Διακόπτες καλαμιού και ρελέ καλαμιού

Το λιγότερο αξιόπιστο site ηλεκτρομαγνητικό ρελέ είναι το σύστημα επαφών. Ένα σημαντικό μειονέκτημα είναι η παρουσία μεταλλικών εξαρτημάτων τριβής, η φθορά των οποίων οδηγεί σε μείωση της απόδοσης του ρελέ.

Τα αναφερόμενα μειονεκτήματα οδήγησαν στη δημιουργία σφραγισμένων μαγνητικά ελεγχόμενων επαφών, που ονομάζονται διακόπτες καλαμιού.

Η αρχή λειτουργίας των διακοπτών καλαμιού

Η αρχή λειτουργίας των διακοπτών καλαμιού βασίζεται στη χρήση δυνάμεων αλληλεπίδρασης που προκύπτουν σε ένα μαγνητικό πεδίο μεταξύ σιδηρομαγνητικών σωμάτων. Στην περίπτωση αυτή, οι δυνάμεις προκαλούν παραμόρφωση και κίνηση των σιδηρομαγνητικών αγωγών των ηλεκτρονίων.

Μια μαγνητικά ενεργοποιούμενη επαφή (διακόπτης καλαμιού) είναι μια ηλεκτρική συσκευή που αλλάζει την κατάσταση ενός ηλεκτρικού κυκλώματος ανοίγοντας ή κλείνοντάς το μηχανικά όταν το ελεγχόμενο μαγνητικό πεδίο ενεργεί στα στοιχεία του, συνδυάζοντας τις λειτουργίες επαφών, ελατηρίων και τμημάτων ηλεκτρικών και μαγνητικών κυκλωμάτων. .

Η χρήση των διακοπτών καλαμιών στην τεχνολογία. Ρελέ ζαχαροκάλαμου

Επί του παρόντος, ένας μεγάλος αριθμός διακόπτες καλαμιού δημιουργείται με βάση διακόπτες καλαμιού. ρελέ, κουμπιά, διακόπτες, διακόπτες, διανομείς σημάτων, αισθητήρες, ρυθμιστές, συναγερμοί κ.λπ. Σε πολλούς κλάδους της τεχνολογίας για τον έλεγχο της θέσης των κινούμενων μερών, συνιστάται η χρήση διακόπτες καλαμιού, μετρητές τελικών προϊόντων. ,

Η συσκευή του απλούστερου ρελέ καλαμιού

Το απλούστερο ρελέ καλαμιού με επαφές κλεισίματος αποτελείται από δύο σύρματα επαφής υψηλής μαγνητικής διαπερατότητας (permaloid) τοποθετημένα σε σφραγισμένο γυάλινο κύλινδρο γεμάτο είτε με αδρανές αέριο είτε με καθαρό άζωτο είτε με συνδυασμό αζώτου και υδρογόνου. Η πίεση στο εσωτερικό του κυλίνδρου του διακόπτη εμπιστοσύνης είναι 0,4¸0,6 * 10 ^ 5 Pa.

Το αδρανές μέσο αποτρέπει την οξείδωση των συρμάτων επαφής. Το γυάλινο δοχείο του διακόπτη καλαμιού είναι τοποθετημένο μέσα στο πηνίο ελέγχου με τροφοδοσία DC. Όταν εφαρμόζεται ρεύμα στο πηνίο του ρελέ καλαμιού, μαγνητικό πεδίο, το οποίο περνά κατά μήκος των συρμάτων επαφής μέσα από το διάκενο εργασίας μεταξύ τους και κλείνει στον αέρα γύρω από το πηνίο ελέγχου. Η μαγνητική ροή που δημιουργείται σε αυτή την περίπτωση, όταν διέρχεται από το διάκενο εργασίας, σχηματίζει μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη έλξης, η οποία, ξεπερνώντας την ελαστικότητα των συρμάτων επαφής, τα συνδέει μεταξύ τους.

Για να δημιουργηθεί μια ελάχιστη αντίσταση επαφής των επαφών, οι επιφάνειες επαφής των διακοπτών καλαμιού επικαλύπτονται με χρυσό, ράδιο, παλλάδιο ή (στη χειρότερη περίπτωση) ασήμι.

Όταν το ρεύμα απενεργοποιείται στο πηνίο ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας του ρελέ διακόπτη καλαμιού, η δύναμη εξαφανίζεται και οι επαφές ανοίγουν υπό την επίδραση ελαστικών δυνάμεων.

Στα ρελέ καλαμιού, δεν υπάρχουν μέρη που υπόκεινται σε τριβή και οι επαφές του πυρήνα είναι πολυλειτουργικές, καθώς εκτελούν ταυτόχρονα τη λειτουργία ενός μαγνητικού κυκλώματος, ενός ελατηρίου και ενός αγωγού ρεύματος.

