Készülék- és relé alkalmazási példák a relék kiválasztásának és helyes csatlakoztatásának módjára

A kapcsolás a készülék be- vagy kikapcsolását a hálózatban. Ehhez használjon szétválasztókat, kapcsolókat, megszakítókat, reléket, kontaktorokat, indítókat. Az utolsó három (relék, kontaktor és mágneses önindító) felépítésében hasonlóak, de eltérő terhelhetőségre tervezték őket. Ezek elektromechanikus kapcsolóberendezések. A kezdőknek gyakran vannak olyan kérdései, mint:

• „Miért van a relének olyan sok kapcsolat?”;

• “Hogyan cseréljük ki a relét, ha nincs hasonló csaprendezés?”;

• Msgstr "Hogyan válasszunk relét?"

Megpróbálom megválaszolni ezeket a kérdéseket a cikkben.

Mi a relé?

A terhelés bekapcsolásához feszültséget kell alkalmazni annak következtetéseire, lehet állandó és változó, eltérő számú fázissal és pólusokkal.

A feszültség többféle módon alkalmazható:

• Dugaszoló csatlakozás (dugja be a dugót egy aljzatba vagy dugja be az aljzatba);

• Leválasztó (hogyan kapcsolja be például a helyiség világítását);

• Reléken, kontaktoron, indítón vagy félvezető kapcsolón keresztül.

Az első két módszert mind a maximális kapcsolási teljesítmény, mind a csatlakozási pont helye korlátozza. Ez kényelmes, ha a lámpát vagy az eszközt kapcsolóval vagy egy automatikus eszközzel kapcsolja be, miközben egymás mellett vannak.

Például adok egy helyzetet víztartály (kazán) - ez meglehetősen erős terhelés (1-3 kW vagy annál nagyobb). Elektromos bemenet a folyosón, és van egy automatikus kazánkapcsoló a kapcsolótáblán, akkor meg kell hosszabbítania egy 2,5 négyzetméteres keresztmetszetű kábelt. mm. 3-5 méter. És ha ilyen távolságokra is be kell számolnia?

A távirányításhoz ugyanazt a leválasztót használhatja, de minél nagyobb a távolság, annál nagyobb a kábel ellenállása, ami azt jelenti, hogy nagy keresztmetszetű kábeleket kell használnia, és ez drága. Igen, és ha a kábel megszakad, lehetetlen az eszközt közvetlenül a helyszínen bekapcsolni.

Ehhez közvetlenül a rakomány közelében telepített relét használhatja, és távolról is bekapcsolhatja. Ehhez nincs szükség vastag kábelre, mert a vezérlőjel általában egységektől több tíz wattig terjed, míg több kilowatt terhelés bekapcsolható.

Kapcsolók és leválasztók - a rakomány kézi bekapcsolásához szükséges, automatikus vezérléséhez reléket vagy félvezető eszközöket kell használni.

A relé terjedelme:

• Elektromos berendezések védelmi rendszerei. A védelmi energia alacsony és magas feszültségek elleni automatikus beviteléhez, áram relék - áramvédelem kiváltására, az elektromos gépek indításának lehetővé tételére stb .;

• automatizálás;

• Műszerezés és automatizálás;

• Biztonsági rendszerek;

• Távoli beillesztéshez.

Hogyan működik a relé?

Az elektromágneses relék tekercsből, armatúrából és érintkezőkből áll. A névjegyek halmaza különbözhet, például:

• Relék egy pár érintkezővel;

• Két pár érintkezővel (általában zárt - NC és általában nyitott - NO);

• Több csoporttal (a terhelés egymástól független szabályozására).

A tekercset a különféle egyen- és váltakozó áram-értékekre is megtervezhetjük. Az áramkört választhatja úgy, hogy ne használjon kiegészítő forrást a tekercs vezérléséhez. Az érintkezők válthatnak mind egyen-, mind váltakozó áramot, az áramot és a feszültséget általában a relé burkolatán jelzik.

