luokat: Aloittelijat, Teollisuuden sähköasentaja
Katselukertoja: 43810
Kommentit artikkeliin: 0

Laite- ja relesovellusesimerkkejä, kuinka valita ja kytkeä rele oikein

 

Kytkeminen kytkee laitteen päälle tai pois päältä verkossa. Käytä tätä varten erottimia, kytkimiä, katkaisijoita, releitä, kontaktoreita, käynnistimiä. Kolme viimeistä (releet, kontaktori ja magneettinen käynnistin) ovat rakenteeltaan samanlaisia, mutta ne on suunniteltu erilaisiin kuormitettavuuksiin. Nämä ovat sähkömekaanisia kytkentälaitteita. Aloittelijoilla on usein kysymyksiä kuten:

  • "Miksi releellä on niin paljon kontakteja?";

  • “Kuinka rele korvataan, jos ei ole samanlaista nastajärjestystä?”;

  • "Kuinka valita rele?"

Yritän vastata kaikkiin artikkelin kysymyksiin.

Laite- ja relesovellusesimerkkejä, kuinka valita ja kytkeä rele oikein

Mikä on rele?

Kuorman kytkemiseksi päälle on kohdistettava jännite päätelmiin, se voi olla vakio ja muuttuva, eri vaiheiden ja napojen lukumäärällä.

Jännitettä voidaan käyttää useilla tavoilla:

  • Pistokeliitäntä (työnnä pistoke pistorasiaan tai pistoke pistorasiaan);

  • Erotin (kuinka esimerkiksi valot kytketään päälle huoneessa);

  • Releen, kontaktorin, käynnistimen tai puolijohdekytkinlaitteen kautta.

Kahta ensimmäistä menetelmää rajoittaa sekä suurin kytkentäteho että yhteyspisteen sijainti. Tämä on kätevää, jos kytket valon tai laitteen päälle kytkimellä tai automaatilla samanaikaisesti ja ne sijaitsevat vierekkäin.

Annan esimerkiksi tilanteen vesisäiliö (kattila) - tämä on melko tehokas kuorma (1-3 kW tai enemmän). Sähköteho käytävällä, ja kytkentätaulussa on automaattinen kattilakytkin, sinun on jatkettava kaapelia, jonka poikkileikkaus on 2,5 neliömetriä. mm. 3-5 metriä. Ja jos joudut sisällyttämään tällaisen kuorman pitkälle matkalle?

Kauko-ohjauksessa voit käyttää samaa erotinta, mutta mitä suurempi etäisyys, sitä suurempi kaapelin vastus tulee olemaan, mikä tarkoittaa, että johdot on käytettävä suurella poikkileikkauksella, ja tämä on kallista. Kyllä, ja jos kaapeli katkeaa, on mahdotonta kytkeä virta päälle suoraan paikalla.

Voit tehdä tämän käyttämällä relettä, joka on asennettu suoraan kuorman läheisyyteen, ja kytke se päälle etänä. Sinun ei tarvitse paksua kaapelia tähän, koska ohjaussignaali on yleensä yksiköistä kymmeniin watteihin, kun taas useiden kilowattien kuorma voidaan kytkeä päälle.

Kytkimet ja erottimet - tarvitaan kuorman manuaaliseen kytkemiseen, jotta automaattista ohjausta varten on käytettävä releitä tai puolijohdelaitteita.

Releen laajuudet:

  • Sähköasennusten suojajärjestelmät. Suojaenergian automaattiseen syöttämiseen matalaa ja korkeaa jännitettä vastaan, Virtareleet - virhesuojausten laukaisemiseksi, sähkökoneiden käynnistyksen sallimiseksi jne .;

  • automaatio;

  • Instrumentointi ja automaatio;

  • Turvajärjestelmät;

  • Etäkäyttöön.

Sähkömagneettinen rele

Kuinka rele toimii?

Sähkömagneettinen rele koostuu kelasta, ankkurista ja joukosta koskettimia. Yhteystiedot voivat olla erilaisia, esimerkiksi:

  • Releet yhdellä kosketinparilla;

  • Kaksi kosketinparia (normaalisti suljettu - NC ja normaalisti avoin - EI);

  • Useilla ryhmillä (kuorman ohjaamiseksi riippumattomasti toisistaan ​​piireistä).

