Ρελέ ελέγχου ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, πώς λειτουργεί το ρελέ
Το ρελέ είναι μια ηλεκτρική συσκευή που έχει σχεδιαστεί για την εναλλαγή ηλεκτρικών κυκλωμάτων (απότομη αλλαγή των τιμών εξόδου) για δεδομένες αλλαγές στις ηλεκτρικές ή μη τιμές εισόδου.
Τα στοιχεία ρελέ (ρελέ) χρησιμοποιούνται ευρέως σε κυκλώματα ελέγχου και αυτοματισμού επειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο μεγάλων δυνάμεων εξόδου με σήματα εισόδου χαμηλής ισχύος. εκπληρώ λογικές πράξεις; δημιουργία πολυλειτουργικών συσκευών ρελέ. να πραγματοποιήσει μεταγωγή ηλεκτρικών κυκλωμάτων. για να διορθώσετε αποκλίσεις της ελεγχόμενης παραμέτρου από το καθορισμένο επίπεδο. εκτελεί τις λειτουργίες ενός στοιχείου μνήμης κ.λπ.
Το πρώτο ρελέ εφευρέθηκε από τον Αμερικανό Τζ. Ο Henry το 1831 και με βάση την ηλεκτρομαγνητική αρχή λειτουργίας, πρέπει να σημειωθεί ότι το πρώτο ρελέ δεν ήταν ρελέ μεταγωγής, αλλά το πρώτο ρελέ μεταγωγής εφευρέθηκε από τον Αμερικανό S.Breeze Morse το 1837, ο οποίος αργότερα χρησιμοποίησε σε μια τηλεγραφική συσκευή ... Η λέξη ρελέ προέρχεται από το αγγλικό ρελέ, που σημαίνει αλλαγή κουρασμένων αλόγων ταχυδρομείων σε σταθμούς ή παράδοση της σκυτάλης (σκυτάλης) σε έναν κουρασμένο αθλητή.
Ταξινόμηση ρελέ
Τα ρελέ ταξινομούνται σύμφωνα με διαφορετικά κριτήρια: ανάλογα με τον τύπο των φυσικών μεγεθών εισόδου στα οποία αντιδρούν. από τις λειτουργίες που επιτελούν στα συστήματα διαχείρισης· κατά σχεδιασμό κλπ. Ανάλογα με το είδος των φυσικών μεγεθών διακρίνονται τα ηλεκτρικά, μηχανικά, θερμικά, οπτικά, μαγνητικά, ακουστικά κ.λπ. αναμετάδοση. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο ηλεκτρονόμος μπορεί να ανταποκριθεί όχι μόνο στην τιμή μιας συγκεκριμένης ποσότητας, αλλά και στη διαφορά τιμών (διαφορικοί ηλεκτρονόμοι), σε μια αλλαγή στο πρόσημο μιας ποσότητας (πολωμένα ρελέ) ή στην ρυθμός μεταβολής μιας εισαγόμενης ποσότητας.
Συσκευή ρελέ
Ένα ρελέ συνήθως αποτελείται από τρία κύρια λειτουργικά στοιχεία: αίσθηση, ενδιάμεσο και εκτελεστικό.
Ένα αντιλαμβανόμενο (πρωτεύον) στοιχείο αντιλαμβάνεται την ελεγχόμενη ποσότητα και τη μετατρέπει σε άλλη φυσική ποσότητα.
Ένα ενδιάμεσο στοιχείο συγκρίνει την τιμή αυτής της τιμής με το σημείο ρύθμισης και όταν ξεπεραστεί, μεταδίδει την πρώτη ενέργεια στη μονάδα δίσκου.
Ένας ενεργοποιητής μεταφέρει το αποτέλεσμα από το ρελέ στα ελεγχόμενα κυκλώματα. Όλα αυτά τα στοιχεία μπορούν να εκφραστούν ή να συνδυαστούν μεταξύ τους.
