Figura 1: Releu
Un releu este un dispozitiv electromecanic care folosește un semnal electric pentru a deschide sau închide un circuit.Acest dispozitiv folosește forța magnetică generată de un electromagnet pentru a atrage sau elibera contacte mecanice, modificând starea circuitului fără intervenție manuală.Există diferite tipuri de relee, releele electromagnetice fiind cele mai frecvente.
Un releu electromagnetic este format în principal din mai multe componente: un electromagnet, contacte mecanice, puncte de comutare și un arc de resetare.Electromagnetul este creat prin înfășurarea sârmei de cupru în jurul unui miez metalic, cu capetele bobinei conectate la pinii releului, de obicei pinii de putere.Când un curent electric trece prin aceste bobine, electromagnet generează o forță magnetică care mișcă contactele mecanice, conectând astfel sau deconectând circuitul.
Figura 2: Releu electromagnetic
Aceste contacte mecanice se mișcă ca răspuns la atracția sau eliberarea magnetului, obținând deschiderea sau închiderea circuitului.Punctele de comutare gestionează curenții mari și includ contactele în mod normal deschise (nu), în mod normal închise (NC) și contacte comune (COM).Funcțiile de resetare a arcului pentru a returna contactele în poziția lor inițială după ce electromagnetul este alimentat, asigurându-se că circuitul poate reveni la întreruperea implicită a statului post-putere.
Releele sunt aplicabile atât în circuitele DC, cât și în curent alternativ.În circuitele de curent alternativ, din cauza modificării periodice a curentului, releele ar putea pierde magnetismul atunci când curentul scade la zero, determinând deschiderea circuitului.Pentru a contracara această problemă, releele de curent alternativ încorporează deseori modele speciale, cum ar fi circuite electronice suplimentare sau bobine protejate, pentru a menține magnetismul continuu.
Proiectarea releului ia în considerare și îmbunătățiri ale performanței și fiabilității.De exemplu, bobinele electromagnetului folosesc materiale extrem de conductive și sunt proiectate în forme și dimensiuni specifice pentru a optimiza rezistența magnetică și eficiența energetică.Contactele mecanice și punctele de comutare sunt fabricate din materiale cu rezistență ridicată la uzură și conductivitate pentru a asigura durabilitatea și fiabilitatea în funcționare frecventă.
Releele cu stare solidă folosesc materiale semiconductoare pentru a înlocui componentele mecanice, circuitele de funcționare prin controlul conducției și a tăierii semiconductorului.Aceste relee nu au piese în mișcare mecanice, ceea ce duce la timp de răspuns mai rapid și pe planuri de viață mai lungi, ceea ce le face ideale pentru aplicații care necesită comutare frecventă.
Figura 3: Releu în stare solidă
Releele sunt utilizate pe scară largă în automatizarea industrială, aparatele de uz casnic, echipamentele de telecomunicații și sistemele de control al traficului.Nu numai că controlează operațiunile circuitului, dar și îndeplinesc funcții complexe de control și protecție logică.Pe măsură ce tehnologia avansează, releele evoluează continuu în structură, materiale și metode de control, îmbunătățindu -și semnificativ performanța și valoarea aplicației.
Construcția unui releu implică mai multe piese cruciale: pini, bobină, miez de fier, armătură, resetare arc, contact în mișcare și contact fix.Să explorăm fiecare componentă și modul în care lucrează împreună într -o operație tipică。
Figura 4: Structura releului electromagnetic
PINS: Releele prezintă două tipuri de pini - pini de coadă și pini de comutare.Pinii de comutare includ contactele în mod normal închise (NC), în mod normal deschise (NU) și comune (COM).
Coil și miez de fier: Inima releului este bobina, învelită în jurul unui miez de fier.Când un curent electric curge prin bobină, acesta generează un câmp magnetic în jurul miezului de fier.
Armatura: Aceasta este partea mobilă din releu.Activat de câmpul magnetic creat atunci când bobina este alimentată, armatura se mișcă, modificând starea de contact între contactele în mișcare și fixe.
