I processi di commutazione sono fondamentali per tutti i sistemi di controllo automatizzati. Gli elementi di commutazione più comuni sono relè intermedi elettromagnetici.
Nonostante il gran numero di dispositivi a semiconduttore diversi, i relè elettromagnetici sono ancora utilizzati in tutti i tipi di apparecchiature industriali ed elettrodomestici. La popolarità dei relè è dovuta alla loro affidabilità e alle alte prestazioni, che sono direttamente legate alle caratteristiche dei contatti metallici.
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Cosa sono i relè e dove si usano?
Il relè elettromagnetico è un dispositivo di commutazione preciso e affidabile basato su un campo elettromagnetico. Ha una costruzione semplice, rappresentata dai seguenti elementi:
- bobina;
- armatura;
- contatti fissi.
La bobina elettromagnetica è fissata alla base e ha un nucleo ferromagnetico all'interno, l'armatura a molla è attaccata al giogo per tornare alla sua posizione normale quando il relè è diseccitato.
In termini semplici, il relè permette l'apertura e la chiusura di un circuito elettrico secondo i comandi in arrivo.
Il relè elettromagnetico ha un'alta affidabilità di funzionamento ed è quindi utilizzato in vari apparecchi e attrezzature industriali e domestiche.
Principali tipi e caratteristiche tecniche dei relè elettromagnetici
Si fa una distinzione tra i seguenti tipi:
- Relè di corrente - sul principio di funzionamento, non differisce praticamente da relè di tensione. L'unica differenza fondamentale è la costruzione della bobina. Per il relè di corrente, la bobina è avvolta con un filo di grande sezione e contiene un piccolo numero di avvolgimenti, in modo che abbia una resistenza minima. Il relè di corrente può essere collegato tramite un trasformatore o direttamente alla rete. In entrambi i casi controlla correttamente l'intensità di corrente nella rete da controllare, e tutti i processi di commutazione possono essere eseguiti su questa base.
- relè a tempo (timer) - fornisce il ritardo nelle reti di controllo che in alcuni casi è necessario per commutare i dispositivi secondo un certo algoritmo. Tali relè hanno una gamma estesa di impostazioni necessarie per garantire un'elevata precisione del loro funzionamento. Ci sono requisiti specifici per qualsiasi timer. Per esempio, basso consumo energetico, piccole dimensioni, alta precisione, contatti potenti, ecc. Vale la pena notare che per relè a tempoGli attuatori non sono soggetti a requisiti aggiuntivi. La cosa principale è che devono essere robusti e affidabili, perché devono funzionare sempre sotto carichi elevati.
Ogni tipo di relè elettromagnetico ha i suoi parametri specifici. Quando si selezionano gli elementi necessari, vale la pena prestare attenzione alla composizione e alle proprietà delle coppie di contatti, decidere la caratteristica dell'alimentazione. Il passo successivo è studiare le loro caratteristiche di base:
- La tensione o la corrente di scatto è la quantità minima di corrente o di tensione alla quale le coppie di contatti di un relè elettromagnetico vengono commutate.
- La tensione o la corrente di rilascio è il valore massimo che controlla la corsa dell'armatura.
- La sensibilità è la quantità minima di potenza richiesta per attivare il relè.
- Resistenza di avvolgimento.
- La tensione e l'amperaggio di funzionamento sono i valori di questi parametri necessari per il funzionamento ottimale del relè elettromagnetico.
- Il tempo di intervento è il periodo di tempo dall'inizio dell'alimentazione ai contatti del relè fino a quando il relè è eccitato.
- Il tempo di rilascio è il tempo che impiega l'armatura del relè elettromagnetico per tornare alla sua posizione originale.
- La frequenza di commutazione è il numero di volte che il solenoide si eccita in un intervallo di tempo.
Contatto e non contatto
Tutti i relè elettromagnetici si dividono in due tipi a seconda dei loro elementi di azionamento:
- Contatta - hanno un gruppo di contatti elettrici che permettono all'elemento di funzionare nella rete. Vengono commutati chiudendoli o aprendoli. Sono relè universali e possono essere utilizzati in quasi tutti i tipi di reti elettriche automatizzate.
- Senza contatto - La loro caratteristica principale è l'assenza di elementi di contatto attuatori. Il processo di commutazione si ottiene regolando la tensione, la resistenza, la capacità e l'induttanza.
