Už dlouho je známo, že většina špičkových průmyslových aplikací má relé, aby fungovala efektivně. Relé jsou jednoduché spínače, které fungují jak elektricky, tak mechanicky. Skládají se ze sady kontaktů a elektromagnetu, díky kterému se provádí spínací mechanismus. Existují další principy fungování, které se liší v závislosti na jejich aplikaci. Jaké typy relé existují?
Proč je to tak účinné?
Hlavní činnost relé probíhá v místech, kde lze použít pouze signál s nízkým výkonem. Toto zařízení se také používá v místech, kde je třeba ovládat více obvodů jedním signálem. Jejich používání začalo během vynálezu telefonů, které hrály důležitou roli při přepojování hovorů na telefonních ústřednách. Byly také používány k odesílání telegramů na velké vzdálenosti.
Po vynalezení počítačů pomáhali provádět různé logické operace pomocí signálů.
Design
Relé má čtyři hlavní části:
- železné jádro;
- pohyblivá armatura;
- řídící cívka;
- společný zemní spínač.
Obrázek nahoře ukazuje konstrukci relé.
Toto je elektromagnetické relé s drátěnou cívkou obklopenou železným jádrem. Pro pohyblivou kotvu (kotvu) i pro spínací kontakty je zajištěna cesta s velmi nízkým odporem magnetického toku. Pohyblivá kotva je spojena s třmenem, které je mechanicky spojeno s kontakty spínače. Tyto díly jsou bezpečně drženy pružinou. Vytváří vzduchovou mezeru v okruhu, když je relé bez napětí.
Funkční princip
Funkci lze lépe porozumět prozkoumáním následujícího diagramu výše.
Schéma ukazuje prvky relé a způsob jejich použití. Železné jádro je obklopeno řídicí cívkou. Jak je znázorněno, energie je přiváděna do elektromagnetu přes ovládací spínač a přes kontakty. Když proud začne protékat řídicí cívkou, elektromagnet se nabije, což umožní zesílení magnetického pole.
Horní kontaktní rameno se tedy začne přitahovat k dolní pevné konzole, což způsobí zkrat napájení. Na druhou stranu, pokud bylo relé již bez napětí, když byly kontakty sepnuty, pak se pohybují v opačném směru a dokončují obvod.
Jakmile se přeruší proud cívky, pohyblivá kotva senásilně vrátil do původní polohy. Tato síla bude téměř rovna polovině magnetické síly. Toto je hlavní účel a princip činnosti relé.
V relé jsou typy operací rozděleny do dvou hlavních. Jedním z nich je použití nízkého napětí. Pro aplikaci nízkonapěťových operací bude preferováno snížení šumu celého obvodu. A pro vysokonapěťové operace musí být hluk snížen jiskřením.
Historie výskytu prvních relé
V roce 1833 Carl Friedrich Gauss a Wilhelm Weber vyvinuli elektromagnetické relé. Ale americký vědec Joseph Henry často tvrdil, že relé vynalezl v roce 1835, aby zlepšil svou verzi elektrického telegrafu, vyvinutého dříve v roce 1831.
Někteří tvrdí, že anglický vynálezce Edward Davy „určitě vynalezl elektrické relé“ve svém elektrickém telegrafu kolem roku 1835.
Do původního telegrafního patentu Samuela Morse z roku 1840 bylo také zahrnuto jednoduché zařízení, které se nyní nazývá relé.
Popsaný mechanismus fungoval jako digitální zesilovač, opakující telegrafní signál, čímž umožňoval, aby se signály šířily tak daleko, jak je potřeba. Toto slovo se objevuje v kontextu elektromagnetických operací od roku 1860. Jaké jsou typy elektromechanických relé?
Koaxiální relé
Často se koaxiální relé používá jako TR (vysílací-přijímací) opakovač, který přepínáantény od přijímače k vysílači. To chrání zařízení před vysokým výkonem.
Často se používá v transceiverech, které kombinují vysílač a přijímač v jednom zařízení. Kolíky jsou navrženy tak, aby neodrážely vysokofrekvenční energii zpět do zdroje, ale aby poskytovaly velmi vysokou izolaci mezi terminály vysílače a přijímače. Charakteristická impedance relé je přizpůsobena přenosové lince impedance systému, například 50 ohmů.
Napětí relé 220V pro domácnost
Nejčastěji se používají relé pro domácnost. Je nutné zabezpečit všechna připojená zařízení. Zvýšení nebo snížení napětí vstupní sítě může nepříznivě ovlivnit provoz zařízení. Tento ochranný mechanismus detekuje tyto špičky a zabraňuje přístupu do sítě.
Princip činnosti tohoto relé je založen na měření napětí. Pokud překročí nebo sníží povolenou rychlost, kontakty relé se na určitou dobu uzavřou a poté se opět rozepnou. Ale relé mají různé typy.