A terhelési teljesítmény az eszköz kapcsolási képességétől függ annak tervezése miatt, egy nagyív elektromágneses kapcsolóberendezésekben van egy ívelt kamra, amely egy erős ellenállásos és induktív terhelést, például egy villanymotorot irányít.

A relé a mágneses mezőn alapul. Amikor áramot vezetnek a tekercsre, a mágneses erő erővonalai áthatolnak a magjában. A horgony anyagból készül, amely mágnesezve van, és a tekercs magához vonzza. Az érintkező réz műanyag és a rugalmas szemceruza (huzal) felhelyezhető a horgonyra, majd a horgonyt feszültség alá helyezik és a rögzített érintkezőre feszültséget adnak réz buszokon keresztül.

A feszültség csatlakozik a tekercshez, a mágneses mező vonzza az armatúrát, bezárja vagy megnyitja az érintkezőket. Amikor a feszültség eltűnik, a armatúra visszatér normálra visszatérő rugóval.

Lehet, hogy más kiviteli alakok is, például amikor a horgony mozgatható érintkezőt tol, és normálról aktívra vált, ezt az alábbi kép mutatja.

Alsó sor: A relé lehetővé teszi egy kis áramot a tekercsen keresztül, hogy nagy áramot vezessen az érintkezőkön keresztül. A vezérlés és a kapcsolt (érintkezõn keresztüli) feszültség nagysága eltérõ lehet, és nem függ egymástól. Ily módon galvanikusan elkülönített terhelés-szabályozást kapunk. Ez jelentős előnyt jelent a félvezetőkkel szemben. A helyzet az, hogy maga a tranzisztor vagy a tirisztor nincs galvanikusan elkülönítve, ráadásul közvetlenül kapcsolódik.

Az alapáramok egy emitter-kollektor áramkörön keresztül átváltott áram részét képezik, tirisztorban, a helyzet elvileg hasonló. Ha a PN csomópont megsérült, akkor a kapcsolt áramkör feszültsége a vezérlő áramkörre mehet, ha ez egy gomb, akkor rendben van, és ha egy chip mikrokontroller - valószínűleg szintén meghibásodnak, ezért optocsatlakozón vagy transzformátoron keresztül további galvanikus szigetelés valósul meg. És minél több részlet - annál kevesebb a megbízhatóság.

Relé előnyei:

• a tervezés egyszerűsége;

• karbantarthatóság. megvizsgálhatja a legtöbb relét, például megtisztíthatja az érintkezőket a koromtól, és ez újra működni fog, és egy bizonyos ügyességgel cserélheti le a tekercset, vagy forraszthatja annak következtetéseit, ha ezek a kimenő érintkezőktől leválnak;

• az áramkör és a vezérlőáramkör teljes galván szigetelése;

• alacsony érintkezési ellenállás.

Minél alacsonyabb az érintkezők ellenállása, annál kevesebb feszültség veszik el és kevesebb a melegítés. Az elektronikus relék hőt termelnek, kissé alacsonyabban röviden beszélek róluk.

A relé hátrányai:

• annak a ténynek köszönhető, hogy a kialakítás alapvetően mechanikus - korlátozott számú művelet. Noha a modern relékhez milliónyi művelet szükséges. Tehát a kétes pillanat hibája.

• válaszsebesség. Az elektromágneses relé másodperc törtekben bontódik le, miközben a félvezető-kapcsolók másodpercek milliószor válhatnak át. Ezért bölcs módon kell megközelíteni a kapcsolóberendezéseket.

• a szabályozó feszültségtől való eltérés esetén a relé csöröghet, azaz az az állapot, amikor a tekercsen átmenő áram kicsi a armatúra normál tartásához, és nagy sebességgel „felszólal”. Ennek nehézségei vannak a korai kudarccal. A következő szabály követi: a relé vezérléséhez egy analóg jelet küszöbérték-eszközökön keresztül kell szolgáltatni, például Schmidt triggerrel, komparátorral, mikrovezérlővel stb .;

• A kattintások aktiválásakor.