Το ευαίσθητο στοιχείο, ανάλογα με τον σκοπό του ρελέ και το είδος της φυσικής ποσότητας στην οποία ανταποκρίνεται, μπορεί να έχει διαφορετικό σχεδιασμό, τόσο ως προς την αρχή λειτουργίας όσο και ως προς τη συσκευή.Για παράδειγμα, σε ρελέ υπερέντασης ή ρελέ τάσης, το ευαίσθητο στοιχείο κατασκευάζεται με τη μορφή ηλεκτρομαγνήτη, σε διακόπτη πίεσης - με τη μορφή μεμβράνης ή χιτωνίου, σε διακόπτη στάθμης - σε πλωτήρα κ.λπ.
Από τη συσκευή του ηλεκτροκινητήρα, τα ρελέ χωρίζονται σε επαφή και μη επαφή.
Τα ρελέ επαφής δρουν στο ελεγχόμενο κύκλωμα μέσω ηλεκτρικών επαφών, η κλειστή ή ανοιχτή κατάσταση των οποίων καθιστά δυνατή την παροχή είτε πλήρους βραχυκυκλώματος είτε πλήρους μηχανικής διακοπής του κυκλώματος εξόδου.
Τα ανεπαφικά ρελέ επηρεάζουν το ελεγχόμενο κύκλωμα μέσω μιας ξαφνικής (απότομης) αλλαγής στις παραμέτρους των ηλεκτρικών κυκλωμάτων εξόδου (αντίσταση, επαγωγή, χωρητικότητα) ή μια αλλαγή στο επίπεδο τάσης (ρεύμα).
Χαρακτηριστικά ρελέ
Τα κύρια χαρακτηριστικά του ρελέ καθορίζονται από τις εξαρτήσεις μεταξύ των παραμέτρων των ποσοτήτων εξόδου και εισόδου.
Διακρίνονται τα ακόλουθα κύρια χαρακτηριστικά του ρελέ.
1. Το μέγεθος ενεργοποίησης του ρελέ Xcr — η τιμή της παραμέτρου της τιμής εισόδου στην οποία είναι ενεργοποιημένο το ρελέ. Όταν X < Xav, η τιμή εξόδου είναι ίση με Umin, όταν X ³ Xav, η τιμή του Y αλλάζει απότομα από Umin σε Umax και το ρελέ ανάβει. Η τιμή αποδοχής με την οποία ρυθμίζεται το ρελέ ονομάζεται σημείο ρύθμισης.
2. Ισχύς ενεργοποίησης ρελέ Psr — η ελάχιστη ισχύς που πρέπει να παρέχεται στο όργανο λήψης για να το μεταφέρει από κατάσταση ηρεμίας σε κατάσταση λειτουργίας.
3. Ελεγχόμενη ισχύς Rupr — η ισχύς που ελέγχεται από τα στοιχεία μεταγωγής του ρελέ στη διαδικασία μεταγωγής.Όσον αφορά την ισχύ ελέγχου, γίνεται διάκριση μεταξύ ρελέ για κυκλώματα χαμηλής ισχύος (έως 25 W), ρελέ για κυκλώματα μέσης ισχύος (έως 100 W) και ρελέ για κυκλώματα υψηλής ισχύος (πάνω από 100 W), τα οποία ανήκουν στα ρελέ ισχύος και ονομάζονται επαφές.
4. Χρόνος απόκρισης ρελέ tav — το χρονικό διάστημα από το σήμα Xav έως την είσοδο του ρελέ έως την έναρξη της δράσης στο ελεγχόμενο κύκλωμα. Σύμφωνα με τον χρόνο απόκρισης, υπάρχουν κανονικά, υψηλής ταχύτητας, καθυστερημένα ρελέ και ρελέ χρόνου. Συνήθως για κανονικά ρελέ tav = 50 ... 150 ms, για ρελέ υψηλής ταχύτητας tav 1 s.
