Η αρχή λειτουργίας και τύποι ηλεκτρικών ρελέ

Μια ειδική συσκευή χρησιμοποιείται για οικιακά και βιομηχανικά δίκτυα ισχύος, έλεγχο ICE και φωτισμό. Ένα ρελέ είναι ένας διακόπτης ηλεκτρομαγνητικού ή ηλεκτρικού τύπου που ενεργοποιείται από μηχανική, ηλεκτρονική ή ηλεκτρική ώθηση. Η κατανόηση των αρχών λειτουργίας και οι σχεδιαστικές δυνατότητες της συσκευής θα σας βοηθήσουν να επιλύσετε ανεξάρτητα μια σειρά προβλημάτων στην ηλεκτρολογία.

Ιστορία της δημιουργίας

Ορισμένες πηγές αναφέρουν ότι ο Ρώσος επιστήμονας P. Schilling (1830-1832) εγκατέστησε το ρελέ ως στοιχείο κουδουνίσματος στον τηλεγράφο. Υπάρχει μια άλλη άποψη, που αποδίδει την ιδιοκτησία του ρυθμιστή στον J. Henry. Ένας Αμερικανός φυσικός δημιούργησε μια συσκευή τύπου επαφής με μια ηλεκτρομαγνητική αρχή λειτουργίας το 1835.

Αν λάβουμε υπόψη το νόημα της λέξης, το "relay" μεταφράζεται από τα γαλλικά ως μεταφορά του μπαστούνι στο διαγωνισμό ή αντικατάσταση των ιπποδρομιών. Για πρώτη φορά, ο ρυθμιστής ως ανεξάρτητο στοιχείο αναφέρθηκε από τον S. Morse, ο οποίος δημιούργησε τον τηλεγράφο.

Η θεωρία των συσκευών τύπου ρελέ άρχισε να αναπτύσσεται το 1925-1930, αλλά μετά το 1936-1938. Οι V. Shestakov, A. Nakashima και K. Shannon χρησιμοποίησαν μαθηματική λογική για να λύσουν το πρόβλημα του ρελέ και ξεκίνησε η θεωρητική βάση.

Στα διεθνή συμπόσια, αναφέρθηκαν επανειλημμένα τα προβλήματα της θεωρητικής τιμής ενός διακόπτη ρελέ, αυτόματων πεπερασμένων τύπων. Η πρώτη διαβούλευση πραγματοποιήθηκε το 1957 στις ΗΠΑ, η δεύτερη στην ΕΣΣΔ (1962).

Ιδιαιτερότητα των στοιχείων ρελέ

Ένα στοιχείο ρελέ νοείται ως ένα σύνολο κόμβων και συνδέσεων, το οποίο αλλάζει με τη μορφή άλματος όταν επηρεάζει την είσοδο. Για αυτόν τον λόγο, τα κριτήρια για επιρροές στην έξοδο και την είσοδο χρησιμοποιούνται για τον χαρακτηρισμό των στοιχείων:

• Ενεργοποίηση - στην είσοδο, το εφέ είναι ελάχιστο, αυξάνεται αργά, γεγονός που οδηγεί σε αλλαγή της κατάστασης του στοιχείου και ταυτόχρονη επίδραση στην έξοδο.
• Απελευθέρωση - μείωση της ελάχιστης ενέργειας εισαγωγής έτσι ώστε το στοιχείο να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση.
• Return είναι μια παράμετρος που καθορίζει τη μέγιστη επίδραση της ενέργειας σε περίπτωση αύξησης, στην οποία ο κόμβος ρελέ επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση.
• Ταχύτητα - εξαρτάται από την αναλογία του χρόνου απόκρισης προς τον χρόνο επιστροφής ή κυκλοφορίας.

Ένα ηλεκτρικό ρελέ είναι ένα στοιχείο του οποίου ο τύπος δράσης εξαρτάται από τη ροή του ρεύματος ή την αγωγιμότητα.

Πώς λειτουργεί ο διακόπτης

Το ρελέ είναι μια συσκευή εναλλαγής που συνδέει ή αποσυνδέει ένα κύκλωμα κυκλώματος σε περίπτωση διακυμάνσεων στις τρέχουσες παραμέτρους. Η συσκευή ενεργοποιείται όταν φτάσει το όριο της τιμής συνθήκης (τάση ή ρεύμα), κλείνοντας ή ανοίγοντας τη γραμμή.

Για να κατανοήσουμε την αρχή της λειτουργίας του ρελέ, απαιτείται να διασαφηνιστούν τα συστατικά του συγκροτήματα. Ο σχεδιασμός της συσκευής περιλαμβάνει έναν επαγωγέα, έναν οπλισμό και κανάλια μετακίνησης. Όταν συνδέεται σε ένα κύκλωμα σε επαγωγείς με μαγνητισμένο καλώδιο, εμφανίζεται ένα EMF αυτο-επαγωγής, δηλ. η φάση υστερεί από την τάση. Κατά τη διαδικασία παροχής ρεύματος στο πηνίο, το στοιχείο προσελκύει έναν οπλισμό με επαφές, η οποία κλείνει το κύκλωμα.

