หลักการทำงานและประเภทของรีเลย์ไฟฟ้า

อุปกรณ์พิเศษใช้สำหรับกริดไฟฟ้าในครัวเรือนและอุตสาหกรรม การควบคุม ICE และการส่องสว่าง รีเลย์คือเบรกเกอร์ของประเภทแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไฟฟ้าที่ถูกกระตุ้นโดยแรงกระตุ้นทางกล อิเล็กทรอนิกส์หรือไฟฟ้า การทำความเข้าใจหลักการทำงานและคุณสมบัติการออกแบบของอุปกรณ์จะช่วยให้คุณแก้ปัญหาต่างๆ ในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าได้อย่างอิสระ

ประวัติความเป็นมาของการสร้าง

บางแหล่งรายงานว่านักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P. Schilling (1830-1832) ได้ติดตั้งรีเลย์เป็นองค์ประกอบเสียงกริ่งในโทรเลข มีความเห็นอื่นที่อ้างถึงการประพันธ์ของผู้ควบคุม J. Henry นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันได้สร้างอุปกรณ์ประเภทการติดต่อด้วยหลักการทำงานของแม่เหล็กไฟฟ้าในปี พ.ศ. 2378

หากเราพิจารณาความหมายของคำว่า "รีเลย์" แปลจากภาษาฝรั่งเศสว่าเป็นการโอนกระบองในการแข่งขันหรือการแทนที่ม้าโพสต์ เป็นครั้งแรกที่เอส. มอร์สกล่าวถึงผู้ควบคุมในฐานะองค์ประกอบอิสระซึ่งเป็นผู้สร้างโทรเลข

ทฤษฎีของอุปกรณ์ประเภทรีเลย์เริ่มพัฒนาในปี พ.ศ. 2468-2473 แต่หลังจากปี พ.ศ. 2479-2481 V. Shestakov, A. Nakashima และ K. Shannon ใช้ตรรกะทางคณิตศาสตร์เพื่อแก้ปัญหาการถ่ายทอด และเริ่มใช้พื้นฐานทางทฤษฎี

ที่งานสัมมนาระดับนานาชาติ ปัญหาของค่าทางทฤษฎีของสวิตช์รีเลย์ ออโตมาตะประเภทไฟไนต์ถูกหยิบยกขึ้นมาซ้ำๆ การปรึกษาหารือครั้งแรกจัดขึ้นในปี 2500 ในสหรัฐอเมริกาครั้งที่สองในสหภาพโซเวียต (1962)

ความจำเพาะขององค์ประกอบรีเลย์

องค์ประกอบรีเลย์เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นชุดของโหนดและการเชื่อมต่อ ซึ่งจะเปลี่ยนในรูปแบบของการกระโดดเมื่อมีอิทธิพลต่ออินพุต ด้วยเหตุผลนี้ เกณฑ์สำหรับอิทธิพลของผลลัพธ์และการป้อนข้อมูลจึงถูกใช้เพื่อกำหนดลักษณะองค์ประกอบ:

• ทริกเกอร์ - ที่อินพุตเอฟเฟกต์จะน้อยที่สุดเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในสถานะขององค์ประกอบและเอฟเฟกต์พร้อมกันกับเอาต์พุต
• ปล่อย - ลดการกระทำอินพุตขั้นต่ำเพื่อให้องค์ประกอบกลับสู่สถานะเดิม
• การส่งคืนคือพารามิเตอร์ที่กำหนดอิทธิพลสูงสุดของการกระทำในกรณีที่มีการเพิ่มขึ้น ซึ่งโหนดรีเลย์จะกลับสู่สถานะเดิม
• ความเร็ว - ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของเวลาตอบสนองต่อเวลาส่งคืนหรือปล่อย

รีเลย์ไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบที่ประเภทของการกระทำขึ้นอยู่กับการไหลของกระแสหรือการนำไฟฟ้า

สวิตช์ทำงานอย่างไร

รีเลย์เป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งที่เชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อวงจรในกรณีที่พารามิเตอร์ปัจจุบันผันผวน อุปกรณ์จะเปิดใช้งานเมื่อถึงขีดจำกัดของค่าสภาพ (แรงดันหรือกระแส) ปิดหรือเปิดสาย

เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานของรีเลย์จำเป็นต้องชี้แจงส่วนประกอบต่างๆ การออกแบบอุปกรณ์ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ อาร์เมเจอร์ และช่องสัญญาณสลับ เมื่อเชื่อมต่อกับวงจรในตัวเหนี่ยวนำด้วยลวดแม่เหล็ก จะเกิด EMF ของการเหนี่ยวนำตนเอง เช่น เฟสล่าช้าหลังแรงดันไฟฟ้า ในกระบวนการจ่ายกระแสให้กับขดลวดองค์ประกอบจะดึงดูดอาร์เมเจอร์ด้วยหน้าสัมผัสซึ่งปิดวงจร

