รีเลย์ควบคุมโซลินอยด์ วิธีการทำงานของรีเลย์

รีเลย์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อสลับวงจรไฟฟ้า (เปลี่ยนค่าเอาต์พุตอย่างกะทันหัน) สำหรับการเปลี่ยนแปลงที่กำหนดในค่าอินพุตไฟฟ้าหรือที่ไม่ใช่ไฟฟ้า

องค์ประกอบรีเลย์ (รีเลย์) ใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรควบคุมและระบบอัตโนมัติเนื่องจากสามารถใช้เพื่อควบคุมกำลังเอาต์พุตขนาดใหญ่ที่มีสัญญาณอินพุตกำลังต่ำ เติมเต็ม การดำเนินการเชิงตรรกะ; การสร้างอุปกรณ์รีเลย์มัลติฟังก์ชั่น เพื่อดำเนินการเปลี่ยนวงจรไฟฟ้า เพื่อแก้ไขการเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์ที่ควบคุมจากระดับที่ตั้งไว้ ทำหน้าที่ขององค์ประกอบหน่วยความจำ ฯลฯ

รีเลย์ตัวแรกคิดค้นโดย American J. Henry ในปี 1831 และตามหลักการทำงานของแม่เหล็กไฟฟ้าควรสังเกตว่ารีเลย์ตัวแรกไม่ใช่รีเลย์สวิตชิ่ง แต่รีเลย์สวิตชิ่งตัวแรกถูกคิดค้นโดย American S.บรีซ มอร์ส ในปี พ.ศ. 2380 ซึ่งต่อมาใช้ในเครื่องโทรเลข ... คำว่า วิ่งผลัด มาจากคำว่า วิ่งผลัด ในภาษาอังกฤษ ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนม้าที่เหนื่อยล้าที่สถานีหรือส่งกระบอง (กระบอง) ให้กับนักกีฬาที่เหนื่อยล้า

การจำแนกประเภทของรีเลย์

รีเลย์ถูกจัดประเภทตามเกณฑ์ที่แตกต่างกัน: ตามประเภทของปริมาณทางกายภาพที่ป้อนซึ่งตอบสนอง ตามหน้าที่ที่ดำเนินการในระบบการจัดการ โดยการออกแบบ ฯลฯ ตามประเภทของปริมาณทางกายภาพ ไฟฟ้า, เครื่องกล, ความร้อน, แสง, แม่เหล็ก, อะคูสติก ฯลฯ รีเลย์ ควรสังเกตว่ารีเลย์สามารถตอบสนองได้ไม่เพียง แต่กับค่าของปริมาณที่แน่นอน แต่ยังรวมถึงความแตกต่างของค่า (รีเลย์แบบดิฟเฟอเรนเชียล) ต่อการเปลี่ยนแปลงสัญญาณของปริมาณ (รีเลย์โพลาไรซ์) หรือต่อ อัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณอินพุต

อุปกรณ์รีเลย์

โดยปกติแล้วรีเลย์จะประกอบด้วยองค์ประกอบการทำงานหลักสามส่วน ได้แก่ ประสาทสัมผัส ระดับกลาง และระดับผู้บริหาร

องค์ประกอบการรับรู้ (หลัก) รับรู้ปริมาณที่ควบคุมและแปลงเป็นปริมาณทางกายภาพอื่น

องค์ประกอบระดับกลางจะเปรียบเทียบค่าของค่านี้กับค่าที่ตั้งไว้ และเมื่อมีค่าเกิน จะส่งการดำเนินการแรกไปยังไดรฟ์

แอคทูเอเตอร์จะถ่ายโอนเอฟเฟกต์จากรีเลย์ไปยังวงจรควบคุม องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้สามารถแสดงหรือรวมเข้าด้วยกันได้

องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของรีเลย์และประเภทของปริมาณทางกายภาพที่ตอบสนองสามารถมีการออกแบบที่แตกต่างกันทั้งในแง่ของหลักการทำงานและในแง่ของอุปกรณ์ตัวอย่างเช่นในรีเลย์กระแสเกินหรือรีเลย์แรงดันองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจะทำในรูปแบบของแม่เหล็กไฟฟ้าในสวิตช์ความดัน - ในรูปแบบของเมมเบรนหรือปลอกแขนในสวิตช์ระดับ - ในทุ่น ฯลฯ

โดยอุปกรณ์ของไดรฟ์รีเลย์จะแบ่งออกเป็นแบบสัมผัสและแบบไม่สัมผัส

รีเลย์หน้าสัมผัสทำหน้าที่ในวงจรควบคุมโดยใช้หน้าสัมผัสไฟฟ้า สถานะปิดหรือเปิดซึ่งทำให้สามารถให้วงจรลัดที่สมบูรณ์หรือการหยุดชะงักเชิงกลของวงจรเอาต์พุตได้อย่างสมบูรณ์

