A Yleiskäyttöinen sähkömagneettinen rele on sähkömekaaninen kytkinlaite, joka käyttää pientä ohjaussignaalia, tyypillisesti matalajännitteistä DC- tai AC-käämin syöttöä, avaamaan tai sulkemaan erillinen, usein paljon suurempi, kuormituspiiri sähkömagneettisen toiminnan avulla suoran sähkökosketuksen sijaan. Kun virta kulkee sisäisen kelan läpi, se synnyttää magneettikentän, joka vetää liikkuvan ankkurin jousta vasten ja joka ankkuri vaihtaa mekaanisesti koskettimia täydentääkseen tai katkaistakseen kuormituspiirin. Tämä rakenne antaa releelle kaksi ominaisuutta, jotka tekevät siitä hyödyllisen lähes kaikilla toimialoilla: sähköinen eristys ohjauspuolen ja kuormapuolen välillä sekä kyky ohjata raskasta kuormaa erittäin kevyellä ohjaussignaalilla. Sana yleiskäyttö erottaa sen nimenomaan erikoisreleistä, koska yleiskäyttöinen yksikkö on rakennettu toimimaan luotettavasti useilla vakiojännitteillä, kuormilla ja asennustyyleillä sen sijaan, että se olisi suunniteltu yhteen kapeaan käyttötarkoitukseen.
Kuinka sähkömagneettinen kytkentätoiminto todella toimii
Yleiskäyttöisen sähkömagneettisen releen sisäinen mekanismi noudattaa johdonmukaista järjestystä valmistajasta tai koosta riippumatta. Magneettisydämen ympärille kierretty kela saa virtaa ohjausjännitteestä, joka luo riittävän vahvan magneettikentän voittamaan ankkuria lepoasennossa pitävän palautusjousen jännityksen. Ankkurin liikkuessa se ohjaa mekaanisesti releen kosketinsarjaa joko sulkemalla auki olleet koskettimet, avaamalla kiinni olleet koskettimet tai kytkemällä jaetun koskettimen kahden asennon välillä releen konfiguraation mukaan. Kun kela on jännitteetön, jousi vetää ankkurin takaisin lepotilaan ja koskettimet palaavat alkuperäiseen asentoonsa.
Peruskäyttöjärjestys
- Ohjausjännite syötetään kelan liittimiin
- Tehostettu kela synnyttää magneettikentän ytimensä ympärille
- Magneettikenttä vetää ankkuria ylittäen palautusjousen
- Ankkurin liike vaihtaa mekaanisesti kuorman puoleiset koskettimet
- Ohjausjännitteen poistaminen antaa jousen palauttaa koskettimet lepotilaan
Tärkeimmät tiedot, jotka määrittelevät yleiskäyttöisen releen
Oikean releen valitseminen tai määrittäminen perustuu pieneen joukkoon ydinparametreja, jotka näkyvät käytännössä jokaisessa tietolomakkeessa. Näiden vääristyminen on yleisin syy ennenaikaiseen relevikaan, koska kelan nimellisarvon ylittäminen voi polttaa käämin ja liitetyn kuorman koskettimien nimellisarvon alimittaus voi aiheuttaa koskettimien hitsausta tai kipinöintiä ajan myötä.
Ydinmäärittelyn viite
| Erittely | Mitä se määrittelee | Yhteiset arvot |
| Kelan jännite | Ohjaussignaali tarvitaan releen aktivoimiseen | 5 V, 12 V, 24 V, 48 V, 110 V, 220 V, AC tai DC |
| Yhteydenottoluokitus | Suurin virta ja jännite, joita koskettimet voivat vaihtaa turvallisesti | 3A, 6A, 10A, 16A 250VAC tai 30VDC |
| Yhteystiedot | Normaalisti auki olevien, normaalisti suljettujen tai vaihtokoskettimien järjestely | SPDT, DPDT, 3PDT, 4PDT |
| Asennustyyli | Kuinka rele fyysisesti asennetaan paneeliin tai koteloon | Pistoke, DIN-kisko, piirilevy, ruuvikiinnitys |
Nämä parametrit ja niiden testausmenetelmät on formalisoitu alan standardeissa, kuten BS EN 61810-1 , joka kattaa yleiset vaatimukset sähkömekaanisille perusreleille, ja SAE AS5363 , sähkömekaanisten tehonsäätimen releiden yleinen eritelmä, joihin molempiin viitataan GlobalSpecin sähkömekaanisten releiden valintaohjeissa.
Yhteystietojen määritysten ymmärtäminen
Kosketinkonfiguraatio kuvaa kuinka monta erillistä piiriä yksi rele voi kytkeä ja millä mallilla. Normaalisti avoin kosketin pysyy auki, kun kela on jännitteettömänä, ja sulkeutuu, kun jännite on kytkettynä, kun taas normaalisti suljettu kosketin toimii päinvastoin, ja vaihtokosketin yhdistää molemmat yhdeksi kokoonpanoksi, jotta rele voi ohjata tehon jompaankumpaan kahdesta polusta. Moninapaiset releet laajentavat tämän saman logiikan useisiin riippumattomiin kosketinsarjoihin, joita ohjataan yhdellä kelalla, minkä vuoksi DPDT-, 3PDT- ja 4PDT-mallit ovat olemassa sovelluksille, joissa on vaihdettava useita piirejä samanaikaisesti yhdestä ohjaussignaalista.
