Základy relé a priemyselné aplikácie

Relé je elektrický komponent, ktorý dosahuje automatické riadenie obvodu prostredníctvom zmien vstupných signálov. Keď vstupné množstvo dosiahne nastavenú podmienku, môže dokončiť spínaciu činnosť vo výstupnom obvode, buď pripojenie, odpojenie alebo zmenu obvodu. Je široko používaný v automatizačnom riadení, energetických systémoch, priemyselných zariadeniach, nových energetických zariadeniach, komunikačných zariadeniach a automobilovej elektronike a je dôležitou súčasťou priemyselných riadiacich systémov.

 

Relé je v podstate typ „automatického spínača“, ktorý dokáže pomocou malého prúdu ovládať činnosť vysokoprúdového obvodu- a dosiahnuť funkcie, ako je automatické nastavenie, bezpečnostná ochrana, konverzia signálu a diaľkové ovládanie. V moderných priemyselných zariadeniach relé zvyčajne obsahujú reléové železné jadro, elektromagnetické jadro a reléové cievkové jadro vyrobené z magnetických materiálov s vysokou -permeabilitou na zlepšenie magnetickej permeability a prevádzkovej citlivosti.

 

 

 

Relé sa zvyčajne skladá zo systému magnetického obvodu, systému pohonu a kontaktného systému, vrátane železného jadra, cievky, kotvy, zostavy kontaktov a resetovacieho mechanizmu.

 

Keď je cievka napájaná, vo vnútri cievky sa vytvára magnetické pole. Táto magnetická sila priťahuje kotvu, čo spôsobuje jej pohyb a spínanie kontaktov, čím riadi obvod, aby sa zapol alebo vypol. Keď je cievka bez energie, magnetické pole zmizne a kontakty sa vrátia do pôvodného stavu pôsobením sily pružiny.

 

Pri výrobe priemyselných relé sa v magnetickom obvode bežne používajú jadrá z čistého železa a jadrá z mäkkého železa pre relé. Medzi ich hlavné charakteristiky patrí:

 

Stabilná magnetická permeabilita

Nízka strata hysterézy

Rýchla rýchlosť odozvy

Nízky zvyškový magnetizmus

Dobrá odolnosť proti únave

 

Železné jadro DT4C a železné jadro DT4C AC relé sú typické mäkké magnetické materiály z čistého železa, vhodné pre striedavé relé a vysokofrekvenčné{2}}prevádzkové prostredia.

 

 

Pracovný proces relé možno rozdeliť do dvoch etáp: aktivácia a deaktivácia.

 

Potom, čo cievka dostane svoje menovité napätie, magnetické pole generuje elektromagnetickú príťažlivosť, čím tlačí kotvu do pohybu, čo spôsobí, že sa normálne otvorené kontakty zatvoria a normálne zatvorené kontakty sa otvoria. Po prerušení napájania magnetické pole zmizne a kotva sa vráti do svojej pôvodnej polohy pôsobením vratnej pružiny a kontakty sa vrátia do pôvodného stavu.

 

V tomto procese magnetické vlastnosti jadra pre elektromagnetické relé priamo ovplyvňujú prevádzkový čas, stabilitu a životnosť relé. Vysokokvalitné-jadrá relé z čistého železa účinne znižujú magnetické straty a zlepšujú prevádzkovú konzistentnosť.

 

Niektoré priemyselné relé tiež využívajú poniklovanie jadra relé s procesom medenej spodnej vrstvy na zvýšenie odolnosti proti korózii a rozmerovej stability, vďaka čomu sú vhodné pre vlhké, -vysokoteplotné a zložité priemyselné prostredia.

 

 

1. Rozšírenie kontrolného rozsahu

Relé môžu spínať viacero okruhov jediným riadiacim signálom, súčasne ovládať viacero zariadení a zohrávať kľúčovú úlohu v automatizačných systémoch.

