Cihaz ve röle uygulama örnekleri, bir röle nasıl seçilir ve doğru bağlanır

Cihazın açılması, cihazın ağda açılması veya kapatılmasıdır. Bunu yapmak için ayırıcılar, anahtarlar, devre kesiciler, röleler, kontaktörler, yol vericiler kullanın. Son üçü (röleler, kontaktör ve manyetik starter) yapı bakımından benzerdir, ancak farklı yük kapasiteleri için tasarlanmıştır. Bunlar elektromekanik anahtarlama cihazlarıdır. Yeni başlayanların genellikle aşağıdaki gibi soruları vardır:

• “Rölenin neden bu kadar çok kontağı var?”;

• “Benzer bir pin düzenlemesi yoksa röle nasıl değiştirilir?”;

• Msgstr "Bir röle nasıl seçilir?".

Makalede tüm bu soruları cevaplamaya çalışacağım.

Aktarma ne içindir?

Yükü açmak için, sonuçlarına voltaj uygulamanız gerekir, farklı sayıda faz ve kutup ile sabit ve değişken olabilir.

Gerilim çeşitli şekillerde uygulanabilir:

• Fişli bağlantı (fişi prize veya fişi prize takın);

• Ayırıcı (örneğin odadaki ışığı nasıl açarsınız);

• Röle, kontaktör, starter veya yarı iletken anahtarlama cihazı ile.

İlk iki yöntem hem maksimum anahtarlama gücü hem de bağlantı noktasının yeri ile sınırlıdır. Işığı veya cihazı aynı anda bir anahtar veya otomat ile açarsanız ve yan yana bulunurlarsa bu kullanışlıdır.

Örneğin, bir durum vereceğim, örneğin su deposu (kazan) - bu oldukça güçlü bir yüktür (1-3 kW veya daha fazla). Koridorda elektrik güç girişi ve santralde otomatik bir kazan anahtarı var, o zaman 2,5 metrekarelik bir kesite sahip bir kablo uzatmanız gerekiyor. mm. 3-5 metre. Ve eğer uzun bir mesafeye böyle bir yük eklemeniz gerekiyorsa?

Uzaktan kumanda için aynı ayırıcıyı kullanabilirsiniz, ancak mesafe ne kadar büyük olursa, kablonun direnci o kadar büyük olacaktır, bu da büyük bir kesite sahip kablolar kullanmanız gerektiği anlamına gelir ve bu pahalıdır. Evet ve kablo koparsa, cihazı doğrudan yerinde açmak imkansızdır.

Bunu yapmak için, doğrudan yükün yakınına kurulmuş bir röle kullanabilir ve uzaktan açabilirsiniz. Bunun için kalın bir kabloya ihtiyacınız yoktur, çünkü kontrol sinyali genellikle birimlerden on watt'a kadar, birkaç kilovatlık bir yük açılabilir.

Anahtarlar ve ayırıcılar - yükü manuel olarak açmak için gerekli, otomatik olarak kontrol etmek için röleler veya yarı iletken cihazlar kullanmanız gerekir.

Rölenin kapsamları:

• Elektrik tesisatları için koruma şemaları. Düşük ve yüksek gerilimlere karşı koruma enerjisinin otomatik girişi için Akım röleleri - akım korumalarını tetiklemek, elektrikli makinelerin çalıştırılmasına izin vermek vb. İçin;

• Otomasyon;

• Enstrümantasyon ve otomasyon;

• Güvenlik sistemleri;

• Uzaktan dahil etmek için.

Röle nasıl çalışır?

Bir elektromanyetik röle bir bobin, bir armatür ve bir dizi kontaktan oluşur. Kişi grubu farklı olabilir, örneğin:

• Bir çift kontaklı röleler;

• İki çift kontakla (normalde kapalı - NC ve normalde açık - NO);

• Birkaç grupla (yükü birbirinden bağımsız olarak kontrol etmek için).

