Het werkingsprincipe en soorten elektrische relais

Een speciaal apparaat wordt gebruikt voor huishoudelijke en industriële elektriciteitsnetten, ICE-regeling en verlichting. Een relais is een stroomonderbreker van een elektromagnetisch of elektrisch type die wordt geactiveerd door een mechanische, elektronische of elektrische impuls. Als u de werkingsprincipes en ontwerpkenmerken van het apparaat begrijpt, kunt u zelfstandig een aantal problemen in de elektrotechniek oplossen.

Geschiedenis van de schepping

Sommige bronnen melden dat de Russische wetenschapper P. Schilling (1830-1832) het relais als belelement in de telegraaf installeerde. Er is een andere mening, die het auteurschap van de regulator toeschrijft aan J. Henry. Een Amerikaanse natuurkundige creëerde in 1835 een apparaat van het contacttype met een elektromagnetisch werkingsprincipe.

Als we de betekenis van het woord beschouwen, vertaalt "estafette" uit het Frans zich als de overdracht van het stokje bij de competitie of de vervanging van postpaarden. Voor het eerst werd de regulator als onafhankelijk element genoemd door S. Morse, die de telegraaf creëerde.

De theorie van apparaten van het relaistype begon zich te ontwikkelen in 1925-1930, maar daarna in 1936-1938. V. Shestakov, A. Nakashima en K. Shannon gebruikten wiskundige logica om het relaisprobleem op te lossen, en de theoretische basis werd gelanceerd.

Op internationale symposia kwamen de problemen van de theoretische waarde van een relaisschakelaar, eindige-type automaten herhaaldelijk aan de orde. Het eerste overleg vond plaats in 1957 in de VS, het tweede in de USSR (1962).

Specificiteit van relaiselementen

Een relaiselement wordt opgevat als een set knooppunten en verbindingen, die verandert in de vorm van sprongen bij het beïnvloeden van de invoer. Om deze reden worden de criteria voor invloeden op output en input gebruikt om de elementen te karakteriseren:

• Triggering - aan de ingang is het effect minimaal, het neemt langzaam toe, wat leidt tot een verandering in de toestand van het element en een gelijktijdig effect op de uitgang.
• Loslaten - het verminderen van de minimale invoeractie zodat het element terugkeert naar zijn oorspronkelijke staat.
• Return is een parameter die de maximale invloed van de actie bij een verhoging bepaalt, waarbij het relaisknooppunt terugkeert naar zijn oorspronkelijke toestand.
• Snelheid - hangt af van de verhouding van de responstijd tot de retour- of vrijgavetijd.

Een elektrisch relais is een element waarvan het type actie afhangt van de stroom van stroom of geleidbaarheid.

Hoe de schakelaar werkt

Relais is een schakelapparaat dat een circuitcircuit verbindt of loskoppelt in geval van fluctuaties in huidige parameters. Het apparaat wordt geactiveerd wanneer de limiet van de toestandswaarde (spanning of stroom) wordt bereikt, waardoor de lijn wordt gesloten of geopend.

Om het werkingsprincipe van het relais te begrijpen, is het nodig om de samenstellende delen ervan te verduidelijken. Het ontwerp van het apparaat omvat een inductor, een armatuur en commutatiekanalen. Wanneer verbonden met een circuit in inductoren met een gemagnetiseerde draad, treedt een EMF van zelfinductie op, d.w.z. fase blijft achter bij spanning. Tijdens het leveren van stroom aan de spoel, trekt het element een anker met contacten aan, dat het circuit sluit.

Het apparaat heeft twee soorten circuits:

• gecontroleerd - gesloten door een anker op het moment van triggering;
• controle - hierdoor stroomt de stroom naar de spoel.

De regeling van grote stromen in het stuurcircuit vindt plaats door middel van een zwakstroomstuuraansluiting.

Het relaisapparaat van het elektromagnetische type werkt volgens het principe van hysterese - activering enige tijd na de aankomst van de stroompuls. De stroom in de spoel neemt in een lus toe en bereikt de vereiste waarde. Vanwege hysterese worden relaisapparaten niet gebruikt voor snel reagerende apparatuur.

Besturings- en gecontroleerde contacten, toegestane spannings- en stroomparameters zijn aangegeven op de behuizing.

Gevoeligheidsopties

Gevoeligheid - het werkingsprincipe van het relais, waarbij het apparaat zelfs op kleine afwijkingen in indicatoren reageert en snel terugkeert naar de standaardmodus.

Zeer gevoelige modellen nemen waarden waar van minder dan 10 mW, normaal - van 1 tot 5 W, lage gevoeligheid - van 10 tot 20 W.

Soorten relais

Om praktische problemen op te lossen, worden soorten relais gebruikt die verschillen in de kenmerken van actie, inschakelen en de aanwezigheid van beveiliging.