Relé napájecích kontaktů
Toto relé má kontakty, které jsou vzájemně mechanicky propojeny (mechanické relé), takže když je cívka pod napětím nebo bez napětí, všechna spojení se pohybují společně. Pokud se jedna sada kontaktů nepohybuje, žádné další kontakty se nebudou moci pohybovat. Funkce silových kontaktů je umožnit bezpečnostnímu obvodu zkontrolovat stav.
Vynucené kontakty jsou také známé jako pozitivníovládání", "nezávislé kontakty", "propojené kontakty", "mechanicky spojené kontakty" nebo "bezpečnostní relé". Tato bezpečnostní relé musí splňovat konstrukční a konstrukční pravidla, která jsou definována v jedné hlavní normě pro strojní zařízení, EN 50205, relé s nuceně vedenými (mechanicky propojenými) kontakty.
Tato pravidla bezpečnostního návrhu jsou definována v EN 13849-2 „Klasifikace relé“jako „Základní bezpečnostní principy“a „Testované bezpečnostní principy“, které platí pro všechna zařízení. Nuceně ovládaná kontaktní relé jsou k dispozici s různými sadami hlavních kontaktů - NO, NC nebo "Changeover".
Použití pro logistiku obráběcích strojů
Reléový stroj je standardizován pro průmyslové řízení. Vyznačují se velkým počtem kontaktů (někdy rozšiřitelných v terénu), které lze snadno převést z normálně otevřených na normálně uzavřené, snadno vyměnitelné cívky a tvarovým faktorem, který umožňuje kompaktní montáž více relé na ovládací panel. Zatímco takové panely byly kdysi páteří automatizace v průmyslových odvětvích, jako je automobilová montáž, programovatelný logický kontrolér (PLC) do značné míry vytlačil reléové obráběcí stroje ze sériových řídicích aplikací. U relé hodně záleží na typech strojů.
Umožňuje přepínat obvody s elektrickým zařízením. Například obvod časovače může přepínat napájeníurčený čas. Po mnoho let jsou relé standardní metodou pro řízení průmyslových elektronických systémů. K provádění komplexních funkcí (reléová logistika) lze použít několik zařízení společně. Princip reléové logistiky je založen na mechanismech, které aktivují a deaktivují přidružené kontakty.
Ochrana motoru
Elektromotory potřebují ochranu proti přetížení, jinak se jejich vinutí může začít tavit a riskovat požár. Zařízení citlivá na přetížení jsou tepelná relé, ve kterých cívka ohřívá bimetalový pásek nebo se taví do pájky pro ovládání pomocných kontaktů. Tyto pomocné kontakty jsou v sérii s cívkou stykače motoru, takže přeruší motor, když se přehřeje.
Tato tepelná ochrana pracuje relativně pomalu a umožňuje motoru odebírat vyšší startovací proudy, než se spustí ochranná funkce. Při vystavení stejné okolní teplotě jako motor je poskytována užitečná, i když hrubá, teplotní kompenzace motoru.
Další běžný systém ochrany proti přetížení používá elektromagnetickou cívku zabudovanou v sérii s obvodem motoru. Je to podobné jako u řídicího relé, ale vyžaduje poměrně vysoký poruchový proud pro ovládání kontaktů. Aby se zabránilo zkratům v důsledku proudových rázů. Pohyb kotvy je tlumen přístrojovou deskou.
Detekcetepelné a magnetické přetížení se běžně používají společně v relé ochrany motoru. Elektronická nadproudová relé měří proud motoru a mohou odhadnout teplotu vinutí pomocí "tepelného modelu" systému kotvy, který lze vyladit tak, aby poskytoval přesnější ochranu.
Některé mechanismy ochrany motoru zahrnují vstupy teplotních senzorů pro přímé měření z teploměru zabudovaného ve vinutí.
Co potřebujete vědět při výběru relé?
Při výběru konkrétního relé byste měli vzít v úvahu některé faktory
- Ochrana – věnujte pozornost různým prostředkům ochrany, například před dotykem cívky. Pomáhá snižovat jiskření v obvodech využívajících tlumivky. Pomáhá také snižovat přepětí způsobené měnícími se signály.
- Hledejte standardní relé se všemi oficiálními schváleními.
- Čas přepnutí – můžete použít vysokorychlostní verzi.
- Hodnocení – aktuální hodnocení se pohybuje od několika ampérů do 3000 ampérů. V případě jmenovitých napětí se pohybují od 300 W AC do 600 W AC. K dispozici je také vysokonapěťová verze (asi 15 000 voltů).
- Použitý typ kontaktu - NC, NO nebo uzavřený kontakt.
- V závislosti na svých cílech si můžete vybrat typy řetězců: „Make to Break“nebo „Break to Smart Contact“.
- Všimněte si izolace mezi obvodem cívky a kontakty.
Také 220V napěťové relé pro domácnost, takže byste si měli prostudovat pracovní schémata a typy připojení.