Η αρχή της λειτουργίας και η συσκευή των ηλεκτρομαγνητικών ηλεκτρονόμων
Λόγω της απλής αρχής λειτουργίας και της υψηλής αξιοπιστίας, τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ χρησιμοποιούνται ευρέως συστήματα αυτοματισμού και σε συστήματα προστασίας ηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ χωρίζονται σε ρελέ DC και AC. Τα ρελέ συνεχούς ρεύματος χωρίζονται σε ουδέτερα και πολωμένα. Τα ουδέτερα ρελέ ανταποκρίνονται εξίσου στο συνεχές ρεύμα και προς τις δύο κατευθύνσεις που ρέει μέσω του πηνίου του και τα πολωμένα ρελέ ανταποκρίνονται στην πολικότητα του σήματος ελέγχου.
Η λειτουργία των ηλεκτρομαγνητικών ηλεκτρονόμων βασίζεται στη χρήση ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων που προκύπτουν σε έναν μεταλλικό πυρήνα όταν το ρεύμα διέρχεται από τις στροφές του πηνίου του. Τα μέρη του ρελέ είναι τοποθετημένα στη βάση και καλύπτονται με κάλυμμα. Ένας κινητός οπλισμός (πλάκα) με μία ή περισσότερες επαφές είναι τοποθετημένος πάνω από τον πυρήνα του ηλεκτρομαγνήτη. Απέναντί τους βρίσκονται οι αντίστοιχες ζευγαρωμένες σταθερές επαφές.
Στην αρχική θέση, η άγκυρα συγκρατείται από ένα ελατήριο. Όταν εφαρμόζεται τάση, ο ηλεκτρομαγνήτης έλκει τον οπλισμό, ξεπερνώντας τη δύναμή του και κλείνει ή ανοίγει τις επαφές, ανάλογα με τη σχεδίαση του ρελέ.Μετά την απενεργοποίηση, το ελατήριο επαναφέρει τον οπλισμό στην αρχική του θέση. Ορισμένα μοντέλα ενδέχεται να έχουν ενσωματωμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Αυτή είναι μια αντίσταση συνδεδεμένη με την περιέλιξη του πηνίου για σαφέστερη ενεργοποίηση του ρελέ ή / και ένας πυκνωτής παράλληλος στις επαφές για τη μείωση του τόξου και του θορύβου.
Το ελεγχόμενο κύκλωμα δεν συνδέεται ηλεκτρικά με κανέναν τρόπο στο κύκλωμα ελέγχου. Επιπλέον, στο ελεγχόμενο κύκλωμα η τιμή του ρεύματος μπορεί να είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι στο κύκλωμα ελέγχου. Δηλαδή, τα ρελέ ουσιαστικά λειτουργούν ως ενισχυτής για το ρεύμα, την τάση και την ισχύ σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.
Τα ρελέ AC λειτουργούν όταν εφαρμόζεται ρεύμα συγκεκριμένης συχνότητας στα πηνία τους, δηλαδή η κύρια πηγή ενέργειας είναι το δίκτυο AC. Η κατασκευή του ρελέ AC είναι παρόμοια με αυτή του ρελέ DC, μόνο ο πυρήνας και ο οπλισμός είναι κατασκευασμένοι από ηλεκτρικά φύλλα χάλυβα για τη μείωση των απωλειών υστέρησης και δινορεύματα.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των ηλεκτρομαγνητικών ηλεκτρονόμων
Το ηλεκτρομαγνητικό ρελέ έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα που δεν έχουν οι ανταγωνιστές ημιαγωγών:
- δυνατότητα εναλλαγής φορτίων έως 4 kW με όγκο ρελέ μικρότερο από 10 cm3.
- αντοχή σε κρουστικές υπερτάσεις και καταστροφικές διαταραχές που προκύπτουν από εκκενώσεις κεραυνών και ως αποτέλεσμα διεργασιών μεταγωγής στην ηλεκτρική μηχανική υψηλής τάσης.
