Princíp činnosti relé a analýza štruktúry jadra

Relé je automatické spínacie zariadenie, ktoré využíva malý riadiaci prúd alebo napätie na ovládanie zapínania a vypínania väčšieho prúdového alebo vysokonapäťového obvodu. Jeho hlavný pracovný mechanizmus je založený na princípe elektromagnetickej indukcie. V priemyselnej automatizácii, riadení napájania a elektronických zariadeniach sa relé bežne používajú na dosiahnutie izolácie obvodu, riadenia signálu a prepínania záťaže. Relé sa zvyčajne skladá z dvoch častí: elektromagnetického systému a kontaktného systému. Kľúčovým komponentom elektromagnetického systému je jadro elektromagnetu, ktoré poháňa mechanickú štruktúru, aby sa pohybovala zmenami v magnetickom poli, čím sa dokončuje spojenie a rozpojenie obvodu.

 

 

 

Relé pozostáva hlavne z cievky, železného jadra, kotvy, kontaktov a vratnej pružiny. Cievka je jadrom riadiaceho obvodu. Keď prúd prechádza cievkou, okolo železného jadra sa vytvára magnetické pole; táto štruktúra sa zvyčajne nazýva štruktúrna jednotka jadra reléovej cievky. Železné jadro sa používa na zvýšenie intenzity magnetického poľa a zlepšenie účinnosti magnetického obvodu. Priemyselné relé sa zvyčajne vyrábajú z materiálov s vysokou-permeabilitou, ako sú napríklad mäkké magnetické železné jadrá pre relé alebo vysoko{5}}čisté železo, aby sa zabezpečila citlivosť a stabilita magnetickej odozvy.

 

V elektromagnetických systémoch je železné jadro typicky navrhnuté s vysokou permeabilnou štruktúrou, ako je reléové železné jadro alebo čisté železné reléové jadro, aby sa rýchlo vytvorilo magnetické pole a znížili sa hysterézne straty. Kotva je kovový komponent, ktorý sa môže pohybovať pod magnetickou silou; pripája sa k pohyblivému kontaktu a prepína medzi kontaktmi, keď sa magnetická sila pritiahne alebo uvoľní. Aby sa zabezpečila štrukturálna stabilita a mechanická presnosť, spojenie kotvy je zvyčajne upevnené a umiestnené pomocou kolíka relé alebo kolíka jadra.

 

Kontaktná sekcia je výstupná riadiaca štruktúra relé, ktorá zvyčajne obsahuje tri základné svorky: spoločný terminál (COM), normálne uzavretý kontakt (NC) a normálne otvorený kontakt (NO). Keď relé pracuje, pohyblivý kontakt prepína medzi rôznymi kontaktmi, čím sa mení stav obvodu.

 

 

 

1. Stav cievky- bez energie

Keď cievka riadenia relé nie je pod napätím, v cievke nepreteká žiadny prúd a systém magnetického obvodu nevytvára magnetické pole. V tomto čase zostáva železné jadro nezmagnetizované a kotva je držaná vo svojej počiatočnej polohe silou pružiny. Pretože neexistuje žiadna magnetická príťažlivosť, pohyblivý kontakt zostáva v kontakte s normálne zatvoreným kontaktom, čím sa vytvára vodivý stav medzi spoločnou svorkou a normálne zatvorenou svorkou, zatiaľ čo normálne otvorený kontakt zostáva otvorený.

 

V priemyselných riadiacich relé sa tento stupeň štruktúry magnetického obvodu zvyčajne spolieha na stabilné magnetické vlastnosti železného jadra pre priemyselné riadiace relé, aby sa zabezpečilo, že pri výpadku napájania nedôjde k žiadnym poruchám.

 

2. Stav pod napätím cievky

Keď riadiaci obvod aplikuje menovité napätie na cievku relé, prúd preteká cez cievku a vytvára magnetické pole okolo železného jadra. Po magnetizácii sa železné jadro stáva elektromagnetom a výsledná magnetická sila priťahuje kotvu smerom k železnému jadru. Keď magnetická sila prekročí napätie pružiny, kotva sa mechanicky posunie.

