È noto da tempo che la maggior parte delle applicazioni industriali di fascia alta dispongono di relè per funzionare in modo efficiente. I relè sono semplici interruttori che funzionano sia elettricamente che meccanicamente. Sono costituiti da una serie di contatti e un elettromagnete, grazie al quale viene eseguito il meccanismo di commutazione. Esistono altri principi di funzionamento che differiscono a seconda della loro applicazione. Quali tipi di relè ci sono?
Perché è così efficace?
Il funzionamento principale del relè si verifica in luoghi in cui può essere applicato solo un segnale a bassa potenza. Questo dispositivo viene utilizzato anche in luoghi in cui più circuiti devono essere controllati da un singolo segnale. Il loro uso è iniziato durante l'invenzione dei telefoni, che hanno svolto un ruolo importante nel passaggio di chiamate ai centralini telefonici. Sono stati utilizzati anche per inviare telegrammi su lunghe distanze.
Dopo l'invenzione dei computer, hanno aiutato a eseguire varie operazioni logiche utilizzando i segnali.
Design
La staffetta ha quattro parti principali:
- nucleo di ferro;
- armatura mobile;
- bobina di controllo;
- interruttore di terra comune.
L'immagine sopra mostra il design del relè.
Questo è un relè elettromagnetico con una bobina di filo circondata da un nucleo di ferro. Per l'indotto mobile (indotto) così come per i contatti di commutazione è previsto un percorso con una resistenza al flusso magnetico molto bassa. L'armatura mobile è collegata a un giogo, che è collegato meccanicamente ai contatti dell'interruttore. Queste parti sono tenute saldamente da una molla. Crea un traferro nel circuito quando il relè è diseccitato.
Principio di funzionamento
La funzione può essere meglio compresa esaminando il diagramma seguente sopra.
Il diagramma mostra gli elementi del relè e come vengono utilizzati. Il nucleo di ferro è circondato da una bobina di controllo. Come mostrato, l'alimentazione viene fornita all'elettromagnete attraverso l'interruttore di comando e attraverso i contatti. Quando la corrente inizia a fluire attraverso la bobina di controllo, l'elettromagnete viene caricato, il che consente di rafforzare il campo magnetico.
Così, il braccio di contatto superiore inizia ad essere attratto dalla staffa fissa inferiore, provocando un cortocircuito all'alimentazione. Se invece il relè era già diseccitato quando i contatti erano chiusi, allora si muovono nella direzione opposta e completano il circuito.
Non appena la corrente della bobina viene interrotta, l'armatura mobile lo faràtornato con forza nella sua posizione originaria. Questa potenza sarà quasi uguale alla metà della forza magnetica. Questo è lo scopo principale e il principio di funzionamento del relè.
Nel relè, i tipi di operazioni sono divisi in due principali. Uno di questi è l'uso della bassa tensione. Per l'applicazione delle operazioni in bassa tensione, sarà data preferenza alla riduzione del rumore dell'intero circuito. E per le operazioni ad alta tensione, il rumore deve essere ridotto mediante scintille.
Storia dell'apparizione delle prime staffette
Nel 1833 Carl Friedrich Gauss e Wilhelm Weber svilupparono il relè elettromagnetico. Ma lo scienziato americano Joseph Henry affermò spesso di aver inventato il relè nel 1835 per migliorare la sua versione del telegrafo elettrico, sviluppata all'inizio del 1831.
Alcuni affermano che l'inventore inglese Edward Davy "inventò sicuramente il relè elettrico" nel suo telegrafo elettrico intorno al 1835.
Inoltre, un semplice dispositivo ora chiamato relè era incluso nel brevetto telegrafico originale di Samuel Morse del 1840.
Il meccanismo descritto fungeva da amplificatore digitale, ripetendo il segnale telegrafico, consentendo così ai segnali di viaggiare quanto necessario. La parola compare nel contesto delle operazioni elettromagnetiche dal 1860. Quali sono i tipi di relè elettromeccanici?
Relè coassiale
Spesso un relè coassiale viene utilizzato come ripetitore TR (trasmissione-ricezione) che commutaantenna dal ricevitore al trasmettitore. Questo protegge il dispositivo dall' alta potenza.
Viene spesso utilizzato nei ricetrasmettitori che combinano un trasmettitore e un ricevitore in un unico dispositivo. I pin sono progettati per non riflettere la potenza RF alla sorgente, ma per fornire un isolamento molto elevato tra i terminali del trasmettitore e del ricevitore. L'impedenza caratteristica del relè è adattata alla linea di trasmissione dell'impedenza del sistema, ad esempio 50 ohm.
Tensione relè 220V per la casa
I relè per la casa sono usati più spesso. È necessario proteggere tutti i dispositivi collegati. L'aumento o la diminuzione della tensione della rete di ingresso può influire negativamente sul funzionamento dei dispositivi. Questo meccanismo di protezione rileva questi picchi e impedisce l'accesso alla rete.
Il principio di funzionamento di questo relè si basa sulla misurazione della tensione. Se supera o diminuisce la velocità consentita, i contatti del relè si chiudono per un certo tempo, dopodiché si riaprono. Ma i relè hanno tipi diversi.
