Nguyên lý hoạt động và các loại rơle điện

Một thiết bị đặc biệt được sử dụng cho các mạng điện trong nước và công nghiệp, điều khiển ICE và chiếu sáng. Rơle là một máy cắt loại điện từ hoặc điện với xung cơ, điện tử hoặc điện. Hiểu các nguyên tắc hoạt động và tính năng thiết kế của thiết bị sẽ giúp giải quyết độc lập một số vấn đề trong kỹ thuật điện.

Lịch sử sáng tạo

Rơle đầu tiên

Một số nguồn tin cho biết nhà khoa học người Nga P. Schilling (1830-1832) đã cài đặt rơle như một yếu tố chuông trên điện báo. Có một ý kiến ​​khác cho rằng quyền tác giả của cơ quan quản lý J. Henry. Nhà vật lý người Mỹ đã tạo ra một thiết bị loại tiếp xúc với nguyên lý hoạt động điện từ vào năm 1835.

Nếu chúng ta xem xét ý nghĩa của từ này, thì Rơle tiếp sức từ tiếng Pháp có nghĩa là vượt qua dùi cui trong các cuộc thi hoặc thay thế ngựa bài. Lần đầu tiên, bộ điều chỉnh như một yếu tố độc lập đã được đề cập bởi S. Morse, người đã tạo ra điện báo.

Lý thuyết về các thiết bị kiểu rơle bắt đầu phát triển vào năm 1925-1930, nhưng sau năm 1936-1938. V. Shestakov, A. Nakashima và K. Shannon đã sử dụng logic toán học để giải quyết vấn đề chuyển tiếp, cơ sở lý thuyết đã bắt đầu.

Tại hội nghị quốc tế, các vấn đề về ý nghĩa lý thuyết của công tắc rơle, máy trạng thái hữu hạn, đã nhiều lần được nêu ra. Cuộc tham vấn đầu tiên được tổ chức vào năm 1957 tại Hoa Kỳ, lần thứ hai - tại Liên Xô (1962).

Tính năng chuyển tiếp

Phần tử chuyển tiếp được hiểu là một tập hợp các nút và kết nối, khi hoạt động trên đầu vào, thay đổi ở dạng nhảy. Vì lý do này, để mô tả các yếu tố, tiêu chí được sử dụng để tác động đến đầu ra và đầu vào:

  • Hoạt động - ở đầu vào, hiệu ứng là tối thiểu, nó phát triển chậm, dẫn đến thay đổi trạng thái của phần tử và ảnh hưởng đồng thời lên đầu ra.
  • Phát hành - giảm hành động đầu vào tối thiểu để phần tử trở về trạng thái ban đầu.
  • Trả về - một tham số xác định tác động tối đa trong trường hợp tăng trong đó nút chuyển tiếp trở về trạng thái ban đầu.
  • Hiệu suất - phụ thuộc vào tỷ lệ thời gian đáp ứng với thời gian trả lại hoặc phát hành.

Rơle điện đề cập đến một yếu tố có loại hành động phụ thuộc vào dòng điện hoặc độ dẫn.

Nguyên lý hoạt động của công tắc

Nguyên lý hoạt động của rơle

Rơle - một thiết bị chuyển mạch kết nối hoặc ngắt kết nối mạch khi các tham số hiện tại dao động. Thiết bị được kích hoạt khi đạt đến giới hạn giá trị của các điều kiện (điện áp hoặc dòng điện), đóng hoặc ngắt dòng.

Để hiểu nguyên tắc hoạt động của rơle, cần phải làm rõ các bộ phận cấu thành của nó. Thiết kế của thiết bị bao gồm một cuộn cảm, phần ứng và kênh chuyển đổi. Khi được kết nối với một mạch trong cuộn cảm có dây từ hóa, EMF tự cảm ứng xảy ra, tức là trễ pha sau điện áp. Trong quá trình cung cấp dòng điện cho cuộn dây, phần tử thu hút phần ứng có các tiếp điểm, đóng mạch.

