Relè elettromagnetico: dispositivo, principio di funzionamento

Un relè elettromagnetico è un dispositivo di commutazione per la commutazione circuiti elettrici campo elettromagnetico.

Aree di applicazione

La commutazione elettromagnetica viene utilizzata in circuiti di automazione, controllo di azionamenti elettrici, energia elettrica e impianti tecnologici, sistemi di controllo, ecc. Il relè elettromagnetico consente di regolare tensioni e correnti, di svolgere funzioni di dispositivi di memorizzazione e conversione, di registrare deviazioni di parametri dai valori specificati.

Principio di funzionamento

Il relè elettromagnetico, il cui principio di azione è comune a qualsiasi tipo, è costituito dai seguenti elementi:

1. La base
2. Anchor.
3. Bobina di spire di filo.
4. Contatti mobili e fissi.

Tutte le parti sono montate sulla base. L'ancora è girevole e trattenuta da una molla. Quando l'avvolgimento della bobina è eccitato, le sue bobine fluiscono corrente elettrica creando forze elettromagnetiche nel nucleo. Attirano l'ancora, che gira e chiude i contatti in movimento con quelli fissi accoppiati. Quando la corrente è scollegata, l'ancora ritorna in primavera. I contatti mobili si muovono con esso.

Solo i relè reed differiscono dal design standard, in cui i contatti, il nucleo, l'ancoraggio e la molla sono combinati in una singola coppia di elettrodi.

Il relè elettromagnetico, il cui circuito è mostrato di seguito, è un dispositivo di commutazione.

È tipico e generalmente mostra come energia elettrica convertito in magnetico, che quindi vince la forza della molla e muove i contatti.

I circuiti elettrici della bobina e la commutazione non sono correlati. A causa di ciò, piccole correnti possono guidare quelle grandi. Di conseguenza, il relè elettromagnetico è un amplificatore di corrente o tensione. Funzionalmente, include tre elementi principali:

• percipiente;
• intermedio;
• esecutivo.

Il primo di questi è l'avvolgimento, che crea un campo elettromagnetico. Una corrente controllata passa attraverso di essa, quando raggiunge un valore di soglia predeterminato, l'elemento di azionamento è interessato - contatti elettrici, facendo o chiudendo il circuito di uscita.

classificazione

I relè sono classificati come segue:

1. Per gestire i contatti - ancora e canna. Nel primo caso, l'apertura della chiusura dei contatti viene effettuata quando si sposta l'armatura. Negli interruttori reed il nucleo è assente e il campo magnetico agisce direttamente sugli elettrodi ferromagnetici con i contatti.
2. La corrente di controllo può essere costante o variabile. In quest'ultimo caso, l'ancoraggio e l'anima sono fatti di piastre di acciaio elettrico per ridurre le perdite. per corrente continua i dispositivi sono neutri e polarizzati.
3. Con la velocità di risposta, i relè sono divisi in 3 gruppi: fino a 50 ms, fino a 150 ms e oltre 1 s.
4. La protezione contro le influenze esterne include dispositivi sigillati, inguainati e aperti.

Con tutta la varietà di tipi presentati di seguito, l'azione di un relè elettromagnetico si basa sul principio generale di commutazione dei contatti.

Il dispositivo del relè elettromagnetico è nascosto all'interno della custodia, solo gli avvolgimenti e i contatti sporgono dall'esterno. Sono per lo più numerati, per ogni modello viene fornito uno schema elettrico.

parametri

Le caratteristiche principali del relè sono:

1. Sensibilità - passaggio da un segnale fornito all'avvolgimento di una certa potenza, sufficiente per l'accensione.
2. Resistenza all'avvolgimento
3. La tensione (corrente) di funzionamento è il valore di soglia minimo del parametro al quale i contatti sono commutati.
4. Tensione di rilascio (corrente).
5. Tempo di risposta
6. Corrente di funzionamento (tensione) - il valore al quale si verifica l'inclusione garantita durante il funzionamento (il valore è indicato entro i limiti specificati).
7. Tempo di rilascio
8. La frequenza delle inclusioni con il carico sui contatti.