Relè contatti di potenza
Questo relè ha contatti collegati meccanicamente tra loro (relè meccanico), quindi quando la bobina è eccitata o diseccitata, tutte le connessioni si muovono insieme. Se un gruppo di contatti diventa stazionario, nessun altro contatto sarà in grado di spostarsi. La funzione dei contatti di potenza è di consentire al circuito di sicurezza di verificare lo stato.
I contatti ad azionamento forzato sono anche conosciuti come positivicontrollo", "contatti captive", "contatti interbloccati", "contatti collegati meccanicamente" o "relè di sicurezza". Questi relè di sicurezza devono essere conformi alle regole di progettazione e costruzione definite in una delle principali norme sui macchinari, la EN 50205, relè con contatti a guida forzata (collegati meccanicamente).
Queste regole di progettazione di sicurezza sono definite nella EN 13849-2 "Classificazione dei relè" come "Principi di sicurezza di base" e "Principi di sicurezza testati" che si applicano a tutti i dispositivi. I relè di contatto ad azionamento forzato sono disponibili con diversi set di contatti principali: NO, NC o "Commutazione".
Utilizzare per la logistica delle macchine utensili
La macchina relè è standardizzata per il controllo industriale. Sono caratterizzati da un gran numero di contatti (a volte espandibili sul campo) che possono essere facilmente convertiti da normalmente aperti a normalmente chiusi, bobine facilmente sostituibili e un fattore di forma che consente il montaggio compatto di più relè su un pannello di controllo. Mentre tali pannelli erano una volta la spina dorsale dell'automazione in settori come l'assemblaggio automobilistico, il controllore logico programmabile (PLC) ha ampiamente sostituito le macchine utensili a relè dalle applicazioni di controllo seriale. In una staffetta, i tipi di macchina contano molto.
Ti permette di cambiare circuito con apparecchiature elettriche. Ad esempio, un circuito timer può commutare l'alimentazione sutempo specificato. Per molti anni i relè sono stati il metodo standard per il controllo dei sistemi elettronici industriali. Più dispositivi possono essere utilizzati insieme per svolgere funzioni complesse (logistica dei relè). Il principio della logistica dei relè si basa su meccanismi che eccitano e diseccitano i contatti associati.
Protezione motore
I motori elettrici necessitano di protezione contro il sovraccarico di potenza, altrimenti i loro avvolgimenti potrebbero iniziare a fondersi, rischiando un incendio. I dispositivi sensibili al sovraccarico sono relè termici in cui una bobina riscalda una striscia bimetallica o si fonde in saldatura per azionare i contatti ausiliari. Questi contatti ausiliari sono in serie con la bobina del contattore del motore, quindi interrompono il motore quando si surriscalda.
Questa protezione termica funziona in modo relativamente lento, consentendo al motore di assorbire maggiori correnti di avviamento prima che la funzione di protezione si attivi. Se esposto alla stessa temperatura ambiente del motore, viene fornita un'utile, anche se grezza, compensazione della temperatura del motore.
Un altro comune sistema di protezione da sovraccarico utilizza una bobina elettromagnetica costruita in serie con il circuito del motore. Questo è simile a un relè di controllo, ma richiede una corrente di guasto abbastanza elevata per pilotare i contatti. Per evitare cortocircuiti dovuti a picchi di corrente. Il movimento dell'ancora è smorzato dal cruscotto.
Rilevamentosovraccarico termico e magnetico sono comunemente usati insieme nei relè di protezione del motore. I relè di sovraccarico elettronici misurano la corrente del motore e possono stimare la temperatura dell'avvolgimento utilizzando un "modello termico" del sistema di armatura, che può essere regolato per fornire una protezione più accurata.
Alcuni meccanismi di protezione del motore includono ingressi per sensori di temperatura per la misurazione diretta da un termometro integrato nell'avvolgimento.
Cosa devi sapere quando scegli una staffetta?
Dovresti notare alcuni fattori quando scegli un particolare relè
- Protezione: è necessario notare vari mezzi di protezione, ad esempio dal contatto con la bobina. Aiuta a ridurre le scintille nei circuiti che utilizzano induttori. Aiuta anche a ridurre la sovratensione causata dalla variazione dei segnali.
- Cerca una staffetta standard con tutte le approvazioni ufficiali.
- Cambia ora: puoi usare la versione ad alta velocità.
- Valutazioni: le attuali valutazioni vanno da pochi ampere fino a 3000 ampere. Nel caso di tensioni nominali, vanno da 300 W AC a 600 W AC. Esiste anche una versione ad alta tensione (circa 15.000 volt).
- Tipo di contatto utilizzato - NC, NO o contatto chiuso.
- A seconda dei tuoi obiettivi, puoi scegliere i tipi di catena: "Make to Break" o "Break to Smart Contact".
- Notare l'isolamento tra il circuito della bobina ei contatti.
Anche un relè di tensione 220V per la casa, quindi dovresti studiare gli schemi di lavoro e i tipi di connessione.