Η συσκευή διαθέτει δύο τύπους κυκλωμάτων:

• ελεγχόμενο - κλειστό από μια άγκυρα τη στιγμή της ενεργοποίησης.
• έλεγχος - μέσω αυτού, το ρεύμα ρέει στο πηνίο.

Ο έλεγχος των μεγάλων ρευμάτων στο κύκλωμα ελέγχου πραγματοποιείται μέσω μιας σύνδεσης ελέγχου χαμηλού ρεύματος.

Η συσκευή ρελέ του ηλεκτρομαγνητικού τύπου λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της υστέρησης - ενεργοποίηση κάποια στιγμή μετά την άφιξη του τρέχοντος παλμού. Το ρεύμα στο πηνίο αυξάνεται σε ένα βρόχο, φτάνοντας την απαιτούμενη τιμή. Λόγω υστέρησης, οι συσκευές ρελέ δεν χρησιμοποιούνται για εξοπλισμό γρήγορης απόκρισης.

Οι επαφές ελέγχου και ελέγχου, οι επιτρεπόμενες παράμετροι τάσης και ρεύματος αναφέρονται στην θήκη.

Επιλογές ευαισθησίας

Ευαισθησία - η αρχή της λειτουργίας του ρελέ, στην οποία η συσκευή αντιδρά ακόμη και σε μικρές αποκλίσεις στις ενδείξεις και επιστρέφει γρήγορα στην τυπική λειτουργία.

Τα εξαιρετικά ευαίσθητα μοντέλα αντιλαμβάνονται τιμές μικρότερες από 10 mW, κανονικές - από 1 έως 5 W, χαμηλή ευαισθησία - από 10 έως 20 W.

Ποικιλίες ρελέ

Για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων, χρησιμοποιούνται τύποι ρελέ που διαφέρουν ως προς τα χαρακτηριστικά δράσης, την ενεργοποίηση και την παρουσία προστασίας.

Σύμφωνα με την αρχή της εργασίας

Αυτοί οι τύποι ρελέ περιλαμβάνουν:

• Ηλεκτρομαγνητικά - μοντέλα ηλεκτρομηχανικού τύπου, που λειτουργούν από το μαγνητικό πεδίο του ρεύματος περιέλιξης που ενεργεί στον οπλισμό. Ένας ηλεκτρομαγνητικός διακόπτης μπορεί να είναι ουδέτερος με απόκριση στις τρέχουσες παραμέτρους και πολωμένος με απόκριση στο τρέχον μέγεθος και πολικότητα.
• Ηλεκτρονικά - θα λειτουργούν υπό βαριά φορτία. Ο σχεδιασμός αντιπροσωπεύεται από στοιχεία ημιαγωγών για παροχή και απενεργοποίηση τάσης.
• Οι διακόπτες καλαμιού γίνονται με τη μορφή κυλίνδρου με πηνίο κενού ή πηνίο γεμάτο με αδρανές αέριο. Ο διακόπτης καλαμιού βρίσκεται στο κέντρο του μαγνήτη ή εκτίθεται σε πεδίο. Αυτός ο τύπος ενεργοποιείται όταν εφαρμόζεται ρεύμα στην περιέλιξη. Μετά το σχηματισμό μαγνητικής ροής και μαγνητισμού των ελατηρίων, οι επαφές κλείνουν.
• Ηλεκτροθερμική - λειτουργεί με βάση τη διαφορά του συντελεστή διαστολής κατά τη θέρμανση διμεταλλικών πλακών. Ο τύπος εκχώρησης ρελέ καθορίζεται από τον αριθμό των φάσεων δικτύου.

Τα ηλεκτροθερμικά μοντέλα είναι κατάλληλα για παραγωγή ή ως ηλεκτροκινητήρας.

Με τον τύπο συμπερίληψης του αντιληπτικού στοιχείου

Υπάρχουν τροποποιήσεις:

• Κύρια - συνδεδεμένη στο κύκλωμα στοιχείων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς μέτρηση μετασχηματιστών, καλωδίων, πηγών γρήγορων ρευμάτων.
• Δευτερεύων - συνδέεται μέσω μετασχηματιστών με απόκριση στις διακυμάνσεις ρεύματος και τάσης.
• Ενδιάμεσο - τοποθετείται ως βοηθητική συσκευή, ενισχύει ή μεταμορφώνει τα σήματα δευτερευόντων μοντέλων.

Ο τύπος του στοιχείου ανίχνευσης εξαρτάται από τη συσκευή ρελέ. Μπορεί να είναι ηλεκτρομαγνήτης, μαγνητοηλεκτρικό, επαγωγικό, ηλεκτροδυναμικό σύστημα.

Μέσω έκθεσης

Ανάλογα με το πώς δρα ο ενεργοποιητής στον ελεγχόμενο δείκτη, υπάρχουν συσκευές:

• άμεση δράση - ο ενεργοποιητής ενεργεί απευθείας στο κύκλωμα ελέγχου.
• έμμεση δράση - βοηθητικές συσκευές χρησιμοποιούνται για να επηρεάσουν την αλυσίδα.

