Relee on elektriliselt juhitav lüliti, mida kasutatakse kõrgepinge või suure voolu juhtimiseks väikese signaali abil. See tagab elektrilise isolatsiooni juht- ja koormusahelate vahel, parandades ohutust ja töökindlust. Releed kasutatakse elektrisüsteemides, masinates, sõidukites ja automaatikas. Selles artiklis selgitatakse üksikasjalikult, kuidas releed töötavad, nende osad, tüübid, hinnangud, rakendused, tõrked ja disaininõuanded.
Relee ülevaade
Relee on elektriliselt juhitav lüliti, mis on loodud selleks, et võimaldada väikesel väikese võimsusega voolul juhtida palju suuremat voolu, muutes selle tänapäevaste elektri- ja elektroonikaahelate põhikomponendiks. See võimalus on vajalik rakendustes, kus kõrgepinge- või kõrgvooluseadmete otsene juhtimine võib kujutada endast ohutusriske või vähendada tõhusust. Isoleerides juhtpoole toite poolest, kaitsevad releed tundlikke väikese võimsusega vooluahelaid pingetõusude, liigpingete ja muude potentsiaalselt kahjulike elektripingete eest. Lisaks ohutusele võimaldavad releed automatiseerimist, võimaldades kontrolleritel, mikrokontrolleritel ja anduritel usaldusväärselt juhtida raskeid koormusi, nagu mootorid, valgustussüsteemid, HVAC-seadmed ja tööstusmasinad.
Relee funktsioonid
Relee on teatud tüüpi lüliti, mis kasutab elektrit teiste elektriahelate juhtimiseks. Relee sees on traadimähis. Kui elekter voolab läbi mähise, tekitab see magnetvälja. See magnetväli tõmbab väikese metalltüki, mida nimetatakse armatuuriks, mis liigub ja muudab kontaktide asendit. Kontaktid on kas suletud, et elekter läbi pääseks, või avatud voolu peatamiseks.
Protsess toimib etappide kaupa:
• Mähis saab elektrit - moodustub magnetväli.
• Armatuur liigub - kontaktid lülituvad sisse või välja.
• Mähis lülitub välja - vedru viib armatuuri tagasi algasendisse.
Relee komponendid
Relee on elektriline lüliti, mis kasutab töötamiseks elektromagnetit. Peamine induktiivne osa on Coil & Core, mis tekitab magnetjõu, kui elektrivool tekitab magnetvälja. Seda komplekti kaitseb sageli a Korpus.
Mehaaniline lülitusmehhanism sisaldab armatuuri, mis liigub vastusena magnetjõule ja tagab tööks mehaanilise eelpinge. Vedru töötab selle nimel, et taastada armatuur algasendisse, kui magnetväli eemaldatakse; See vedru on juhtivuse tagamiseks sageli valmistatud hõbedasulamist.
Elektriline lülitustoiming toimub kontaktidel: liikuvat kontakti liigutab armatuur füüsiliselt vooluahelate ühendamiseks või lahtiühendamiseks, samas kui fikseeritud kontaktid (NO/NC) tähistavad relee tavaliselt avatud (NO) või tavaliselt suletud (NC) olekut, määrates vooluahela vaikeühenduse.
Relee mähise spetsifikatsioonid
| Parameeter | Mida see tähendab | Näide (5 V relee) |
|---|---|---|
| Mähise takistus | Mähise takistus, mis arvutatakse pinge jagamisel vooluga. | R = 5V ÷ 0,07A = 71Ω |
| Mähise võimsus | Mähise kasutatava elektrienergia hulk, arvutatuna pinge korda vooluga. | P = 5V × 0,07A = 0,35W |
| Sissetõmbepinge | Pinge, mille juures relee hakkab sisse lülituma. Tavaliselt umbes 75–80% nimipingest. | 3,8–4 V |
| Väljalangemise pinge | Pinge, millest allpool relee lülitub välja. Tavaliselt umbes 10–30% nimipingest. | 1–1,5 V |
Relee kontakti ümberlülitamine
Vahelduvvoolu lülitamine
Vahelduvvoolu koormuste vahetamisel läbib vool loomulikult nulli igas vahelduvvoolu tsüklis. See aitab peatada elektrikaared, mis võivad tekkida kontaktide avanemisel, muutes vahelduvvoolu lülitamise lihtsamaks ja kahjustades relee kontakte vähem.
DC lülitus
DC on konstantne ja ei läbi nulli. See muudab kontaktide avanemisel kaare moodustumise tõenäolisemaks. Need kaared võivad kontakte kahjustada või keevitada, seega tuleb alalisvoolukoormusega releede kasutamisel olla eriti ettevaatlik.
Kaare vältimise meetodid
• Flyback dioodid: tavaliselt kasutatakse alalisvoolukoormuste jaoks voolu ohutuks ümbersuunamiseks.
• RC summutajad: Kasutatakse nii vahelduv- kui ka alalisvoolu jaoks, et piirata pingehüppeid.
• Metalloksiidi varistorid (MOV): summutavad kõrgepinge siirded ja kaitsevad kontakte.