Για να μειωθεί το μέγεθος του πηνίου μαγνήτισης, η επιτρεπόμενη πυκνότητα ρεύματος αυξάνεται χρησιμοποιώντας ένα ανθεκτικό στη θερμότητα εμαγιέ σύρμα περιέλιξης. Όλα τα μέρη κατασκευάζονται με σφράγιση και συνδέονται με συγκόλληση ή συγκόλληση. Οι μαγνητικές ασπίδες χρησιμοποιούνται για τη μείωση της περιοχής μεταγωγής στους διακόπτες καλαμιού.

Τα ελατήρια διακόπτη καλαμιού δεν έχουν προφόρτιση, επομένως οι επαφές τους ενεργοποιούνται χωρίς περίοδο εκκίνησης.

Εάν ένας μόνιμος μαγνήτης χρησιμοποιείται σε διακόπτες καλαμιού μαζί με έναν ηλεκτρομαγνήτη, τότε οι διακόπτες καλαμιού αλλάζουν από ουδέτερο σε πολωμένο.

Σε αντίθεση με τα συμβατικά ηλεκτρομαγνητικά ρελέ, όπου η πίεση επαφής εξαρτάται από τις παραμέτρους των ελατηρίων επαφής, η πίεση επαφής των ρελέ καλαμιού εξαρτάται από το MDS του πηνίου και αυξάνεται με την ανάπτυξή του.

Χερσικόνη

Λόγω του τεχνολογικού σφάλματος του συντελεστή επιστροφής, τα ρελέ καλαμιού έχουν μεγάλη αιώρηση από 0,3 έως 0,9. Για να αυξήσετε το ρεύμα μεταγωγής και την ονομαστική ισχύ, τα ρελέ καλαμιού έχουν πρόσθετες επαφές τόξου. Αυτά τα ρελέ ονομάζονται σφραγισμένες επαφές ισχύος ή ερτικόνια. Η βιομηχανία παράγει hersicons από 6,3 έως 180 A. Η συχνότητα εκκίνησης ανά ώρα φτάνει τα 1200.

Με τη βοήθεια των gersicon εκκινούνται ασύγχρονοι κινητήρες ισχύος έως 3 kW.

Ρελέ καλαμιού φερρίτη

Μια ειδική κατηγορία διακοπτών καλαμιού είναι τα ρελέ φερρίτη με ιδιότητες μνήμης.Σε τέτοια ρελέ, για να μεταβείτε στο πηνίο, είναι απαραίτητο να εφαρμόσετε έναν παλμό ρεύματος αντίστροφης πολικότητας για να απομαγνητιστεί ο πυρήνας του φερρίτη. Αυτές ονομάζονται επαφές σφραγισμένες με μνήμη ή gesacons.

Πλεονεκτήματα των ρελέ καλαμιού

1. Η πλήρης στεγανοποίηση της επαφής τους επιτρέπει να χρησιμοποιούν ρελέ καλαμιού κάτω από διαφορετικές συνθήκες υγρασίας, σκόνης κ.λπ.

2. Απλότητα σχεδίασης, χαμηλό βάρος και διαστάσεις.

3. Υψηλή ταχύτητα, που επιτρέπει τη χρήση ρελέ καλαμιού σε υψηλές συχνότητες μεταγωγής.

4. Υψηλή διηλεκτρική αντοχή του κενού επαφής.

5. Γαλβανική απομόνωση κυκλωμάτων μεταγωγής και κυκλωμάτων ελέγχου ρελέ διακόπτη καλαμιού.

6. Εκτεταμένες λειτουργικές περιοχές εφαρμογής ρελέ καλαμιού.

7. Αξιόπιστη λειτουργία σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών (-60¸ + 120 °C).

Μειονεκτήματα των ρελέ καλαμιού

1. Χαμηλή ευαισθησία του ελέγχου MDS των ρελέ καλαμιών.

2. Ευαισθησία σε εξωτερικά μαγνητικά πεδία, η οποία απαιτεί ειδικά μέτρα προστασίας από εξωτερικές επιρροές.

3. Εύθραυστος κύλινδρος ρελέ καλαμιού, ευαίσθητος σε κραδασμούς.

4. Χαμηλή ισχύς κυκλωμάτων μεταγωγής σε διακόπτες καλαμιού και διακόπτες καλαμιού.

5. Δυνατότητα αυθόρμητου ανοίγματος επαφών ρελέ εμπιστοσύνης σε υψηλά ρεύματα.

6. Απαράδεκτο βραχυκύκλωμα και ανοιχτό κύκλωμα επαφών ρελέ καλαμιού όταν τροφοδοτείται από εναλλασσόμενη τάση χαμηλής συχνότητας.

Ρελέ καλαμιών κατασκευασμένα από τοπικούς κατασκευαστές

Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας της πραγματικής στασιμότητας της εγχώριας βιομηχανίας ρελέ, η ρωσική αγορά ήταν γεμάτη από ξένα ρελέ καλαμιών (κυρίως κινέζικα, ταϊβανέζικα, γερμανικά), η χρήση τους έχει γίνει συνηθισμένη, περιλαμβάνονται στις παλιές εξελίξεις και στα λίγα που εμφανίζονται τώρα στα συστήματα αυτοματισμού, τον εξοπλισμό μέτρησης κ.λπ.