Releen sovittaminen kuormitustyyppiin
Tietolomakkeessa ilmoitettu kontaktiluokitus olettaa resistiivisen kuorman, mutta todelliset kuormat eivät aina ole resistiivisiä, ja tämä ero vaikuttaa merkittävästi releen kokoon. Teollisuusreleiden ostajille julkaistujen valintaohjeiden mukaan vaihdettava kuorma määrää noin 80 prosenttia oikeasta relevalinnasta ja eri kuormatyypit vaativat erilaisia vähennysmenetelmiä:
- Resistiiviset kuormat, kuten lämmityselementit ja hehkulamput, tarvitsevat yleensä kosketusluokituksen 1,25 kertaa suurin kuormitusvirta
- Induktiivisten kuormien, kuten moottoreiden, solenoidien ja muuntajien, tulee käyttää kaarenkestäviä kosketusmateriaaleja, kuten AgSnO2 tai AgNi, joiden kosketusarvo on 2-3 kertaa vakaan tilan kuormitusvirta syöttövirran ja takaisin-EMF:n käsittelemiseksi
- Kapasitiiviset kuormat, kuten virtalähteet ja LED-ohjaimet, vaativat huomiota ylijännitekestävyyteen, jotta vältetään kosketushitsaus käynnistyksen aikana
Missä yleiskäyttöisiä sähkömagneettisia releitä todella käytetään
Yleisreleen ominaispiirre on, että se näkyy lähes kaikkialla, missä sähköiset ohjaus- ja kuormituspiirit on erotettava toisistaan. Yleisiä sovellusalueita ovat teollisuuden ohjauspaneelit ja PLC-signaalien kytkentä, automaatiolaitteet, LVI-järjestelmät ja valaistuksen ohjaus, kodin ja kaupalliset laitteet, virtalähteet sekä turva- ja toimistoautomaatiolaitteet. Useimmat matalan ja keskisuuren kuormituksen kytkentäskenaariot, aina noin 12 A:n nimellisvirtaan asti, kuuluvat tavallisen yleisreleen käytännön alueelle, ennen kuin sovellus alkaa vaatia raskaampaa käyttöä tai erikoislaitetta sen sijaan.
Mekaaninen vs. puolijohde: Miksi sähkömagneettinen suunnittelu edelleen hallitsee?
Yleiskäyttöiset releet rakennetaan tyypillisesti joko sähkömekaanisiksi tai puolijohdelaitteiksi, ja vaikka molemmat kytkinkuormat ovat, ne eivät ole keskenään vaihdettavissa. Sähkömekaaninen tai sähkömagneettinen tyyppi liikuttaa fyysisesti käämikäyttöistä ankkuria kytkemään koskettimet, mikä tekee siitä yksinkertaisen, kustannustehokkaan ja helposti tarkastettavan ratkaisun, vaikka liikkuvat osat ovat alttiimpia mekaaniselle kulumiselle erittäin korkeataajuisissa kytkentäsovelluksissa. Puolijohdereleet korvaavat käämin ja ankkurin puolijohdekytkennällä, mikä mahdollistaa pienemmän, hiljaisemman ja usein kestävämmän rakenteen korkean syklin sovelluksissa, mutta tyypillisesti sen yksikkökustannukset ovat korkeammat. Suurimmassa osassa tavallisia ohjaus-, automaatio- ja laitesovelluksia, joissa kytkentätaajuus on kohtalainen, sähkömagneettinen tyyppi on edelleen oletusvalinta sen luotettavuuden, yksinkertaisen diagnosoinnin ja alhaisempien yksikkökustannusten vuoksi.
Yleiskäyttöisen sähkömagneettisen releen valintaluettelo
- Varmista kelan jännite ja syöttötyyppi, koska AC-käämi ja DC-käämi, joilla on sama jännitenumero, eivät ole keskenään vaihdettavissa
- Yhdistä koskettimen luokitus todelliseen kuormitustyyppiisi ja vähennä induktiivisia tai kapasitiivisia kuormia tarpeen mukaan
- Valitse kosketinkokoonpano, SPDT, DPDT, 3PDT tai 4PDT sen mukaan, kuinka monta piiriä rele tarvitsee ohjaamaan
- Valitse asennustapa, liitä pistorasia, DIN-kisko tai piirilevy, joka sopii paneeliisi tai koteloihisi
- Tarkista ympäristötekijät, kuten lämpötila, kosteus ja tärinä, suhteessa releen nimelliskäyttöolosuhteisiin
Yleiskäyttöinen sähkömagneettinen rele toimii käyttämällä pientä kelaohjattua magneettikenttää mekaanisesti kytkemään erillinen kuormapiiri, mikä antaa insinööreille luotettavan, sähköisesti eristetyn tavan ohjata kaikkea valaistuksesta ja LVI-laitteista teollisuusautomaatioon ja laitepiireihin yhdellä standardoidulla laitteella. Kelan jännitteen, koskettimen nimellisarvon, koskettimien konfiguraation ja kuormituksen vähentämisen oikean saaminen erottaa vuosia kestävän releen releestä, joka epäonnistuu varhain kelan palamisen tai kontaktihitsauksen vuoksi. Oikein määritelty Yleiskäyttöinen sähkömagneettinen rele tarjoaa ohjauspaneelien rakentajille ja laitesuunnittelijoille luotettavan, kustannustehokkaan kytkentäkomponentin, joka sopii useimpiin teollisuuden ja kaupallisten sähköjärjestelmien vakiojännite-, virta- ja asennusvaatimuksiin.
