Konversi sinyal listrik menjadi kuantitas fisik yang sesuai - gerakan, gaya, suara, dll., Dilakukan dengan menggunakan drive. Drive harus diklasifikasikan sebagai konverter, karena perangkat ini mengubah satu jenis kuantitas fisik menjadi yang lain.
Drive biasanya diaktifkan atau dikendalikan oleh sinyal perintah tegangan rendah. Ini juga diklasifikasikan sebagai perangkat biner atau kontinu berdasarkan jumlah kondisi stabil. Jadi, relay elektromagnetik adalah drive biner, mengingat dua kondisi stabil yang ada: on-off.
Dalam artikel yang disajikan, prinsip-prinsip pengoperasian relai elektromagnetik dan ruang lingkup penggunaan perangkat dibahas secara rinci.
Dasar-Dasar Drive
Istilah "relai" adalah karakteristik perangkat yang menyediakan koneksi listrik antara dua atau lebih titik melalui sinyal kontrol.
Jenis relay elektromagnetik (EMR) yang paling umum dan banyak digunakan adalah desain elektromekanis.
Sepertinya satu desain dari berbagai produk, yang disebut sebagai relay elektromagnetik. Yang diperlihatkan di sini adalah versi tertutup dari mekanisme menggunakan penutup plexiglass transparan.
Skema kontrol mendasar untuk peralatan apa pun selalu menyediakan kemampuan untuk mengaktifkan dan menonaktifkan. Cara termudah untuk menyelesaikan langkah-langkah ini adalah dengan menggunakan sakelar kunci daya.
Sakelar aksi manual dapat digunakan untuk kontrol, tetapi memiliki kelemahan. Kelemahan mereka yang jelas adalah pengaturan status "aktif" atau "dinonaktifkan" secara fisik, yaitu secara manual.
Perangkat switching manual, sebagai suatu peraturan, adalah perangkat aksi besar yang tertunda yang mampu mengganti arus kecil.
Mekanisme switching manual adalah "kerabat jauh" dari relay elektromagnetik. Ini menyediakan fungsionalitas yang sama - beralih jalur kerja, tetapi dikontrol secara eksklusif dengan tangan
Sementara itu, relay elektromagnetik diwakili terutama oleh sakelar yang dikendalikan secara elektrik. Perangkat memiliki berbagai bentuk, dimensi, dan dibagi berdasarkan tingkat daya terukur. Kemungkinan aplikasi mereka sangat luas.
Perangkat tersebut, dilengkapi dengan satu atau lebih pasangan kontak, dapat dimasukkan dalam desain tunggal aktuator daya yang lebih besar - kontaktor, yang digunakan untuk mengalihkan tegangan utama atau perangkat tegangan tinggi.
Prinsip dasar dari pekerjaan ESDM
Secara tradisional, relay tipe elektromagnetik digunakan sebagai bagian dari sirkuit kontrol switching elektrik (elektronik). Pada saat yang sama, mereka dipasang langsung di papan sirkuit tercetak, atau dalam posisi bebas.
Struktur umum perangkat
Arus beban dari produk yang digunakan biasanya diukur dari fraksi ampere hingga 20 A atau lebih. Sirkuit relai tersebar luas dalam praktik elektronik.
Perangkat dari berbagai konfigurasi, dirancang untuk pemasangan pada papan sirkuit elektronik atau langsung sebagai perangkat yang dipasang secara terpisah
Desain relay elektromagnetik mengubah fluks magnet yang dihasilkan oleh tegangan AC / DC yang diterapkan menjadi gaya mekanis. Berkat kekuatan mekanik yang diperoleh, grup kontak dikendalikan.
Desain yang paling umum adalah bentuk produk, yang mencakup komponen-komponen berikut:
- koil yang menarik;
- inti baja;
- sasis dasar;
- grup kontak.
Inti baja memiliki bagian yang tetap, disebut rocker, dan bagian yang dapat dilepas pegas, yang disebut jangkar.
Bahkan, jangkar melengkapi sirkuit medan magnet, menutup celah udara antara kumparan listrik stasioner dan jangkar bergerak.