Bobin, farklı doğru ve alternatif akım değerleri için tasarlanabilir, bobini kontrol etmek için ek bir kaynak kullanmamak için devrenizi seçebilirsiniz. Kontaklar hem doğru hem de alternatif akımı değiştirebilir, akım ve voltaj genellikle röle kapağında gösterilir.

Yük gücü, tasarımından dolayı cihazın anahtarlama yeteneğine bağlıdır, güçlü bir dirençli ve endüktif yükü, örneğin bir elektrik motorunu kontrol etmek için güçlü elektromanyetik anahtarlama cihazlarında bir ark odası bulunur.

Röle manyetik alana dayanır. Bobine bir akım verildiğinde, manyetik alanın kuvvet çizgileri çekirdeğine nüfuz eder. Ankraj, mıknatıslanmış ve bobinin çekirdeğine çekilen malzemeden yapılmıştır. Temas bakır plastik ve esnek eyeliner (tel) çapa yerleştirilebilir, daha sonra çapa enerji verilir ve bakır temas noktaları ile sabit temasa voltaj uygulanır.

Voltaj bobine bağlanır, manyetik alan armatürü çeker, kontakları kapatır veya açar. Voltaj kaybolduğunda, bir geri dönüş yayı ile armatür normale döner.

Örneğin, çapa hareketli bir kontağı ittiğinde ve normalden aktife geçtiğinde başka tasarımlar olabilir, bu aşağıdaki resimde gösterilmiştir.

Alt satır: Röle, kontaklar boyunca büyük bir akımı kontrol etmek için bobin boyunca küçük bir akım sağlar. Kontrolün ve anahtarlamalı (kontaklar aracılığıyla) voltajın büyüklüğü farklı olabilir ve birbirine bağlı değildir. Bu şekilde galvanik olarak yalıtılmış yük kontrolü elde ederiz. Bu, yarı iletkenlere göre önemli bir avantaj sağlar. Gerçek şu ki, transistör veya tristörün kendisi galvanik olarak izole edilmemiştir, ayrıca doğrudan bağlıdır.

Temel akımlar, bir tristörde bir yayıcı-toplayıcı devre yoluyla anahtarlanan akımın bir parçasıdır, prensipte durum benzerdir. PN eklemi hasar görürse, anahtarlanmış devrenin gerilimi kontrol devresine gidebilir, eğer bir düğme ise, sorun olmaz ve eğer bir mikro devre veya mikrodenetleyici - büyük olasılıkla başarısız olurlar, bu nedenle bir optokuplör veya bir transformatör ile ek galvanik izolasyon gerçekleştirilir. Ve daha fazla ayrıntı - daha az güvenilirlik.

Röle Avantajları:

• tasarımın sadeliği;

• sürdürülebilirlik. çoğu röleyi denetleyebilir, örneğin kontakları kurumdan temizleyebilirsiniz ve tekrar çalışır ve belirli bir el becerisi ile, bobini değiştirebilir veya giden kontaklardan çıkarlarsa sonuçlarını lehimleyebilirsiniz;

• güç devresi ve kontrol devresinin tam galvanik izolasyonu;

• düşük temas direnci.

Kontakların direnci ne kadar düşük olursa, üzerlerinde daha az voltaj kaybedilir ve daha az ısınır. Elektronik röleler ısı üretir, biraz daha kısaca onlar hakkında konuşacağım.

Rölenin dezavantajları:

• Tasarımın aslında mekanik olması nedeniyle - sınırlı sayıda işlem. Modern röleler için milyonlarca operasyon söz konusu olsa da. Şüpheli an bir kusur.

• tepki hızı. Yarı iletken anahtarlar saniyede milyonlarca kez geçiş yaparken bir elektromanyetik röle saniyenin kesirlerinde açılır. Bu nedenle, anahtarlama ekipmanının seçimine akıllıca yaklaşmak gerekir.