- εξαιρετική ηλεκτρική μόνωση μεταξύ του κυκλώματος ελέγχου (πηνίο) και της ομάδας επαφών — το πιο πρόσφατο πρότυπο 5 kV είναι ένα ανέφικτο όνειρο για την πλειονότητα των διακοπτών ημιαγωγών.
- χαμηλή πτώση τάσης στις κλειστές επαφές και, ως αποτέλεσμα, χαμηλή παραγωγή θερμότητας: κατά την εναλλαγή ρεύματος 10 Α, ένα μικρό ρελέ διαχέει συνολικά λιγότερο από 0,5 W κατά μήκος του πηνίου και των επαφών, ενώ ένα τριακ ρελέ εκπέμπει περισσότερα από 15 W στην ατμόσφαιρα, η οποία, πρώτον, απαιτεί εντατική ψύξη και, δεύτερον, επιδεινώνει το φαινόμενο του θερμοκηπίου στον πλανήτη.
- εξαιρετικά χαμηλό κόστος ηλεκτρομαγνητικών ρελέ σε σύγκριση με διακόπτες στερεάς κατάστασης
Σημειώνοντας τα πλεονεκτήματα της ηλεκτρομηχανικής, σημειώνουμε επίσης τα μειονεκτήματα του ρελέ: χαμηλή ταχύτητα λειτουργίας, περιορισμένος (αν και πολύ μεγάλος) ηλεκτρικός και μηχανικός πόρος, δημιουργία ραδιοπαρεμβολών κατά το κλείσιμο και το άνοιγμα των επαφών και τέλος, η τελευταία και δυσάρεστη ιδιότητα — προβλήματα με τη μεταγωγή επαγωγικών φορτίων και φορτίων DC υψηλής τάσης.
Μια τυπική πρακτική εφαρμογής ηλεκτρομαγνητικών ρελέ υψηλής ισχύος είναι η μεταγωγή φορτίων στα 220 V AC ή 5 έως 24 V DC σε ρεύματα μεταγωγής έως 10-16 A. σερβομηχανισμός), λαμπτήρες πυρακτώσεως, ηλεκτρομαγνήτες και άλλους ενεργούς, επαγωγικούς και χωρητικούς καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας στην περιοχή από 1 W έως 2-3 kW.
Πολωμένα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ
Ένας τύπος ηλεκτρομαγνητικού ηλεκτρονόμου είναι ένα πολωμένο ηλεκτρομαγνητικό ρελέ. Η κύρια διαφορά τους από τα ουδέτερα ρελέ είναι η ικανότητα να ανταποκρίνονται στην πολικότητα του σήματος ελέγχου.
Η πιο κοινή σειρά ηλεκτρομαγνητικών ρελέ ελέγχου
Ενδιάμεσο ρελέ σειράς RPL. Τα ρελέ προορίζονται για χρήση ως εξαρτήματα σε σταθερές εγκαταστάσεις, κυρίως σε κυκλώματα ελέγχου για ηλεκτρικούς κινητήρες σε τάσεις έως 440 V DC και έως 660 V AC με συχνότητα 50 και 60 Hz.Τα ρελέ είναι κατάλληλα για λειτουργία σε συστήματα ελέγχου που χρησιμοποιούν τεχνολογία μικροεπεξεργαστή όπου το πηνίο κλεισίματος περιβάλλεται από περιοριστή περιοριστή ή με έλεγχο θυρίστορ. Εάν είναι απαραίτητο, ένα από τα παρακάτω μπορεί να εγκατασταθεί στο ενδιάμεσο ρελέ. πρόσθετα PKL και PVL… Ονομαστικό ρεύμα των επαφών — 16A
Ενδιάμεσο ρελέ σειράς RPU-2M. Τα ενδιάμεσα ρελέ RPU-2M είναι σχεδιασμένα για λειτουργία σε ηλεκτρικά κυκλώματα για έλεγχο και βιομηχανικό αυτοματισμό εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση έως 415V, συχνότητα 50Hz και συνεχές ρεύμα με τάση έως 220V.