Resetare arc: Conectat la armătură, arcul de resetare oferă forța necesară pentru a returna armatura în poziția inițială atunci când bobina este dezactivată.
Mutarea contactului: atașat de armătură, acest contact își schimbă poziția împreună cu armația.Fie face sau rupe contactul cu contactul fix în funcție de starea releului.
Contact fix: Contactele fixe sunt împărțite în NC și nu există tipuri.Contactul NC rămâne închis atunci când releul este dezactivat și se deschide atunci când este energizat.În schimb, contactul fără a fi deschis atunci când este de energizat și se închide la energizare.
În controlul unui releu, este obișnuit să se utilizeze o diagramă de cablare cu un tranzistor NPN, în special atunci când dispozitivele de control precum un circuit arduino sau integrat nu pot conduce direct releul.Baza tranzistorului NPN primește un curent printr -un rezistor de bază, activând tranzistorul.Acest lucru permite curentului să curgă de la colector la emițător, alimentează bobina releului.Când tranzistorul se oprește, câmpul magnetic care se prăbușește generează un vârf de tensiune, care este atenuat de o diodă flyback pentru a proteja tranzistorul.
De exemplu, un circuit automat de lumină stradală folosind un rezistor dependent de lumină (LDR) și relee poate fi controlat prin intermediul a două tranzistoare NPN.Rezistența LDR crește în întuneric și scade în timpul zilei, controlând stările on-and-off ale tranzistoarelor.Când LDR detectează niveluri reduse de lumină (de exemplu, noaptea), rezistența sa crește, pornind pe primul tranzistor, urmată de a doua, energizând astfel bobina releului, închizând contactele releului și pornind lumina străzii.În schimb, atunci când nivelurile de lumină cresc (de exemplu, în timpul zilei), rezistența LDR scade, iar tranzistoarele se opresc, dezactivând bobina releului, deschizând contactele și oprind lumina străzii.
Acest design combină ingenios caracteristicile mai multor componente pentru a controla funcționarea rezistenței sensibile la lumină, a tranzistoarelor și a releului în mod eficient.Nu numai că îmbunătățește eficiența energetică, dar și extinde durata de viață a farurilor și reduce costurile de întreținere.Astfel de modele oferă o înțelegere mai profundă a modului în care releele funcționează în aplicații practice și modul în care performanța lor poate fi optimizată pentru a îndeplini cerințele diverse.
Releele au două tipuri principale: relee cu stare solidă (SSR) și relee electromecanice (EMR).Fiecare are diferențe structurale distincte și capacități de performanță care se potrivesc diferitelor aplicații.
Relee în stare solidă (SSR): SSR-urile funcționează fără piese mobile, folosind materiale semiconductoare pentru a comuta circuitele.Această lipsă de piese mecanice permite viteze de comutare mai rapide și reduce uzura mecanică, ceea ce face ca SSR-urile să fie ideale pentru aplicațiile care necesită răspuns rapid și operație de înaltă frecvență, cum ar fi automatizarea industrială și sistemele de control al computerului.
Relee electromecanice (EMR): EMR -urile constau din piese mecanice mobile și utilizează forță electromagnetică pentru a deschide sau închide contacte.Aceste piese mobile se pot purta în timp, iar viteza de răspuns a acestora nu se poate potrivi cu cele ale SSR -urilor, ceea ce poate fi o limitare a anumitor aplicații.
EMR -urile sunt, de asemenea, incredibil de diverse, fiecare tip adaptat pentru scenarii specifice:
Releele de blocare își mențin poziția până la comutare și sunt ideale pentru aplicațiile care necesită stări stabile, cum ar fi backup -ul memoriei sau ciclismul de putere.
Relee de stuf, care conține un comutator de stuf în bobină, excelează în medii de comutare de mare viteză, cum ar fi echipamentele de comunicații și instrumentele de testare.
Figura 5: relee de stuf
Releele polarizate sunt concepute pentru a preveni conexiunile de polaritate incorecte, asigurând că circuitele DC funcționează corect chiar și atunci când polaritatea este inversată.
Releele de înaltă frecvență sunt făcute pentru o funcționare fiabilă în aplicații de înaltă frecvență, cum ar fi dispozitivele de comunicare wireless, unde comutarea rapidă este frecventă.