Thiết bị có hai loại mạch:

  • có thể kiểm soát - đóng cửa với một neo tại thời điểm hoạt động;
  • điều khiển - thông qua nó, dòng điện chạy đến cuộn dây.

Dòng điện cao trong mạch điều khiển được điều khiển bằng khớp nối điều khiển dòng điện thấp.

Thiết bị chuyển tiếp điện từ được kích hoạt theo nguyên tắc trễ - kích hoạt một thời gian sau khi nhận được xung hiện tại. Dòng điện trong cuộn dây phát triển giống như vòng lặp, đạt giá trị cần thiết.Do độ trễ, thiết bị chuyển tiếp không được sử dụng cho thiết bị tốc độ cao.

Các tiếp điểm điều khiển và điều khiển, điện áp cho phép và các thông số hiện tại được chỉ định trên vỏ.

Thông số độ nhạy

Đặc tính đáp ứng của rơle điện trở tối thiểu

Độ nhạy - nguyên lý hoạt động của rơle, trong đó thiết bị phản ứng ngay cả với những sai lệch nhỏ của các chỉ số và nhanh chóng trở lại chế độ tiêu chuẩn.

Các mô hình có độ nhạy cao nhận biết các chỉ số dưới 10 mW, các mô hình bình thường từ 1 đến 5 W, các mô hình có độ nhạy thấp từ 10 đến 20 W.

Các loại rơle

Để giải quyết các vấn đề thực tế, các loại rơle được sử dụng khác nhau về đặc điểm của hành động, bật và sự hiện diện của bảo vệ.

Theo nguyên tắc làm việc

Rơle

Những loại rơle này bao gồm:

  • Điện từ - mô hình của loại cơ điện, hoạt động từ từ trường của dòng điện cuộn dây tác dụng lên phần ứng. Một công tắc điện từ là trung tính với một phản ứng với các tham số hiện tại và được phân cực với một phản ứng với cường độ và cực tính hiện tại.
  • Điện tử - sẽ làm việc dưới tải nặng. Thiết kế được đại diện bởi các yếu tố bán dẫn để cung cấp và tắt điện áp.
  • Công tắc sậy - được chế tạo dưới dạng hình trụ với chân không hoặc chứa đầy cuộn dây khí trơ. Công tắc sậy được đặt ở trung tâm của nam châm hoặc tiếp xúc với trường. Sự đa dạng này được kích hoạt bằng cách áp dụng dòng điện cho cuộn dây. Sau khi hình thành từ thông và từ hóa của lò xo, các tiếp điểm đóng lại.
  • Nhiệt điện - hoạt động trên cơ sở chênh lệch hệ số giãn nở khi gia nhiệt các tấm lưỡng kim. Loại gán chuyển tiếp được xác định bởi số lượng pha mạng.

Các mô hình nhiệt điện phù hợp cho sản xuất hoặc như một động cơ điện.

Theo loại bao gồm các yếu tố cảm biến

Rơle trung gian RP-18-54 220 V DC

Có sửa đổi:

  • Chính - kết nối với mạch của phần tử. Chúng có thể được sử dụng mà không cần đo máy biến áp, dây cáp, nguồn dòng điện nhanh.
  • Thứ cấp - được kết nối thông qua các máy biến áp với phản ứng với sự dao động của dòng điện và điện áp.
  • Trung gian - được đặt làm thiết bị phụ trợ, khuếch đại hoặc biến đổi tín hiệu của các mô hình thứ cấp.

Loại phần tử cảm biến phụ thuộc vào thiết bị chuyển tiếp. Nó có thể là một nam châm điện, từ tính, cảm ứng, hệ thống điện động lực.

Theo phương pháp tiếp xúc

Tùy thuộc vào cách thức bộ truyền động hoạt động trên một chỉ báo được kiểm soát, có các thiết bị:

  • hành động trực tiếp - bộ truyền động tác động trực tiếp lên mạch điều khiển;
  • hành động gián tiếp - các thiết bị phụ trợ được sử dụng để ảnh hưởng đến mạch.

