Ρελέ DC και AC — χαρακτηριστικά και διαφορές

Με την ευρύτερη έννοια της λέξης, ένας ηλεκτρονόμος νοείται ως μια ηλεκτρονική ή ηλεκτρομηχανική συσκευή της οποίας ο σκοπός είναι να κλείσει ή να ανοίξει ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ως απόκριση σε μια συγκεκριμένη ενέργεια εισόδου. Κλασικό ρελέ — ηλεκτρομαγνητικός.

Όταν το ρεύμα διέρχεται από το πηνίο ενός τέτοιου ηλεκτρονόμου, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο, ενεργώντας στον σιδηρομαγνητικό οπλισμό του ρελέ, προκαλεί την κίνηση αυτού του οπλισμού, ενώ αυτός, συνδεδεμένος μηχανικά με τις επαφές, τις κλείνει ή τις ανοίγει ως αποτέλεσμα της κίνησής του. Έτσι, με τη βοήθεια ενός ρελέ, μπορείτε να κάνετε κλείσιμο ή άνοιγμα, δηλαδή μηχανική εναλλαγή εξωτερικών ηλεκτρικών κυκλωμάτων.

Ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ αποτελείται από τουλάχιστον τρία (κύρια) μέρη: έναν σταθερό ηλεκτρομαγνήτη, έναν κινητό οπλισμό και έναν διακόπτη. Ένας ηλεκτρομαγνήτης είναι ουσιαστικά ένα πηνίο τυλιγμένο με χάλκινο σύρμα γύρω από έναν σιδηρομαγνητικό πυρήνα. Ο ρόλος του οπλισμού είναι συνήθως μια πλάκα κατασκευασμένη από μαγνητικό μέταλλο που έχει σχεδιαστεί για να ενεργεί στις επαφές μεταγωγής ή σε μια ομάδα τέτοιων επαφών που στην πραγματικότητα σχηματίζουν το ρελέ.

Μέχρι σήμερα, τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ χρησιμοποιούνται ευρέως σε συσκευές αυτοματισμού, τηλεμηχανική, ηλεκτρονικά, τεχνολογία υπολογιστών και σε πολλούς άλλους τομείς όπου απαιτείται αυτόματη μεταγωγή. Στην πράξη, το ρελέ χρησιμοποιείται ως ελεγχόμενος μηχανικός διακόπτης ή διακόπτης. Για τη μεταγωγή μεγάλων ρευμάτων χρησιμοποιούνται ειδικά ρελέ που ονομάζονται επαφές.

Σε όλα αυτά, τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ χωρίζονται σε ρελέ DC και ρελέ AC, ανάλογα με το τι ρεύμα πρέπει να εφαρμοστεί στο πηνίο του ρελέ για να λειτουργήσει ο διακόπτης του. Στη συνέχεια, ας δούμε τις διαφορές μεταξύ ενός ρελέ DC και ενός ρελέ AC.

Ηλεκτρομαγνητικό ρελέ DC

Όταν μιλάμε για ρελέ συνεχούς ρεύματος, κατά κανόνα, εννοούν ένα ουδέτερο (μη πολωμένο) ρελέ που ανταποκρίνεται εξίσου στο ρεύμα προς κάθε κατεύθυνση στην περιέλιξή του - ο οπλισμός έλκεται στον πυρήνα, ανοίγοντας (ή κλείνοντας) τις επαφές. Από πλευράς κατασκευής οπλισμού, τα ρελέ διατίθενται με ανασυρόμενο οπλισμό ή με περιστρεφόμενο οπλισμό, αλλά σε κάθε περίπτωση λειτουργικά αυτά τα προϊόντα μοιάζουν εντελώς.

Εφόσον δεν ρέει ρεύμα στο πηνίο του ρελέ, ο οπλισμός του βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο μακριά από τον πυρήνα λόγω της δράσης του ελατηρίου επιστροφής. Σε αυτήν την κατάσταση, οι επαφές του ρελέ είναι ανοιχτές (για ένα κανονικά ανοιχτό ρελέ ή για μια κανονικά ανοιχτή ομάδα επαφών αυτού του ρελέ) ή κλειστές (για ένα κανονικά κλειστό ρελέ ή για μια κανονικά κλειστή ομάδα επαφών).