 

Počas tohto procesu kotva poháňa pohyblivý kontakt, odpojí spoločnú svorku od normálne zatvoreného kontaktu a pripojí ho k normálne otvorenému kontaktu. Obvod pripojený k normálne otvorenému kontaktu potom začne fungovať, zatiaľ čo obvod pôvodne pripojený cez normálne zatvorený kontakt je odpojený. Na zlepšenie účinnosti magnetického poľa a rýchlosti odozvy priemyselné relé často používajú mäkké magnetické železné jadrá pre relé alebo reléové oceľové jadro ako materiál jadra pre magnetický obvod.

 

3. Resetovanie vybitia cievky-

Keď sa riadiaci obvod opäť odpojí, prúd v cievke zmizne a magnetizmus železného jadra sa rýchlo rozpadne. V dôsledku straty magnetizmu stráca kotva svoju príťažlivú silu a pôsobením pružiny sa vracia do pôvodnej polohy. Pohyblivý kontakt sa potom vráti, spoločná svorka sa znova pripojí k normálne zatvorenému kontaktu a normálne otvorený kontakt sa znova otvorí.

 

Pri vysoko{0}}spoľahlivom dizajne relé sa ako materiál železného jadra zvyčajne vyberá železné jadro DT4C alebo elektrické jadro z čistého železa. Tieto materiály majú vysokú priepustnosť a nízku remanenciu, čo zaisťuje rýchle resetovanie relé po výpadku napájania, čím sa zlepšuje prevádzková spoľahlivosť.

 

 

Význam relé v priemyselných riadiacich systémoch sa odráža najmä v troch aspektoch. Po prvé, funkcia zosilnenia riadenia umožňuje poháňať vysokovýkonné{1}}záťaže pomocou riadiaceho signálu s malým prúdom, čím sa dosiahne vysoká účinnosť elektrického riadenia. Po druhé, funkcia elektrickej izolácie umožňuje, aby riadiaci obvod a obvod záťaže boli spojené skôr magnetickým poľom než priamo elektricky spojené, čím sa zvyšuje bezpečnosť systému a znižuje sa rušenie.

 

Okrem toho môžu relé dosiahnuť konverziu signálu a multiplexovanie, pričom realizujú rôzne riadiace logiky prostredníctvom rôznych kombinácií kontaktov. Na zlepšenie účinnosti a štrukturálnej stability reléových magnetických obvodov sa pri modernej výrobe relé zvyčajne používajú presné výrobné procesy, ako je kovanie reléových jadier za studena alebo kovanie železných jadier relé DT4C za studena, aby sa dosiahli vysoko konzistentné a stabilné magnetické vlastnosti.

 

 

 

S rozvojom priemyselnej automatizácie, elektrických vozidiel a inteligentných zariadení sa oblasti použitia relé neustále rozširujú. Od tradičného riadenia napájania až po inteligentné riadiace systémy zariadení, relé zostávajú kľúčovými komponentmi pre spoľahlivé prepínanie obvodov. V týchto aplikáciách sa v materiáloch jadra systému magnetických obvodov zvyčajne používajú jadrá z čistého železa alebo jadrá z mäkkého železa pre relé, aby sa splnili požiadavky na vysokú rýchlosť odozvy, nízku spotrebu energie a dlhodobú-stabilnú prevádzku.

 

V budúcnosti, s rozvojom presnej výrobnej technológie, budú komponenty jadra relé čoraz viac prijímať vysoko{0}}čisté materiály a presné procesy tvarovania, ako je používanie jadier relé z čistého železa alebo vysoko{1}}presných štruktúr jadra pre elektromagnetické relé, aby sa ďalej zlepšil výkon a spoľahlivosť relé.

 

 

V relé a elektromagnetických riadiacich systémoch výkon komponentov magnetického obvodu priamo ovplyvňuje rýchlosť odozvy, stabilitu a životnosť zariadenia. Špecializujeme sa na výrobu-súčiastok vysoko presných reléových magnetických obvodov vrátane reléových železných jadier, reléových jadier z čistého železa, kolíkov jadier, reléových kolíkov a vysokovýkonných zostáv železných jadier vyrobených procesom kovania za studena DT4C.

 

Využitím našich vyspelých technológií kovania za studena a presného tvárnenia môžeme poskytovať vysokú-kvalituŽelezné jadroriešenia pre priemyselné riadiace relé, výkonové relé a nové systémy riadenia energie, ktoré spĺňajú požiadavky našich zákazníkov na vysokú magnetickú permeabilitu, vysokú konzistenciu a dlhodobú-spoľahlivú prevádzku.