Magnetkontrollreléer, hvordan reléet fungerer
Et relé er en elektrisk enhet designet for å bytte elektriske kretser (brått endre utgangsverdier) for gitte endringer i elektriske eller ikke-elektriske inngangsverdier.
Reléelementer (reléer) er mye brukt i kontroll- og automasjonskretser fordi de kan brukes til å kontrollere store utgangseffekter med laveffektinngangssignaler; innfri logiske operasjoner; opprettelse av multifunksjonelle reléenheter; å utføre bytte av elektriske kretser; å fikse avvik fra den kontrollerte parameteren fra det innstilte nivået; utfører funksjonene til et minneelement osv.
Det første stafetten ble oppfunnet av amerikaneren J. Henry i 1831 og basert på det elektromagnetiske operasjonsprinsippet, bør det bemerkes at det første reléet ikke var et koblingsrelé, men det første svitsjereléet ble oppfunnet av den amerikanske S.Breeze Morse i 1837, som senere brukte i et telegrafapparat ... Ordet stafett kommer fra det engelske stafett, som betyr å skifte trøtte posthester på stasjoner eller gi stafettpinnen (stafetten) til en sliten idrettsutøver.
Stafettklassifisering
Reléer klassifiseres i henhold til forskjellige kriterier: i henhold til typen inngående fysiske mengder som de reagerer på; av funksjonene de utfører i styringssystemer; ved utforming osv. I henhold til type fysiske størrelser skilles elektriske, mekaniske, termiske, optiske, magnetiske, akustiske osv. ut. relé. Det skal bemerkes at reléet ikke bare kan svare på verdien av en viss mengde, men også på forskjellen i verdier (differensielle reléer), på en endring i tegnet på en mengde (polariserte releer), eller på endringshastighet for en inngangsmengde.
Reléenhet
Et relé består vanligvis av tre funksjonelle hovedelementer: sense, intermediate og executive.
Et oppfattende (primært) element oppfatter den kontrollerte mengden og transformerer den til en annen fysisk størrelse.
Et mellomelement sammenligner verdien av denne verdien med settpunktet og overfører den første handlingen til frekvensomformeren når den overskrides.
En aktuator overfører effekten fra reléet til de kontrollerte kretsene. Alle disse elementene kan uttrykkes eller kombineres med hverandre.
Det følsomme elementet, avhengig av formålet med reléet og typen fysisk mengde som det reagerer på, kan ha en annen utforming, både når det gjelder operasjonsprinsippet og når det gjelder enheten.For eksempel, i et overstrømsrelé eller et spenningsrelé, er det følsomme elementet laget i form av en elektromagnet, i en trykkbryter - i form av en membran eller hylse, i en nivåbryter - i en flottør, etc.
Ved enheten til stasjonen er reléene delt inn i kontakt og ikke-kontakt.
Kontaktreleer virker på den kontrollerte kretsen ved hjelp av elektriske kontakter, hvis lukkede eller åpne tilstand gjør det mulig å gi enten en fullstendig kortslutning eller en fullstendig mekanisk avbrudd av utgangskretsen.
Kontaktløse releer påvirker den kontrollerte kretsen gjennom en plutselig (brått) endring i parametrene til de elektriske utgangskretsene (motstand, induktans, kapasitans) eller en endring i spenningsnivået (strømmen).
Reléegenskaper
Hovedkarakteristikkene til reléet bestemmes av avhengighetene mellom parametrene til utgangs- og inngangsmengdene.
Følgende hovedegenskaper til reléet skilles ut.
1. Reléaktiveringsstørrelsen Xcr — parameterverdien for inngangsverdien som releet slås på. Når X < Xav, er utgangsverdien lik Umin, når X ³ Xav, endres verdien av Y brått fra Umin til Umax og releet slås på. Akseptverdien som releet justeres med kalles settpunktet.
2. Reléaktiveringskraft Psr — minimumseffekten som må gis til mottakerorganet for å overføre det fra hviletilstand til driftstilstand.