Tata letak detail desain: 1 - pegas peras; 2 - inti logam; 3 - jangkar; 4 - kontak yang biasanya tertutup; 5 - kontak yang biasanya terbuka; 6 - kontak umum; 7 - gulungan kawat tembaga; 8 - rocker
Amature bergerak pada engsel atau berputar bebas di bawah aksi medan magnet yang dihasilkan. Ini menutup kontak listrik yang terpasang pada katup.
Sebagai aturan, pegas kembali yang terletak di antara balok dan jangkar mengembalikan kontak ke posisi awal saat koil relai dihilangkan energi.
Tindakan sistem elektromagnetik relay
Desain klasik sederhana EMF memiliki dua set kontak konduktif listrik.
Berdasarkan ini, dua keadaan grup kontak terwujud:
- Kontak yang terbuka secara normal.
- Kontak yang biasanya tertutup.
Dengan demikian, sepasang kontak diklasifikasikan sebagai biasanya terbuka (TIDAK) atau, dalam keadaan berbeda, biasanya tertutup (NC).
Untuk relai dengan posisi kontak yang biasanya terbuka, keadaan "tertutup" dicapai hanya ketika arus eksitasi melewati koil induktif.
Salah satu dari dua opsi yang mungkin untuk mengatur grup kontak default. Di sini, dalam keadaan de-energized dari kumparan "default", posisi biasanya tertutup (tertutup)
Dalam perwujudan lain, posisi kontak yang biasanya tertutup tetap konstan ketika arus eksitasi tidak ada dalam sirkuit koil. Artinya, kontak saklar kembali ke posisi tertutup normal.
Oleh karena itu, istilah "biasanya terbuka" dan "biasanya tertutup" harus mengacu pada keadaan kontak listrik ketika koil relay di-energized, yaitu, tegangan relai terputus.
Grup kontak relai listrik
Kontak relai biasanya diwakili oleh elemen logam konduktif listrik yang bersentuhan satu sama lain, tutup sirkuit, bertindak serupa dengan sakelar sederhana.
Ketika kontak terbuka, resistensi antara kontak normal yang terbuka diukur dengan nilai tinggi dalam megaohms. Ini menciptakan kondisi sirkuit terbuka ketika aliran arus dalam sirkuit koil dikecualikan.
Grup kontak dari setiap saklar elektromekanis dalam mode terbuka memiliki ketahanan beberapa ratus megaohms. Nilai hambatan ini mungkin sedikit berbeda antar model.
Jika kontak ditutup, hambatan kontak secara teoritis harus nol - hasil dari korsleting.
Namun, kondisi ini tidak selalu diperhatikan. Grup kontak dari setiap relai individu memiliki resistensi kontak tertentu dalam keadaan "tertutup". Perlawanan semacam itu disebut berkelanjutan.
Fitur dari bagian arus beban
Untuk praktik memasang relai elektromagnetik baru, resistansi kontak dari inklusi tercatat kecil, biasanya kurang dari 0,2 ohm.
Alasannya sederhana: ujung-ujungnya baru tetap bersih sejauh ini, tetapi seiring waktu, daya tahan ujungnya pasti akan meningkat.
Misalnya, untuk kontak di bawah arus 10 A, penurunan tegangan akan menjadi 0,2x10 = 2 volt (hukum Ohm). Ternyata jika tegangan suplai yang dipasok ke grup kontak adalah 12 volt, maka tegangan untuk beban akan menjadi 10 volt (12-2).
Ketika ujung kontak logam aus, tidak terlindungi dengan baik dari beban induktif atau kapasitif yang tinggi, kerusakan akibat pengaruh busur listrik menjadi tidak terhindarkan.
Busur listrik di salah satu kontak perangkat switching elektromekanis. Ini adalah salah satu penyebab kerusakan pada grup kontak karena tidak ada tindakan yang tepat.
Busur listrik - memicu kontak - mengarah ke peningkatan resistensi kontak ujung dan, akibatnya, kerusakan fisik.
Jika Anda terus menggunakan relai dalam keadaan ini, tip kontak dapat sepenuhnya kehilangan properti fisik dari kontak tersebut.
Tetapi ada faktor yang lebih serius ketika, sebagai akibat kerusakan busur, kontak-kontak tersebut akhirnya mengelas, menciptakan kondisi korsleting.
Dalam situasi seperti itu, risiko kerusakan pada sirkuit yang dikendalikan oleh EMI tidak dikecualikan.
