Že dolgo je znano, da ima večina industrijskih aplikacij višjega razreda releje za učinkovito delovanje. Releji so preprosta stikala, ki delujejo tako električno kot mehansko. Sestavljeni so iz sklopa kontaktov in elektromagneta, zahvaljujoč kateremu se izvaja preklopni mehanizem. Obstajajo tudi druga načela delovanja, ki se razlikujejo glede na njihovo uporabo. Katere vrste relejev obstajajo?
Zakaj je tako učinkovit?
Glavno delovanje releja poteka na mestih, kjer je mogoče uporabiti samo signal nizke moči. Ta naprava se uporablja tudi na mestih, kjer je treba več vezij krmiliti z enim samim signalom. Njihova uporaba se je začela v času izuma telefonov, ki so imeli pomembno vlogo pri preklapljanju klicev na telefonskih centralah. Uporabljali so jih tudi za pošiljanje telegramov na velike razdalje.
Po izumu računalnikov so pomagali izvajati različne logične operacije s pomočjo signalov.
Dizajn
Rele ima štiri glavne dele:
- železno jedro;
- premična armatura;
- kontrolna tuljava;
- skupno ozemljitveno stikalo.
Zgornja slika prikazuje zasnovo releja.
To je elektromagnetni rele z žično tuljavo, obdano z železnim jedrom. Za premično armaturo (armaturo) kot tudi za stikalne kontakte je predvidena pot z zelo nizko odpornostjo na magnetni tok. Premična armatura je povezana z jarmom, ki je mehansko povezan s stikalnimi kontakti. Ti deli so varno pritrjeni z vzmetjo. Ustvarja zračno režo v tokokrogu, ko je rele izključen.
Načelo dela
Funkciju je mogoče bolje razumeti, če preučite zgornji diagram.
Diagram prikazuje elemente releja in njihovo uporabo. Železno jedro je obdano s krmilno tuljavo. Kot je prikazano, se napajanje elektromagnetu dovaja prek krmilnega stikala in preko kontaktov. Ko tok začne teči skozi krmilno tuljavo, se elektromagnet napolni, kar omogoča okrepitev magnetnega polja.
Tako se zgornja kontaktna roka začne privlačiti k spodnjemu fiksnemu nosilcu, kar povzroči kratek stik na napajanje. Po drugi strani pa, če je bil rele že izključen, ko so bili kontakti zaprti, se premaknejo v nasprotni smeri in zaključijo vezje.
Takoj ko je tok tuljave prekinjen, bo premična armaturana silo vrnil v prvotni položaj. Ta moč bo skoraj enaka polovici magnetne sile. To je glavni namen in načelo delovanja releja.
V releju so vrste operacij razdeljene na dve glavni. Eden od njih je uporaba nizke napetosti. Za uporabo nizkonapetostnih operacij bo dano prednost zmanjšanju hrupa celotnega vezja. Za visokonapetostne operacije je treba hrup zmanjšati z iskrenjem.
Zgodovina pojava prvih relejev
Leta 1833 sta Carl Friedrich Gauss in Wilhelm Weber razvila elektromagnetni rele. Toda ameriški znanstvenik Joseph Henry je pogosto trdil, da je izumil rele leta 1835, da bi izboljšal svojo različico električnega telegrafa, razvitega prej leta 1831.
Nekateri trdijo, da je angleški izumitelj Edward Davy "zagotovo izumil električni rele" v svojem električnem telegrafu okoli leta 1835.
Prav tako je bila preprosta naprava, ki se zdaj imenuje rele, vključena v originalni telegrafski patent Samuela Morsea iz leta 1840.
Opisani mehanizem je deloval kot digitalni ojačevalnik in ponavljal telegrafski signal, s čimer je signalom omogočal potovanje, kolikor je potrebno. Beseda se v kontekstu elektromagnetnih operacij pojavlja že od leta 1860. Kakšne so vrste elektromehanskih relejev?
Koaksialni rele
Pogosto se koaksialni rele uporablja kot TR (oddajno-sprejemni) repetitor, ki preklapljaanteno od sprejemnika do oddajnika. To ščiti napravo pred visoko močjo.
Pogosto se uporablja v oddajnikih, ki združujejo oddajnik in sprejemnik v eni napravi. Zatiči so zasnovani tako, da ne odbijajo nobene RF moči nazaj v vir, ampak zagotavljajo zelo visoko izolacijo med terminaloma oddajnika in sprejemnika. Značilna impedanca releja se ujema z impedanco prenosnega voda sistema, na primer 50 ohmov.
Napetost releja 220V za dom
Najpogosteje se uporabljajo releji za dom. Potrebno je zavarovati vse priključene naprave. Povečanje ali znižanje napetosti vhodnega omrežja lahko negativno vpliva na delovanje naprav. Ta zaščitni mehanizem zazna te konice in prepreči dostop do omrežja.
Načelo delovanja tega releja temelji na merjenju napetosti. Če preseže ali zniža dovoljeno hitrost, se kontakti releja za določen čas zaprejo, nato pa se ponovno odprejo. Toda releji imajo različne vrste.
