Ρελέ (DC): 99,9% Λιγότερη ισχύς & Επιλογή σύνδεσης: 5 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Η μεταγωγή ρελέ είναι θεμελιώδες στοιχείο των συστημάτων ηλεκτρικού ελέγχου. Χρονολογούνται τουλάχιστον από το 1833, τα πρώτα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ αναπτύχθηκαν για συστήματα τηλεγραφίας. Πριν από την εφεύρεση σωλήνων κενού, και αργότερα ημιαγωγών, τα ρελέ χρησιμοποιήθηκαν ως ενισχυτές. Δηλαδή, κατά τη μετατροπή σημάτων χαμηλής ισχύος σε σήματα υψηλότερης ισχύος ή όταν η απομακρυσμένη εναλλαγή φορτίου ήταν επωφελής ή απαραίτητη, τα ρελέ ήταν η πιο σύγχρονη επιλογή. Οι τηλεγραφικοί σταθμοί συνδέονταν με μίλια χάλκινου σύρματος. Η ηλεκτρική αντίσταση σε αυτούς τους αγωγούς περιόρισε την απόσταση που θα μπορούσε να μεταδοθεί το σήμα. Τα ρελέ επέτρεψαν στο σήμα να ενισχυθεί ή να "επαναληφθεί" στην πορεία. Αυτό συμβαίνει επειδή όπου και αν ήταν συνδεδεμένο ένα ρελέ, μια άλλη πηγή ενέργειας μπορούσε να εγχυθεί, ενισχύοντας το σήμα αρκετά για να το στείλει πιο κάτω στη γραμμή.

Η ηλεκτρομαγνητική μεταγωγή ρελέ μπορεί να μην είναι πλέον τεχνολογία αιχμής, ωστόσο, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως στον βιομηχανικό έλεγχο και όπου απαιτείται ή απαιτείται πραγματική γαλβανική απομονωμένη μεταγωγή. Τα ρελέ στερεάς κατάστασης, η δεύτερη από τις δύο κύριες κατηγορίες διακοπτών ρελέ, έχουν κάποια πλεονεκτήματα έναντι των ηλεκτρομαγνητικών ρελέ. Τα SSR μπορεί να είναι πιο συμπαγή, πιο ενεργειακά αποδοτικά, να ανακυκλώνονται πιο γρήγορα και να μην έχουν κινούμενα μέρη.

Ο σκοπός αυτού του άρθρου είναι να δείξει μια απλή μέθοδο για την αύξηση της απόδοσης και της λειτουργικότητας των τυπικών ηλεκτρομαγνητικών διακοπτών ρελέ που ενεργοποιούνται με DC.

Μεταβείτε στην Οδηγίες κατασκευής

Βήμα 1: Οι 3 συνήθεις τύποι ηλεκτρομαγνητικών ρελέ

1. Standard Non-Latching (monostable):

• Ενιαίο πηνίο από σύρμα μαγνήτη που περιβάλλει έναν πυρήνα χαμηλής μαγνητικής διαπερατότητας (μαγνητίζεται μόνο όταν ενεργοποιείται το πηνίο).
• Διακόπτης οπλισμού που διατηρείται στη σταθερή του κατάσταση (δεν τραβιέται) από ένα ελατήριο.
• Απαιτείται τάση DC που πρέπει να εφαρμοστεί στο πηνίο, είτε σε πολικότητα, είτε για να τραβήξει τον οπλισμό του διακόπτη.
• Απαιτεί ένα συνεχές ρεύμα για να μαγνητίσει προσωρινά το κομμάτι πόλου στον οπλισμό και να διατηρήσει αυτήν την κατάσταση.
• Απαιτείται περισσότερο ρεύμα για να τραβήξετε τον οπλισμό μέσα από ό, τι απαιτείται για να τον κρατήσετε μέσα.

Χρήσεις: Γενικής χρήσης.

2. Μαντάρισμα (bistable):

Τύπος ενιαίας σπείρας:

• Ενιαίο πηνίο από σύρμα μαγνήτη που περιβάλλει έναν ημιμαγνητικά διαπερατό πυρήνα (παραμένει ελαφρά μαγνητισμένος).
• Διακόπτης οπλισμού συγκρατημένος σε κατάσταση απροσδιόριστη (δεν τραβιέται) από ένα ελατήριο.
• Απαιτείται μόνο ένας σύντομος παλμός ισχύος DC για να εφαρμοστεί στο πηνίο, σε μία πολικότητα, για να εισέλθει και να μαγνητιστεί ο οπλισμός του διακόπτη σε αυτήν την κατάσταση.
• Απαιτείται μόνο ένας σύντομος παλμός αντίστροφης πολικότητας για να εφαρμοστεί στο πηνίο για να ξεκολλήσει.