 

2. Zosilnenie okruhu

Relé môžu ovládať väčšie energetické záťaže pomocou malých vstupných signálov, čo umožňuje nízkonapäťové{0}}riadenie vysokonapäťových{1}}systémov.

 

3. Automatické ovládanie a blokovanie

Relé môžu vytvárať automatizované riadiace obvody s PLC, snímačmi, stýkačmi a ďalšími komponentmi na dosiahnutie logického riadenia, blokovacej ochrany a prepínania stavov.

 

4. Bezpečnosť Ochrana

Relé poskytujú ochranu proti nadprúdu, prepätiu, podpätiu, časovému{0}}oneskoreniu a prehriatiu a sú široko používané v bezpečnostných systémoch priemyselných zariadení.

 

 

Hoci relé a stykače fungujú na podobných princípoch, ich aplikácie sa líšia.

 

Relé sa primárne používajú v riadiacich obvodoch a riadení signálov, vhodné pre nízkoprúdové alebo logické riadiace systémy; stýkače sa používajú hlavne na ovládanie hlavného obvodu, vhodné na časté zapínanie a vypínanie-vysoko výkonových záťaží.

 

Všeobecne povedané:

Relé majú menšiu kontaktnú kapacitu. Stykače majú väčšiu kontaktnú kapacitu. Relé kladú dôraz na presnosť ovládania. Stykače zdôrazňujú nosnosť.

 

Pri priemyselnom riadení výkon Iron Core pre priemyselné riadiace relé priamo ovplyvňuje rýchlosť odozvy a stabilitu relé.

 

 

 

Menovité prevádzkové napätie

Vzťahuje sa na napätie požadované cievkou relé pre normálnu prevádzku a možno ho rozdeliť na typy AC a DC.

Pritiahnite-napätie a uvoľnite napätie

Sťahovacie napätie- je minimálne napätie potrebné na spustenie relé; uvoľňovacie napätie je hodnota napätia, keď sa relé vráti do pôvodného stavu.

Kontaktná kapacita

Toto sa vzťahuje na maximálne napätie a prúd, ktoré môže relé prenášať, čo určuje jeho riadiacu schopnosť.

Odpor cievky

Jednosmerný odpor cievky ovplyvňuje spotrebu energie a odvod tepla.

Mechanická životnosť vs. elektrická životnosť

Mechanická životnosť sa vzťahuje na počet operácií pri-stave bez zaťaženia; elektrická životnosť sa vzťahuje na životnosť pri zaťažení.

 

 

Elektromagnetické relé

Elektromagnetické relé sú v priemysle najpoužívanejším typom, ktorý sa vyznačuje jednoduchou konštrukciou, rýchlou odozvou a jednoduchou údržbou.

Ich magnetický obvod zvyčajne používa mäkké magnetické železné jadrá pre relé a cievkové jadrá pre elektromagnetické relé na zlepšenie účinnosti magnetickej odozvy.

V súčasnosti sa pri výrobe presnej relé široko používajú procesy{0}}kovania reléových jadier a železných jadier relé DT4C za studena-, ktoré účinne zlepšujú rozmerovú presnosť a konzistentnosť šarží.

 

Stredné relé

Medziľahlé relé sa používajú hlavne na zosilnenie signálu, logickú konverziu a rozšírenie kontaktov a sú široko používané v riadiacich systémoch PLC.

Medzi ich vlastnosti patrí:

Počet kontaktov
Citlivá prevádzka
Malá veľkosť
Spoľahlivé ovládanie

Niektoré produkty používajú reléové oceľové jadrá a jadrá relé z čistého železa na zlepšenie stability v prostrediach s častou prevádzkou.

 

Aktuálne relé

Prúdové relé fungujú na základe zmien prúdu, primárne sa používajú na nadprúdovú a podprúdovú ochranu.

Ich cievky sú zvyčajne zapojené do série v hlavnom obvode na monitorovanie prúdu-v reálnom čase.

