Prinsip operasi dan jenis geganti elektrik

Peranti khas digunakan untuk grid kuasa isi rumah dan perindustrian, kawalan ICE dan pencahayaan. Relay adalah pemutus jenis elektromagnetik atau elektrik yang dipicu oleh dorongan mekanikal, elektronik atau elektrik. Memahami prinsip operasi dan ciri reka bentuk peranti akan membantu anda menyelesaikan sejumlah masalah dalam kejuruteraan elektrik secara bebas.

Sejarah penciptaan

Beberapa sumber melaporkan bahawa saintis Rusia P. Schilling (1830-1832) memasang geganti tersebut sebagai elemen deringan dalam telegraf. Terdapat pendapat lain, yang mengaitkan kepengarangan pengatur itu kepada J. Henry. Seorang ahli fizik Amerika mencipta alat jenis hubungan dengan prinsip operasi elektromagnetik pada tahun 1835.

Sekiranya kita mempertimbangkan makna perkataan, "relay" diterjemahkan dari bahasa Perancis sebagai pemindahan tongkat di pertandingan atau penggantian kuda pasca. Untuk pertama kalinya, pengatur sebagai elemen bebas disebut oleh S. Morse, yang membuat telegraf.

Teori alat jenis relay mula berkembang pada tahun 1925-1930, tetapi setelah pada tahun 1936-1938. V. Shestakov, A. Nakashima dan K. Shannon menggunakan logik matematik untuk menyelesaikan masalah geganti, dan asas teori dilancarkan.

Pada simposium antarabangsa, masalah nilai teori suis geganti, automata jenis terhingga berulang kali dibangkitkan. Perundingan pertama diadakan pada tahun 1957 di Amerika Syarikat, yang kedua di USSR (1962).

Kekhususan elemen geganti

Unsur geganti difahami sebagai sekumpulan nod dan sambungan, yang berubah dalam bentuk lompatan ketika mempengaruhi input. Atas sebab ini, kriteria pengaruh pada output dan input digunakan untuk mencirikan elemen:

• Mencetuskan - pada input, kesannya minimum, ia meningkat dengan perlahan, yang membawa kepada perubahan keadaan elemen dan kesan serentak pada output.
• Melepaskan - mengurangkan tindakan input minimum sehingga elemen kembali ke keadaan asalnya.
• Return adalah parameter yang menentukan pengaruh maksimum tindakan sekiranya berlaku kenaikan, di mana relay node kembali ke keadaan asalnya.
• Kelajuan - bergantung pada nisbah masa tindak balas dengan waktu kembali atau pelepasan.

Relay elektrik adalah elemen yang jenis tindakannya bergantung pada aliran arus atau kekonduksian.

Bagaimana suis berfungsi

Relay adalah alat pensuisan yang menghubungkan atau memutuskan litar litar sekiranya berlaku turun naik parameter semasa. Peranti diaktifkan apabila had nilai keadaan (voltan atau arus) tercapai, menutup atau membuka saluran.

Untuk memahami prinsip operasi geganti, diperlukan penjelasan unit penyusunnya. Reka bentuk peranti merangkumi saluran induktor, angker dan peralihan. Apabila disambungkan ke litar di induktor dengan dawai magnet, EMF induksi diri berlaku, iaitu fasa ketinggalan voltan. Dalam proses pembekalan arus ke gegelung, elemen menarik angker dengan kenalan, yang menutup litar.

Peranti ini mempunyai dua jenis litar:

• dikawal - ditutup oleh sauh pada saat mencetuskan;
• kawalan - melaluinya, arus mengalir ke gegelung.

Pengawalan arus besar dalam litar kawalan dilakukan melalui sambungan kawalan arus rendah.

Alat geganti jenis elektromagnetik beroperasi mengikut prinsip histeresis - pengaktifan beberapa waktu selepas kedatangan nadi semasa. Arus dalam gegelung meningkat dalam satu gelung, mencapai nilai yang diperlukan. Oleh kerana histeresis, alat geganti tidak digunakan untuk peralatan tindak balas pantas.

Kontrol kawalan dan terkawal, parameter voltan dan arus yang dibenarkan ditunjukkan pada casing.

Pilihan kepekaan

Sensitiviti - prinsip operasi geganti, di mana peranti bertindak balas walaupun pada penyimpangan kecil pada penunjuk dan cepat kembali ke mod standard.

Model yang sangat sensitif merasakan nilai kurang dari 10 mW, normal - dari 1 hingga 5 W, kepekaan rendah - dari 10 hingga 20 W.

Varieti geganti

Untuk menyelesaikan masalah praktikal, jenis relay digunakan yang berbeza dalam ciri tindakan, pengaktifan dan kehadiran perlindungan.

