäyttöisiä kosketinreleitä on saatavana eri pääkoskettimien sarjoilla - NO, NC tai "Changeover".
Käytä työstökonelogistiikkaan
Relekone on standardoitu teolliseen ohjaukseen. Niissä on suuri määrä koskettimia (joskus laajennettavissa kentällä), jotka voidaan helposti muuntaa normaalisti avoimesta normaalisti suljetuiksi, helposti vaihdettaviin keloihin, ja muotokerroin, joka mahdollistaa useiden releiden asentamisen tiiviisti ohjauspaneeliin. Vaikka tällaiset paneelit olivat aikoinaan automaation selkäranka teollisuudenaloilla, kuten autojen kokoonpanossa, ohjelmoitava logiikkaohjain (PLC) on suurelta osin syrjäyttänyt reletyöstökoneet sarjaohjaussovelluksista. Releessä konetyypeillä on paljon merkitystä.
Sen avulla voit vaihtaa piirejä sähkölaitteiden kanssa. Esimerkiksi ajastinpiiri voi kytkeä virran päällemäärätty aika. Useiden vuosien ajan releet ovat olleet standardimenetelmä teollisuuden elektroniikkajärjestelmien ohjaamiseen. Useita laitteita voidaan käyttää yhdessä suorittamaan monimutkaisia toimintoja (relelogistiikka). Relelogistiikan periaate perustuu mekanismeihin, jotka käynnistävät ja poistavat virran niihin liittyvistä koskettimista.
Moottorin suojaus
Sähkömoottorit tarvitsevat suojan ylikuormitusta vastaan, muuten niiden käämit voivat alkaa sulaa ja aiheuttaa tulipalon vaaran. Ylikuormitusherkät laitteet ovat lämpöreleitä, joissa käämi lämmittää bimetallinauhaa tai sulaa juotteeksi käyttääkseen apukoskettimia. Nämä apukoskettimet ovat sarjassa moottorin kontaktorin kelan kanssa, joten ne katkaisevat moottorin, kun se ylikuumenee.
Tämä lämpösuoja toimii suhteellisen hitaasti, jolloin moottori voi ottaa suurempia käynnistysvirtoja ennen kuin suojaustoiminto toimii. Kun se altistetaan samalle ympäristön lämpötilalle kuin moottori, moottorin lämpötilan kompensointi on hyödyllinen, vaikkakin karkea.
Toisessa yleisessä ylikuormitussuojajärjestelmässä käytetään sähkömagneettista kelaa, joka on kytketty sarjaan moottoripiirin kanssa. Tämä on samanlainen kuin ohjausrele, mutta vaatii melko korkean vikavirran koskettimien ohjaamiseen. Virtapiikkeistä johtuvien oikosulkujen estämiseksi. Kojetaulu vaimentaa ankkurin liikettä.
Havaitseminenlämpöä ja magneettista ylikuormitusta käytetään yleisesti yhdessä moottorin suojareleissä. Elektroniset ylikuormitusreleet mittaavat moottorin virtaa ja voivat arvioida käämin lämpötilaa ankkurijärjestelmän "lämpömallin" avulla, joka voidaan virittää antamaan tarkempi suoja.
Joissakin moottorin suojamekanismeissa on lämpötila-anturitulot, jotka mittaavat suoraan käämiin rakennetusta lämpömittarista.
Mitä sinun tulee tietää relettä valittaessa?
Sinun tulee huomioida joitakin tekijöitä valitessasi tiettyä relettä
- Suojaus - kannattaa huomioida erilaisia suojakeinoja, esimerkiksi kelan koskettamisen var alta. Se auttaa vähentämään kipinöitä induktoreita käyttävissä piireissä. Se auttaa myös vähentämään muuttuvien signaalien aiheuttamaa ylijännitettä.
- Etsi vakiorele, jolla on kaikki viralliset hyväksynnät.
- Vaihtoaika - voit käyttää nopeaa versiota.
- Arviot – nykyiset nimellisarvot vaihtelevat muutamasta ampeerista 3000 ampeeriin. Nimellisjännitteillä ne vaihtelevat välillä 300 W AC - 600 W AC. On myös korkeajänniteversio (noin 15 000 volttia).
- Käytetty kosketintyyppi - NC, NO tai suljettu kosketin.
- Tavoitteistasi riippuen voit valita ketjutyypit: "Make to Break" tai "Break to Smart Contact".
- Huomioi käämin piirin ja koskettimien välinen eristys.
Myös 220V jänniterele kotiin, joten kannattaa tutustua toimintakaavioihin ja liitäntätyyppeihin.
