Čo je elektromagnetické relé na všeobecné použitie?

A Všeobecné elektromagnetické relé je elektromechanické spínacie zariadenie, ktoré používa malý riadiaci signál, typicky nízkonapäťový zdroj jednosmernej alebo striedavej cievky, na otvorenie alebo zatvorenie samostatného, často oveľa väčšieho, zaťažovacieho obvodu prostredníctvom elektromagnetického pôsobenia, a nie priameho elektrického kontaktu. Keď prúd preteká vnútornou cievkou, generuje magnetické pole, ktoré ťahá pohyblivú kotvu proti pružine a táto kotva mechanicky prepína súpravu kontaktov na dokončenie alebo prerušenie záťažového obvodu. Táto konštrukcia dáva relé dve vlastnosti, vďaka ktorým je užitočné takmer v každom odvetví: elektrickú izoláciu medzi riadiacou stranou a stranou záťaže a schopnosť ovládať veľkú záťaž veľmi ľahkým riadiacim signálom. Slovo všeobecný účel ho špecificky odlišuje od relé na špeciálne účely, pretože jednotka na všeobecné použitie je postavená tak, aby spoľahlivo fungovala v širokom rozsahu štandardných napätí, záťaží a štýlov montáže, než aby bola navrhnutá pre jednu úzku aplikáciu.

Ako vlastne funguje elektromagnetické spínanie

Vnútorný mechanizmus elektromagnetického relé na všeobecné použitie sa riadi konzistentnou sekvenciou bez ohľadu na výrobcu alebo tvarový faktor. Cievka navinutá okolo magnetického jadra je napájaná riadiacim napätím, ktoré vytvára magnetické pole dostatočne silné na to, aby prekonalo napätie vratnej pružiny, ktorá drží kotvu v jej pokojovej polohe. Ako sa kotva pohybuje, mechanicky poháňa súpravu kontaktov relé, a to buď zatváraním kontaktov, ktoré boli otvorené, otváraním kontaktov, ktoré boli zopnuté, alebo prepínaním zdieľaného kontaktu medzi dvoma polohami v závislosti od konfigurácie relé. Keď je cievka bez napätia, pružina stiahne kotvu späť do jej pokojového stavu a kontakty sa vrátia do svojej pôvodnej polohy.

Základná prevádzková sekvencia

1. Riadiace napätie sa privádza na svorky cievky
2. Cievka pod napätím generuje okolo svojho jadra magnetické pole
3. Magnetické pole ťahá kotvu a prekonáva vratnú pružinu
4. Pohyb kotvy mechanicky spína kontakty na strane záťaže
5. Odstránenie riadiaceho napätia umožní pružine vrátiť kontakty do ich pokojového stavu

Kľúčové špecifikácie, ktoré definujú relé na všeobecné použitie

Výber alebo špecifikácia správneho relé spočíva v malom súbore základných parametrov, ktoré sa objavujú v podstate na každom údajovom liste. Nesprávne zlyhávanie je najčastejšou príčinou predčasného zlyhania relé, pretože prekročenie menovitého výkonu cievky môže vypáliť cievku a poddimenzovanie menovitého počtu kontaktov pre pripojenú záťaž môže časom spôsobiť zváranie kontaktov alebo iskrenie.

Referencia základnej špecifikácie

Tieto parametre a ich testovacie metódy sú formalizované v priemyselných normách ako napr BS EN 61810-1 , ktorá pokrýva všeobecné požiadavky na elektromechanické elementárne relé, a SAE AS5363 , všeobecná špecifikácia pre relé elektromechanického regulátora výkonu, obe uvedené v príručke GlobalSpec pre výber elektromechanických relé.

Pochopenie konfigurácií kontaktov

Konfigurácia kontaktu popisuje, koľko samostatných obvodov môže spínať jedno relé a v akom vzore. Normálne otvorený kontakt zostáva otvorený, keď je cievka bez napätia a zatvára sa, keď je napájaná, zatiaľ čo normálne zatvorený kontakt robí opačný postup a prepínací kontakt spája oba v jednej zostave, takže relé môže nasmerovať napájanie do jednej z dvoch ciest. Viacpólové relé rozširujú rovnakú logiku cez niekoľko nezávislých kontaktných súprav riadených jednou cievkou, a preto existujú konštrukcie ako DPDT, 3PDT a 4PDT pre aplikácie, ktoré potrebujú spínať viacero obvodov súčasne z jedného riadiaceho signálu.