Punti di forza e debolezza

Il relè elettromagnetico presenta i seguenti vantaggi rispetto ai concorrenti dei semiconduttori:

• commutazione di grandi carichi con piccole dimensioni;
• isolamento galvanico tra il circuito di controllo e il gruppo di commutazione;
• bassa generazione di calore ai contatti e alla bobina;
• piccolo prezzo

Il dispositivo ha anche degli svantaggi:

• risposta lenta;
• risorsa relativamente piccola;
• interferenza radio quando si cambia contatto;
• la complessità della commutazione a carichi CC ad alta tensione e induttivi.

La tensione e la corrente di funzionamento della bobina non devono superare i limiti specificati. A valori bassi, il contatto diventa inaffidabile e, a valori elevati, l'avvolgimento si surriscalda, il carico meccanico sulle parti aumenta e si può verificare un guasto dell'isolamento.

La durata del relè dipende dal tipo di carico e dalla corrente, frequenza e numero di commutazione. La maggior parte dei contatti si consuma all'apertura, formando un arco.

I dispositivi senza contatto hanno un vantaggio, perché non appaiono arco. Ma ci sono anche molte altre carenze, che rendono impossibile sostituire il relè.

Relè di corrente elettromagnetici

I relè di corrente e tensione sono diversi, sebbene la loro struttura sia simile. La differenza è nelle prestazioni della bobina. Il relè di corrente ha un piccolo numero di spire sulla bobina, la cui resistenza è piccola. Allo stesso tempo, l'avvolgimento è realizzato con un filo spesso.

L'avvolgimento del relè di tensione è formato da un numero elevato di giri. Di solito è incluso nella rete esistente. Ogni dispositivo controlla il suo parametro specifico con l'accensione o lo spegnimento automatico del consumatore.

Con l'aiuto di un relè di corrente, è controllato dalla forza nel carico a cui è collegato l'avvolgimento. Le informazioni vengono trasmesse a un altro circuito collegando ad esso la resistenza di un contatto di commutazione. La connessione viene effettuata direttamente o tramite il circuito di alimentazione Trasformatori di misura.

I dispositivi di protezione sono veloci e hanno un tempo di risposta di diverse decine di millisecondi.

Relè temporizzato

Negli schemi di automazione, è spesso necessario creare ritardi nella risposta dei dispositivi o emettere segnali per processi tecnologici in una determinata sequenza. A tal fine, ci sono switch con un ritardo temporale, a cui vengono imposti i seguenti requisiti:

• stabilità dell'esposizione indipendentemente dall'influenza di fattori esterni;
• piccole dimensioni, massa e energia consumata;
• sufficiente sistema di contatti di potenza.

Per controllare gli attuatori, non ci sono requisiti di alta precisione. L'esposizione è di 0,25-10 s. L'affidabilità dovrebbe essere alta, perché il lavoro viene spesso eseguito in condizioni di scuotimento e vibrazione. I dispositivi di protezione del sistema di alimentazione devono funzionare con precisione. L'esposizione non supera i 20 secondi. Lo sgancio avviene molto raramente, quindi non ci sono requisiti elevati per la resistenza all'usura.

I relè di tempo elettromagnetici operano sui seguenti principi di decelerazione:

1. Pneumatico - a causa della presenza di un ammortizzatore pneumatico.
2. Elettromagnetico - con corrente continua c'è un ulteriore avvolgimento cortocircuitato, in cui viene indotta corrente, che impedisce la crescita del flusso magnetico principale quando innescato, così come la sua riduzione quando è scollegato.
3. Con l'ancora o il movimento a orologeria, che si solleva dall'elettromagnete, e i contatti vengono attivati ​​dopo il conto alla rovescia.
4. La tensione del motore viene applicata simultaneamente all'elettromagnete e al motore che ruota le camme che azionano il sistema di contatto.
5. Elettronica: utilizzo di circuiti integrati o logica digitale.

conclusione

Con l'avvento dell'elettronica, il relè elettromagnetico si sta gradualmente affollando, ma si sta ancora sviluppando, raggiungendo nuove possibilità. È difficile per lui trovare un'alternativa nei luoghi in cui si verificano cadute di corrente e di tensione all'avvio e alla disconnessione dei dispositivi tramite l'elettricità.