Przekaźniki: rodzaje, klasyfikacja, funkcje i zasada działania

Od dawna wiadomo, że większość wysokiej klasy aplikacji przemysłowych posiada przekaźnik do sprawnego działania. Przekaźniki to proste przełączniki, które działają zarówno elektrycznie jak i mechanicznie. Składają się one z zestawu styków i elektromagnesu, który zapewnia mechanizm przełączania. Istnieją również inne zasady działania, Różnią się one w zależności od zastosowania. Jakie są rodzaje przekaźników?

Dlaczego jest tak skuteczny?

Główne działanie przekaźnika odbywa się w miejscach, gdzie można zastosować jedynie niską moc. Urządzenie to jest również stosowane tam, gdzie wiele obwodów musi być sterowanych przez jeden sygnał. Ich stosowanie rozpoczęło się w czasie wynalezienia telefonów, które odgrywały ważną rolę w przełączaniu rozmów w centralach telefonicznych. Używa się ich również do przesyłania telegramów na duże odległości.

Od czasu wynalezienia komputerów wspomagają one różne operacje logiczne z wykorzystaniem sygnałów.

"Projekt"

W przekaźniku znajdują się cztery główne części:

• żelazny rdzeń;
• ruchomą armaturę;
• cewka sterująca;
• przełącznik punktu styku.

Powyższy schemat ilustruje budowę przekaźnika.

Jest to przekaźnik elektromagnetyczny z cewką z drutu otoczonego żelaznym rdzeniem. Zapewniona jest bardzo niska droga strumienia magnetycznego dla ruchomej armatury (armatury), jak również dla styków przełączających. Armatura przesuwna jest połączona z jarzmem, które jest mechanicznie połączone ze stykami przełącznika. Części te są utrzymywane w bezpiecznym miejscu przez sprężynę. Zapewnia przerwę powietrzną w obwodzie, gdy przekaźnik jest wyłączony.

Zasada działania

Funkcję tę można lepiej zrozumieć analizując powyższy wykres.

Schemat przedstawia elementy przekaźnika i sposób ich wykorzystania. Żelazny rdzeń jest otoczony przez cewkę sterującą. Jak pokazano, cewka jest zasilana przez przełącznik sterujący i poprzez styki. Gdy przez cewkę sterującą zaczyna płynąć prąd, elektromagnes zostaje naładowany, co powoduje intensyfikację pola magnetycznego.

Tak więc górne ramię stykowe zaczyna ciągnąć w kierunku dolnego ramienia stacjonarnego, powodując zwarcie dla mocy. Z drugiej strony, jeśli przekaźnik został już wyłączony z napięcia w momencie zamknięcia styków, poruszają się one w przeciwnym kierunku i zamykają obwód.

Gdy tylko prąd w cewce zostanie wyłączony, ruchoma armatura wraca siłą do swojej pierwotnej pozycji. Ta moc byłaby prawie równa połowie siły magnetycznej. To jest główny cel i zasada działania przekaźnik.

W przekaźnikach rodzaje działania dzielą się na dwa główne typy. Jednym z nich jest zastosowanie niskiego napięcia. W przypadku pracy przy niskim napięciu preferowana jest redukcja szumu całego obwodu. A w przypadku pracy pod wysokim napięciem, hałas musi być zredukowany przez iskrzenie.

Historia pierwszych sztafet

W 1833 roku Carl Friedrich Gauss i Wilhelm Weber opracowali przekaźnik elektromagnetyczny. Amerykański naukowiec Joseph Henry często twierdzi, że wynalazł przekaźnik w 1835 roku, aby ulepszyć swoją wersję telegrafu elektrycznego opracowanego wcześniej w 1831 roku.

Niektórzy twierdzą, że angielski wynalazca Edward Davy "zdecydowanie wynalazł przekaźnik elektryczny" w swoim telegrafie elektrycznym z 1835 roku.

Również proste urządzenie, obecnie nazywane przekaźnikiem, było zawarte w oryginalnym patencie telegraficznym Samuela Morse`a z 1840 roku.

Opisany mechanizm działa jak cyfrowy wzmacniacz, powtarzając sygnał telegraficzny, dzięki czemu sygnały mogą rozprzestrzeniać się tak daleko, jak to konieczne. Słowo to pojawia się w kontekście działań elektromagnetycznych od 1860 roku. А tacy jak oni są Typy przekaźników elektromechanicznych?

Przekaźnik współosiowy

Przekaźnik koncentryczny jest często używany jako wzmacniacz TR (transmit-receive), który przełącza antenę z odbiornika na nadajnik. Chroni to urządzenie przed wysoką mocą.

Jest on często stosowany w transceiverach, które łączą nadajnik i odbiornik w jednym urządzeniu. Styki są zaprojektowane tak, aby nie odbijały żadnej mocy o częstotliwości radiowej z powrotem do źródła, ale aby zapewnić bardzo wysoki stopień izolacji pomiędzy odbiornikiem a zaciskami nadajnika. Impedancja charakterystyczna przekaźnika skoordynowana z impedancją linii przesyłowej systemu, np. 50 omów.

Przekaźnik 220V dla domu

Najczęściej stosowane są przekaźniki do użytku domowego. Jest on potrzebny do zabezpieczenia wszystkich podłączonych urządzeń. Wzrost lub spadek napięcia w sieci może mieć negatywny wpływ na działanie. Ten mechanizm ochronny zauważa te przepięcia i uniemożliwia dostęp do sieci.

Zasada działania tego przekaźnika oparta jest na pomiarze napięcia. Jeśli przekroczy lub spadnie poniżej dopuszczalnej granicy, styki przekaźnika zamykają się na określony czas, po czym otwierają się ponownie. Ale przekaźniki są też innego typu.