Relé jellemzői

A megfelelő relé kiválasztásához számos paramétert figyelembe kell vennie, amely leírja annak jellemzőit:

1. A tekercs feszültsége. A 12 V-os relé nem fog stabilan működni, vagy egyáltalán nem fog bekapcsolni, ha 5 V-os tekercset alkalmaz.

2. Az áram a tekercsen keresztül.

3. A kapcsolattartó csoportok száma. A relé lehet egycsatornás, azaz tartalmaznak 1 kapcsolópárt. Vagy talán háromcsatornás, amely lehetővé teszi 4 pólus csatlakoztatását a rakományhoz (például három fázis 380 V)

4. Maximális áram az érintkezőkön keresztül;

5. A maximális kapcsolási feszültség. Ugyanazon relé esetében ez különbözik a közvetlen és váltakozó áramoktól, például 220 V AC és 30 V DC.Ennek oka a különféle elektromos áramkörök váltásakor az ívezés sajátosságai.

6. Telepítési módszer - sorkapcsok, sorkapcsok, forrasztás táblához vagy DIN sínre szerelés.

Elektronikus relék

A normál elektromágneses relé kattanásba kerül, amikor bekapcsol, ami akadályozhatja az ilyen készülékek háztartási használatát. Elektronikus relé, vagy amint azt nevezik szilárdtest relé, nincs ennek a hátránynak, de hőt termel, mert kulcsként tranzisztorot (DC relékhez) vagy triacot (váltakozó áramú relékhez) használnak. A félvezető kulcson kívül az elektronikus relébe egy elektronikus relé van beépítve, amely lehetővé teszi a kulcs vezérlését a kívánt vezérlőfeszültséggel.

Az ilyen vezérlésű relék állandó feszültséget használnak 3 és 32 között, és váltakozó feszültséget kapcsolnak 24 és 380 V között, legfeljebb 10 A árammal.

előnyei:

• alacsony vezérlőáram-fogyasztás;

• zaj hiánya váltáskor;

• nagyobb erőforrás (egy milliárd vagy több művelet, ez ezer-szer annyi, mint egy elektromágneses).

hátrányai:

• felmelegszik;

• túlmelegedés következtében éghet;

• többet ér;

• ha ég, akkor nem fog működni.

Hogyan lehet relét csatlakoztatni?

Az alábbi ábra a relé hálózathoz és a terheléshez való kapcsolásának vázlatát mutatja. A fázist az egyik tápfeszültség-érintkezőhöz, a második terheléshez, a nullát pedig a második terheléshez kell csatlakoztatni.

Tehát a tápegység megy. A vezérlőáramkört az alábbiak szerint kell összeszerelni: ha a relét egyenáram vezérli, akkor egy áramforrást, például egy akkumulátort vagy tápegységet egy gombbal csatlakoztatnak a tekercshez. Az AC relé vezérléséhez az áramkör hasonló, a tekercshez a kívánt érték váltakozó feszültsége kerül.

Itt nyilvánvaló, hogy a vezérlőfeszültség nem függ a terhelés feszültségétől, az áramoktól is. Az alábbiakban az autó központi zárjának bipoláris vezérlésű aktivátorok vezérlő áramköre látható.

A következő feladat, hogy az aktivátor előreléphessen, a pluszt és a mínust össze kell kötni a mágnesszeleppel, hogy vissza tudjon mozgatni - a polaritást meg kell változtatni. Ehhez két relét kell használni, 5 érintkezővel (általában zárt és általában nyitott).

Amikor a bal oldali reléhez feszültséget táplálnak, plusz az aktivátor alsó vezetékére (az áramkörnek megfelelően) kerülnek a jobb relé normál módon zárt érintkezőin keresztül, az aktivátor felső vezetéke a negatív kivezetéshez (a földhez) csatlakozik.