Prispôsobenie relé typu záťaže

Uvedené hodnotenie kontaktu na údajovom liste predpokladá odporovú záťaž, ale skutočné záťaže nie sú vždy odporové a tento rozdiel výrazne ovplyvňuje veľkosť relé. Podľa pokynov pre výber uverejnených pre kupujúcich priemyselných relé spínaná záťaž určuje približne 80 percent správneho výberu relé a rôzne typy záťaže vyžadujú rôzne prístupy k zníženiu:

• Odporové záťaže, ako sú vykurovacie telesá a žiarovky, vo všeobecnosti potrebujú kontaktné hodnotenie 1,25 krát maximálny zaťažovací prúd
• Indukčné záťaže, ako sú motory, solenoidy a transformátory, by mali používať kontaktné materiály odolné voči oblúku, ako je AgSnO2 alebo AgNi, s menovitým kontaktom 2 až 3 krát ustálený zaťažovací prúd na zvládnutie nábehového prúdu a spätného EMF
• Kapacitným záťažiam, ako sú napájacie zdroje a ovládače LED, je potrebné venovať pozornosť schopnosti odolávať rázovému prúdu, aby sa zabránilo kontaktnému zváraniu počas spúšťania

Kde sa v skutočnosti používajú elektromagnetické relé na všeobecné účely

Charakteristickou charakteristikou relé na všeobecné použitie je, že sa objavuje takmer všade, kde je potrebné oddeliť elektrické riadiace a zaťažovacie obvody. Medzi bežné oblasti použitia patria priemyselné ovládacie panely a prepínanie signálov PLC, automatizačné zariadenia, systémy HVAC a ovládanie osvetlenia, domáce a komerčné spotrebiče, napájacie jednotky a bezpečnostné a kancelárske automatizačné zariadenia. Väčšina scenárov spínania s nízkym až stredným zaťažením až do menovitého prúdu približne 12 A spadá do praktického rozsahu štandardného relé na všeobecné použitie predtým, ako si aplikácia začne vyžadovať ťažšie alebo špeciálne zariadenie.

Mechanický verzus pevný stav: Prečo stále dominuje elektromagnetický dizajn

Relé na všeobecné použitie sú zvyčajne skonštruované buď ako elektromechanické alebo polovodičové zariadenia, a zatiaľ čo obe spínacie záťaže nie sú v aplikácii zameniteľné. Elektromechanický alebo elektromagnetický typ fyzicky pohybuje kotvou poháňanou cievkou na spínacie kontakty, čo z neho robí jednoduché, nákladovo efektívne a ľahko kontrolovateľné riešenie, hoci pohyblivé časti sú náchylnejšie na mechanické opotrebenie vo veľmi vysokofrekvenčných spínacích aplikáciách. Polovodičové relé nahrádzajú cievku a kotvu polovodičovým spínaním, čo umožňuje menší, tichší a často odolnejší dizajn pre aplikácie s vysokým cyklom, ale zvyčajne prichádza s vyššou jednotkovou cenou. Pre veľkú väčšinu štandardných riadiacich, automatizačných a spotrebičových aplikácií, kde je spínacia frekvencia mierna, zostáva elektromagnetický typ predvolenou voľbou kvôli jeho spoľahlivosti, priamej diagnostike a nižším nákladom na jednotku.

Kontrolný zoznam výberu pre elektromagnetické relé na všeobecné použitie

1. Potvrďte napätie cievky a typ napájania, pretože AC cievka a DC cievka s rovnakým číslom napätia nie sú zameniteľné
2. Prispôsobte menovité zaťaženie kontaktu vášmu skutočnému typu záťaže, podľa potreby znižujte pre indukčné alebo kapacitné záťaže
3. Vyberte konfiguráciu kontaktu, SPDT, DPDT, 3PDT alebo 4PDT, podľa toho, koľko obvodov potrebuje relé ovládať
4. Vyberte si štýl montáže, zásuvku, lištu DIN alebo PCB, ktorý sa hodí k dizajnu vášho panelu alebo krytu
5. Skontrolujte faktory prostredia, ako je teplota, vlhkosť a vibrácie, v porovnaní s menovitými prevádzkovými podmienkami relé

Elektromagnetické relé na všeobecné použitie funguje tak, že pomocou malého magnetického poľa poháňaného cievkou mechanicky spína samostatný zaťažovací obvod, čo poskytuje inžinierom spoľahlivý, elektricky izolovaný spôsob ovládania všetkého od osvetlenia a zariadení HVAC po priemyselnú automatizáciu a obvody spotrebičov pomocou jediného štandardizovaného zariadenia. Správne nastavenie napätia cievky, menovitého výkonu kontaktu, konfigurácie kontaktov a zníženia záťaže je to, čo oddeľuje relé, ktoré vydrží roky, od relé, ktoré predčasne zlyhá v dôsledku vyhorenia cievky alebo zvárania kontaktov. Správne špecifikovaný Všeobecné elektromagnetické relé dáva výrobcom ovládacích panelov a konštruktérom zariadení spoľahlivý, nákladovo efektívny spínací komponent, ktorý vyhovuje veľkej väčšine štandardných požiadaviek na napätie, prúd a montáž v priemyselných a komerčných elektrických systémoch.