Kela voidaan suunnitella erilaisille tasa- ja vaihtovirta-arvoille. Voit valita piirillesi, jotta et käyttäisi lisälähdettä kelan ohjaamiseen. Koskettimet voivat kytkeä sekä tasa- että vaihtovirtaa, virta ja jännite ilmoitetaan yleensä relekannessa.

Kuormitusteho riippuu laitteen kytkentäkyvystä sen suunnittelusta johtuen, valoisissa sähkömagneettisissa kytkentälaitteissa on kaarikammio tehokkaan resistiivisen ja induktiivisen kuorman, esimerkiksi sähkömoottorin, ohjaamiseksi.

Relelaite

Rele perustuu magneettikentään. Kun kelaan syötetään virtaa, magneettikentän voimalinjat tunkeutuvat sen ytimeen. Ankkuri on valmistettu materiaalista, joka on magnetoitu ja kiinnittyy kelan ytimeen. Kontaktikuparimuovi ja joustava silmälasin (lanka) voidaan sijoittaa ankkuriin, sitten ankkuri saadaan jännitteeksi ja kiinteään koskettimeen syötetään jännite kupariväylien kautta.

Jännite on kytketty kelaan, magneettikenttä houkuttelee ankkuria, se sulkee tai avaa kontaktit. Kun jännite katoaa, ankkuri palaa normaaliksi paluujousen avulla.

Relelaite

Voi olla muitakin malleja, esimerkiksi kun ankkuri työntää siirrettävää kosketinta ja se kytkeytyy normaalista aktiiviseen, tämä näkyy alla olevassa kuvassa.

rele

Pohjaviiva: Rele antaa pienen virran kelan läpi ohjata suurta virtaa koskettimien kautta. Ohjauksen ja kytketyn (koskettimien kautta) jännitteen suuruus voi olla erilainen eikä ole riippuvainen toisistaan. Tällä tavalla saadaan galvaanisesti eristetty kuormanohjaus. Tämä antaa merkittävän edun puolijohteisiin nähden. Tosiasia, että transistori tai tiristori itsessään ei ole galvaanisesti eristetty, lisäksi se on kytketty suoraan.

Perusvirrat ovat osa virrankytkintä emitterikeräinpiirin läpi, tyristorissa, periaatteessa tilanne on samanlainen. Jos PN-liitos on vaurioitunut, kytketyn piirin jännite voi mennä ohjauspiirille, jos se on painike, niin se on kunnossa, ja jos kyseessä on mikropiiri tai mikro - ne todennäköisesti myös epäonnistuvat, joten lisä galvaaninen eristys toteutetaan optoerottimen tai muuntajan avulla. Ja mitä enemmän yksityiskohtia - sitä vähemmän luotettavuutta.

Releedut:

  • suunnittelun yksinkertaisuus;

  • ylläpitoa. voit tarkastaa useimmat releet, esimerkiksi puhdistaa kontaktit noesta ja se toimii jälleen, ja tietyllä taitavuudella voit korvata kelan tai juottaa sen johtopäätökset, jos ne irtoavat lähtevistä koskettimista;

  • virtapiirin ja ohjauspiirin täydellinen galvaaninen eristys;

  • alhainen kosketusvastus.

Mitä pienempi on kosketinten vastus, sitä vähemmän jännite menetetään ja vähemmän kuumenee. Elektroniset releet tuottavat lämpöä, puhun niistä vähän alempana.

Releen haitat:

  • johtuu siitä, että suunnittelu on pääosin mekaaninen - rajoitettu määrä toimintoja. Vaikka nykyaikaisissa releissä se on miljoonia toimintoja. Joten kyseenalainen hetki on virhe.

  • vastausnopeus. Sähkömagneettinen rele laukeaa sekunnin murto-osissa, kun taas puolijohdekytkimet voivat vaihdella miljoonia kertoja sekunnissa. Siksi on tarpeen lähestyä viisaasti kytkentälaitteiden valintaa.

  • jos ohjausjännitteestä poiketaan, rele voi pyöriä, ts. tila, kun kelan läpi kulkeva virta on pieni ankkurin normaalille pitämiselle, ja se ”sumisee” avautumisen ja sulkeutumisen suurella nopeudella. Tämä on täynnä sen varhaista epäonnistumista. Seuraava sääntö noudattaa: releen ohjaamiseksi analoginen signaali on syötettävä kynnyslaitteiden, kuten Schmidtin liipaisimen, vertailijan, mikrokontrollerin, jne .;

  • Napsautukset käynnistettäessä.