3. Kontrollert effekt Rupr — kraften som styres av koblingselementene til reléet i koblingsprosessen.Når det gjelder styreeffekten skilles det mellom releer for laveffektkretser (opptil 25 W), releer for middels effektkretser (opptil 100 W) og releer for høyeffektkretser (over 100 W), som hører hjemme. til strømreléene og kalles kontaktorer.
4. Reléresponstid tav — tidsintervallet fra Xav-signalet til reléinngangen til starten av handlingen på den kontrollerte kretsen. I henhold til responstiden er det normale, høyhastighets, forsinkede releer og tidsreleer. Vanligvis for normale releer tav = 50 ... 150 ms, for høyhastighetsreleer tav 1 s.
Prinsippet for drift og enheten av elektromagnetiske reléer
På grunn av det enkle operasjonsprinsippet og høye påliteligheten, er elektromagnetiske reléer mye brukt i automatiseringssystemer og i beskyttelsesordninger for elektriske installasjoner. Elektromagnetiske releer er delt inn i DC- og AC-releer. DC-releer er delt inn i nøytrale og polariserte. Nøytrale releer reagerer likt på likestrøm i begge retninger som strømmer gjennom spolen, og polariserte releer reagerer på polariteten til kontrollsignalet.
Driften av elektromagnetiske reléer er basert på bruk av elektromagnetiske krefter som oppstår i en metallkjerne når strømmen går gjennom svingene på spolen. Relédelene er montert på basen og dekket med et deksel. Et bevegelig armatur (plate) med en eller flere kontakter er montert over kjernen til elektromagneten. Motsatt dem er de tilsvarende parede faste kontaktene.
I utgangsposisjonen holdes ankeret av en fjær. Når spenning påføres, tiltrekker elektromagneten ankeret, overvinner kraften og lukker eller åpner kontaktene, avhengig av utformingen av reléet.Etter strømløsing returnerer fjæren ankeret til sin opprinnelige posisjon. Noen modeller kan ha innebygde elektroniske komponenter. Dette er en motstand koblet til spoleviklingen for klarere reléaktivering, eller / og en kondensator parallelt med kontaktene for å redusere buedannelse og støy.
Den kontrollerte kretsen er ikke elektrisk koblet på noen måte til kontrollkretsen; dessuten i den kontrollerte kretsen kan verdien av strømmen være mye høyere enn i kontrollkretsen. Det vil si at releer i hovedsak fungerer som en forsterker for strøm, spenning og effekt i en elektrisk krets.
AC-reléer fungerer når en strøm av en viss frekvens påføres spolene deres, det vil si at hovedenergikilden er AC-nettverket. Konstruksjonen av AC-reléet ligner på DC-reléet, bare kjernen og ankeret er laget av elektriske stålplater for å redusere hysterese tap og virvelstrømmer.
Fordeler og ulemper med elektromagnetiske releer
Det elektromagnetiske reléet har en rekke fordeler som halvlederkonkurrenter ikke har:
- evne til å bytte belastninger opp til 4 kW med relévolum mindre enn 10 cm3;
- motstand mot impulsstøt og destruktive forstyrrelser som følge av lynutladninger og som et resultat av koblingsprosesser i høyspenningselektroteknikk;
- eksepsjonell elektrisk isolasjon mellom kontrollkretsen (spolen) og kontaktgruppen — den siste 5 kV-standarden er en uoppnåelig drøm for de fleste halvlederbrytere;
- lavt spenningsfall over lukkede kontakter og, som et resultat, lav varmeutvikling: når du bytter en strøm på 10 A, sprer et lite relé totalt mindre enn 0,5 W over spolen og kontaktene, mens et triac-relé avgir mer enn 15 W til atmosfæren, som for det første krever intensiv avkjøling, og for det andre forverrer drivhuseffekten på planeten;
- ekstremt lave kostnader for elektromagnetiske reléer sammenlignet med solid state-brytere
Når vi legger merke til fordelene med elektromekanikk, bemerker vi også ulempene med reléet: lav driftshastighet, begrenset (selv om det er veldig stor) elektrisk og mekanisk ressurs, opprettelse av radioforstyrrelser ved lukking og åpning av kontakter, og til slutt den siste og ubehagelige egenskapen — problemer med å bytte induktive laster og høyspent DC-laster.