Napajalni kontaktni rele
Ta rele ima kontakte, ki so med seboj mehansko povezani (mehanski rele), tako da se, ko je tuljava pod napetostjo ali brez napetosti, vse povezave premikajo skupaj. Če en sklop stikov ustavi, se noben drug stik ne bo mogel premakniti. Funkcija napajalnih kontaktov je omogočiti varnostnemu krogu, da preveri stanje.
Prisilno upravljani kontakti so znani tudi kot pozitivnikrmiljenje", "zaklenjeni kontakti", "zaklenjeni kontakti", "mehansko povezani kontakti" ali "varnostni releji". Ti varnostni releji morajo biti v skladu s pravili za načrtovanje in konstrukcijo, ki so opredeljena v enem glavnem strojnem standardu, EN 50205, releji s silo vodenimi (mehansko povezanimi) kontakti.
Ta pravila za varnostno načrtovanje so opredeljena v EN 13849-2 "Razvrstitev relejev" kot "Osnovna varnostna načela" in "Preizkušena varnostna načela", ki veljajo za vse naprave. Prisilno upravljani kontaktni releji so na voljo z različnimi sklopi glavnih kontaktov - NO, NC ali "Changeover".
Uporaba za logistiko obdelovalnih strojev
Relejni stroj je standardiziran za industrijsko krmiljenje. Imajo veliko število kontaktov (včasih razširljivih na terenu), ki se zlahka pretvorijo iz normalno odprtih v normalno zaprte, zlahka zamenljive tuljave, in obliko, ki omogoča kompaktno namestitev več relejev na nadzorni plošči. Medtem ko so bile takšne plošče nekoč hrbtenica avtomatizacije v industrijah, kot je avtomobilska montaža, je programirljivi logični krmilnik (PLC) v veliki meri izpodrinil relejna strojna orodja iz aplikacij za serijsko krmiljenje. V releju so vrste strojev zelo pomembne.
Omogoča vam preklapljanje tokokrogov z električno opremo. Na primer, vezje časovnika lahko preklopi napajanjedoločen čas. Že vrsto let so bili releji standardna metoda za nadzor industrijskih elektronskih sistemov. Več naprav se lahko uporablja skupaj za izvajanje kompleksnih funkcij (relejna logistika). Načelo relejne logistike temelji na mehanizmih, ki aktivirajo in izklopijo povezane kontakte.
Zaščita motorja
Elektromotorji potrebujejo zaščito pred preobremenitvijo, sicer se lahko njihova navitja začnejo topiti, kar tvega požar. Naprave, občutljive na preobremenitev, so termični releji, v katerih tuljava segreje bimetalni trak ali se stopi v spajko za delovanje pomožnih kontaktov. Ti pomožni kontakti so v seriji s tuljavo kontaktorja motorja, tako da prekinejo motor, ko se pregreje.
Ta toplotna zaščita deluje relativno počasi, kar omogoča motorju, da črpa višje zagonske tokove, preden deluje zaščitna funkcija. Ko je izpostavljen isti temperaturi okolja kot motor, je zagotovljena uporabna, čeprav surova, temperaturna kompenzacija motorja.
Drug pogost sistem zaščite pred preobremenitvijo uporablja elektromagnetno tuljavo, vgrajeno zaporedno z vezjem motorja. To je podobno krmilnemu releju, vendar zahteva precej visok tok napake za pogon kontaktov. Za preprečevanje kratkih stikov zaradi prenapetosti toka. Gibanje sidra duši instrumentna plošča.
Zaznavanjetoplotna in magnetna preobremenitev se običajno uporabljata skupaj v zaščitnih relejih motorja. Elektronski preobremenitveni releji merijo tok motorja in lahko ocenijo temperaturo navitja z uporabo "toplotnega modela" armaturnega sistema, ki ga je mogoče nastaviti za natančnejšo zaščito.
Nekateri zaščitni mehanizmi motorja vključujejo vhode temperaturnih senzorjev za neposredno merjenje s termometra, vgrajenega v navitje.
Kaj morate vedeti pri izbiri releja?
Upoštevajte nekaj dejavnikov pri izbiri določenega releja
- Zaščita - upoštevati je treba različne načine zaščite, na primer pred dotikom tuljave. Pomaga zmanjšati iskrenje v vezjih z uporabo induktorjev. Pomaga tudi zmanjšati prenapetost, ki jo povzročajo spreminjajoči se signali.
- Poiščite standardni rele z vsemi uradnimi odobritvami.
- Čas preklopa - lahko uporabite visokohitrostno različico.
- Ocene - trenutne ocene se gibljejo od nekaj amperov do 3000 amperov. Pri nazivnih napetostih se gibljejo od 300 W AC do 600 W AC. Obstaja tudi visokonapetostna različica (približno 15.000 voltov).
- Vrsta uporabljenega kontakta - NC, NO ali zaprt kontakt.
- Odvisno od vaših ciljev lahko izberete vrste verige: "Make to Break" ali "Break to Smart Contact".
- Upoštevajte izolacijo med vezjem tuljave in kontakti.
Tudi 220V napetostni rele za dom, zato morate preučiti delovne diagrame in vrste povezav.