Yhteystiedot

Releominaisuudet

Oikean releen valitsemiseksi on otettava huomioon useita parametrejä, jotka kuvaavat sen ominaisuuksia:

1. Kelan jännite. 12 V: n rele ei toimi vakaasti tai ei käynnisty ollenkaan, jos syötät 5 V: n kelaan.

2. Käämin läpi kulkeva virta.

3. Yhteysryhmien lukumäärä. Rele voi olla 1-kanavainen, ts. sisältää yhden kytkentäparin. Tai ehkä 3-kanavainen, jonka avulla voit kytkeä 4 napaa kuormaan (esimerkiksi kolme vaihetta 380 V)

4. Suurin virta koskettimien läpi;

5. Suurin kytkentäjännite. Samaa relettä varten se on erilainen suorille ja vaihtovirroille, esimerkiksi 220 V AC ja 30 V DC.Tämä johtuu valokaarien erityispiirteistä vaihdettaessa erilaisia ​​sähköpiirejä.

6. Asennusmenetelmä - riviliittimet, riviliittimet, juottaminen levylle tai DIN-kiskoasennus.

DIN-kiskoasennus

Elektroniset releet

Normaali sähkömagneettinen rele napsahtaa, kun se laukaistaan, mikä saattaa häiritä tällaisten laitteiden käyttöä kotitalouksissa. Elektroninen rele, tai kuten sitä myös kutsutaan puolijohderele, ilman tätä haittaa, mutta se tuottaa lämpöä, koska avaimena käytetään transistoria (DC-releelle) tai triakkia (vaihtoreleelle). Puolijohdeavaimen lisäksi elektroniseen releeseen on asennettu elektroninen rele antamaan mahdollisuus ohjata avainta halutulla ohjausjännitteellä.

Elektroninen relepiiri
Elektroninen rele

Tällainen ohjausrele käyttää vakiojännitettä 3 - 32 ja kommutoi vaihtojännitettä 24 - 380 V virralla jopa 10 A.

etuja:

  • pieni ohjausvirran kulutus;

  • melun puute vaihtaessa;

  • suurempi resurssi (miljardi tai enemmän toimintoja, ja tämä on tuhat kertaa enemmän kuin sähkömagneettinen).

haittoja:

  • kuumenee;

  • voi palaa ylikuumenemisesta;

  • enemmän arvoinen;

  • jos se palaa, se ei toimi.



Kuinka kytkeä rele?

Alla olevassa kuvassa on kaavio releen kytkemisestä verkkoon ja kuormaan. Vaihe on kytketty yhteen tehonkoskettimista, toiseen kuormaan ja nolla toiseen kuormitusnapaan.

Kuinka kytkeä rele

Joten voimayksikkö on menossa. Ohjauspiiri kootaan seuraavasti: virtalähde, kuten akku tai virtalähde, jos relettä ohjataan tasavirralla, on kytketty kelaan painikkeen kautta. Vaihtovirtareleen ohjaamiseksi piiri on samanlainen, käämiin syötetään halutun arvon vaihtojännite.

Tässä on selvää, että ohjausjännite ei riipu kuorman jännitteestä, myös virroilla. Alla näet bipolaarisella ohjauksella varustetun auton keskuslukituksen aktivaattoreiden ohjauspiirin.

Seuraava tehtävä, jotta aktivaattori voi siirtyä eteenpäin, sinun on kytkettävä plus ja miinus sen solenoidiin siirtääksesi sitä takaisin - napaisuus on muutettava. Tämä tehdään käyttämällä kahta relettä, joissa on 5 kosketinta (normaalisti kiinni ja normaalisti auki).

Kytkentäesimerkki

Kun jännite syötetään vasemmalle releelle, plus toimitetaan aktivaattorin alemmalle johdolle (piirin mukaan) oikean releen normaalisti suljettujen koskettimien kautta, aktivaattorin ylempi johdin kytketään negatiiviseen napaan (maahan).

