Princip činnosti a typy elektrických relé

Speciální zařízení se používá pro domácí a průmyslové energetické sítě, ovládání a osvětlení ICE. Relé je jistič elektromagnetického nebo elektrického typu, který je spouštěn mechanickým, elektronickým nebo elektrickým impulzem. Pochopení principů provozních a konstrukčních vlastností zařízení vám pomůže samostatně vyřešit řadu problémů v elektrotechnice.

Historie stvoření

Některé zdroje uvádějí, že ruský vědec P. Schilling (1830-1832) nainstaloval relé jako vyzváněcí prvek do telegrafu. Existuje další názor, který autorství regulátora připisuje J. Henrymu. Americký fyzik vytvořil v roce 1835 zařízení kontaktního typu s elektromagnetickým provozním principem.

Pokud vezmeme v úvahu význam slova, „štafeta“ je přeložena z francouzštiny jako přenos obušku na soutěži nebo výměna poštovních koní. Poprvé se o regulátoru jako o nezávislém prvku zmínil S. Morse, který vytvořil telegraf.

Teorie zařízení reléového typu se začala rozvíjet v letech 1925-1930, ale poté v letech 1936-1938. V. Shestakov, A. Nakashima a K. Shannon použili matematickou logiku k řešení problému relé a byl zahájen teoretický základ.

Na mezinárodních sympoziích se opakovaně objevovaly problémy s teoretickou hodnotou reléového spínače, automatů konečného typu. První konzultace se konala v roce 1957 v USA, druhá v SSSR (1962).

Specifičnost reléových prvků

Reléovým prvkem se rozumí sada uzlů a spojení, která se při ovlivňování vstupu mění ve formě skoků. Z tohoto důvodu se pro charakterizaci prvků používají kritéria pro vlivy na výstup a vstup:

• Spouštění - na vstupu je účinek minimální, zvyšuje se pomalu, což vede ke změně stavu prvku a současnému účinku na výstup.
• Pustit - snížení minimální vstupní akce tak, aby se prvek vrátil do původního stavu.
• Návrat je parametr, který určuje maximální vliv akce v případě zvýšení, při kterém se uzel relé vrátí do původního stavu.
• Rychlost - závisí na poměru doby odezvy k době návratu nebo uvolnění.

Elektrické relé je prvek, jehož druh činnosti závisí na toku proudu nebo vodivosti.

Jak přepínač funguje

Relé je spínací zařízení, které připojuje nebo odpojuje obvodový obvod v případě kolísání aktuálních parametrů. Zařízení se aktivuje při dosažení limitu hodnoty podmínky (napětí nebo proud), uzavře nebo otevře linku.

Abychom pochopili princip činnosti relé, je nutné objasnit jeho základní sestavy. Konstrukce zařízení zahrnuje induktor, armaturu a komutační kanály. Při připojení k obvodu v induktorech s magnetizovaným vodičem dochází k EMF samoindukce, tj. fáze zaostává za napětím. V procesu dodávání proudu do cívky prvek přitahuje kotvu s kontakty, která uzavírá obvod.

Zařízení má dva typy obvodů:

• řízeno - zavřeno kotvou v okamžiku spuštění;
• ovládání - jeho prostřednictvím proudí proud do cívky.

Řízení velkých proudů v řídicím obvodu se provádí pomocí slaboproudého řídicího připojení.

Reléový přístroj elektromagnetického typu pracuje na principu hystereze - aktivace nějakou dobu po příchodu aktuálního pulzu. Proud v cívce se zvyšuje ve smyčce a dosahuje požadované hodnoty. Z důvodu hystereze se reléová zařízení nepoužívají pro zařízení s rychlou odezvou.

Ovládací a řízené kontakty, povolené parametry napětí a proudu jsou uvedeny na pouzdře.

Možnosti citlivosti

Citlivost - princip činnosti relé, při kterém zařízení reaguje i na malé odchylky v indikátorech a rychle se vrací do standardního režimu.

Vysoce citlivé modely vnímají hodnoty menší než 10 mW, normální - od 1 do 5 W, nízká citlivost - od 10 do 20 W.

Odrůdy relé

K řešení praktických problémů se používají typy relé, které se liší charakteristikami činnosti, zapnutí a přítomností ochrany.