Jadi, jika resistansi kontak meningkat sebesar 1 ohm dari pengaruh busur listrik, penurunan tegangan pada kontak untuk arus beban yang sama meningkat menjadi 1 × 10 = 10 volt DC.
Di sini, besarnya drop tegangan pada kontak mungkin tidak dapat diterima untuk sirkuit beban, terutama ketika bekerja dengan tegangan catu daya 12-24 V.
Relay Bahan Kontak
Untuk mengurangi pengaruh busur listrik dan resistansi tinggi, ujung kontak relay elektromekanis modern dibuat atau dilapisi dengan berbagai paduan berbasis perak.
Dengan cara ini, dimungkinkan untuk memperpanjang umur grup kontak secara signifikan.
Tip pelat kontak dari perangkat switching elektromekanis. Berikut adalah opsi untuk kiat berlapis perak. Lapisan semacam ini mengurangi faktor kerusakan.
Dalam prakteknya, penggunaan bahan-bahan berikut ini dicatat, dengan mana ujung kelompok kontak relay elektromagnetik (elektromekanis) diproses:
- Ag adalah perak;
- AgCu - perak-tembaga;
- AgCdO - perak-kadmium oksida;
- AGW - perak-tungsten;
- AgNi - perak-nikel;
- AgPd - paladium perak.
Meningkatkan masa kerja ujung grup kontak relai dengan mengurangi jumlah formasi busur listrik dicapai dengan menghubungkan filter kapasitor resistif, juga disebut peredam RC.
Sirkuit elektronik ini terhubung secara paralel dengan grup kontak relai elektromekanis. Puncak tegangan, yang diamati pada saat membuka kontak, dengan solusi ini terlihat pendek dan aman.
Menggunakan peredam RC, dimungkinkan untuk menekan busur listrik yang terbentuk pada ujung kontak.
Desain kontak EMR tipikal
Selain kontak klasik normal terbuka (NO) dan normal tertutup (NC), mekanisme relay switching juga memerlukan klasifikasi berdasarkan tindakan.
Fitur dari pelaksanaan elemen penghubung
Desain relai elektromagnetik dalam perwujudan ini memungkinkan untuk satu atau lebih kontak sakelar yang terpisah.
Seperti inilah bentuk perangkat yang dikonfigurasi secara teknologi untuk SPST - kutub tunggal dan searah. Pilihan lain juga tersedia.
Eksekusi kontak ditandai dengan serangkaian singkatan berikut:
- SPST (Single Pole Single Throw) - unipolar searah;
- SPDT (Single Pole Double Throw) - unipolar bidirectional;
- DPST (Double Pole Single Throw) - bipolar searah;
- DPDT (Double Pole Double Throw) - bipolar bidirectional.
Setiap elemen penghubung tersebut disebut sebagai "tiang". Semua dari mereka dapat dihubungkan atau diatur ulang, sementara secara bersamaan mengaktifkan koil relay.
Seluk beluk dari penggunaan perangkat
Meskipun kesederhanaan desain sakelar elektromagnetik, ada beberapa kehalusan dari praktik menggunakan perangkat ini.
Jadi, para ahli tidak merekomendasikan menghubungkan semua kontak relai secara paralel untuk mengubah sirkuit beban dengan arus tinggi dengan cara ini.
Misalnya, untuk menghubungkan beban 10 A dengan koneksi paralel dua kontak, masing-masing dirancang untuk arus 5 A.
Kehalusan pemasangan ini disebabkan oleh fakta bahwa kontak relai mekanis tidak pernah ditutup atau dibuka pada satu titik waktu.
Akibatnya, salah satu kontak akan kelebihan beban dalam hal apa pun. Dan bahkan dengan mempertimbangkan kelebihan beban jangka pendek, kegagalan prematur perangkat dalam koneksi semacam itu tidak bisa dihindari.
Pengoperasian yang tidak benar, serta menghubungkan relai di luar aturan pemasangan yang ditetapkan, biasanya berakhir dengan hasil ini. Hampir semua konten terbakar di dalam
Produk elektromagnetik dapat digunakan sebagai bagian dari rangkaian listrik atau elektronik dengan konsumsi energi yang rendah sebagai sakelar untuk arus dan voltase yang relatif tinggi.
Namun, sangat disarankan untuk tidak melewati tegangan beban yang berbeda melalui kontak yang berdekatan dari perangkat yang sama.