Όταν το συνεχές ρεύμα ρέει μέσω του πηνίου του ρελέ, δημιουργείται μια μαγνητική ροή στον πυρήνα και στο διάκενο αέρα μεταξύ του πυρήνα του ρελέ και του οπλισμού, ενεργοποιώντας μια μαγνητική δύναμη που έλκει μηχανικά τον οπλισμό στον πυρήνα.

Ο οπλισμός κινείται, μεταφέροντας τις επαφές σε κατάσταση αντίθετη από την αρχική—κλείνοντας τις επαφές εάν ήταν αρχικά ανοιχτές ή ανοίγοντάς τις εάν η αρχική κατάσταση των επαφών ήταν κλειστή.

Εάν το ρελέ περιέχει δύο σετ επαφών με αντίθετες αρχικές καταστάσεις, τότε αυτές που ήταν κλειστές ανοίγουν και αυτές που ήταν ανοιχτές κλείνουν. Έτσι λειτουργεί ένα ρελέ DC.

Ηλεκτρομαγνητικό ρελέ για εναλλασσόμενο ρεύμα

Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό είναι το μόνο που συμβαίνει εναλλασσόμενο ρεύμα… Τότε δεν μένει τίποτα παρά η χρήση ενός ρελέ μεταγωγής εναλλασσόμενου ρεύματος, δηλαδή, ενός ρελέ του οποίου το πηνίο μπορεί να δράσει στον οπλισμό όταν ρέει εναλλασσόμενο ρεύμα αντί για συνεχές ρεύμα μέσω αυτού.

Σε αντίθεση με ένα ρελέ DC, ένα ρελέ εναλλασσόμενου ρεύματος των ίδιων διαστάσεων και με την ίδια μέση μαγνητική επαγωγή στον πυρήνα του παρέχει τη μισή μαγνητική δύναμη στον οπλισμό ως ρελέ DC.

Το συμπέρασμα είναι ότι η ηλεκτρομαγνητική δύναμη, στην περίπτωση εναλλασσόμενου ρεύματος, εάν εφαρμοστεί στο πηνίο ενός συμβατικού ρελέ, θα είχε έντονο παλλόμενο χαρακτήρα και θα μηδενιζόταν δύο φορές κατά την περίοδο ταλάντωσης της εναλλασσόμενης τάσης τροφοδοσίας.

Αυτό σημαίνει ότι η άγκυρα θα βιώσει δονήσεις. Αυτό όμως θα συνέβαινε εάν δεν λαμβάνονταν πρόσθετα μέτρα. Εφαρμόζονται επίσης πρόσθετα μέτρα, τα οποία αποτελούν μόνο τις διαφορές στην κατασκευή των ρελέ AC και DC.

Ένα ρελέ AC είναι διατεταγμένο και λειτουργεί ως εξής. Η εναλλασσόμενη μαγνητική ροή της κύριας περιέλιξης που διέρχεται από το τμήμα πυρήνα με σχισμή χωρίζεται σε δύο μέρη.Ένα μέρος της μαγνητικής ροής διέρχεται από το θωρακισμένο τμήμα του διαιρεμένου πόλου (μέσω αυτού στο οποίο είναι τοποθετημένη η βραχυκυκλωμένη αγώγιμη στροφή), ενώ το άλλο μέρος της μαγνητικής ροής κατευθύνεται μέσω του μη θωρακισμένου τμήματος του διαιρεμένου πόλου.

Δεδομένου ότι ένα EMF και, κατά συνέπεια, ένα ρεύμα προκαλείται σε ένα βραχυκύκλωμα, η μαγνητική ροή ενός δεδομένου βρόχου (ρεύμα που προκαλείται σε αυτόν) αντιτίθεται στη μαγνητική ροή που το προκαλεί, γεγονός που οδηγεί στο γεγονός ότι η μαγνητική ροή σε ένα μέρος του ο πυρήνας με βρόχο υστερεί πίσω από τη ροή στο τμήμα του πυρήνα χωρίς περίγραμμα 60-80 μοίρες.

Ως αποτέλεσμα, η συνολική δύναμη οπισθέλκουσας στον οπλισμό δεν εξαφανίζεται ποτέ επειδή και οι δύο ροές διασχίζουν το μηδέν σε διαφορετικούς χρόνους και δεν εμφανίζονται σημαντικοί κραδασμοί στον οπλισμό. Η προκύπτουσα δύναμη στον οπλισμό που σχηματίζεται με αυτόν τον τρόπο είναι ικανή να προκαλέσει μια ενέργεια μεταγωγής.