รีเลย์แบบไร้สัมผัสส่งผลกระทบต่อวงจรควบคุมผ่านการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ของวงจรไฟฟ้าเอาต์พุตอย่างกะทันหัน (ฉับพลัน) (ความต้านทาน ความเหนี่ยวนำ ความจุ) หรือการเปลี่ยนแปลงระดับแรงดัน (กระแส)

ลักษณะรีเลย์

ลักษณะสำคัญของรีเลย์นั้นพิจารณาจากการพึ่งพาระหว่างพารามิเตอร์ของเอาต์พุตและปริมาณอินพุต

คุณสมบัติหลักของรีเลย์มีดังต่อไปนี้

1. ขนาดการสั่งงานรีเลย์ Xcr — ค่าพารามิเตอร์ค่าอินพุตที่รีเลย์เปิดอยู่ เมื่อ X < Xav ค่าเอาท์พุตจะเท่ากับ Umin เมื่อ X ³ Xav ค่า Y จะเปลี่ยนจาก Umin เป็น Umax อย่างกะทันหัน และรีเลย์จะเปิดขึ้น ค่าที่ยอมรับโดยรีเลย์ถูกปรับเรียกว่าค่าที่ตั้งไว้

2. พลังงานสั่งงานรีเลย์ Psr — พลังงานขั้นต่ำที่ต้องป้อนให้กับอวัยวะรับเพื่อถ่ายโอนจากสถานะพักไปยังสถานะทำงาน

3. พลังงานควบคุม Rupr — พลังงานที่ควบคุมโดยองค์ประกอบสวิตชิ่งของรีเลย์ในกระบวนการสวิตชิ่งเกี่ยวกับกำลังควบคุม มีการสร้างความแตกต่างระหว่างรีเลย์สำหรับวงจรกำลังต่ำ (สูงสุด 25 W) รีเลย์สำหรับวงจรกำลังปานกลาง (สูงสุด 100 W) และรีเลย์สำหรับวงจรกำลังสูง (มากกว่า 100 W) ซึ่งเป็นของ ไปยังรีเลย์ไฟฟ้าและเรียกว่าคอนแทค

4. tav เวลาตอบสนองของรีเลย์ — ช่วงเวลาจากสัญญาณ Xav ไปยังอินพุตรีเลย์จนถึงจุดเริ่มต้นของการทำงานบนวงจรควบคุม ตามเวลาตอบสนอง มีรีเลย์ปกติ ความเร็วสูง ดีเลย์ และไทม์รีเลย์ โดยปกติสำหรับรีเลย์ปกติ tav = 50 ... 150 ms สำหรับรีเลย์ความเร็วสูง tav 1 s

หลักการทำงานและอุปกรณ์ของรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า

เนื่องจากหลักการทำงานที่เรียบง่ายและมีความน่าเชื่อถือสูง จึงมีการใช้รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้ากันอย่างแพร่หลายใน ระบบอัตโนมัติ และในโครงการป้องกันการติดตั้งไฟฟ้า รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าแบ่งออกเป็นรีเลย์ DC และ AC รีเลย์ DC แบ่งออกเป็นแบบกลางและแบบโพลาไรซ์ รีเลย์นิวทรัลตอบสนองต่อกระแสตรงในทั้งสองทิศทางที่ไหลผ่านขดลวดอย่างเท่าเทียมกัน และรีเลย์แบบโพลาไรซ์จะตอบสนองต่อขั้วของสัญญาณควบคุม

การทำงานของรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในแกนโลหะเมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด ส่วนรีเลย์ติดตั้งอยู่ที่ฐานและปิดด้วยฝาปิด กระดองที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ (แผ่น) ที่มีหน้าสัมผัสตั้งแต่หนึ่งหน้าขึ้นไปจะติดตั้งอยู่เหนือแกนกลางของแม่เหล็กไฟฟ้า ตรงข้ามพวกเขาเป็นผู้ติดต่อคงที่จับคู่ที่สอดคล้องกัน

ในตำแหน่งเริ่มต้น สปริงยึดสมอไว้ เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า แม่เหล็กไฟฟ้าจะดึงดูดกระดอง เอาชนะแรงของมัน และปิดหรือเปิดหน้าสัมผัส ขึ้นอยู่กับการออกแบบของรีเลย์หลังจากคลายพลังงาน สปริงจะคืนกระดองกลับสู่ตำแหน่งเดิม บางรุ่นอาจมีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในตัว นี่คือตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับขดลวดขดลวดเพื่อการสั่งงานของรีเลย์ที่ชัดเจนขึ้น หรือ / และตัวเก็บประจุขนานกับหน้าสัมผัสเพื่อลดการอาร์กและสัญญาณรบกวน