Misalnya, alihkan voltase AC 220 V dan DC 24 V. Selalu gunakan produk terpisah untuk setiap opsi untuk memastikan keamanan.
Teknik Perlindungan Tegangan Terbalik
Bagian penting dari setiap relai elektromekanis adalah koil. Bagian ini termasuk kategori beban dengan induktansi tinggi, karena memiliki gulungan kawat.
Setiap lilitan kawat memiliki beberapa impedansi yang terdiri dari induktansi L dan resistansi R, sehingga membentuk rangkaian seri LR.
Saat arus mengalir melalui koil, medan magnet luar dibuat. Ketika aliran arus dalam koil berhenti dalam mode "off", fluks magnet (teori transformasi) meningkat dan EMF tegangan balik tinggi (gaya gerak listrik) terjadi.
Nilai yang diinduksi dari tegangan balik ini bisa beberapa kali lebih tinggi dari tegangan switching.
Karenanya, ada risiko kerusakan pada komponen semikonduktor yang terletak di sebelah relai. Misalnya, transistor efek bipolar atau medan yang digunakan untuk memasok tegangan ke koil relay.
Opsi rangkaian, yang karenanya disediakan perlindungan elemen kontrol semikonduktor - transistor bipolar dan medan, sirkuit mikro, mikrokontroler
Salah satu cara untuk mencegah kerusakan pada transistor atau perangkat semikonduktor switching, termasuk mikrokontroler, adalah dengan menghubungkan dioda bias terbalik ke sirkuit koil relay.
Ketika arus yang mengalir melalui koil segera setelah perjalanan menghasilkan ggl kembali yang diinduksi, tegangan balik ini membuka dioda bias balik.
Akumulasi energi dihamburkan melalui semikonduktor, yang mencegah kerusakan pada semikonduktor kontrol - transistor, thyristor, mikrokontroler.
Semikonduktor yang sering dimasukkan dalam sirkuit koil juga disebut:
- dioda roda gila;
- shunt diode;
- membalikkan dioda.
Namun, tidak ada banyak perbedaan di antara unsur-unsurnya. Semuanya menjalankan satu fungsi. Selain menggunakan dioda dengan bias balik, perangkat lain juga digunakan untuk melindungi komponen semikonduktor.
Rantai peredam RC yang sama, varistor oksida logam (MOV), dioda zener.
Menandai perangkat relai elektromagnetik
Penunjukan teknis yang membawa informasi sebagian tentang perangkat biasanya ditunjukkan secara langsung pada sasis perangkat switching elektromagnetik.
Penunjukan ini terlihat seperti singkatan disingkat dan seperangkat numerik.
Setiap perangkat switching elektromekanis secara tradisional diberi label. Pada sasis atau sasis, kira-kira set karakter dan angka yang sama diterapkan, menunjukkan parameter tertentu
Contoh penandaan tubuh relay elektromekanis:
RES32 RF4.500.335-01
Catatan ini didekripsi sebagai berikut: relay elektromagnetik arus rendah, 32 seri, sesuai dengan eksekusi sesuai dengan paspor Federasi Rusia 4.500.335-01.
Namun, sebutan seperti itu jarang terjadi. Opsi yang disingkat lebih umum tanpa indikasi eksplisit dari GOST:
RES 32 335-01
Juga, bukan sasis (pada kasing) perangkat adalah tanggal produksi dan nomor batch. Untuk informasi lebih lanjut, lihat lembar data produk. Setiap perangkat atau batch dilengkapi dengan paspor.
Video tersebut secara populer berbicara tentang cara kerja peralihan elektromekanis. Kehalusan struktur, fitur koneksi, dan detail lainnya dengan jelas dicatat:
Relay elektromekanis telah digunakan sebagai komponen elektronik selama beberapa waktu. Namun, perangkat switching jenis ini dapat dianggap usang. Perangkat mekanik semakin banyak digantikan oleh perangkat yang lebih modern - murni elektronik. Salah satu contohnya adalah solid state relay.
Anda memiliki pertanyaan, menemukan bug, atau memiliki fakta menarik tentang topik yang dapat Anda bagikan dengan pengunjung situs kami? Silakan tinggalkan komentar Anda, ajukan pertanyaan, bagikan pengalaman Anda di blok kontak di bawah artikel.