• kontrol voltajından sapma durumunda, röle çınlayabilir, yani. bobin içinden geçen akımın küçük olması, armatürün normal tutulması için ve yüksek hızda açılıp kapanmasını “uyandırır”. Bu, erken bir başarısızlıkla doludur. Aşağıdaki kural izlenir: röleyi kontrol etmek için Schmidt tetikleyici, karşılaştırıcı, mikrodenetleyici vb. Eşik cihazları aracılığıyla bir analog sinyal sağlanmalıdır;

• Tetiklendiğinde tıklar.

Röle özellikleri

Doğru röleyi seçmek için özelliklerini açıklayan bir dizi parametreyi dikkate almanız gerekir:

1. Bobin gerilimi. Bobinine 5 V uygularsanız 12 V'luk bir röle stabil olarak çalışmaz veya hiç açılmaz.

2. Bobinden geçen akım.

3. Kişi grubu sayısı. Röle 1 kanallı olabilir, yani. 1 anahtarlama çifti içerir. Veya belki de 3 kanal, yüke 4 kutup bağlamanızı sağlar (örneğin, üç faz 380V)

4. Kontaklar üzerinden maksimum akım;

5. Maksimum anahtarlama gerilimi. Aynı röle için, doğrudan ve alternatif akımlar için farklıdır, örneğin 220 V AC ve 30 V DC.Bunun nedeni, farklı elektrik devrelerini değiştirirken arkın özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

6. Kurulum yöntemi - terminal blokları, terminaller için terminal, bir tahtaya lehimleme veya DIN ray montajı.

Elektronik röleler

Tetiklendiğinde normal bir elektromanyetik röle tıklanır, bu da bu tür cihazları evlerde kullanmanıza engel olabilir. Elektronik röle veya aynı zamanda katı hal rölesi, bu dezavantajdan yoksun, ama ısı üretir, çünkü anahtar olarak bir transistör (DC rölesi için) veya triyak (AC rölesi için) kullanılır. Yarı iletken anahtara ek olarak, anahtarın istenen kontrol voltajı ile kontrol edilebilmesini sağlamak için elektronik röleye bir elektronik röle takılmıştır.

Böyle bir kontrol rölesi 3 ila 32 arasında sabit bir voltaj kullanır ve 24 ila 380 V arasında alternatif bir voltajı 10 A'ya kadar bir akımla başlatır.

avantajları:

• düşük kontrol akımı tüketimi;

• geçiş yaparken gürültü eksikliği;

• daha büyük bir kaynak (bir milyar veya daha fazla işlem, ve bu elektromanyetik olandan bin kat daha fazladır).

dezavantajları:

• ısınır;

• aşırı ısınmadan yanabilir;

• daha değerli;

• yanarsa işe yaramaz.

Bir röle nasıl bağlanır?

Aşağıdaki resim rölenin ağa ve yüke bağlantısının bir diyagramını göstermektedir. Bir faz güç kontaklarından birine, ikinci bir yüke ve sıfır ikinci bir yük terminaline bağlanır.

Güç ünitesi gidiyor. Kontrol devresi aşağıdaki gibi monte edilir: röle doğru akım tarafından kontrol ediliyorsa, pil veya güç kaynağı gibi bir güç kaynağı bobine bir düğme ile bağlanır. Bir AC rölesini kontrol etmek için devre benzerdir, bobine istenen değerin alternatif voltajı verilir.

Burada kontrol voltajının, akımlarla birlikte yükteki voltaja bağlı olmadığı açıktır. Aşağıda bipolar kontrol ile otomobilin merkezi kilitlenmesinin aktivatörlerinin kontrol devresini görüyorsunuz.

Bir sonraki görev, aktivatörün ileri doğru hareket etmesi için, artı ve eksi solenoidine geri kaydırmak için bağlamanız gerekir - polarite değiştirilmelidir. Bu, 5 kontaklı (normalde kapalı ve normalde açık) iki röle kullanılarak yapılır.

Sol röleye voltaj verildiğinde, artı sağ rölenin normalde kapalı kontakları aracılığıyla aktivatörün alt teline (devreye göre) verilir, aktivatörün üst teli negatif terminale (toprağa) bağlanır.

