Exemples d'aplicació del dispositiu i del relé, com triar i connectar correctament un relé

L’activació està activant o desactivant l’aparell a la xarxa. Per fer-ho, utilitzeu desconnectadors, interruptors, interruptors, relés, contactors, arrencadors. Els tres últims (relés, contactor i arrencador magnètic) són d’estructura similar, però estan dissenyats per a diferents capacitats de càrrega. Es tracta de dispositius de commutació electromecànics. Els principiants sovint tenen preguntes com:

• "Per què el relé té tants contactes?";

• "Com substituir el relé si no hi ha cap disposició de pins similar?";

• "Com triar un relé?".

Intentaré respondre a totes aquestes preguntes de l’article.

Per a què serveix un relé?

Per activar la càrrega, cal aplicar tensió a les seves conclusions, pot ser constant i variable, amb un nombre diferent de fases i pols.

El voltatge es pot aplicar de diverses maneres:

• Connexió de connexions (inserir el connector a una presa o endollar-lo a una presa)

• Desconnectador (com s’encén la llum, per exemple);

• Mitjançant relé, contactor, arrencador o dispositiu de commutació de semiconductors.

Els dos primers mètodes estan limitats tant per la potència màxima de commutació com per la ubicació del punt de connexió. Això és convenient si engegueu la llum o el dispositiu amb un interruptor o un autòmat alhora i es troben al costat de l’altre.

Per exemple, donaré una situació, per exemple dipòsit d'aigua (caldera): és una càrrega força potent (1-3 kW o més). Entrada d’energia elèctrica al passadís, i al quadre elèctric teniu l’encesa automàtica de la caldera, llavors heu d’estendre un cable amb una secció de 2,5 metres quadrats. mm 3-5 metres. I si voleu incloure aquesta càrrega a una distància llarga?

Per al control remot, podeu utilitzar el mateix desconnectador, però, com més gran sigui la distància, més gran serà la resistència del cable, el que significa que haureu d’utilitzar cables amb una secció transversal gran i això és car. Sí, i si el cable es trenca, és impossible encendre el dispositiu directament en el lloc.

Per fer-ho, podeu utilitzar un relé instal·lat directament a prop de la càrrega i activar-lo de forma remota. Això no requereix un cable gruixut, ja que el senyal de control sol ser des d’unitats fins a desenes de watts, mentre que es pot activar una càrrega de diversos quilowatts.

Interruptors i desconnectadors: per activar manualment la càrrega, per controlar-la automàticament cal utilitzar relés o dispositius semiconductors.

Àmbits del relé:

• Esquemes de protecció d'instal·lacions elèctriques. Per a l’entrada automàtica d’energia de protecció contra baixes i altes tensions, els relés de corrent - per activar proteccions de corrent, permetent la posada en marxa de màquines elèctriques, etc .;

• Automatització

• Instrumentació i automatització;

• Sistemes de seguretat;

• Per a inclusió remota.

Com funciona el relé?

Un relé electromagnètic consisteix en una bobina, una armadura i un conjunt de contactes. El conjunt de contactes pot ser diferent, per exemple:

• Relés amb un parell de contactes;

• Amb dos parells de contactes (normalment tancat - NC, i normalment obert - NO);

• Amb diversos grups (per controlar la càrrega independentment dels circuits).

La bobina es pot dissenyar per a diferents valors de corrent continu i altern, podeu triar per al vostre circuit per no utilitzar una font addicional per controlar la bobina. Els contactes poden canviar tant de corrent directe com altern, la corrent i la tensió solen indicar-se a la coberta del relé.

La potència de càrrega depèn de la capacitat de commutació del dispositiu a causa del seu disseny, una cambra d'arc està present en potents dispositius de commutació electromagnètica per controlar una potent càrrega resistent i inductiva, per exemple un motor elèctric.