Ένα ενεργό σύστημα επαφής χρησιμοποιείται ως στοιχείο ενεργοποίησης για ηλεκτρομηχανικές συσκευές.

Συσκευές προστασίας

Ο αυτοματισμός προκαλείται από διακυμάνσεις στην αντίσταση, την ισχύ και την τάση. Υπάρχουν τέτοιοι τύποι ρελέ:

• μέγιστη προστασία ρεύματος - η προστασία υπερέντασης ενεργοποιείται όταν το ρεύμα φτάσει το καθορισμένο όριο.
• κατευθυντική προστασία - εκτός από το ρεύμα, η ισχύς παρακολουθείται.
• διαφορική προστασία - οι συσκευές αντιδρούν όταν η τάση του εξοπλισμού αλλάζει απότομα ή σε σφάλματα στο ίδιο το δίκτυο.
• απομακρυσμένες συσκευές - η προστασία πραγματοποιείται σε τυπική και υψηλή συχνότητα όταν εντοπίζεται μείωση της αντίστασης ή βραχυκυκλώματα.
• συσκευές διαφορικής φάσης - Το DFZ ελέγχει τις φάσεις και από τα δύο άκρα της γραμμής τροφοδοσίας.

Σε οικιακές συνθήκες, επιτρέπεται η χρήση συσκευών MTZ ηλεκτρομαγνητικού τύπου.

Ονομασία στα διαγράμματα

Ένας διεθνής ταξινομητής σάς επιτρέπει να επισκευάζετε ή να σχεδιάζετε εξοπλισμό. Το σχήμα διακρίνεται από αλφαριθμητικούς δείκτες:

• ένα ορθογώνιο με οριζόντιες γραμμές στις πλευρές, σημειωμένο με τα γράμματα A και A1 - ηλεκτρομαγνητική περιέλιξη με καλώδια ισχύος · μερικές φορές υποδεικνύεται από το γράμμα Κ.
• διακόπτης επαφών - σταθεροποιητών επαφών.
• ένα ορθογώνιο με έντονη κουκκίδα σε έναν πείρο ή το γράμμα P μέσα στην εικόνα είναι μια πολωμένη τροποποίηση.
• ένα ορθογώνιο με δύο πλάγιες γραμμές - η παρουσία δύο περιελίξεων.

Τα διαγράμματα προσδιορισμού του οικιακού ρελέ υποδεικνύουν επίσης τον τύπο των επαφών, τα χαρακτηριστικά ανοίγματος και την παρουσία αυτο-επιστροφής.

Περιοχές χρήσης

Η συσκευή επαφής χρησιμοποιείται για τους σκοπούς:

• έλεγχος ηλεκτρικών συστημάτων - μπορείτε να παρέχετε σταθεροποιητή για DC, AC ή προστασία.
• αποτρέποντας την επιρροή των τάσεων στους κόμβους των οικιακών συσκευών - ο διακόπτης δημιουργεί έναν σταθερό τύπο σύνδεσης.
• αδιάλειπτη λειτουργία βιομηχανικού εξοπλισμού και εξοπλισμού παραγωγής ·
• αυτοματοποίηση ηλεκτρικών συσκευών που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή ·
• ενίσχυση των σημάτων ελέγχου στα διαγράμματα.

Ο διακόπτης ρυθμίζεται από τον κατασκευαστή έτσι ώστε να μπορεί να ενεργοποιηθεί σε ορισμένες περιπτώσεις.

Απαιτήσεις σταθεροποιητή

Ανεξάρτητα από τη μέθοδο έκθεσης, την ενεργοποίηση και την παρουσία προστασίας, κατά την επιλογή, πρέπει να λάβετε υπόψη τα τεχνικά χαρακτηριστικά:

• Χρόνος απόκρισης - η περίοδος από τη λήψη του σήματος ελέγχου στην είσοδο έως τη στιγμή επιρροής στις παραμέτρους του δικτύου.
• μεταγωγική ισχύς - το επιτρεπόμενο όριο ισχύος για τον εξοπλισμό ή το δίκτυο ·
• δύναμη ενεργοποίησης - η ελάχιστη ένδειξη στην οποία η συσκευή θα αρχίσει να λειτουργεί.
• Το σημείο ρύθμισης είναι μια μεταβλητή παράμετρος που δείχνει το μέγεθος του ρεύματος λειτουργίας.

Τα μοντέλα των σύγχρονων κατασκευαστών έχουν απλό τύπο σχεδίασης ή είναι εξοπλισμένα με μικροεπεξεργαστές, συστήματα ελέγχου, αισθητήρες.

Τηρώντας τις απαιτήσεις για επιλογή και γνωρίζοντας το πεδίο εφαρμογής του ρελέ, είναι εύκολο να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη λειτουργία του δικτύου ισχύος σε συνθήκες διακυμάνσεων τάσης και ισχύος.