Βασικά, τα ρελέ καλαμιού εκτελούνται δομικά με βάση έναν διακόπτη καλαμιού με σπασμένους ακροδέκτες που βρίσκονται μέσα στο πηνίο ελέγχου, με έναν διακόπτη καλαμιού και ένα πηνίο συγκολλημένο στους ακροδέκτες του τεχνολογικού πλαισίου ενός αρκετά σύνθετου κυκλώματος, το οποίο μετά το πάτημα με ειδικό πλαστικό και κόβοντας τους βραχυκυκλωτήρες στο πλαίσιο, σχηματίστε το πραγματικό ρελέ (ας πούμε, σε μια τυπική συσκευασία DIP). Για την προστασία του λογικού τσιπ από την υπέρταση, το πηνίο ελέγχου του ρελέ διακόπτεται από μια δίοδο απόσβεσης.

Το παλιό πρόβλημα της εύρεσης ενός συμβιβασμού μεταξύ δύο αμοιβαία αποκλειστικών απαιτήσεων για τέτοιους ηλεκτρονόμους - υψηλή πίεση επαφής και ευαισθησία - πρακτικά δεν λύνεται εδώ λόγω της έλλειψης παροχής υψηλής μαγνητικής αγωγιμότητας για τη συγκέντρωση της μαγνητικής ροής (δημιουργώντας ηλεκτρομαγνητική δύναμη) το διάκενο επαφής του διακόπτη καλαμιού ρελέ, δηλαδή λόγω μη συμμόρφωσης με τις βασικές απαιτήσεις σχεδιασμού του μαγνητικού συστήματος. Η διακοπή των καλωδίων του διακόπτη καλαμιού, η οποία μειώνει απότομα τις παραμέτρους του μαγνητικού συστήματος τέτοιων ρελέ, πρακτικά δεν αντισταθμίζεται με την εισαγωγή μαγνητικών οθονών (10-15% κέρδος έναντι απώλειας 60-70% της ευαισθησίας και, κατά συνέπεια, , ισχύς ελέγχου).

Η JSC "Ryazan Plant for Metal-Ceramic Devices" (JSC "RZMKP"), έχοντας αναπτύξει ρελέ RGK-41 και RGK-48, εξαλείφοντας εν μέρει αυτές τις αδυναμίες (κυρίως λόγω της επιλογής ενός διακόπτη καλαμιού), ξεκινά επί του παρόντος την παραγωγή απλά ρελέ καλαμιού πλαισίου με ανοιχτού τύπου RGK-49, RGK-50 και το ρελέ, κατά τη γνώμη μας, της επόμενης γενιάς-RGK-53, στο οποίο συγκεντρώνονται τα κύρια πλεονεκτήματα των διακοπτών εμπιστοσύνης και τα μειονεκτήματά τους, τοποθέτηση στο ρελέ εξαλείφεται.

Ρελέ Reed RGK -53, ελεγχόμενα από ένα λογικό μικροκύκλωμα της σειράς TTL, που περιλαμβάνονται σε ηλεκτρικό κύκλωμα με ενεργό φορτίο στη λειτουργία 6 V — 10 mA χωρίς βλάβη έως και 10 εκατομμύρια κύκλους μεταγωγής. Το ρελέ καλαμιού RGK-53 θα είναι απαραίτητο σε εξοπλισμό για τον οποίο τόσο το μέγεθος και το βάρος του ρελέ όσο και η ισχύς που καταναλώνεται από το χειριστήριο είναι ιδιαίτερα σημαντικά.

Αυτά τα ρελέ καλαμιού έχουν ορισμένα πλεονεκτήματα έναντι των ομολόγων τους που κατασκευάζονται από εταιρείες στην Κίνα και την Ταϊβάν, αν και παράγονται στους ίδιους διακόπτες καλαμιού (για παράδειγμα, MKA14103, που κατασκευάζεται από την RZMKP).

Με διακόπτη καλαμιού "ρελέ" παραγωγής και τεχνολογικού κύκλου, υπάρχει η ευκαιρία για επιχειρησιακή παρέμβαση στη διαδικασία παραγωγής του πραγματικού διακόπτη καλαμιού, τόσο από άποψη ποιότητας και αξιοπιστίας, όσο και για μια ειδική επιλογή "ρελέ" διακόπτες καλαμιού από ενημερωτικό παραμέτρους που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ειδικών διακοπτών καλαμιού. Για παράδειγμα, όταν επιλέγετε ομάδες ευαισθησίας για ένα συγκεκριμένο διαβατήριο ρελέ (το οποίο πρακτικά δεν επηρεάζει την τιμή του τελικού προϊόντος στο εργοστάσιο), μπορείτε να λάβετε σημαντική αύξηση στις διαστάσεις (ύψος) του ρελέ.