Dengan prinsip kerja

Jenis geganti ini merangkumi:

• Elektromagnetik - model jenis elektromekanik, beroperasi dari medan magnet arus belitan yang bertindak pada angker. Suis elektromagnetik boleh menjadi neutral dengan tindak balas terhadap parameter semasa dan terpolarisasi dengan tindak balas terhadap magnitud dan kekutuban semasa.
• Elektronik - akan berfungsi di bawah beban berat. Reka bentuk diwakili oleh elemen semikonduktor untuk membekalkan dan mematikan voltan.
• Suis reed dibuat dalam bentuk silinder dengan gegelung vakum atau gegelung yang diisi dengan gas lengai. Suis reed terletak di tengah magnet atau terkena medan. Jenis ini diaktifkan semasa arus digunakan pada penggulungan. Selepas pembentukan fluks magnet dan magnetisasi mata air, kenalan ditutup.
• Elektrotermal - beroperasi berdasarkan perbezaan pekali pengembangan semasa memanaskan plat bimetallik. Jenis penugasan geganti ditentukan oleh bilangan fasa utama.

Model elektroterma sesuai untuk pengeluaran atau sebagai motor elektrik.

Mengikut jenis kemasukan unsur perasan

Terdapat pengubahsuaian:

• Utama - disambungkan ke litar elemen. Mereka boleh digunakan tanpa mengukur transformer, kabel, sumber arus cepat.
• Sekunder - dihubungkan dengan alatubah dengan tindak balas terhadap turun naik arus dan voltan.
• Menengah - diletakkan sebagai alat bantu, memperkuat atau mengubah isyarat model sekunder.

Jenis elemen penderiaan bergantung pada alat geganti. Ia boleh menjadi sistem elektromagnet, magnetoelektrik, induksi, elektrodinamik.

Dengan cara pendedahan

Bergantung pada bagaimana penggerak bertindak pada penunjuk terkawal, terdapat peranti:

• tindakan langsung - penggerak bertindak secara langsung pada litar kawalan;
• tindakan tidak langsung - alat bantu digunakan untuk mempengaruhi rantai.

Sistem hubungan aktif digunakan sebagai elemen penggerak untuk peranti elektromekanik.

Peranti perlindungan

Automasi dipicu oleh turun naik rintangan, kuasa dan voltan. Terdapat jenis geganti seperti itu:

• perlindungan arus maksimum - perlindungan arus lebih dicetuskan apabila arus mencapai had yang ditetapkan;
• perlindungan arah - sebagai tambahan kepada arus, kuasa dipantau;
• perlindungan berbeza - peranti bertindak balas apabila voltan peralatan berubah dengan mendadak atau kerosakan pada rangkaian itu sendiri;
• alat jarak jauh - perlindungan dijalankan pada frekuensi standard dan tinggi apabila penurunan rintangan atau litar pintas dikesan;
• peranti fasa pembezaan - DFZ mengawal fasa dari kedua hujung talian bekalan kuasa.

Dalam keadaan domestik, penggunaan peranti MTZ jenis elektromagnetik dibenarkan.

Penunjukan pada gambar rajah

Pengelas antarabangsa membolehkan anda memperbaiki atau merancang peralatan. Skema ini dibezakan dengan penanda alfanumerik:

• segi empat tepat dengan garis mendatar di sisi, ditandakan dengan huruf A dan A1 - penggulungan solenoid dengan plumbum daya; kadang-kadang ditunjukkan dengan huruf K;
• tukar kenalan - kenalan penstabil;
• segi empat tepat dengan titik tebal pada satu pin atau huruf P di dalam gambar adalah pengubahsuaian terpolarisasi;
• segi empat tepat dengan dua garis serong - kehadiran dua belitan.

Gambar rajah relay isi rumah juga menunjukkan jenis hubungan, ciri pembukaan dan kehadiran pengembalian diri.

Kawasan penggunaan

Peranti hubungan digunakan untuk tujuan:

• kawalan sistem elektrik - anda boleh membekalkan penstabil untuk DC, AC atau perlindungan;
• mencegah pengaruh lonjakan voltan pada nod perkakas rumah - suis mewujudkan jenis sambungan yang stabil;
• operasi peralatan industri dan pengeluaran yang tidak terganggu;
• automasi peralatan elektrik yang digunakan dalam kehidupan seharian;
• penguatan isyarat kawalan pada gambar rajah.

Alat suis ditetapkan oleh pengeluar sehingga dapat dicetuskan dalam situasi tertentu.

Keperluan Penstabil

Tanpa mengira kaedah pendedahan, pengaktifan dan kehadiran perlindungan, ketika memilih, anda perlu mengambil kira ciri teknikal:

• masa tindak balas - tempoh dari penerimaan isyarat kawalan pada input sehingga masa pengaruh pada parameter rangkaian;
• menukar kuasa - had kuasa yang dibenarkan untuk peralatan atau rangkaian;
• kuasa pencetus - penunjuk minimum di mana peranti akan mula berfungsi;
• setpoint adalah parameter pemboleh ubah yang menunjukkan besarnya arus operasi.

Model pengeluar moden mempunyai jenis reka bentuk yang sederhana atau dilengkapi dengan mikropemproses, sistem kawalan, sensor.

Mematuhi syarat pemilihan dan mengetahui ruang lingkup penggunaan geganti, mudah untuk memastikan operasi grid kuasa tanpa gangguan dalam keadaan voltan dan turun naik kuasa.