อุปกรณ์มีวงจรสองประเภท:

• ควบคุม - ปิดโดยสมอในขณะที่ทริกเกอร์;
• ควบคุม - กระแสไหลไปที่ขดลวด

การควบคุมกระแสไฟขนาดใหญ่ในวงจรควบคุมทำได้โดยใช้การเชื่อมต่อการควบคุมกระแสไฟต่ำ

อุปกรณ์รีเลย์ของประเภทแม่เหล็กไฟฟ้าทำงานตามหลักการของฮิสเทรีซิส - เปิดใช้งานบางครั้งหลังจากการมาถึงของพัลส์ปัจจุบัน กระแสในขดลวดเพิ่มขึ้นเป็นวงและถึงค่าที่ต้องการ เนื่องจากฮิสเทรีซิส อุปกรณ์รีเลย์จึงไม่ถูกใช้สำหรับอุปกรณ์ตอบสนองที่รวดเร็ว

หน้าสัมผัสควบคุมและควบคุม แรงดันไฟฟ้าที่อนุญาต และพารามิเตอร์กระแสจะแสดงบนเคส

ตัวเลือกความไว

ความไว - หลักการทำงานของรีเลย์ซึ่งอุปกรณ์ตอบสนองแม้กระทั่งการเบี่ยงเบนเล็กน้อยในตัวบ่งชี้และกลับสู่โหมดมาตรฐานอย่างรวดเร็ว

โมเดลที่มีความไวสูงรับรู้ค่าน้อยกว่า 10 mW ปกติ - ตั้งแต่ 1 ถึง 5 W ความไวต่ำ - จาก 10 ถึง 20 W

รีเลย์ต่างๆ

เพื่อแก้ปัญหาในทางปฏิบัติ ประเภทของรีเลย์ถูกนำมาใช้ในลักษณะของการกระทำ การเปิดเครื่อง และการป้องกันที่แตกต่างกันไป

โดยหลักการทำงาน

รีเลย์ประเภทนี้รวมถึง:

• แม่เหล็กไฟฟ้า - แบบจำลองของประเภทไฟฟ้าที่ทำงานจากสนามแม่เหล็กของกระแสที่คดเคี้ยวที่กระทำต่อเกราะ สวิตช์แม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเป็นกลางโดยตอบสนองต่อพารามิเตอร์ปัจจุบันและโพลาไรซ์ด้วยการตอบสนองต่อขนาดและขั้วปัจจุบัน
• อิเล็กทรอนิกส์ - จะทำงานภายใต้ภาระหนัก การออกแบบแสดงด้วยองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์สำหรับการจ่ายและปิดแรงดันไฟฟ้า
• กก - ทำในรูปทรงกระบอกที่มีสูญญากาศหรือขดลวดที่เต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อย สวิตช์กกตั้งอยู่ตรงกลางของแม่เหล็กหรือสัมผัสกับสนาม ประเภทนี้เปิดใช้งานเมื่อกระแสถูกนำไปใช้กับขดลวด หลังจากการก่อตัวของฟลักซ์แม่เหล็กและการทำให้เป็นแม่เหล็กของสปริง หน้าสัมผัสจะปิด
• Electrothermal - ทำงานบนพื้นฐานของความแตกต่างในสัมประสิทธิ์การขยายตัวเมื่อให้ความร้อนกับแผ่น bimetallic ประเภทของการกำหนดรีเลย์จะถูกกำหนดโดยจำนวนเฟสในเครือข่าย

รุ่น Electrothermal เหมาะสำหรับการผลิตหรือเป็นมอเตอร์ไฟฟ้า

ตามประเภทของการรวมองค์ประกอบการรับรู้

มีการปรับเปลี่ยน:

• หลัก - เชื่อมต่อกับวงจรองค์ประกอบ สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องวัดหม้อแปลง สายเคเบิล แหล่งกำเนิดกระแสเร็ว
• รอง - เชื่อมต่อด้วยหม้อแปลงที่ตอบสนองต่อความผันผวนของกระแสและแรงดัน
• ระดับกลาง - วางเป็นอุปกรณ์เสริม ขยายหรือแปลงสัญญาณของรุ่นรอง

ประเภทขององค์ประกอบการตรวจจับขึ้นอยู่กับอุปกรณ์รีเลย์ อาจเป็นระบบแม่เหล็กไฟฟ้า, แมกนีโตอิเล็กทริก, การเหนี่ยวนำ, ระบบอิเล็กโทรไดนามิก

โดยวิธีการเปิดเผย

ขึ้นอยู่กับว่าแอคชูเอเตอร์ทำงานอย่างไรกับตัวบ่งชี้ที่ควบคุม มีอุปกรณ์:

