Elektromagnetiline relee on üks levinumaid ja tähtsamaid komponente elektritehnika ja automatiseeritud süsteemides. See vastutab elektriringide automaatse juhtimise, ülekoormuse kaitse ja seadmete usaldusväärse ja ohutu töö tagamise eest.
Selles artiklis vaatleme üksikasjalikult, milleks on mõeldud elektromagnetiline relee, kuidas see töötab, millised on selle eelised ja rakendusvaldkonnad. Samuti toome välja võrdlevad andmed erinevate releetüüpide kohta ja lisame vastused kõige sagedamini esitatavatele küsimustele (KKK).
Elektromagnetilise relee tööpõhimõte
Elektromagnetilise relee aluseks on mähis (solenoid), mis loob magnetvälja elektrivoolu läbimise ajal. See magnetväli tõmbab või tõukab ankrut (liikuvat mehhanismi osa), mis omakorda sulgeb või avab ühe või mitu kontakti.
- Mähis (mähis): Voolu andmisel loob see magnetvälja.
- Ankur: Liikuv metallplaat, mis reageerib magnetväljale ja muudab oma olekut.
- Vedru: Tagastab ankrule algse positsiooni, kui magnetväli kaob (vool lülitatakse välja).
- Kontaktid: Võivad olla normaalselt avatud (NO) või normaalselt suletud (NC). Sõltuvalt ankrute olekust on kontaktid suletud või avatud, juhtides seeläbi elektriringi.
Selle konstruktsiooni tõttu, milleks kasutatakse elektromagnetilist releed? See võimaldab ohutult ja tõhusalt lülitada kõrgeid pingeid ja voolusid, kasutades madalpinge juhtimisseadet. See tagab vajaliku galvanilise isolatsiooni juhtimisseadmest ja jõuosa vahel.
Peamised funktsioonid ja võimalused
-
Elektriringide juhtimine
- Mootorite, valgustuse, küttesüsteemide juhtimine.
- Lülitamine erinevate skeemide või toiteallikate vahel.
- Protsesside automatiseerimine tööstuses ja igapäevaelus.
-
Elektriseadmete kaitse
- Ülekoormuse ja lühise kaitse.
- Vigade tuvastamine: kui pinge või vool ületab seatud piirid, katkestab relee ringi.
- Ülepinge vältimine, mis võib kahjustada tundlikke komponente.
-
Katkematu toide ja varundamine
- Automaatne varutoite ühendamine, kui peavõrgus tekib rike.
- Õigeaegne toite väljalülitamine kriitilistes olukordades.
-
Paindlikkus ja skaleeritavus
- Võimalus kohanduda erinevate pingete ja voolude tasemete järgi.
- Turul on saadaval palju erinevaid releetüüpe erineva kontaktide arvu, kuju ja otstarbega.
Kus kasutatakse elektromagnetilisi releesid erinevates valdkondades
-
Tööstus
- Robotiseeritud süsteemide, konveierite, masinate juhtimine.
- Elektrimootorite kaitse ülekoormuse eest.
- Komplekssete tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine.
-
Energeetika
- Releed kasutatakse elektrienergia jaotussüsteemides, trafode alajaamades.
- Need aktiveeruvad, et katkestada liinid avariide ja lühiste korral.
-
Autotööstus
- Autodes juhivad releed valgustusseadmeid, ventilaatoreid, kütusepumpasid, aknatõstureid jne.
- Tagavad elektrisüsteemide usaldusväärse töö erinevates keskkonnatingimustes.
-
Kodutehnika
- Pesumasinates, mikrolaineahjudes, konditsioneerides jne mootori ja kütteelementide käivitamiseks ja väljalülitamiseks.
- Ohutuse ja optimaalse töörežiimi tagamine.
-
Telekommunikatsioon ja IT-sektor
- Katkematu toite süsteemides (UPS), kus on vajalik kiire üleminek varuenergiaallikale.
- Serveriseadmete kaitsmiseks ülepinge ja lühiste eest.