Releele variază, de asemenea, în funcție de configurația comutatorului:
Relee cu un singur stâlp cu două pole (SPDT), care includ un contact comun (COM), un contact normal închis (NC) și un contact normal deschis (NO), sunt utilizate în mod obișnuit în aplicațiile care necesită comutarea între două circuite.
Figura 6: Relee cu un singur stâlp cu două poluri
Relee cu un singur pol cu un singur pol (SPST) sunt mai simple, cu un singur contact NO și un COM, potrivit pentru aplicații de bază/oprire de bază.
Figura 7: Relee cu un singur pol cu o singură aruncare
Relee cu un singur pol dublu (DPST) au două seturi de contacte independente, fiecare controlând un circuit separat, utile pentru gestionarea simultană a două circuite independente.
Figura 8: Relee cu o singură aruncare cu un singur pol dublu
Relee cu dublu pol dublu (DPDT), mai complexe, au două seturi de contacte capabile să schimbe două circuite independente fiecare, utilizate pe scară largă în sistemele care au nevoie de comutare complexă a circuitului.
Figura 9: Relee cu două pole duble
Dincolo de acestea, releele sunt clasificate în funcție de funcție, structură și aplicație:
Releele electromagnetice sunt frecvente, folosind forțe electromagnetice pentru a opera contacte.
Releele de blocare își mențin starea chiar și după pierderea de energie, potrivită pentru cererile care necesită păstrarea stării.
Releele electronice comută folosind componente electronice fără mișcare mecanică.
Releele care nu au blocat revin la starea lor inițială după pierderea de energie, potrivindu-se pentru operațiuni momentane.
Releele Reed folosesc un tub de stuf pentru aplicații cu curent redus cu răspuns rapid.
Releele de înaltă tensiune gestionează circuitele de înaltă tensiune, în timp ce releele cu semnal mic sunt ideale pentru semnale de joasă tensiune.
Figura 10: Relee de înaltă tensiune
Releele de întârziere în timp funcționează după o perioadă stabilită, iar releele termice răspund la schimbările de temperatură.
Figura 11: relee de întârziere în timp
Releele diferențiale sunt sensibile la modificările minore de curent sau de tensiune, modificările de monitorizare a releelor de distanță în distanță, iar releele auto sunt concepute special pentru vehicule.
Releele de frecvență răspund la modificările de frecvență, releele polarizate funcționează sub polarități specifice, releele rotative funcționează prin contactele rotative, iar releele secvențiale funcționează într-o ordine pre-set.
Figura 12: relee de frecvență
Releele cu bobină în mișcare utilizează mișcarea unei bobine, releele Buchholz protejează transformatoarele, releele de siguranță sunt utilizate în sistemele de siguranță, releele de monitorizare supraveghează condițiile de circuit și releele de defecte la sol detectează probleme de împământare.
Figura 13: Relee cu bobină în mișcare
Principiile de lucru ale releelor pot fi împărțite în două categorii principale: relee electromecanice (EMR) și relee cu stare solidă (SSR).Ambele servesc funcții similare, dar funcționează prin mecanisme diferite și sunt potrivite pentru aplicații distincte.
Releele electromecanice se bazează pe forțele electromagnetice pentru a muta piese mecanice și circuite de comutare.Există două moduri: în mod normal deschis (nu) și în mod normal închis (NC).
Într -un releu normal deschis, circuitul secundar este deschis atunci când releul nu este alimentat, prevenind fluxul de curent.Când curentul curge prin circuitul primar, electromagnetul generează un câmp magnetic.Acest câmp trage armatura, închizând contactul în circuitul secundar și permițând curgerea curentului.
Într -un releu închis normal, circuitul secundar este închis atunci când releul nu este alimentat, permițând curgerea curentului.Când circuitul primar este alimentat, câmpul magnetic împinge armarea, deschizând contactul și oprirea fluxului de curent.Acest design simplu face EMRS ideal pentru aplicațiile care au nevoie de izolare fizică și feedback mecanic clar.