• การกระทำโดยตรง - แอคทูเอเตอร์ทำหน้าที่โดยตรงกับวงจรควบคุม
• การกระทำทางอ้อม - มีการใช้อุปกรณ์เสริมเพื่อส่งผลต่อห่วงโซ่

ระบบสัมผัสแบบแอคทีฟใช้เป็นองค์ประกอบกระตุ้นสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า

อุปกรณ์ป้องกัน

การทำงานอัตโนมัติเกิดขึ้นจากความผันผวนของความต้านทาน กำลังและแรงดันไฟฟ้า มีรีเลย์ประเภทดังกล่าว:

• การป้องกันกระแสไฟสูงสุด - การป้องกันกระแสเกินจะทำงานเมื่อกระแสถึงขีด จำกัด ที่ตั้งไว้
• การป้องกันทิศทาง - นอกจากกระแสไฟจะถูกตรวจสอบ;
• การป้องกันส่วนต่าง - อุปกรณ์ตอบสนองเมื่อแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วหรือเกิดข้อผิดพลาดในเครือข่าย
• อุปกรณ์ระยะไกล - การป้องกันดำเนินการที่ความถี่มาตรฐานและสูงเมื่อตรวจพบความต้านทานหรือไฟฟ้าลัดวงจรลดลง
• อุปกรณ์ดิฟเฟอเรนเชียลเฟส - DFZ ควบคุมเฟสจากปลายทั้งสองด้านของสายไฟ

ในสภาพภายในประเทศ อนุญาตให้ใช้อุปกรณ์ MTZ ประเภทแม่เหล็กไฟฟ้าได้

การกำหนดบนไดอะแกรม

ลักษณนามระหว่างประเทศช่วยให้คุณสามารถซ่อมแซมหรือออกแบบอุปกรณ์ รูปแบบโดดเด่นด้วยเครื่องหมายตัวอักษรและตัวเลข:

• สี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีเส้นแนวนอนด้านข้างทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษร A และ A1 - ขดลวดโซลินอยด์พร้อมสายไฟ บางครั้งระบุด้วยตัวอักษร K;
• สลับหน้าสัมผัส - หน้าสัมผัสโคลง;
• สี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีจุดตัวหนาบนหมุดเดียวหรือตัวอักษร P ภายในรูปเป็นการดัดแปลงแบบโพลาไรซ์
• สี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีเส้นเฉียงสองเส้น - มีขดลวดสองเส้น

ไดอะแกรมการกำหนดของรีเลย์ในครัวเรือนยังระบุประเภทของหน้าสัมผัสคุณสมบัติการเปิดและการส่งคืนตัวเอง

พื้นที่ใช้งาน

อุปกรณ์ติดต่อใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่อไปนี้:

• การควบคุมระบบไฟฟ้า - คุณสามารถจัดหาโคลงสำหรับ DC, AC หรือการป้องกัน
• ป้องกันอิทธิพลของแรงดันไฟกระชากบนโหนดของเครื่องใช้ในครัวเรือน - สวิตช์สร้างการเชื่อมต่อที่เสถียร
• การทำงานอย่างต่อเนื่องของอุปกรณ์อุตสาหกรรมและการผลิต
• ระบบอัตโนมัติของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ในชีวิตประจำวัน
• การขยายสัญญาณควบคุมบนไดอะแกรม

ผู้ผลิตตั้งสวิตช์เกียร์เพื่อให้สามารถทริกเกอร์ได้ในบางสถานการณ์

ข้อกำหนดเกี่ยวกับความคงตัว

โดยไม่คำนึงถึงวิธีการเปิดรับแสงการเปิดและการป้องกันเมื่อเลือกคุณต้องคำนึงถึงลักษณะทางเทคนิค:

• เวลาตอบสนอง - ระยะเวลาตั้งแต่รับสัญญาณควบคุมที่อินพุตจนถึงช่วงเวลาที่มีอิทธิพลต่อพารามิเตอร์เครือข่าย
• พลังงานสวิตชิ่ง - ขีด จำกัด พลังงานที่อนุญาตสำหรับอุปกรณ์หรือเครือข่าย
• พลังกระตุ้น - ตัวบ่งชี้ขั้นต่ำที่อุปกรณ์จะเริ่มทำงาน
• setpoint เป็นพารามิเตอร์ตัวแปรที่ระบุขนาดของกระแสไฟที่ใช้งาน

รุ่นของผู้ผลิตสมัยใหม่มีประเภทการออกแบบที่เรียบง่ายหรือติดตั้งไมโครโปรเซสเซอร์ ระบบควบคุม เซ็นเซอร์

การสังเกตข้อกำหนดสำหรับการเลือกและทราบขอบเขตของการใช้รีเลย์ เป็นเรื่องง่ายเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของกริดพลังงานอย่างต่อเนื่องในสภาวะของแรงดันไฟฟ้าและความผันผวนของพลังงาน