Per area di applicazione
Classificazione dei relè elettromagnetici secondo il loro uso
- circuiti di controllo;
- segnalazione;
- Sistemi automatizzati di protezione d'emergenza (SAZ, ESD).
Per forza del segnale di controllo
Tutti i tipi di relè elettromagnetici hanno una certa soglia di sensibilità e sono quindi divisi in tre gruppi:
- relè a bassa potenza (meno di 1 W);
- di media potenza (fino a 9 W);
- ad alta potenza (oltre 10 W).
Per velocità di controllo
Tutti i relè elettromagnetici sono caratterizzati dalla velocità del segnale di controllo e sono quindi suddivisi in:
- regolabile;
- relè lenti;
- risponde con lentezza;
- lento; veloce; senza inerzia.
Secondo il tipo di tensione di controllo
I relè sono divisi nelle seguenti categorie:
- DC (DC);
- AC (AC).
Si prega di notare! La bobina del relè può essere progettata per una tensione di funzionamento di 24V, ma i contatti del relè sono in grado di funzionare fino a 220V. Questa informazione è indicata sul corpo del relè.
Nella foto qui sotto si può vedere che la bobina indica una tensione di funzionamento di 24 VDC.
In termini di grado di protezione
Tutti i relè elettromagnetici sono dei seguenti tipi
- Aperta; - Avvolta;
- avvolto in un sudario;
- sigillato.
Tipi di gruppi di contatto
I relè elettromagnetici hanno varie configurazioni e disegni di gruppi di contatti. Elenchiamo i tipi più comuni:
- Normalmente aperto (Normalmente aperto - NO o normalmente aperto - NO) - la loro caratteristica principale è che le coppie di contatti sono permanentemente aperte e si attivano solo quando viene applicata una tensione alla bobina elettromagnetica. Come risultato, il circuito elettrico è chiuso e i conduttori iniziano a funzionare secondo algoritmi predeterminati.
- Normalmente chiuso (Normalmente chiuso - NC o normalmente chiuso - NCI contatti sono permanentemente chiusi e si aprono quando la bobina è eccitata.
- I contatti di commutazione sono una combinazione di contatti normalmente chiusi e aperti. Ci sono tre contatti, comune, di solito etichettato COM, chiuso a comune e aperto a comune. Quando la tensione è applicata alla bobina, il contatto NC si apre e il contatto NO si chiude.
I modelli di relè elettromagnetici che hanno più di un gruppo di contatti permettono processi di commutazione in diverse reti automatizzate.
Si prega di notare! Alcuni tipi di relè hanno un interruttore di contatto manuale. Questo può essere utile quando si imposta il circuito. Viene anche fornita l'indicazione dell'alimentazione della bobina del relè.
Schema di cablaggio del relè
Sul coperchio di ogni unità, il produttore etichetta lo schema elettrico per collegare il relè elettromagnetico alla rete. Su schema del circuito la bobina del relè è disegnata come un rettangolo ed è identificata con la lettera "К" e un indice numerico, per esempio K3. Le coppie di contatti che non sono sotto carico sono marcate con la lettera "К" Con due numeri separati da un punto, ad esempio K3.2 per il contatto numero 2, relè K3. Il codice viene interpretato come segue: la prima cifra rappresenta il numero di indice del relè elettromagnetico nel diagramma, la seconda cifra rappresenta l'indice delle coppie di contatti nel relè.
Di seguito è riportato un esempio di schema elettrico che controlla un'elettrovalvola pneumatica utilizzando il contatto NO del relè K1. Quando S1 è chiuso, il relè è alimentato e i contatti NO 13, 14 sono chiusi e la tensione è applicata al solenoide Y1.
Coppie di contatti che si trovano vicino alla bobina elettromagnetica, sono indicati da una linea tratteggiata. Lo schema elettrico del relè deve mostrare tutti i parametri delle coppie di contatti e specificare la massima corrente di commutazione ammissibile dei contatti. Sulla bobina del relè, il produttore indica il tipo di corrente e la tensione di funzionamento.
Va notato che lo schema di cablaggio del relè elettromagnetico è fatto per ogni tipo di elemento individualmente in conformità con le peculiarità del suo funzionamento nella rete automatizzata. Per funzionare correttamente, alcuni tipi di relè richiedono una regolazione durante la quale si impostano i parametri ottimali per il lavoro del relè: ritardo di attivazione, corrente di scatto, reset ecc.
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