Figura 14: Diagrama circuitului relee electromecanice
Cu toate acestea, releele cu stare solidă folosesc materiale semiconductoare pentru comutare fără piese mecanice.
Partea principală a unui SSR conține un LED.Când curentul curge, LED -ul emite fotoni.Acești fotoni trec printr -un cuplaj optic până la partea secundară.Energia de la fotoni permite electronilor din semiconductorul de tip p să traverseze o barieră, creând fluxul de curent și închiderea circuitului secundar.Când LED -ul este oprit, emisia de foton se oprește, împiedicând electronii să traverseze bariera, care deschide circuitul secundar.SSR-urile oferă avantaje precum nici o uzură mecanică, timpi de răspuns rapid și capacitatea de a gestiona operațiuni de înaltă frecvență.Sunt perfecte pentru automatizarea industrială și sistemele de control al computerului care necesită comutare rapidă și fiabilă.
Figura 15: Diagrama circuitului relee în stare solidă
EMR -urile au un avantaj datorită contactelor lor mecanice care pot rezista la creșteri mari de curent.SSR -urile sunt mai potrivite din cauza lipsei de piese mobile, eliminarea uzurii mecanice și reducerea zgomotului operațional.Cu toate acestea, SSR-urile pot să nu funcționeze la fel de bine în temperaturi extreme sau în medii cu stres ridicat datorită sensibilității componentelor lor semiconductoare.
În sistemele de control industrial, capacitatea ridicată de curent al EMR este și mai necesară.În sistemele de control al computerului și procesarea semnalului, răspunsul rapid și zgomotul scăzut al SSR -urilor sunt mai de dorit.Alegerea tipului potrivit de releu implică înțelegerea acestor principii și potrivirea acestora la nevoile specifice și condițiile de mediu ale aplicației dvs.Această cunoaștere permite o mai bună proiectare a circuitului și optimizarea sistemului, îmbunătățirea performanței și fiabilității generale.
Releele joacă un rol important în sistemele electrice moderne prin utilizarea semnalelor electrice pentru a controla conexiunile circuitului, oferind protecție și permițând automatizarea.
În amplificatoarele audio, semnalele de intrare a releelor pentru a asigura o ieșire audio de înaltă calitate.De asemenea, protejează circuitele de supraîncărcări sau scurtcircuite, împiedicând deteriorarea amplificatorului.Când configurați un sistem audio, este posibil să auziți un clic distinct pe măsură ce releul se angajează, asigurându -vă că intrarea potrivită este dirijată către amplificator.
Releele în modemuri comută liniile de comunicare, permițând tranziții perfecte între diferite semnale.Această comutare îmbunătățește fiabilitatea transmisiei de date.
În mașini, releele controlează solenoidele de pornire, permițând motorului să înceapă prin gestionarea fluxului curent.De asemenea, sunt utilizate în controlul luminilor auto, ștergătoarelor și ferestrelor electrice.De exemplu, atunci când rotiți cheia de aprindere, activați un releu care permite motorului de pornire să meargă motorul.
Releele automatizează iluminarea răspunzând la cronometre sau semnal de senzor și aprinzând sau opriți luminile pentru a economisi energie și a crește comoditatea.Într -o configurație de automatizare a locuinței, instalarea unui releu poate însemna că luminile dvs. se aprind automat pe măsură ce intrați într -o cameră.
În sistemele de telecomunicații, releele comută semnalele și protejează liniile, asigurând o comunicare stabilă și sigură.Lucrând la un sistem de telecomunicații, veți aprecia capacitatea releului de a gestiona comutarea de înaltă frecvență fără uzură.
Releele automatizează controlul echipamentelor, asigurând procese de producție continue și eficiente.Când programați un controler industrial, releele sunt utilizate pentru a porni și opri mașinile, gestionarea centurilor transportoare și controlează brațele robotice.
Releele gestionează semafoarele, asigurând fluxul de trafic ordonat și sigur.În calitate de tehnician, s -ar putea să instalați relee în semafoare, unde controlează cu precizie modificările semnalului pe baza modelelor de trafic.