En typisk brukspraksis for elektromagnetiske releer med høy effekt er svitsjing av laster ved 220 V AC eller 5 til 24 V DC ved svitsjestrømmer opp til 10-16 A. servo), glødelamper, elektromagneter og andre aktive, induktive og kapasitive forbrukere av elektrisk energi i området fra 1 W til 2-3 kW.
Polariserte elektromagnetiske reléer
En type elektromagnetisk relé er et polarisert elektromagnetisk relé. Hovedforskjellen deres fra nøytrale reléer er evnen til å svare på polariteten til kontrollsignalet.
Den vanligste serien av elektromagnetiske kontrollreléer
Mellomrelé RPL-serien. Releene er beregnet for bruk som komponenter i stasjonære installasjoner, hovedsakelig i styrekretser for elektriske frekvensomformere ved spenninger opp til 440 V DC og opptil 660 V AC med en frekvens på 50 og 60 Hz.Releene egner seg for drift i styresystemer som bruker mikroprosessorteknologi der lukkespolen er omgitt av en limiter limiter eller med tyristorstyring. Om nødvendig kan en av følgende installeres på mellomreléet. plugins PKL og PVL… Nominell strøm for kontaktene — 16A
Mellomrelé serie RPU-2M. Mellomreleer RPU-2M er designet for drift i elektriske kretser for styring og industriell automatisering av vekselstrøm med spenning opp til 415V, frekvens 50Hz og likestrøm med spenning opp til 220V.
Reléserie RPU-0, RPU-2, RPU-4. Releer produseres med DC pickup-spoler for spenninger 12, 24, 48, 60, 110, 220 V og strømmer på 0,4 - 10 A og AC pickup-spoler for spenninger 12, 24, 36, 110, 127, 220, 220, 220, 380 og strømmer 1 — 10 A. Relé RPU-3 med forsyningsspoler DC — for spenninger 24, 48, 60, 110 og 220 V.
Mellomreléserien RP-21 er beregnet for bruk i styrekretser for elektriske vekselstrømsdrifter med en spenning på opptil 380V og i DC-kretser med en spenning på opptil 220V. RP-21 reléer er utstyrt med stikkontakter for lodding, for din. skinne eller skrue.
Hovedegenskapene til RP-21-reléet. Forsyningsspenningsområde, V: DC — 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 AC med en frekvens på 50 Hz — 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 AC med en frekvens på 60 Hz — 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 Nominell kontaktkretsspenning, V: DC-relé — 12 … 220, AC-relé — 12 … 380 Merkestrøm — 6,0 A Antall kontakter lukket . / hvile / bryter — 0 … 4/0 … 2/0 … 4 Mekanisk holdbarhet — minst 20 millioner sykluser.
Elektromagnetisk likestrømsrelé RES-6-serien som mellomrelé med spenning 80 — 300 V, bryterstrøm 0,1 — 3 A
Den brukes også som en mellomserie av elektromagnetiske reléer RP-250, RP-321, RP-341, RP-42 og en rekke andre som kan brukes som et spenningsrelé.
Hvordan velge et elektromagnetisk relé
Driftsspenningene og strømmene i reléspolen må være innenfor tillatte verdier. En reduksjon i driftsstrømmen i spolen fører til en reduksjon i påliteligheten til kontakten og en økning i overopphetingen av spolen, en reduksjon i reléets pålitelighet ved maksimal tillatt positiv temperatur. Selv en kortsiktig forsyning med økt driftsspenning til reléspolen er uønsket, siden dette forårsaker mekaniske overspenninger i deler av magnetkretsen og kontaktgruppene, og den elektriske overspenningen til spolen når kretsen åpnes kan forårsake isolasjonsbrudd.
Når du velger driftsmodus for relékontakter, er det nødvendig å ta hensyn til verdien og typen av svitsjet strøm, belastningens art, det totale antallet og frekvensen av veksling.
Når du bytter aktive og induktive belastninger, er det vanskeligste for kontaktene prosessen med å åpne kretsen, fordi i dette tilfellet, på grunn av dannelsen av en bueutladning, oppstår hovedslitasjen til kontaktene.
Hvordan spole tilbake viklingene til spolene til elektriske enheter til en annen type strøm