Door het principe van werk

Dit type relais omvat:

• Elektromagnetisch - modellen van het elektromechanische type, werkend vanuit het magnetische veld van de wikkelstroom die op het anker werkt. Een elektromagnetische schakelaar kan neutraal zijn met een reactie op huidige parameters en gepolariseerd met een reactie op de huidige grootte en polariteit.
• Elektronisch - werkt onder zware belasting. Het ontwerp wordt weergegeven door halfgeleiderelementen voor het leveren en uitschakelen van spanning.
• Reed-schakelaars worden gemaakt in de vorm van een cilinder met een vacuümspoel of een spoel gevuld met een inert gas. De reed-schakelaar bevindt zich in het midden van de magneet of is blootgesteld aan een veld. Dit type wordt geactiveerd wanneer er stroom op de wikkeling wordt gezet. Na de vorming van een magnetische flux en magnetisatie van de veren sluiten de contacten.
• Elektrothermisch - werk op basis van het verschil in de uitzettingscoëfficiënt bij het verwarmen van bimetalen platen. Het type relaistoewijzing wordt bepaald door het aantal netwerkfasen.

Elektrothermische modellen zijn geschikt voor productie of als elektromotor.

Door het type opname van het waarnemende element

Er zijn wijzigingen:

• Primair - aangesloten op het elementcircuit. Ze kunnen worden gebruikt zonder meettransformatoren, kabels, bronnen van snelle stromen.
• Secundair - verbonden door middel van transformatoren die reageren op stroom- en spanningsschommelingen.
• Intermediair - geplaatst als een hulpapparaat, versterkt of transformeert de signalen van secundaire modellen.

Het type detectie-element is afhankelijk van het relaisapparaat. Het kan een elektromagneet, magneto-elektrisch, inductie, elektrodynamisch systeem zijn.

Bij wijze van blootstelling

Afhankelijk van hoe de actuator op de gestuurde indicator werkt, zijn er apparaten:

• directe actie - de actuator werkt rechtstreeks op het regelcircuit;
• indirecte actie - hulpapparatuur wordt gebruikt om de keten te beïnvloeden.

Een actief contactsysteem wordt gebruikt als bedieningselement van elektromechanische apparaten.

Beveiligingsapparaten

Automatisering wordt geactiveerd door fluctuaties in weerstand, vermogen en spanning. Er zijn relais van dit type:

• maximale stroombeveiliging - overstroombeveiliging wordt geactiveerd wanneer de stroom de ingestelde limiet bereikt;
• richtingsbeveiliging - naast de stroom wordt het vermogen bewaakt;
• differentiële bescherming - apparaten reageren wanneer de spanning van de apparatuur sterk verandert of op fouten in het netwerk zelf;
• apparaten op afstand - bescherming wordt uitgevoerd met standaard en hoge frequentie wanneer een afname van de weerstand of kortsluiting wordt gedetecteerd;
• differentiële fase-apparaten - DFZ bestuurt de fasen vanaf beide uiteinden van de voedingslijn.

In huishoudelijke omstandigheden is het gebruik van MTZ-apparaten van het elektromagnetische type toegestaan.

Aanduiding op de diagrammen

Met de internationale classificatie kunt u apparatuur repareren of ontwerpen. Het schema onderscheidt zich door alfanumerieke markeringen:

• een rechthoek met horizontale lijnen aan de zijkanten, gemarkeerd met de letters A en A1 - solenoïdewikkeling met stroomkabels; soms aangeduid met de letter K;
• schakelcontacten - stabilisatorcontacten;
• een rechthoek met een vetgedrukte stip op een pin of de letter P in de figuur is een gepolariseerde wijziging;
• een rechthoek met twee schuine lijnen - de aanwezigheid van twee windingen.

De aanduidingsdiagrammen van het huishoudrelais geven ook het type contacten, openingsfuncties en de aanwezigheid van zelfretour aan.

Toepassingsgebieden

Het contactapparaat wordt gebruikt voor:

• controle van elektrische systemen - u kunt een stabilisator leveren voor DC, AC of bescherming;
• het voorkomen van de invloed van spanningspieken op de knooppunten van huishoudelijke apparaten - de schakelaar creëert een stabiel type verbinding;
• ononderbroken werking van industriële en productieapparatuur;
• automatisering van elektrische apparaten die in het dagelijks leven worden gebruikt;
• versterking van stuursignalen op de diagrammen.

Het schakelapparaat is door de fabrikant zo ingesteld dat het in bepaalde situaties kan worden geactiveerd.

Vereisten voor stabilisatoren

Ongeacht de methode van blootstelling, inschakelen en de aanwezigheid van bescherming, moet u bij het kiezen rekening houden met de technische kenmerken:

• responstijd - de periode vanaf de ontvangst van het stuursignaal aan de ingang tot het moment van invloed op de netwerkparameters;
• schakelvermogen - de toegestane vermogenslimiet voor de apparatuur of het netwerk;
• triggervermogen - de minimale indicator waarop het apparaat begint te werken;
• setpoint is een variabele parameter die de grootte van de bedrijfsstroom aangeeft.

Modellen van moderne fabrikanten hebben een eenvoudig ontwerptype of zijn uitgerust met microprocessors, besturingssystemen, sensoren.

Door de vereisten voor selectie in acht te nemen en het toepassingsgebied van het relais te kennen, is het eenvoudig om een ​​ononderbroken werking van het elektriciteitsnet te garanderen in omstandigheden van spannings- en vermogensschommelingen.