Levinud releetüübid ja nende rakendused
| Relee tüüp | Eelised | Tüüpilised rakendused |
|---|---|---|
| Elektromehaaniline relee (EMR) | Kulutõhus, tagab selge elektrilise isolatsiooni juhtimis- ja koormusahelate vahel | Kasutatakse tööstuslikes juhtimisseadmetes, kodumasinates ja autosüsteemides |
| Pilliroo relee | Kiire lülituskiirus, kompaktne suurus, kaitseks suletud ja sobib nõrkvoolusignaalide jaoks | Kasutatakse tavaliselt sideseadmetes, katseseadmetes ja signaali suunamise süsteemides |
| Pooljuhtrelee (SSR) | Liikuvate osade puudumine, vaikne töö, suur lülituskiirus ja pikk eluiga | Parim automaatika, küttesüsteemide ja rakenduste jaoks, mis vajavad sagedast ümberlülitamist |
| Lukustav relee | Säilitab oma asendi ka pärast voolu väljalülitamist, energiasäästlik | Kasutatakse mäluahelates, akutoitel süsteemides ja kaugjuhtimisseadmetes |
Kumb on parem?
Igat tüüpi releed sobivad kõige paremini konkreetsetes olukordades, olenevalt vooluringi nõuetest. Elektromehaanilised releed on lihtsad ja taskukohased, mistõttu on need kasulikud paljude põhiliste juhtimissüsteemide jaoks. Pilliroo releed on paremad, kui on vaja kiiret reageerimist ja nõrkvoolu tööd, kuna need lülituvad kiiresti ja on kaitseks suletud.
Pooljuhtreleed on tuntud oma vaikse ja tõhusa jõudluse poolest, kuna neil pole liikuvaid osi, mistõttu sobivad need vooluringidele, mis vajavad sagedast ümberlülitamist. Lukustavad releed aitavad säästa energiat, kuna need võivad püsida ühes asendis ilma pidevat energiat kasutamata.
Relee rikked ja nende lahendused
| Tavaline rike | Põhjus | Parandus / ennetav meede |
|---|---|---|
| Kontakt täppide moodustamine või keevitamine | Tekib siis, kui liigne vool või kaar kahjustab relee kontakte | Kasutage õige koormuse jaoks määratud kontakte ja lisage kaare summutusseadmed, nagu snubber-ahelad |
| Mähise läbipõlemine | Juhtub, kui mähis puutub kokku kõrgema pinge või pideva liigvooluga | Töötage mähise nimipinge piires ja kasutage liigpinge piiramiseks kaitsekomponente |
| Võtke ühendust Bounce või Chatter | Vibratsiooni, halva paigalduse või mähise nõrga magnetjõu tagajärg | Tagage kindel relee kinnitus, õige mähise ajami pinge ja kvaliteetne relee disain |
| Oksüdatsioon või korrosioon | Põhjustatud niiskusest, tolmust või kokkupuutest karmi keskkonnaga | Kasutage nõrkvoolusignaalide jaoks suletud releed või kullatud kontaktidega releed |
Releede erinevad rakendused
• Esituled ja udutuled
• Starteri mootori juhtimine
• Mootori starterid
• Konveierilindi juhtimine
• Nutikas valgustuse juhtimine
• Seadme ümberlülitamine
• Ülevoolukaitse
• Maandusrikke kaitse
• Liini vahetamine
• Signaali marsruutimine
• Kõlarite kaitseahelad
• Külmikud (kompressori relee)
•Pesumasinad
Järeldus
Releed on elektriahelate ohutuks ja usaldusväärseks juhtimiseks põhilised. Nende võime signaale isoleerida, käsitleda erinevaid koormusi ja toetada automatiseerimist muudab need kasulikuks paljudes süsteemides. Õige valiku, õige juhtmestiku ja heade disainitavade korral pakuvad releed pikka kasutusiga ja stabiilset jõudlust. Ohutute ja tõhusate vooluahelate ehitamiseks on vaja mõista nende toimimist ja spetsifikatsioone.
Korduma kippuvad küsimused [KKK]
1. küsimus. Mis on relee kontaktmaterjal?
See on releekontaktidel kasutatav metall, näiteks hõbe, kuld või volfram. See mõjutab juhtivust, vastupidavust kaare tekkimisele ja kokkupuute eluiga.
2. kvartal. Mis on relee hüsterees?
See on erinevus pinge vahel, mis lülitab relee sisse (sissetõmbe) ja pinge vahel, mis selle välja lülitab (väljalangemine). See hoiab ära lobisemise.
3. kvartal. Kas üks relee saab lülitada nii vahelduv- kui ka alalisvoolu koormusi?
Jah, kuid vahelduvvoolu ja alalisvoolu nimiväärtused on erinevad. Alalisvoolukoormusi on raskem ümber lülitada ning need vajavad madalamaid pinge- ja voolupiire.
4. kvartal. Miks kasutada relee pistikupesa?
See võimaldab relee hõlpsat vahetamist, kaitseb relee tihvte kahjustuste eest ja parandab juhtmestiku ohutust.
5. kvartal. Mida tähendab SPDT või DPDT releedes?
Need kirjeldavad kontaktide konfiguratsioone. SPDT juhib ühte kahe väljundiga vooluringi. DPDT juhib korraga kahte eraldi vooluringi.
6. kvartal. Mis on NO ja NC kontaktidel?
NO (tavaliselt avatud) kontaktid sulguvad, kui relee on sisse lülitatud. NC (tavaliselt suletud) kontaktid avanevad, kui relee on sisse lülitatud.