Elektromagnetisk relæ

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 23. marts 2021; checks kræver 8 redigeringer .

Et elektromagnetisk relæ er et relæ , der reagerer på størrelsen af en elektrisk strøm ved at tiltrække et ferromagnetisk anker eller kerne, når strømmen passerer gennem dens vikling.

Det elektromagnetiske relæs modtageorgan er et vikling og et magnetisk system med en bevægelig del (armatur eller kerne). Bestyrelsesorgan - kontakter. Sammenligningslegemet er dannet af en bevægelig del og yderligere vægte og fjedre (retur og kontakt). I henhold til arten af mobilsystemets bevægelse er elektromagnetiske relæer opdelt i tilbagetrækkelige og roterende. Både pull-in og roterende relæer kan være afbalancerede eller ubalancerede i forhold til de accelerationer, der virker på dem.

Udtrækkelige elektromagnetiske relæer har en bevægelig kerne, der bevæger sig i en styremuffe lavet af ikke-magnetisk materiale. Konfigurationen af "foden" af den faste kerne og den ende af den bevægelige kerne, der vender mod den, bestemmer typen af trækkarakteristik for relæet. Hvis det tilbagetrækkelige relæ ikke har et magnetisk kredsløb, kaldes det ofte et magnetrelæ.

Roterende elektromagnetiske relæer har et bevægeligt armatur. Hvis rotationsvinklen er lille (5-10 °), kaldes rotationsrelæet ofte et ventilrelæ.

De vigtigste egenskaber ved det elektromagnetiske relæs modtageorgan er trækkraft og mekanisk (belastning). Trækkarakteristikken bestemmes af ændringen i tiltrækningskraften med en ændring i arbejdsluftgabet δ mellem de faste og bevægelige (anker eller kerne) dele af det magnetiske system ved en vis magnetiseringskraft af viklingen . Det er defineret for et DC-relæ som: $P_{w}$ $F$

$P_{w}={dw_{m,v} \over d\delta }=-{F_{v}^{2} \over 8\pi *981}*{dG_{v} \over d\ delta }=-6.2*10^{-5}{\bigl (}I*w_{v})^{2}{dG_{v} \over d\delta }$

hvor, - en del af magnetiseringskraften skabt af relæviklingen, som går til at lede den magnetiske flux gennem arbejdsluftspalten. ${\displaystyle F_{v))$

Værdi , hvor ; og - magnetiske modstande i arbejdsluftspalten og det magnetiske kredsløb, $F_{v}=F*k$ $k=R_{m,v}/(R_{m,v}+R_{m,c})$ $R_{m,v}=1/G_{v}$ $R_{m,c}$

${dG_{v} \over d\delta }$ - afledt af ændringen i den magnetiske ledningsevne af arbejdsluftspalten langs ankeret eller kernen.

Det modtagende legeme af elektromagnetiske AC-relæer har normalt et magnetisk system bestående af et I- , P- eller W - formet magnetisk kredsløb, samlet af elektrisk stålplade, med lav hysterese og hvirvelstrømstab. Siden med vekselstrøm og ${\displaystyle I=I_{m}\sin {\omega t))$

$(Iw)^{2}={(Im)_{2}^{m}}\sin ^{2}\omega t={(Iw_{m}/2)}_{m}^{ 2}(1-\cos 2\omega t)$ , så vil trækkræfterne (eller trækmomentet) ændre sig i henhold til loven

$P_{w}={C_{0} \over 2}(Iw)_{m}^{2}-{C_{0} \over 2}(Iw)_{m}^{2}\ cos 2\omega t=P_{w,0}-P_{w,0}\cos 2\omega t$

hvilket fører til inkonstans i kontakternes funktion og til mekanisk slid på det bevægelige relæsystem. For at eliminere dette opdeles den magnetiske flux i arbejdsluftspalten i to fluxer, der er faseforskydet med en vinkel φ. Dette opnås ved at dække 1/2 eller 2/3 af stangstykket med en kortsluttet omgang. I dette tilfælde er trækkræfterne ens

$P_{w}=P_{w,0}-P_{w,01}\cos 2\omega t-P_{w,02}\cos 2(\omega t-\psi )$

Elektromagnetiske højhastighedsrelæer er lavet med lave vægte og inertimoment af bevægelige dele, med et magnetisk system lavet af stålplade eller stål indeholdende omkring 4% silicium.

I elektromagnetiske relæer med forsinket virkning er de bevægelige dele lavet med et stort inertimoment med en kortsluttet spole eller muffe lavet af kobber eller aluminium sat på kernen. Ofte, for at bremse driften og frigivelsen, bruges decelerationskredsløb, ved hjælp af hvilke der opnås en forlængelse af de forbigående processer, der forekommer i dens viklinger. Både driftstiden og udløsningstiden for relæet er summen af starttiden, det vil sige stigningen (eller faldet) af strømmen i viklingen, indtil ankeret starter, og den tid, ankeret bevæger sig, indtil kontakterne lukker ( eller åben). Decelerationsordninger påvirker varigheden af udbrudstiden.