Σειρά ρελέ RPU-0, RPU-2, RPU-4. Τα ρελέ παράγονται με πηνία λήψης DC για τάσεις 12, 24, 48, 60, 110, 220 V και ρεύματα 0,4 — 10 A και πηνία τροφοδοσίας AC για τάσεις 12, 24, 36, 110, 127, 23,20, 380 και ρεύματα 1 — 10 A. Ρελέ RPU-3 με πηνία τροφοδοσίας DC — για τάσεις 24, 48, 60, 110 και 220 V.
Η σειρά ενδιάμεσων ρελέ RP-21 προορίζεται για χρήση σε κυκλώματα ελέγχου ηλεκτροκινητήρων εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση έως 380 V και σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος με τάση έως 220 V. Τα ρελέ RP-21 είναι εξοπλισμένα με υποδοχές για συγκόλληση, για din. ράγα ή βίδα.
Τα κύρια χαρακτηριστικά του ρελέ RP-21. Εύρος τάσης τροφοδοσίας, V: DC — 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 AC με συχνότητα 50 Hz — 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 AC με συχνότητα των 60 Hz — 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 Ονομαστική τάση κυκλώματος επαφής, V: Ρελέ DC — 12 … 220, Ρελέ AC — 12 … 380 Ονομαστικό ρεύμα — 6,0 A Ποσότητα κλειστές επαφές . / ξεκούραση / διακόπτης — 0 … 4/0 … 2/0 … 4 Μηχανική αντοχή — τουλάχιστον 20 εκατομμύρια κύκλοι.
Ηλεκτρομαγνητικό ρελέ DC σειράς RES-6 ως ενδιάμεσο ρελέ με τάση 80 — 300 V, ρεύμα μεταγωγής 0,1 — 3 A
Χρησιμοποιείται επίσης ως μια ενδιάμεση σειρά ηλεκτρομαγνητικών ρελέ RP-250, RP-321, RP-341, RP-42 και μια σειρά άλλων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ρελέ τάσης.
Πώς να επιλέξετε ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ
Οι τάσεις και τα ρεύματα λειτουργίας στο πηνίο του ρελέ πρέπει να είναι εντός των επιτρεπόμενων τιμών. Η μείωση του ρεύματος λειτουργίας στο πηνίο οδηγεί σε μείωση της αξιοπιστίας της επαφής και αύξηση της υπερθέρμανσης του πηνίου, μείωση της αξιοπιστίας του ρελέ στη μέγιστη επιτρεπόμενη θετική θερμοκρασία.Ακόμη και βραχυπρόθεσμη παροχή με αυξημένη τάση λειτουργίας στο πηνίο ρελέ είναι ανεπιθύμητη, καθώς αυτό προκαλεί μηχανικές υπερτάσεις σε μέρη του μαγνητικού κυκλώματος και των ομάδων επαφής και η ηλεκτρική υπέρταση του πηνίου όταν ανοίγει το κύκλωμα μπορεί να προκαλέσει βλάβη της μόνωσης.
Κατά την επιλογή του τρόπου λειτουργίας των επαφών ρελέ, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη την τιμή και τον τύπο του ρεύματος μεταγωγής, τη φύση του φορτίου, τον συνολικό αριθμό και τη συχνότητα μεταγωγής.
Κατά την εναλλαγή ενεργών και επαγωγικών φορτίων, η πιο δύσκολη για τις επαφές είναι η διαδικασία ανοίγματος του κυκλώματος, επειδή σε αυτή την περίπτωση, λόγω του σχηματισμού εκκένωσης τόξου, εμφανίζεται η κύρια φθορά των επαφών.
Διακόπτης καλαμιού και ρελέ καλαμιού
Πώς να τυλίγετε τις περιελίξεις των πηνίων των ηλεκτρικών συσκευών σε διαφορετικό τύπο ρεύματος
Χειροκίνητες συσκευές μεταγωγής. Διακόπτες μαχαιριών