Przekaźnik mocy

Przekaźnik ten ma styki połączone ze sobą mechanicznie (przekaźnik mechaniczny), więc gdy cewka jest pod Gdy cewka jest zasilana lub odłączana, wszystkie połączenia poruszają się razem. Jeśli jeden zestaw kontaktów staje się nieruchomy, żaden z pozostałych kontaktów nie może się poruszyć. Funkcją styków mocy jest umożliwienie obwodowi bezpieczeństwa sprawdzenia stanu.

Styki wymuszone są również znane jako "styki z wymuszonym prowadzeniem", "styki bez opadania", "styki z blokadą", "styki połączone mechanicznie" lub "przekaźniki bezpieczeństwa". Te przekaźniki bezpieczeństwa muszą spełniać zasady projektowania i wytwarzania określone w jednej z głównych norm dotyczących maszyn, EN 50205 - przekaźniki ze stykami uruchamianymi siłą (łączonymi mechanicznie).

Te przepisy dotyczące projekty bezpieczeństwa są zdefiniowane w normach EN 13849-2 "Klasyfikacja przekaźników" jako "Podstawowe zasady bezpieczeństwa" и "Sprawdzone zasady bezpieczeństwa", Mają one zastosowanie do wszystkich urządzeń. Przekaźniki z wymuszonym kontaktem są dostępne z różnymi zestawami styków głównych - NO, NC lub "Przełączanie".

Zastosowanie w logistyce obrabiarek

Maszyna przekaźnikowa znormalizowana do sterowania przemysłowego. Charakteryzują się dużą liczbą styków (czasami rozszerzalną w terenie), które można łatwo przełączyć z normalnie otwartego na normalnie zamknięty, łatwo wymienialną cewką i formą, która pozwala na kompaktowy montaż wielu przekaźników na panelu sterowania. Chociaż takie panele były kiedyś podstawą automatyzacji w takich branżach jak montaż samochodowy, programowalny sterownik logiczny (PLC) w dużej mierze wyparł maszyny przekaźnikowe z aplikacji sterowania szeregowego. W przekaźnikach ważne są typy maszyn.

Umożliwia przełączanie obwodów za pomocą urządzeń elektrycznych. Na przykład obwód czasowy może przełączać zasilanie w określonym czasie. Przez wiele lat przekaźniki były standardową metodą sterowania przemysłowymi układami elektronicznymi. Kilka urządzeń można wykorzystać razem do realizacji złożonych funkcji (logistyka przekaźnikowa). Zasada działania logiki przekaźnikowej opiera się na mechanizmach, które załączają i wyłączają połączone styki.

Ochrona silnika

Silniki elektryczne muszą być chronione przed przeciążeniem, w przeciwnym razie ich uzwojenia mogą zacząć się topić, co grozi pożarem. Urządzeniami wrażliwymi na przeciążenia są przekaźniki termiczne, w których cewka nagrzewa pasek bimetaliczny lub wtapia się w lut do pracy styki pomocnicze. Te styki pomocnicze są w szeregu z cewką stycznika silnika, więc wyłączają silnik w przypadku jego przegrzania.

To zabezpieczenie termiczne działa stosunkowo wolno, pozwalając silnikowi na pobieranie większych prądów rozruchowych zanim zadziała funkcja ochronna. Pod wpływem tej samej temperatury otoczenia, jak również silnik, zapewnia użyteczną, choć prymitywną, kompensację temperatury silnika.

Inny powszechnie stosowany system ochrony przed przeciążeniem wykorzystuje cewkę elektromagnetyczną wbudowaną szeregowo w obwód silnika. Jest to podobne do przekaźnika sterującego, ale wymaga dość wysokiego prądu awarii, aby napędzić styki. Aby zapobiec zwarciom spowodowanym skokami prądu. Ruch armatury jest tłumiony przez deskę rozdzielczą.

Wykrywanie przeciążenia termicznego i magnetycznego, zwykle stosowane razem w przekaźnikach ochrony silnika. Elektroniczne przekaźniki zabezpieczające przed przeciążeniem mierzą prąd silnika i mogą ocenić temperaturę uzwojenia, wykorzystując "model termiczny" układu armatury, który można dostosować, aby zapewnić dokładniejszą ochronę.

Niektóre mechanizmy ochrony silnika obejmują wejścia wejścia czujników temperatury Do pomiaru bezpośrednio z termometru wbudowanego w uzwojenie.

Co należy wiedzieć przy wyborze przekaźników?

Przy wyborze konkretnego przekaźnika należy zwrócić uwagę na kilka czynników

1. Ochrona - należy zwrócić uwagę na różne sposoby ochrony, np. przed kontaktem z cewką. Pomaga zmniejszyć iskrzenie w obwodach wykorzystujących induktory. Pomaga również zmniejszyć przepięcia generowane przez zmieniające się sygnały.
2. Szukaj standardowego przekaźnika z wszystkimi oficjalnymi atestami.
3. Czasy przełączania - można korzystać z wersji szybkiej.
4. Wartości znamionowe - wartości znamionowe prądu wynoszą od kilku amperów do 3 000 amperów. W przypadku napięć znamionowych wynoszą one od 300W AC do 600W AC. Istnieje również wersja wysokonapięciowa ( około 15000 V ).
5. Rodzaj użytego styku - NC, NO lub styk zamknięty.
6. W zależności od celów, możesz wybrać pomiędzy typami obwodów: "Make to break" lub "Break to smart contact".
7. Zwróć uwagę na izolację pomiędzy obwodem cewki a stykami.

Również przekaźnik napięcia 220V dla domu, więc należy przestudiować obwody robocze i typy połączeń.