Podle principu práce

Mezi tyto typy relé patří:

• Elektromagnetické - modely elektromechanického typu, pracující z magnetického pole proudu vinutí působícího na kotvu. Elektromagnetický spínač může být neutrální s odezvou na aktuální parametry a polarizovaný s odezvou na velikost a polaritu proudu.
• Elektronika - bude fungovat pod těžkým břemenem. Konstrukce je reprezentována polovodičovými prvky pro napájení a vypnutí napětí.
• Rákos - vyrobený ve formě válce s vakuem nebo cívky naplněné inertním plynem. Jazýčkový spínač je umístěn ve středu magnetu nebo je vystaven poli. Tento typ se aktivuje, když je na vinutí přiveden proud. Po vytvoření magnetického toku a magnetizaci pružin se kontakty sepnou.
• Elektrotermické - pracují na základě rozdílu v koeficientu roztažnosti při ohřevu bimetalových desek. Typ přiřazení relé je určen počtem fází sítě.

Elektrotermické modely jsou vhodné pro výrobu nebo jako elektromotor.

Podle typu zahrnutí vnímajícího prvku

Existují úpravy:

• Primární - připojeno k obvodu prvku. Mohou být použity bez měření transformátorů, kabelů, zdrojů rychlých proudů.
• Sekundární - připojené pomocí transformátorů s odezvou na kolísání proudu a napětí.
• Mezilehlé - umístěné jako pomocné zařízení, zesiluje nebo transformuje signály sekundárních modelů.

Typ snímacího prvku závisí na reléovém zařízení. Může to být elektromagnet, magnetoelektrický, indukční, elektrodynamický systém.

Expozicí

V závislosti na tom, jak akční člen působí na ovládaný indikátor, existují zařízení:

• přímá akce - akční člen působí přímo na ovládací obvod;
• nepřímá akce - k ovlivnění řetězce se používají pomocná zařízení.

Jako ovládací prvek elektromechanických zařízení se používá aktivní kontaktní systém.

Ochranná zařízení

Automatizace je vyvolána kolísáním odporu, výkonu a napětí. Existují takové typy relé:

• maximální proudová ochrana - nadproudová ochrana se aktivuje, když proud dosáhne nastaveného limitu;
• směrová ochrana - kromě proudu je monitorován výkon;
• diferenciální ochrana - zařízení reagují při prudkých změnách napětí zařízení nebo na poruchy samotné sítě;
• vzdálená zařízení - ochrana se provádí při standardní a vysoké frekvenci, když je zjištěn pokles odporu nebo zkraty;
• diferenciální fázová zařízení - DFZ řídí fáze z obou konců napájecího vedení.

V domácích podmínkách je povoleno použití zařízení MTZ elektromagnetického typu.

Označení na diagramech

Mezinárodní klasifikátor vám umožňuje opravit nebo navrhnout zařízení. Schéma se vyznačuje alfanumerickými značkami:

• obdélník s vodorovnými čarami po stranách, označený písmeny A a A1 - elektromagnetické vinutí s napájecími kabely; někdy označeno písmenem K;
• spínací kontakty - kontakty stabilizátoru;
• obdélník s tučnou tečkou na jednom čepu nebo písmenem P uvnitř obrázku je polarizovaná úprava;
• obdélník se dvěma šikmými čarami - přítomnost dvou vinutí.

Schémata označení relé pro domácnost také označují typ kontaktů, vlastnosti otevírání a přítomnost samočinného návratu.

Oblasti použití

Kontaktní zařízení se používá za účelem:

• ovládání elektrických systémů - můžete dodat stabilizátor pro DC, AC nebo ochranu;
• zabránění vlivu přepětí na uzly domácích spotřebičů - přepínač vytváří stabilní typ připojení;
• nepřerušovaný provoz průmyslových a výrobních zařízení;
• automatizace elektrických spotřebičů používaných v každodenním životě;
• zesílení řídicích signálů na obvodech.

Rozváděč je výrobcem nastaven tak, aby jej bylo možné v určitých situacích spustit.

Požadavky na stabilizátor

Bez ohledu na způsob expozice, zahrnutí a přítomnost ochrany je při výběru nutné vzít v úvahu technické vlastnosti:

• doba odezvy - doba od přijetí řídicího signálu na vstupu do okamžiku ovlivnění parametrů sítě;
• spínací výkon - povolený limit výkonu pro zařízení nebo síť;
• spouštěcí síla - minimální indikátor, při kterém zařízení začne pracovat;
• setpoint je proměnný parametr udávající velikost provozního proudu.

Modely moderních výrobců mají jednoduchý design nebo jsou vybaveny mikroprocesory, řídicími systémy, senzory.

Při dodržení požadavků na výběr a znalosti rozsahu použití relé je snadné zajistit nepřerušovaný provoz energetické sítě v podmínkách napětí a kolísání výkonu.