Voltaj sağ rölenin bobinine uygulandığında ve solun enerjisi kesildiğinde, polarite ters çevrilir: artı, sağ rölenin normalde açık kontağı ile üst kabloya beslenir. Ve sağ rölenin normalde kapalı kontağı ile - aktivatörün alt teli toprağa bağlanır.

Bu özel durumu, bir röle kullanarak sadece yüke giden voltajı açmanın yanı sıra çeşitli bağlantı ve polarite ters şemaları uygulayabileceğinizin bir örneği olarak verdim.

Mikrodenetleyiciye röle bağlama

Mikro yükleyici üzerinden AC yükünü kontrol etmek için bir röle kullanmak uygundur. Ancak küçük bir sorun ortaya çıkar: rölenin akım tüketimi genellikle mikrodenetleyicinin pimi aracılığıyla maksimum akımı aşar. Bunu çözmek için akımı arttırmanız gerekir.

Diyagram bir rölenin 12V bobin ile bağlantısını gösterir. Burada, ters iletkenlik transistörü VT4, bir akım amplifikatörünün rolünü oynar, direnç R'nin akımı taban yoluyla sınırlamak için gereklidir (akım mikrodenetleyicinin piminden maksimum akımdan daha fazla olmayacak şekilde ayarlanır).

Bobin akımını ayarlamak için kolektör devresindeki direnç gereklidir, rölenin tepki akımının değerine göre seçilir, prensipte hariç tutulabilir. Bobine paralel olarak, bir ters diyot VD2 monte edilir - kendi kendine indüksiyon patlamalarının transistörü ve mikrodenetleyicinin çıkışını öldürmemesi gerekir. Diyot ile, patlamalar güç kaynağına doğru gidecek ve manyetik alanın enerjisi çalışmayı durduracaktır.

Arduino ve röleleri

Sevenler için Arduino Hazır röle kalkanları ve ayrı modüller vardır.Mikrodenetleyicinin çıkışlarını güvenceye almak için, belirli modüle bağlı olarak, kontrol sinyalinin optokuplörü uygulanabilir, bu da devrenin güvenilirliğini önemli ölçüde artıracaktır.

Böyle bir modülün şeması:

Rölenin özellikleri hakkında konuştuk ve bu yüzden genellikle ön kapaktaki işaretlerde belirtiliyor. Röle modülünün fotoğrafına dikkat edin:

• 10A 250VAC - 250V'a kadar ve 10 A'ya kadar akımla alternatif voltajın yükünü kontrol edebileceği anlamına gelir;

• 10A 30VDC - doğru akım için, yükteki voltaj 30V'u geçmemelidir.

• SRD-05VDC-SL-C - markalama, her üreticiye bağlıdır. İçinde 05VDC görüyoruz - bu, rölenin bobin üzerinde 5V voltajda çalışacağı anlamına gelir.

Aynı zamanda, röle normalde açık kontaklara sahiptir, sadece 1 hareketli kontak vardır. Arduino bağlantı şeması aşağıda gösterilmiştir.

Sonuç

Röle, her yerde kullanılan klasik bir anahtarlama cihazıdır: Panel panosu endüstriyel atölyelerinde, otomasyonda, ekipman ve insanları korumak, asansör ekipmanlarında belirli bir devreyi seçici olarak bağlamak için kontrol panelleri.

Acemi bir elektrikçi, elektronik mühendisi veya radyo amatörleri için rölelerin nasıl kullanılacağını ve onlarla nasıl devre yapılacağını öğrenmek çok önemlidir, böylece bunları mikro kontrolörler kullanmadan röle algoritmaları uygulayarak işte ve çiftlikte kullanabilirsiniz. Bu boyutu artıracak olmasına rağmen, devrenin güvenilirliğini önemli ölçüde artıracaktır. Sonuçta, güvenilirlik sadece dayanıklılık değil, aynı zamanda güvenilirlik ve sürdürülebilirliktir!