Buitiniams ir pramoniniams elektros tinklams, ICE valdymui ir apšvietimui naudojamas specialus įtaisas. Relė yra elektromagnetinis ar elektrinis smulkintuvas, turintis mechaninį, elektroninį ar elektrinį impulsą. Suprasti įrenginio veikimo principus ir dizaino ypatybes padės savarankiškai išspręsti daugybę elektrotechnikos problemų.
Kūrybos istorija
Kai kurie šaltiniai praneša, kad rusų mokslininkas P. Schillingas (1830–1832) estafetę įrengė kaip skambančią elementą telegrafe. Yra ir kita nuomonė, priskirianti reguliatoriaus J. Henry autorystę. Amerikiečių fizikas sukūrė kontaktinio tipo prietaisą su elektromagnetiniu veikimo principu 1835 m.
Jei atsižvelgsime į žodžio reikšmę, „estafetė“ iš prancūzų kalbos reiškia „pravažiavimą batonu varžybose“ arba „arklių“ pakeitimą. Pirmą kartą reguliatorių kaip savarankišką elementą paminėjo S. Morse'as, sukūręs telegrafą.
Relinio tipo įtaisų teorija pradėjo kurtis 1925–1930 m., Tačiau po to, kai 1936–1938 m. V. Shestakovas, A. Nakashima ir K. Šenonas, spręsdami relės problemą, naudojo matematinę logiką, teorinė bazė gavo pradžią.
Tarptautiniuose simpoziumuose pakartotinai buvo keliamos relinio jungiklio, baigtinių būsenos mašinų, teorinės reikšmės problemos. Pirmosios konsultacijos buvo surengtos 1957 m. JAV, antrosios - SSRS (1962 m.).
Relių ypatybės
Relės elementas suprantamas kaip mazgų ir jungčių rinkinys, kuris, veikdamas įvestį, keičiasi šuolių forma. Dėl šios priežasties elementams apibūdinti naudojami kriterijai, kurie turi įtakos rezultatams ir sąnaudoms:
- Operacija - įvesties metu poveikis yra minimalus, jis auga lėtai, o tai lemia elemento būsenos pasikeitimą ir tuo pačiu poveikį išėjimui.
- Atleidimas - minimalaus įvesties veiksmo sumažinimas, kad elementas grįžtų į pradinę būseną.
- Sugrįžimas - parametras, kuris nustato maksimalų poveikį padidėjimo atveju, kai relės mazgas grįžta į pradinę būseną.
- Našumas - priklauso nuo reakcijos laiko ir grįžimo ar išleidimo laiko santykio.
Elektrinė relė nurodo elementą, kurio veikimo tipas priklauso nuo srovės srauto ar laidumo.
Jungiklio veikimo principas
Relė - perjungimo įtaisas, jungiantis arba atjungiantis grandinės grandinę, kai dabartiniai parametrai svyruoja. Įrenginys įjungiamas pasiekus sąlygų (įtampos ar srovės) vertės ribą, uždarant ar nutraukiant liniją.
Norint suprasti relės veikimo principą, būtina paaiškinti jo sudedamąsias dalis. Įrenginio dizainas apima induktorių, armatūrą ir perjungimo kanalus. Prijungus prie induktorių grandinės su įmagnetinta viela, atsiranda savaiminis indukcijos EMF, t. fazė atsilieka nuo įtampos. Tiekiant srovę į ritę, elementas pritraukia armatūrą su kontaktais, kuris uždaro grandinę.
Įrenginyje yra dviejų tipų grandinės:
- kontroliuojamas - operacijos metu uždaromas su inkaru;
- valdymas - per ją srovė teka į ritę.
Didelės srovės valdymo grandinėje valdomos žemos srovės valdymo jungtimi.
Elektromagnetinės relės įtaisas suveikia histerezės principu - įjungimas praėjus kuriam laikui po srovės impulso gavimo. Srovė ritėje didėja kaip kilpa ir pasiekia reikiamą vertę.Dėl histerezės reliniai įtaisai nenaudojami greitajai įrangai.
Valdomi ir valdomi kontaktai, leistina įtampa ir srovės parametrai nurodyti ant korpuso.
Jautrumo parametrai
Jautrumas - relės veikimo principas, kai įrenginys reaguoja net į nedidelius indikatorių nukrypimus ir greitai grįžta į standartinį režimą.
Labai jautrūs modeliai suvokia mažesnius kaip 10 mW rodiklius, normalūs - nuo 1 iki 5 W, žemo jautrumo - nuo 10 iki 20 W.
Relių įvairovė
Praktinėms problemoms spręsti naudojami relių tipai, kurie skiriasi veiksmo savybėmis, įjungimu ir apsauga.
Pagal darbo principą
Šie relių tipai apima:
- Elektromagnetiniai - elektromechaninio tipo modeliai, veikiantys nuo apvijos srovės, veikiančios armatūrą, magnetinio lauko. Elektromagnetinis jungiklis yra neutralus, reaguodamas į srovės parametrus, ir poliarizuotas, reaguodamas į srovės dydį ir poliškumą.