วงจรควบคุมไม่ได้เชื่อมต่อทางไฟฟ้าเข้ากับวงจรควบคุมแต่อย่างใด นอกจากนี้ในวงจรควบคุมค่าของกระแสอาจสูงกว่าในวงจรควบคุม นั่นคือโดยพื้นฐานแล้วรีเลย์ทำหน้าที่เป็นตัวขยายสัญญาณสำหรับกระแส แรงดัน และพลังงานในวงจรไฟฟ้า

รีเลย์ AC ทำงานเมื่อกระแสของความถี่หนึ่งถูกนำไปใช้กับขดลวดนั่นคือแหล่งพลังงานหลักคือเครือข่าย AC โครงสร้างรีเลย์ AC คล้ายกับรีเลย์ DC เฉพาะแกนและกระดองเท่านั้นที่ทำจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าเพื่อลดการสูญเสียฮิสเทรีซิสและ กระแสน้ำวน.

ข้อดีและข้อเสียของรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า

รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้ามีข้อดีหลายประการที่คู่แข่งเซมิคอนดักเตอร์ไม่มี:

• ความสามารถในการเปลี่ยนโหลดได้สูงสุด 4 กิโลวัตต์โดยมีปริมาณรีเลย์น้อยกว่า 10 ซม. 3
• ความต้านทานต่อไฟกระชากแบบอิมพัลส์และการรบกวนแบบทำลายล้างซึ่งเป็นผลมาจากการปล่อยฟ้าผ่าและผลจากกระบวนการสวิตชิ่งในวิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง
• การแยกทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมระหว่างวงจรควบคุม (คอยล์) และกลุ่มสัมผัส — มาตรฐาน 5 kV ล่าสุดเป็นความฝันที่ไม่อาจบรรลุได้สำหรับสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่
• แรงดันไฟตกคร่อมหน้าสัมผัสปิด และเป็นผลให้ความร้อนต่ำ: เมื่อเปลี่ยนกระแส 10 A รีเลย์ขนาดเล็กจะกระจายรวมน้อยกว่า 0.5 W ทั่วทั้งคอยล์และหน้าสัมผัส ในขณะที่รีเลย์ไตรแอกจะปล่อยมากกว่า 15 W สู่ชั้นบรรยากาศซึ่งประการแรกต้องการความเย็นอย่างเข้มข้นและประการที่สองทำให้ภาวะเรือนกระจกบนโลกแย่ลง
• รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าต้นทุนต่ำมากเมื่อเทียบกับสวิตช์โซลิดสเตต

เมื่อสังเกตถึงข้อดีของระบบเครื่องกลไฟฟ้าเรายังทราบข้อเสียของรีเลย์: ความเร็วในการทำงานต่ำ, ทรัพยากรไฟฟ้าและเครื่องกลที่ จำกัด (แม้ว่าจะมีขนาดใหญ่มาก), การสร้างสัญญาณรบกวนทางวิทยุเมื่อปิดและเปิดหน้าสัมผัสและสุดท้าย คุณสมบัติสุดท้ายและไม่พึงประสงค์ - ปัญหาเกี่ยวกับการสลับโหลดอุปนัยและโหลดไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูง

การใช้งานทั่วไปของรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้ากำลังสูงคือการสลับโหลดที่ 220 V AC หรือ 5 ถึง 24 V DC ที่กระแสสลับสูงถึง 10-16 A. เซอร์โว) หลอดไส้ แม่เหล็กไฟฟ้า และผู้บริโภคที่ใช้งาน อุปนัย และตัวเก็บประจุอื่นๆ ของพลังงานไฟฟ้าในช่วงตั้งแต่ 1 W ถึง 2-3 kW

รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าโพลาไรซ์

รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งคือรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าแบบโพลาไรซ์ ความแตกต่างหลักจากรีเลย์ที่เป็นกลางคือความสามารถในการตอบสนองต่อขั้วของสัญญาณควบคุม

ชุดรีเลย์ควบคุมแม่เหล็กไฟฟ้าที่พบมากที่สุด

ซีรีส์ RPL รีเลย์ระดับกลาง. รีเลย์นี้มีไว้สำหรับใช้เป็นส่วนประกอบในการติดตั้งแบบอยู่กับที่ โดยส่วนใหญ่อยู่ในวงจรควบคุมสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 440 V DC และสูงถึง 660 V AC ที่มีความถี่ 50 และ 60 Hzรีเลย์เหมาะสำหรับการทำงานในระบบควบคุมโดยใช้เทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งขดลวดปิดล้อมรอบด้วยลิมิตเตอร์ลิมิตเตอร์หรือไทริสเตอร์ควบคุม หากจำเป็น สามารถติดตั้งสิ่งใดสิ่งหนึ่งต่อไปนี้บนรีเลย์กลางได้ ปลั๊กอิน PKL และ PVL… กระแสที่กำหนดของหน้าสัมผัส — 16A