Τύπος διπλού πηνίου:

• Δύο πηνία από σύρμα μαγνήτη που περιβάλλουν έναν ημιμαγνητικά διαπερατό πυρήνα (παραμένει ελαφρά μαγνητισμένος).
• Διακόπτης οπλισμού συγκρατημένος σε κατάσταση απροσδιόριστη (δεν τραβιέται) από ένα ελατήριο.
• Απαιτείται μόνο ένας σύντομος παλμός ισχύος DC για να εφαρμοστεί σε ένα πηνίο, σε μία πολικότητα, για να εισέλθει και να μαγνητιστεί ο οπλισμός του διακόπτη σε αυτήν την κατάσταση
• Απαιτείται μόνο ένας σύντομος παλμός ισχύος DC για να εφαρμοστεί στο δεύτερο πηνίο, σε μία πολικότητα, για να ξεκολλήσει.

Χρήσεις: Εκτός βιομηχανικού ελέγχου, χρησιμοποιείται κυρίως για μεταγωγή RF και ηχητικού σήματος.

3. Τύπος καλαμιού:

• Ενιαίο πηνίο από σύρμα μαγνήτη που περιβάλλει έναν πυρήνα χαμηλής μαγνητικής διαπερατότητας (μαγνητίζεται μόνο όταν ενεργοποιείται το πηνίο).
• Σε κοντινή απόσταση μεταλλικές επαφές ερμητικά σφραγισμένες σε γυάλινο σωλήνα (καλάμι).
• Το καλάμι τοποθετείται κοντά στο πηνίο.
• Οι επαφές διατηρούνται σε σταθερή κατάσταση λόγω της τάσης του ελατηρίου τους.
• Απαιτείται τάση DC που πρέπει να εφαρμοστεί στο πηνίο, είτε σε πολικότητα, για να τραβήξει τις επαφές ανοιχτές ή κλειστές.
• Απαιτεί ένα συνεχές ρεύμα για να κρατήσει μαγνητικά τις επαφές σε μη σταθερή κατάσταση.

Χρήσεις: Σχεδόν αποκλειστικά χρησιμοποιείται για μεταγωγή μικρού σήματος.

Βήμα 2: Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των 3 τύπων

1. Standard Non-Latching (monostable):

Πλεονεκτήματα:

• Συνήθως το πιο άμεσα διαθέσιμο.
• Σχεδόν πάντα η επιλογή με τη χαμηλότερη τιμή.
• Ευέλικτο και αξιόπιστο.
• Δεν απαιτείται κύκλωμα προγράμματος οδήγησης.

Μειονεκτήματα:

• Δεν είναι ενεργειακά αποδοτικό όταν οδηγείται συμβατικά.
• Παράγουν θερμότητα όταν ενεργοποιούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα.
• Θόρυβος κατά την αλλαγή.

2. Μαντάρισμα (bistable):

Πλεονεκτήματα:

• Εξοικονόμηση ενέργειας, μερικές φορές περισσότερο από αυτό των SSR.
• Μόλις ενεργοποιηθεί, κρατήστε οποιαδήποτε κατάσταση ακόμη και όταν δεν υπάρχει τροφοδοσία.

Μειονεκτήματα:

• Λιγότερο άμεσα διαθέσιμο από τα τυπικά ρελέ.
• Σχεδόν πάντα οι τιμές είναι υψηλότερες από τα τυπικά ρελέ.
• Συνήθως λιγότερες επιλογές διαμόρφωσης διακόπτη σε σύγκριση με τα τυπικά ρελέ.
• Απαιτείται κύκλωμα προγράμματος οδήγησης.

3. Καλάμι:

Πλεονεκτήματα:

Συνήθως το πιο συμπαγές από τους 3 τύπους

Μειονεκτήματα:

Πιο εξειδικευμένες, λιγότερο διαθέσιμες, λιγότερες επιλογές

Βήμα 3: Στύψτε αυτόν τον χυμό σαν τσιγκούνη

Ένας συμβατικός τρόπος για να μειωθεί το ρεύμα συγκράτησης ενός τυπικού ρελέ, είναι η σύνδεση του πηνίου μέσω μιας αντίστασης σειράς με έναν ηλεκτρολυτικό πυκνωτή μεγάλης αξίας παράλληλο με τον αντιστάτη. Τα περισσότερα ρελέ που δεν ασφαλίζουν χρειάζονται μόνο περίπου τα 2/3 (ή λιγότερο) του ρεύματος ενεργοποίησης για να διατηρήσουν την κατάσταση.

Όταν εφαρμόζεται ισχύς, μια ροή ρεύματος επαρκής για να ενεργοποιήσει το ρελέ, ρέει μέσω του πηνίου καθώς ο πυκνωτής φορτίζεται.

Μόλις φορτιστεί ο πυκνωτής, το ρεύμα συγκράτησης περιορίζεται και τροφοδοτείται μέσω της παράλληλης αντίστασης.

Βήμα 4: Μεγιστοποιήστε την τσιγκουνιά σας

Δεύτερο Βραβείο στην Πρόκληση Συμβουλών και Συμβουλών Ηλεκτρονικής