- Elektroninis - veiks esant didelėms apkrovoms. Konstrukciją vaizduoja puslaidininkiniai elementai, skirti tiekti ir išjungti įtampą.
- Nendriniai jungikliai - yra cilindro su vakuumu pavidalu arba užpildyti inertinių dujų ritė. Nendrinis jungiklis yra magneto centre arba yra veikiamas lauko. Ši įvairovė įjungiama apvijai naudojant srovę. Susiformavus magnetiniam srautui ir įmagnetinus spyruokles, kontaktai užsidaro.
- Elektroterminė - veikia pagal plėtimosi koeficiento skirtumą kaitinant bimetalines plokštes. Relės priskyrimo tipą lemia tinklo fazių skaičius.
Elektroterminiai modeliai yra tinkami gaminti arba naudoti kaip elektros variklį.
Pagal jutimo elemento įtraukimo tipą
Yra modifikacijų:
- Pirminis - prijungtas prie elemento grandinės. Jie gali būti naudojami be matavimo transformatorių, laidų, greitų srovių šaltinių.
- Antrinis - prijungtas per transformatorius, reaguojant į srovės ir įtampos svyravimus.
- Tarpiniai - dedami kaip pagalbiniai įtaisai, sustiprinantys ar transformuojantys antrinių modelių signalus.
Jutiklio elemento tipas priklauso nuo relės prietaiso. Tai gali būti elektromagnetas, magnetoelektrinė, indukcinė, elektrodinaminė sistema.
Poveikio metodu
Priklausomai nuo to, kaip pavara veikia kontroliuojamą indikatorių, yra prietaisų:
- tiesioginis veiksmas - pavara tiesiogiai veikia valdymo grandinę;
- netiesioginis veiksmas - norint paveikti grandinę naudojami pagalbiniai įtaisai.
Kaip elektromechaninių įtaisų įjungiamasis elementas naudojamas aktyviojo kontakto sistema.
Apsauginiai įtaisai
Automatizavimą skatina atsparumo, galios ir įtampos svyravimai. Yra šių tipų relės:
- maksimali srovės apsauga - MTZ suveikia, kai srovė pasiekia nustatytą ribą;
- kryptinė apsauga - be srovės, vykdoma galios kontrolė;
- diferencinė apsauga - prietaisai reaguoja, kai staigiai kinta įrangos įtampa arba pati gedimai pačiame tinkle;
- nuotoliniai įrenginiai - apsauga nustatoma standartiniu ir aukštu dažniu, kai nustatomas atsparumo sumažėjimas arba trumpasis jungimas;
- diferencinių fazių įtaisai - DFZ valdymo fazės iš dviejų maitinimo linijos galų.
Buitinėmis sąlygomis leidžiama naudoti elektromagnetinio tipo MTZ įtaisus.
Pavadinimas schemomis
Tarptautinis klasifikatorius leidžia taisyti ar konstruoti įrangą. Schema išsiskiria raidiniais skaitmenimis:
- stačiakampis su horizontaliomis linijomis šonuose, pažymėtas raidėmis A ir A1 - solenoido ritė su maitinimo laidais; kartais žymimas raide K;
- jungiklio kontaktai - stabilizatoriaus kontaktai;
- stačiakampis su paryškintu tašku ant vieno kontaktinio kaiščio arba raidė P figūros viduje yra poliarizuota modifikacija;
- stačiakampis su dviem pasvirusiomis linijomis - dviejų apvijų buvimas.
Buitinių relių tipo žymėjimai taip pat nurodo kontaktų tipą, atidarymo ypatybes ir savaiminio atstatymo buvimą.
Naudojimo sritys
Kontaktinis įrenginys naudojamas:
- elektros sistemos valdymas - galite įdėti nuolatinės srovės, kintamos srovės arba apsaugos stabilizatorių;
- užkirsti kelią įtampos kritimų įtakai buitinių prietaisų mazguose - jungiklis sukuria stabilų ryšio tipą;
- nenutrūkstamą pramoninės ir gamybinės įrangos darbą;
- kasdieniniame gyvenime naudojamų elektrinių prietaisų automatizavimas;
- įgyti valdymo signalus grandinėse.
Skirstyklą sukonfigūravo gamintojas, kad jis galėtų veikti tam tikrose situacijose.
Stabilizatoriaus reikalavimai
Nepriklausomai nuo poveikio, įtraukimo ir apsaugos būdo, renkantis reikia atsižvelgti į šias technines charakteristikas:
- reakcijos laikas - laikotarpis nuo valdymo signalo gavimo įvestyje iki momento, kai jis paveikia tinklo parametrus;
- perjungimo galia - leistina įrangos ar tinklo galios riba;
- reakcijos galia - minimalus indikatorius, kuriuo prietaisas pradės veikti;
- nustatymas - kintamas parametras, nurodantis išjungimo srovės vertę.
Šiuolaikinių gamintojų modeliai turi paprastą konstrukcijos tipą arba yra aprūpinti mikroprocesoriais, valdymo sistemomis, jutikliais.
Stebint atrankos reikalavimus ir žinant relės apimtį, lengva užtikrinti nenutrūkstamą maitinimo šaltinio veikimą įtampos ir galios svyravimo sąlygomis.