Là một yếu tố kích hoạt của các thiết bị cơ điện, một hệ thống tiếp xúc hoạt động được sử dụng.

Thiết bị bảo vệ

Rơle chậm trễ tải kỹ thuật số

Tự động hóa được kích hoạt bởi sự dao động về điện trở, năng lượng và điện áp. Có các rơle của các loại sau:

  • bảo vệ dòng tối đa - MTZ được kích hoạt khi dòng điện đạt đến giới hạn đã đặt;
  • bảo vệ định hướng - ngoài hiện tại, kiểm soát năng lượng được thực hiện;
  • bảo vệ vi sai - thiết bị đáp ứng khi điện áp của thiết bị thay đổi mạnh hoặc gặp trục trặc trong chính mạng;
  • thiết bị từ xa - bảo vệ được thực hiện ở tần số chuẩn và cao khi phát hiện sự giảm điện trở hoặc đoản mạch;
  • thiết bị pha vi sai - Các pha điều khiển DFZ từ hai đầu của đường dây điện.

Trong điều kiện trong nước, việc sử dụng các thiết bị MTZ thuộc loại điện từ được cho phép.

Chỉ định về đề án

Biểu tượng chuyển tiếp trên sơ đồ

Trình phân loại quốc tế cho phép bạn sửa chữa hoặc xây dựng thiết bị. Đề án được phân biệt bằng các đánh dấu chữ và số:

  • một hình chữ nhật với các đường ngang ở hai bên, được đánh dấu bằng các chữ cái A và A1 - cuộn dây của điện từ có dây dẫn; đôi khi được ký hiệu bằng chữ K;
  • chuyển đổi danh bạ - danh bạ ổn định;
  • một hình chữ nhật có một chấm đậm trên một chân tiếp xúc hoặc chữ P bên trong hình là một sửa đổi phân cực;
  • hình chữ nhật với hai đường nghiêng - sự hiện diện của hai cuộn dây.

Chỉ định loại của rơle hộ gia đình cũng chỉ ra loại tiếp điểm, tính năng mở và sự hiện diện của tự đặt lại.

Khu vực sử dụng

Rơle thời gian tiết kiệm năng lượng

Thiết bị liên lạc được sử dụng để:

  • điều khiển hệ thống điện - bạn có thể đặt một dòng điện không đổi, dòng điện xoay chiều hoặc bộ ổn định bảo vệ;
  • ngăn chặn ảnh hưởng của sụt áp trên các nút của thiết bị gia dụng - công tắc tạo ra một kiểu giao tiếp ổn định;
  • hoạt động liên tục của thiết bị công nghiệp và sản xuất;
  • tự động hóa các thiết bị điện được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày;
  • đạt được tín hiệu điều khiển trong các mạch.

Thiết bị đóng cắt được cấu hình bởi nhà sản xuất để nó có thể hoạt động trong một số tình huống nhất định.

Yêu cầu ổn định

Sơ đồ vận hành rơle thời gian

Bất kể phương pháp tiếp xúc, bao gồm và sự hiện diện của bảo vệ, các đặc điểm kỹ thuật sau đây cần được xem xét khi lựa chọn:

  • thời gian đáp ứng - khoảng thời gian từ khi nhận được tín hiệu điều khiển ở đầu vào cho đến khi nó ảnh hưởng đến các tham số mạng;
  • chuyển đổi năng lượng - giới hạn năng lượng cho phép cho thiết bị hoặc mạng;
  • công suất phản hồi - chỉ báo tối thiểu mà thiết bị sẽ bắt đầu hoạt động;
  • thiết lập - một tham số biến cho biết giá trị của dòng điện bị vấp.

Mô hình của các nhà sản xuất hiện đại có kiểu thiết kế đơn giản hoặc được trang bị bộ vi xử lý, hệ thống điều khiển, cảm biến.

Quan sát các yêu cầu lựa chọn và biết phạm vi của rơle, có thể dễ dàng đảm bảo hoạt động liên tục của nguồn cung cấp trong các điều kiện của điện áp và dao động điện.

Sưởi

Thông gió

Thoát nước