Releele controlează operațiunile motorului prin comutarea direcției și debitului curentului, permițând pornirea, oprirea și inversarea motorului.În circuitele de control al motorului, releele permit un control precis asupra funcțiilor motorului, esențiale pentru funcționarea utilajelor.
Releele sunt vitale în sistemele de energie electrică, monitorizarea curentului și tensiunii pentru a răspunde rapid la condițiile de supra -curent sau de mare, protejarea echipamentelor împotriva deteriorării.Pentru electricieni, înțelegerea setărilor releului poate fi benefică în protejarea sistemelor electrice.
Releele permit transmiterea semnalului și izolarea între diferite dispozitive, asigurând exactitatea datelor și stabilitatea sistemului.În calcul, releele ajută la interfațarea diferitelor periferice, oferind izolare pentru a preveni deteriorarea defecțiunilor electrice.
Operațiunile de control al releelor în dispozitivele de uz casnic, cum ar fi mașinile de spălat, frigiderele și aparatele de aer condiționat, permițând funcționalitatea automată și eficientă din punct de vedere energetic.Atunci când reparați aparatele, veți înlocui sau depanați relee pentru a restabili funcționarea corespunzătoare.
Releele sunt, de asemenea, utilizate în sistemele de distribuție a energiei, comutarea puterii de urgență, sistemele inteligente pentru locuințe, robotica și dispozitivele medicale.Capacitatea lor de a controla cu precizie semnalele electrice îmbunătățește fiabilitatea și siguranța sistemului în diverse aplicații.
Prin aceste utilizări variate, releele asigură protecția echipamentelor, funcționarea eficientă și fiabilitatea sistemului.Înțelegerea principiilor și aplicațiilor lor de lucru poate îmbunătăți în mod semnificativ proiectarea și optimizarea sistemului electric, satisfacerea nevoilor unor medii complexe și solicitante.
De -a lungul timpului, performanța unui releu se poate degrada, ceea ce duce la eșec.În acest moment, testarea și întreținerea periodică sunt foarte necesare pentru a se asigura că releul continuă să funcționeze fără probleme și în siguranță.Iată câteva metode detaliate pentru a testa eficient un releu și pentru a asigura fiabilitatea și siguranța acestuia.
Începeți prin eliminarea releului din circuit pentru a obține rezultate exacte.Utilizați multimetrul pentru a măsura rezistența contactelor releului.Pentru un contact normal deschis (NU), acesta ar trebui să prezinte o rezistență ridicată atunci când releul nu este energizat și rezistență scăzută atunci când este energizat.Un contact normal închis (NC), ar trebui să prezinte o rezistență scăzută atunci când nu este energizată și rezistență ridicată atunci când este energizată.Dacă valorile de rezistență nu sunt așa cum era de așteptat, releul ar putea fi defect și are nevoie de inspecție sau înlocuire suplimentară.
Construiți un circuit de bază pe o bordură care include o sursă de alimentare, un comutator și releul.Înainte de a alimenta circuitul, niciun contact nu trebuie să fie deschis, iar contactul NC ar trebui să fie închis.Când se aplică puterea, bobina electromagnetică a releului ar trebui să se activeze, ceea ce face ca niciun contact să se închidă și să se deschidă contactul NC să se deschidă.Verificați modificarea în statele contactelor pentru a determina dacă releul funcționează corect.
Atașați pinii de bobină de releu la sursa de alimentare cu curent continuu.Creșteți încet tensiunea și observați contactele releului.Releul ar trebui să se comută la tensiunea sa nominală.Dacă nu reușește să se comute, bobina poate fi îmbătrânită sau deteriorată sau pot fi blocate piese mecanice interne.
Când releul este pornit și oprit, ar trebui să auziți un sunet „clic” distinct care indică faptul că piesele mecanice se mișcă.Utilizați un LED sau alți indicatori conectați la contactele releului.Când releul comută, LED -ul ar trebui să se aprindă sau să se oprească în consecință.
Vă rugăm să acordați atenție siguranței în timpul funcționării și asigurați-vă siguranța în timpul testării, în special atunci când utilizați electronice de mare viteză.Purtați echipamente de protecție adecvate și utilizați instrumente izolate pentru a evita șocurile electrice.