Kun jännite johdetaan oikean releen kelaan ja vasemmalle ei kytketä virtaa, polaarisuus muuttuu: plus, oikean releen normaalisti avoimen koskettimen kautta, se syötetään ylemmälle johdolle. Ja oikean releen normaalisti suljetun koskettimen kautta - aktivaattorin alempi johdin on kytketty maahan.

Annoin tämän nimenomaisen tapauksen esimerkkinä siitä, että relettä käyttämällä voit paitsi kytkeä jännitteen kuormaan, myös toteuttaa erilaisia ​​kytkentä- ja polaarisuunnanvaihtosuunnitelmia.


Kuinka kytkeä rele mikro-ohjaimeen

Releellä on kätevä säätää vaihtovirtakuormaa mikro-ohjaimen kautta. Mutta esiin nousee pieni ongelma: releen virrankulutus ylittää usein maksimivirran mikrokontrollerin tapin kautta. Jotta voit ratkaista sen, sinun on lisättävä virtaa.

Releen kytkentäkaavio mikro-ohjaimeen

Kaavio osoittaa releen kytkennän 12 V: n kelaan. Tässä, käänteinen johtavuus transistori VT4, sillä on virtavahvistimen rooli, vastusta R tarvitaan rajoittamaan virtaa kannan läpi (asetettava siten, että virta ei ole suurempi kuin mikrovirtauksen ohjaimen tapin läpi kulkeva maksimivirta).

Kollektoripiirissä olevaa vastusta tarvitaan käämin virran asettamiseksi, se valitaan releen toimintavirran arvon perusteella, periaatteessa se voidaan sulkea pois. Rullaan käämin kanssa on asennettu käänteinen diodi VD2 - sitä tarvitaan, jotta itse induktiopurskaukset eivät tappaa transistoria ja mikro-ohjaimen lähtöä. Diodin kanssa purskeet menevät kohti virtalähdettä ja magneettikentän energia lakkaa toimimasta.


Arduino ja releet

Ystäville Työläs Siellä on valmiit relekilvet ja erilliset moduulit.Mikrokontrollerin lähtöjen turvaamiseksi voidaan moduulista riippuen toteuttaa ohjaussignaalin optoerotin, mikä lisää merkittävästi piirin luotettavuutta.

Releet Arduinolle

Tällaisen moduulin kaavio on:

Moduulikaavio

Puhuimme releen ominaisuuksista, joten ne ilmoitetaan usein etukannen merkinnöissä. Kiinnitä huomiota relemoduulin valokuvaan:

  • 10A 250 VAC - tarkoittaa, että se pystyy ohjaamaan vaihtojännitteen kuormitusta 250 V asti ja virran ollessa 10 A;

  • 10A 30 VDC - tasavirralle, kuorman jännite ei saisi ylittää 30 V.

  • SRD-05VDC-SL-C - merkintä, riippuu valmistajalta. Siinä näemme 05VDC - tämä tarkoittaa, että rele toimii 5V jännitteellä kelassa.

Samanaikaisesti releessä on normaalisti avoimet koskettimet, vain yksi liikkuva kosketin. Arduinon kytkentäkaavio on esitetty alla.

Kuormayhteyden kaavio Arduinoon

johtopäätös

Rele on klassinen kytkentälaite, jota käytetään kaikkialla: ohjauspaneelit teollisuusvaihteissa, automaatiossa, laitteiden ja ihmisten suojelemiseksi, tietyn piirin valinnaiseksi kytkemiseksi, hissilaitteisiin.

Aloittelijalle sähköasentajalle, elektroniikan suunnittelijalle tai radioamatöörille on erittäin tärkeää oppia käyttämään releitä ja tekemään piirejä heidän kanssaan, jotta voit käyttää niitä työssä ja kotitalouksissa toteuttamalla relealgoritmeja ilman mikrokontrollerien käyttöä. Vaikka tämä lisää kokoa, se parantaa huomattavasti piirin luotettavuutta. Luotettavuus ei loppujen lopuksi ole vain kestävyyttä, vaan myös luotettavuutta ja ylläpidettävyyttä!

Katso myös osoitteesta i.electricianexp.com:

  • Kuinka hallita 220 voltin kuorma turvallisesti Arduinolla
  • Välireleet: tarkoitus, missä ne käytetään ja miten ne valitaan
  • Kuinka hallita tehokasta vaihtovirtaa
  • Painekytkin RM-5
  • Sähkömagneettisten releiden käyttö ja korjaus

  •