Elektromagnetiliste releede tüübid
Elektromagnetilisi releesid saab klassifitseerida mitmete omaduste järgi. Allpool on toodud kõige levinumad tüübid:
| Relee tüüp | Omadused | Kasutusnäited |
|---|---|---|
| Polarisatsioonirelee | Omab püsivat magnetit, mis muudab aktiveerimise omadusi | Telekommunikatsiooniseadmed, madalpinge skeemid |
| Mittepolarisatsioonirelee | Ei sisalda püsivat magnetit, ainult elektromagnetiline mähis | Üldotstarbelised rakendused, mootori juhtimine |
| Ajarelee (taimerid) | Omavad sisseehitatud mehhanismi (või elektroonikat) sisselülitamise või väljalülitamise viivitamiseks | Automatiseerimissüsteemid, kodutehnika (ventilatsioon, küte) |
| Mitme kontaktiga releed | Võivad omada mitmeid kontaktigrupe, mis võimaldab juhtida mitut ringi korraga | Kompleksed tootmisliinid, signalisatsioonisüsteemid |
| Mini-releed (PCB-releed) | Kompaktne, mõeldud trükkplaatidele paigaldamiseks | Elektroonilised seadmed, toiteplokid, juhtimismodulid |
| Jõurelee | Kavandatud suurte voolude ja pingete jaoks | Tööstuslikud käivitajad, energiajagamisüsteemid |
| Bistabiilne (fikseerimisega) | Hoia oma olekut pärast juhtsignaali kadumist (kasutab kahte mähist või magnetit) | Mälu süsteemid, relee oleku säilitamine ilma pideva vooluta |
Igal neist tüüpidest on oma eelised ja puudused, seega sõltub relee valik konkreetsetest projekti nõuetest: pingetasemest ja voolust, aktiveerimise kiirusest, vajalike kontaktide arvust jne.
Elektromagnetiliste releede eelised ja puudused
Eelised
- Usaldusväärsus: Mehaaniline konstruktsioon on lihtne ja ajaga tõestatud.
- Hea isolatsioon: Kontaktid ja juhtimisseade on eraldatud, mis tagab kõrge ohutuse taseme.
- Universaalsus: Lai tööparameetrite vahemik (pinge, vool).
- Mugav hooldus: Kontaktide kulumise korral piisab relee vahetamisest.
Puudused
- Mehaaniline kulumine: Kontaktid võivad aja jooksul oksüdeeruda või kinni jääda.
- Madala lülitamise kiirus: Võrreldes tahkete releedega (SSR) lülituvad elektromagnetilised releed aeglasemalt.
- Müra töö ajal: Kuuldav klõpsamine aktiveerimisel.
- Suurenenud mähise energiatarve: Kontaktide õiges asendis hoidmiseks on vajalik pidev vool.
Elektromagnetilise relee ja tahkete releede (SSR) võrdlus
Kuna paremini mõista, milleks on mõeldud elektromagnetiline relee võrreldes teiste komponentide tüüpidega, vaatame lühikest võrdlustabelit elektromagnetilise relee ja tahkete releede (SSR) vahel.
| Omadus | Elektromagnetiline relee | Tahke relee (SSR) |
|---|---|---|
| Tööpõhimõte | Mehaaniline kontaktide lülitamine | Pooljuhtlülitid (transistorid, siimistore jne) |
| Kiirus | Keskmine (mehaanika tõttu piiratud) | Kõrge (ilma mehaaniliste liikuvate osadeta) |
| Kulumine | On mehaaniline kontaktide kulumine | Peaaegu puudub (ainult soojuse piirangud) |
| Aktiveerimise müra | Kuuldav klõps | Peaaegu müravaba |
| Isolatsioon | Galvaaniline, väga kõrge | Sõltub konstruktsioonist, tavaliselt samuti kõrge |
| Hind | Tavaliselt madalam | Kallim, eriti kõrgete voolude korral |
| Energiakadu | Väike kadu kontaktide takistuse tõttu, kuid energia kulub mähisele | Sõltub pooljuhtide tüübist, võib kuumeneda |
Seega, milleks kasutatakse elektromagnetilisi releesid? Peamiselt seal, kus on vajalik universaalsus, usaldusväärne isolatsioon ja madal hind, samas kui lülitamise kiirus ei ole kriitilise tähtsusega. Kui aga on vajalik väga kiire ja müravaba lülitamine, valitakse mõnikord tahked releed, kuigi need on kallimad.