Designul complex și aplicațiile versatile ale releelor subliniază rolul lor indispensabil în tehnologia modernă.Fie în automatizarea industrială, sistemele auto sau aparatele de acasă, releele oferă un control precis asupra circuitelor electrice, îmbunătățind atât eficiența, cât și siguranța.Prin construcție detaliată care implică componente precum electromagnete și contacte mecanice, releele pot gestiona curenții mari și pot proteja echipamentele sensibile împotriva deteriorării.Distincția dintre releele electromecanice (EMR) și releele de stare solidă (SSR) evidențiază în continuare adaptabilitatea releelor la diferite cerințe operaționale, EMR-urile oferind performanțe robuste în aplicații cu curent ridicat și SSR-uri care excelează în medii care necesită comutare rapidă și tăcută.Testarea și întreținerea periodică folosind metode precum verificarea rezistenței cu un multimetru sau construirea unui circuit de testare va ajuta la asigurarea funcționării fiabile pe termen lung.Prin înțelegerea și utilizarea în mod cuprinzător a capacităților releelor, inginerii și tehnicienii pot îmbunătăți semnificativ proiectarea și performanța sistemelor electrice, satisfacerea nevoilor în continuă evoluție ale diferitelor aplicații.
Releele funcționează într -un circuit folosind un electromagnet pentru a opera mecanic un comutator.Când un curent electric trece prin bobina releului, acesta generează un câmp magnetic care atrage o armătură mobilă, determinând -o să schimbe starea contactelor comutatorului (deschis sau închide).Acest lucru permite un semnal cu putere redusă să controleze un circuit cu putere mai mare.
Control Dispozitive de mare putere: Releele permit un semnal de control cu putere redusă să comute sarcini de mare putere.
Izolați circuitele: ele asigură o izolare electrică între circuitele de control și de încărcare, îmbunătățind siguranța.
Efectuați funcții logice: Releele pot fi utilizate pentru a crea sisteme de control complexe care necesită mai multe intrări și ieșiri.
Comutare: relee comută circuitele electrice pornite și oprite.
Izolare: izolează diferite părți ale unui circuit pentru a proteja componentele sensibile de curenții sau tensiunile mari.
Control: Releele permit unui circuit să controleze altul, permițând automatizarea și logica complexă de control.
Folosind un multimetru: Măsurați rezistența bobinei și contactelor releului.Bobina ar trebui să aibă o valoare de rezistență specifică, în timp ce contactele normal deschise (NO) ar trebui să prezinte o rezistență ridicată atunci când sunt dezactivate și scăzute atunci când sunt energizate.Contactele în mod normal închise (NC) ar trebui să arate contrariul.
Crearea unui circuit de testare: Conectați releul la o sursă de alimentare și o sarcină.Când se aplică puterea pe bobina releului, contactele ar trebui să schimbe stările (nu ar trebui să se închidă, NC ar trebui să se deschidă).
Ascultând un clic: Când releul este activat, ar trebui să auziți un sunet de clic care indică mișcarea mecanică a contactelor.
Uzura mecanică: Operația repetată poate purta piesele mecanice.
Arcant electric: curenții mari pot provoca arcuirea pe contacte, ceea ce duce la pitting și deteriorare.
Eșecul bobinei: tensiunea excesivă sau o utilizare prelungită poate deteriora bobina releului.
Contaminarea: praful, murdăria sau umiditatea pot interfera cu mișcarea mecanică și cu contactele electrice.
Stresul termic: Temperaturile ridicate pot degrada materialele și pot provoca defecțiune.
Vă rugăm să trimiteți o întrebare, vom răspunde imediat.
pe 2024/05/17
pe 2024/05/15
pe 1970/01/1 2943
pe 1970/01/1 2501
pe 1970/01/1 2089
pe 0400/11/9 1895
pe 1970/01/1 1765
pe 1970/01/1 1714
pe 1970/01/1 1655
pe 1970/01/1 1555
pe 1970/01/1 1542
pe 1970/01/1 1512