 

Napäťové relé

Napäťové relé fungujú na základe zmien napätia a poskytujú ochranu proti prepätiu, podpätiu a nulovému{0}}napätiu.

Kvôli potrebe{0}}monitorovania napätia v reálnom čase majú ich cievky zvyčajne vysokú impedanciu.

 

Časové relé

Časové relé umožňujú oneskorené riadenie a bežne sa používajú na riadenie časovania v automatizovaných výrobných zariadeniach.

Na základe ich štruktúry ich možno rozdeliť do nasledujúcich kategórií:

Elektromagnetické
Elektronické
Vzduch-tlmený
digitálny

Moderné priemyselné systémy majú tendenciu používať elektronické časové relé na zlepšenie presnosti riadenia.

 

Tepelné relé

Tepelné relé sa primárne používajú na ochranu motora pred preťažením. Ich základný princíp je založený na deformácii bimetalového pásika vplyvom tepla, ktoré poháňa kontakty.

Účinne zabraňujú:

Preťaženie motora

Jednofázová-prevádzka

Dlhotrvajúci nadprúd

 

Rýchlostné relé

Rýchlostné relé sa primárne používajú na ovládanie brzdenia motorom a detekciu rýchlosti.

Keď otáčky motora dosiahnu nastavenú hodnotu, kontakty relé sa aktivujú, čím sa dosiahne blokovacie ovládanie alebo spätné brzdenie.

 

Relé hladiny kvapaliny

Relé hladiny kvapaliny dosahujú automatické riadenie zisťovaním zmien hladiny kvapaliny a sú široko používané v:

Systémy na úpravu vody
Zariadenia na skladovanie tekutín
Priemyselné chladiace systémy

Tlakové relé

Tlakové relé sa používajú hlavne v hydraulických a pneumatických systémoch na dosiahnutie detekcie tlaku a automatického riadenia.

Keď tlak dosiahne nastavenú hodnotu, kontakty sa automaticky prepnú, čím sa dosiahne prepojenie zariadenia.

 

 

Magnetický výkon a životnosť relé do značnej miery závisia od materiálu jadra.

Moderné priemyselné relé zvyčajne používajú:

 

Jadro z čistého železa
Elektrikárske jadro z čistého železa
Mäkké magnetické železné jadrá pre relé
Oceľové jadro relé

Tieto materiály majú vysokú priepustnosť a nízku koercitivitu, čím účinne zlepšujú:

Rýchlosť aktivácie
Stabilita aktivácie
Nízka spotreba energie
Vysoko-frekvenčná odozva

 

Pokiaľ ide o výrobné procesy, procesy reléového jadra za studena a procesy reléového jadra kovania za studena zlepšujú rozmerovú konzistenciu produktu a mechanickú pevnosť, vďaka čomu sú vhodné pre hromadnú automatizovanú výrobu.

 

Presné konštrukčné komponenty, ako sú kolíky jadra a kolíky relé, tiež ovplyvňujú presnosť zostavy a-dlhodobú stabilitu relé.

 

 

 

S rozvojom priemyselnej automatizácie, novej energie, elektrických vozidiel a inteligentnej výroby sa relé vyvíjajú nasledujúcimi smermi:

 

Miniaturizácia
Vysoká spoľahlivosť
Vysoká frekvencia
Nízka spotreba energie
inteligencia
Dlhá životnosť

 

Najmä v prípade nových energetických vozidiel, vysokonapäťových{0}}riadiacich systémov a zariadení priemyselnej automatizácie je dopyt poJadro z čistého železa, Iron Core Relay Parts a vysoko{0}}výkonné mäkké magnetické materiály neustále rastú.

 

V budúcnosti sa vysoko presné mäkké magnetické jadrá radu DT4C, presná technológia studeného smerovania a vysoko stabilné elektromagnetické štruktúry stanú dôležitými smermi vývoja priemyselných relé.