Grundlæggende decelerationsordninger

Decelerationsordning	Rækkefølgen af opnåelige decelerationer ved i forhold til alm
Decelerationsordning	aktivering	give slip
	2	2
	1.5	2-8
	1.5	3-8
	2-3	1-2
	5-20	-
	ti	ti

Hoveddelene af et elektromagnetisk relæ er: elektromagnet , armatur og switch . En elektromagnet er en elektrisk ledning viklet på en spole med et åg af blødt magnetisk materiale . Et armatur er normalt en plade af magnetisk materiale, der virker på kontakterne gennem pushere .

Område af nominelle spændinger, der bruges til at forsyne relæspolerne, i henhold til DIN IEC 38

AC spænding (volt)		DC spænding (volt)
Foretrukken værdi	Gyldig værdi	Foretrukken værdi	Gyldig værdi
-	2	-	2.4
-	-	-	3
-	-	-	fire
-	-	-	4.5
-	5	-	5
6	-	6	-
-	-	-	7.5
-	-	-	9
12	-	12	-
-	femten	-	femten
24	-	24	-
-	-	-	tredive
-	36	36	-
-	-	-	40
-	42	-	-
48	-	48	-
-	60	60	-
-	-	72	-
-	-	-	80
-	-	96	-
-	100	-	-
110	-	110	-
-	-	-	125
220	-	-	-
-	-	-	250
380	-	-	-
440	-	440	-
-	-	-	600

I udgangspositionen holdes ankeret af en fjeder. Når et styresignal påføres, tiltrækker elektromagneten ankeret, overvinder dets kraft og lukker og/eller åbner kontakterne, afhængigt af relæets design. Efter at have slukket for styrespændingen, returnerer fjederen ankeret til sin oprindelige position. Nogle modeller kan have indbyggede elektroniske komponenter. Dette er en modstand forbundet til spoleviklingen for en mere præcis drift af relæet, eller (og) en kondensator parallelt med kontakterne for at reducere gnistdannelse og støj, eller en halvlederdiode, der tjener til at blokere overspændinger på relæviklingen, når den er afbrudt på grund af elektromagnetisk induktion.

Det kontrollerede kredsløb er ikke elektrisk forbundet til styrekredsløbet på nogen måde, det vil sige, at de er galvanisk isoleret fra hinanden (elektroingeniører bruger ofte udtrykket " tør kontakt " i stedet for den mere russisksprogede sætning "isoleret kontakt"). Desuden kan strømmen i det kontrollerede kredsløb være meget større end i styrekredsløbet. Kilden til styresignalet kan være lavstrøms elektriske kredsløb (for eksempel fjernbetjening), forskellige sensorer (lys, tryk, temperatur osv.) og andre enheder, der producerer små mængder strøm og/eller spænding. Således fungerer relæer i virkeligheden som en diskret forstærker for strøm, spænding og effekt i et elektrisk kredsløb. Denne egenskab ved relæet blev i øvrigt meget brugt i de allerførste diskrete (digitale) computere . Efterfølgende blev relæer i digital computing først erstattet af lamper , derefter af transistorer og mikrokredsløb - der fungerede i en nøgle (switching) mode. I øjeblikket bliver der gjort forsøg på at genoplive relæcomputere ved hjælp af nanoteknologi .

Som regel har et elektromekanisk relæ en udtalt hysteresesløjfe af indgangsstrømfunktionen - kontakternes tilstand (det vil sige, de fungerer som en Schmitt-trigger ). I overensstemmelse hermed er der for nogle relæer angivet to tærskler for denne hysteresesløjfe - pick-up-strømmen og frigivelsesstrømmen. Tripstrømmen angiver, ved hvilken strøm relæet skifter fra slukket til tændt. Udløsningsstrømmen (nogle gange kaldet holdestrømmen) angiver, ved hvilken strøm relæet skifter fra tændt tilstand til slukket tilstand.

I det øjeblik relæet skifter til aktiv tilstand, kræves der meget mere strøm end til at holde, da feltet er meget stærkere nær magneten end på afstand.

I dag, inden for elektronik og elektroteknik, bruges relæer hovedsageligt til at styre store strømme. I kredsløb med små strømme bruges transistorer eller tyristorer oftest til styring .

Når du arbejder med superhøje strømme (ti til hundredvis af ampere ; for eksempel ved rengøring af metal ved elektrolyse ), for at eliminere muligheden for nedbrud , er kontakterne på det kontrollerede kredsløb lavet med et stort kontaktareal og er nedsænket i olie ( den såkaldte "oliecelle").

Relæer er stadig meget udbredt i husholdningselektroteknik, især til automatisk tænding og slukning af elektriske motorer (startrelæer), såvel som i bilers elektriske kredsløb. For eksempel er et startrelæ påkrævet i et husholdningskøleskab såvel som i vaskemaskiner. I disse enheder er relæet meget mere pålideligt end elektronik, da det er modstandsdygtigt over for startstrømmen, når motoren startes, og især over for den kraftige spændingsstigning, når den er slukket.

Litteratur

Sotskov B.S. Grundlæggende for beregning og design af elektromekaniske elementer i maskinens automatiske og telemekaniske enheder. - Moskva, 1959.

Stupel F.A. Elektromekaniske relæer. - Kharkov, 1956.

Pick R., Waygar G.,. Beregning af koblingsrelæer / pr. fra engelsk. - 1961.

Wittenberg M.I. Beregning af elektromagnetiske relæer til automations- og kommunikationsudstyr. - 1956.