Kasulikud näpunäited elektromagnetilise relee valimiseks
- Määrake parameetrid: Milline on vajalik mähise pinge ja maksimaalne koormusvool?
- Pöörake tähelepanu kontaktide tüübile: NO, NC, kombineeritud, kontaktide arv.
- Hinnake töötingimusi: Temperatuur, niiskus, keskkond, võimalikud vibratsioonid.
- Arvutage ressursid: Mehaaniliste lülituste arv, mida tootja garanteerib (näiteks 100 000 või 1 000 000 tsüklit).
- Kontrollige lisafunktsioone: Relee oleku indikaator, sisseehitatud kaitse, paigaldusvõimalused (DIN-raam, trükkplaat).
KKK (Korduma kippuvad küsimused)
-
Milleks on mõeldud elektromagnetiline relee?
Elektromagnetiline relee on mõeldud elektriringide automaatseks lülitamiseks ja juhtimiseks, seadmete kaitsmiseks ülekoormuse ja lühiste eest ning süsteemide katkematu töö tagamiseks. -
Kuidas erineb elektromagnetiline relee tahkest releest?
Peamine erinevus on tööpõhimõttes. Elektromagnetilisel releel on mehaanilised kontaktid, mis sulguvad/avaneb magnetjõu mõjul, samas kui tahke relee (SSR) kasutab lülitamiseks pooljuhtkomponente, mistõttu töötab see kiiremini ja müravabalt, kuid on tavaliselt kallim. -
Miks on releedes oluline ülekoormuse kaitse?
Ülekoormused võivad kahjustada nii relee kontakte kui ka ühendatud seadmeid. Kaitsefunktsioonide olemasolu aitab vältida ülekuumenemist, lühiseid ja elektriskeemi rikkeid. -
Kas elektromagnetilised releed saavad töötada erinevate pingetega?
Jah, releed on saadaval mähistega, mis on mõeldud erinevatele pingetasemetele (näiteks 5 V, 12 V, 24 V, 220 V jne). Oluline on valida relee, mille mähis sobib teie konkreetse võrgu või juhtsignaali jaoks. -
Kuidas pikendada elektromagnetilise relee eluiga?
- Järgige lubatud pingete ja voolude väärtusi.
- Vältige sagedast lülitamist maksimaalsetel koormustel.
- Kasutage kaitseskeeme (RC-ahelad, varistore), et vähendada ülepinge ja sädemete teket kontaktide katkestamisel.
- Kontrollige keskkonna temperatuuri ja niiskust.
-
Kus kasutatakse elektromagnetilisi releesid igapäevaelus?
Igapäevastes seadmetes juhivad releed kütteelemente, elektrimootoreid, valgustus- või ventilatsioonisüsteeme. Näiteks pesumasinas võib relee automaatselt sisse ja välja lülitada mootori teatud pesutsüklite ajal.
Kokkuvõte
Elektromagnetiline relee on üks tõhusamaid viise elektriprotsesside automatiseerimiseks ja seadmete kaitsmiseks kahjustuste eest. See on usaldusväärne, suhteliselt odav ja universaalne kasutamiseks. Selle tööpõhimõtte mõistmine ja õige releetüübi valimine konkreetse ülesande jaoks aitab tagada süsteemide stabiilse töö ja suurendada elektroseadmete ohutust.
Kui teil on küsimus, milleks kasutatakse elektromagnetilisi releesid ja kuidas neid õigesti oma projekti integreerida, pidage meeles, et on oluline arvestada töövoolu, pinget, kontaktide arvu ja tüüpi ning töötingimusi. Õigesti valitud relee võimaldab pikka ja usaldusväärset funktsioneerimist, minimeerides rikkeid ja lihtsustades protsesside automatiseerimist erinevates valdkondades.