Amikor a feszültséget a jobb oldali relé tekercsére feszítik és a bal oldalon nincs feszültség, a polaritás megfordul: ezenkívül a jobb oldali relé normál nyitott érintkezőjén keresztül a felső vezetékhez juttatják. És a jobb oldali relé általában zárt érintkezőjén keresztül az aktivátor alsó huzalja a földhöz van csatlakoztatva.

Példaként adtam erre az esetre azt a tényt, hogy relé használatával nem csak a feszültséget kapcsolhatja be a terhelésre, hanem különféle csatlakozási és polaritás-megfordítási sémákat is megvalósíthat.

Hogyan lehet relét csatlakoztatni a mikrovezérlőhöz

Kényelmes egy relét használni az AC terhelés vezérléséhez a mikrovezérlőn. De kicsi probléma merül fel: a relé áramfelvétele gyakran meghaladja a mikrokontroller csapján keresztüli maximális áramot. Megoldásához meg kell növelnie az áramot.

Az ábra egy relé és egy 12 V tekercs csatlakoztatását mutatja. Itt, a VT4 fordított vezetőképességű tranzisztoron egy áram erősítő szerepet játszik, és az R ellenállásra szükség van az alapon átáramló áram korlátozására (úgy beállítva, hogy az áram nem haladja meg a mikrokontroller csapján átmenő maximális áramot).

A kollektoráramban lévő ellenállásra van szükség a tekercsáram beállításához, azt a relé válaszáramának értéke alapján választják meg, elvben kizárható. A tekerccsel párhuzamosan egy VD2 fordított diódát telepítünk - erre azért van szükség, hogy az önindukciós robbanások ne pusztítsák el a tranzisztort és a mikrovezérlő kimenetét. A dióda segítségével a robbantások az áramforrás felé mennek, és a mágneses mező energiája nem működik.

Arduino és relék

Szerelmeseinek Arduino Van kész relék pajzsok és külön modulok.A mikrokontroller kimeneteinek biztosításához az adott modultól függően a vezérlőjel optocsatolója megvalósítható, ami jelentősen növeli az áramkör megbízhatóságát.

Egy ilyen modul vázlata:

Beszéltünk a relé tulajdonságairól, így ezeket gyakran jelzik az előlapon található jelölések. Vigyázzon a relé modul fotójára:

• 10A 250VAC - azt jelenti, hogy képes szabályozni a váltakozó feszültség terhelését 250 V-ig és 10 A-ig;

• 10A 30 VDC - egyenáram esetén a terhelés feszültsége nem haladhatja meg a 30 V-ot.

• SRD-05VDC-SL-C - jelölés, az egyes gyártóktól függ. Ebben látjuk a 05VDC-t - ez azt jelenti, hogy a relé 5V feszültséggel fog működni a tekercsen.

Ugyanakkor a relé általában nyitott érintkezőkkel rendelkezik, csak 1 mozgatható érintkezővel. Az Arduino csatlakozási ábra az alább látható.

következtetés

A relé egy klasszikus kapcsolókészülék, amelyet mindenütt használnak: vezérlőpanelek kapcsolótáblák ipari műhelyében, automatizálásban, a berendezések és az emberek védelmére, egy adott áramkör szelektív csatlakoztatására, a liftberendezésekben.

A kezdő villanyszerelőnek, elektronikai mérnöknek vagy rádióamatőrnek nagyon fontos, hogy megtanulja a relék használatát és az azokkal áramkörök készítését, így használhatja őket munkahelyi és háztartási célokra, relé algoritmusok végrehajtásával mikrovezérlők nélkül. Bár ez növeli a méretet, jelentősen javítja az áramkör megbízhatóságát. Végül is a megbízhatóság nem csak a tartósság, hanem a megbízhatóság és a karbantarthatóság is!