ชุดรีเลย์ระดับกลาง RPU-2M. รีเลย์ระดับกลาง RPU-2M ได้รับการออกแบบสำหรับการทำงานในวงจรไฟฟ้าสำหรับการควบคุมและระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมของไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 415V ความถี่ 50Hz และไฟฟ้ากระแสตรงที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 220V

ชุดรีเลย์ RPU-0, RPU-2, RPU-4 รีเลย์ผลิตด้วยคอยล์ปิ๊กอัพ DC สำหรับแรงดันไฟฟ้า 12, 24, 48, 60, 110, 220 V และกระแส 0.4 — 10 A และคอยล์ปิ๊กอัพ AC สำหรับแรงดันไฟฟ้า 12, 24, 36, 110, 127, 220, 230, 240, 380 และกระแส 1 — 10 A. รีเลย์ RPU-3 พร้อมขดลวดจ่ายไฟ DC — สำหรับแรงดัน 24, 48, 60, 110 และ 220 V.

ชุดรีเลย์ระดับกลาง RP-21 มีไว้สำหรับใช้ในวงจรควบคุมของไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 380V และในวงจร DC ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 220V รีเลย์ RP-21 ติดตั้งซ็อกเก็ตสำหรับการบัดกรีสำหรับดินแดง รางหรือสกรู

คุณสมบัติหลักของรีเลย์ RP-21 ช่วงแรงดันไฟฟ้า V: DC — 6, 12, 24, 27, 48, 60, 110 AC ที่มีความถี่ 50 Hz — 12, 24, 36, 40, 110, 127, 220, 230, 240 AC ที่มีความถี่ 60 Hz — 12, 24, 36, 48, 110, 220, 230, 240 พิกัดแรงดันวงจรหน้าสัมผัส, V: DC รีเลย์ — 12 … 220, รีเลย์ AC — 12 … 380 พิกัดกระแส — 6.0 A ปริมาณหน้าสัมผัสปิด / พักผ่อน / สวิตช์ — 0 … 4/0 … 2/0 … 4 ความทนทานทางกลไก — อย่างน้อย 20 ล้านรอบ

รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า DC RES-6 ซีรีส์เป็นรีเลย์ระดับกลางที่มีแรงดันไฟฟ้า 80 — 300 V, กระแสสวิตชิ่ง 0.1 — 3 A

นอกจากนี้ยังใช้เป็นรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้ารุ่นกลาง RP-250, RP-321, RP-341, RP-42 และอื่น ๆ อีกมากมายที่สามารถใช้เป็นรีเลย์แรงดันไฟฟ้า

วิธีการเลือกรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า

แรงดันและกระแสการทำงานในคอยล์รีเลย์ต้องอยู่ในค่าที่อนุญาต การลดลงของกระแสการทำงานในขดลวดทำให้ความน่าเชื่อถือของหน้าสัมผัสลดลงและความร้อนสูงเกินไปของขดลวดเพิ่มขึ้นทำให้ความน่าเชื่อถือของรีเลย์ลดลงที่อุณหภูมิบวกสูงสุดที่อนุญาต แม้แต่การจัดหาระยะสั้น ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นไปยังขดลวดรีเลย์เป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา เนื่องจากจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินเชิงกลในส่วนต่างๆ ของวงจรแม่เหล็กและกลุ่มหน้าสัมผัส และแรงดันไฟฟ้าเกินของขดลวดเมื่อเปิดวงจรอาจทำให้ฉนวนแตกได้

เมื่อเลือกโหมดการทำงานของหน้าสัมผัสรีเลย์จำเป็นต้องคำนึงถึงค่าและประเภทของกระแสสลับ, ลักษณะของโหลด, จำนวนทั้งหมดและความถี่ของการสลับ

เมื่อเปลี่ยนโหลดที่ใช้งานและอุปนัยสิ่งที่ยากที่สุดสำหรับผู้ติดต่อคือกระบวนการเปิดวงจรเนื่องจากในกรณีนี้การสึกหรอหลักของหน้าสัมผัสเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของอาร์คดิสชาร์จ

สวิตช์กกและรีเลย์กก

คอนแทคแม่เหล็กไฟฟ้า

ขดลวดของอุปกรณ์ไฟฟ้า

วิธีกรอขดลวดของอุปกรณ์ไฟฟ้าให้เป็นกระแสชนิดต่างๆ

ทราเวลและลิมิตสวิตช์

เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบแยกส่วน

อุปกรณ์เปลี่ยนด้วยตนเอง สวิตช์มีด

แพ็คเก็ตสวิตช์และสวิตช์

ตัวตัดการเชื่อมต่อไฟฟ้าแรงสูง

การจำแนกประเภทเครื่องใช้ไฟฟ้า