El relé es basa en el camp magnètic. Quan se subministra un corrent a la bobina, les línies de força del camp magnètic penetren al seu nucli. L’ancoratge està fabricat amb material que es magnetitza i s’atrau al nucli de la bobina. Es pot col·locar un plàstic de coure de contacte i un eyeliner flexible (filferro) a l’ancoratge, l’ancoratge s’encén i s’aplica tensió al contacte fix mitjançant busos de coure.

El voltatge està connectat a la bobina, el camp magnètic atrau l’armadura, tanca o obre els contactes. Quan la tensió desapareix, l'armadura torna a la normalitat amb un ressort de retorn.

Hi pot haver altres dissenys, per exemple, quan l’ancoratge empeny un contacte mòbil i passa de normal a actiu, això es mostra a la imatge següent.

Línia inferior: El relé permet que un petit corrent a través de la bobina controli un gran corrent a través dels contactes. La magnitud del voltatge de control i commutació (mitjançant contactes) pot ser diferent i no depèn els uns dels altres. D’aquesta manera aconseguim un control de càrrega aïllat galvanicament. Això dóna un avantatge significatiu respecte als semiconductors. El fet és que el transistor o el tiristor no estan aïllats galvànicament, a més, està directament connectat.

Els corrents base formen part del corrent commutat a través d’un circuit emissor-col·lector, en un tiristor, en principi, la situació és similar. Si la unió PN està danyada, la tensió del circuit commutat pot anar al circuit de control, si es tracta d’un botó, doncs està bé i si es tracta d’un microcircuit o microcontrolador - probablement també fracassaran, per la qual cosa es realitza un aïllament galvànic addicional a través d’un optocoppiador o d’un transformador. I més detalls, menys fiabilitat.

Beneficis del relleu:

• simplicitat del disseny;

• manteniment. podeu auditar la majoria dels relés, per exemple, netejar els contactes del sutge i tornarà a funcionar, i amb una certa destresa, podeu substituir les bobines o soldar-ne les conclusions si surten dels contactes sortints;

• aïllament galvànic complet del circuit de potència i circuit de control;

• baixa resistència de contacte.

Com més baixa sigui la resistència dels contactes, menys tensió es perd i menys calefacció. Els relés electrònics generen calor, una mica més baix parlaré breument sobre ells.

Desavantatges del relé:

• degut al fet que el disseny és essencialment mecànic, un nombre limitat d’operacions. Tot i que per a relleus moderns es tracta de milions d’operacions. Així doncs, el moment dubtós és un defecte.

• velocitat de resposta. Un relé electromagnètic es desplaça en fraccions de segon, mentre que els interruptors de semiconductors poden canviar milions de vegades per segon. Per tant, cal abordar amb prudència l’elecció dels equips de commutació.

• en cas de desviacions de la tensió de control, el relé pot sonar, és a dir. un estat quan el corrent a través de la bobina és petit, perquè es manté normalment l'armadura, i que "embruta" obrint-se i tancant-se a gran velocitat. Això està carregat d’un fracàs precoç. Segueix la següent regla: per controlar el relé, s’ha de subministrar el senyal analògic a través de dispositius llindars, com ara disparador de Schmidt, comparador, microcontrolador, etc .;

• Clics en activar-se.

Característiques del relé

Per triar el relé adequat, heu de tenir en compte diversos paràmetres que descriuen les seves característiques:

1. La tensió de la bobina. Un relé de 12 V no funcionarà de forma estable o no s’encendrà en absolut si apliqueu 5 V a la seva bobina.

2. El corrent a través de la bobina.

3. El nombre de grups de contacte. El relé pot ser d'un canal, és a dir. contenen 1 parell de commutació. O potser de 3 canals, que us permetrà connectar 4 pols a la càrrega (per exemple, tres fases 380V)

4. Màxim corrent a través dels contactes;

5. Tensió màxima de commutació. Per al mateix relé, és diferent per a corrents directes i alterns, per exemple 220 V CA i 30 V CC.Això es deu a les peculiaritats de l’arc en canviar diferents circuits elèctrics.

6. Mètode d'instal·lació: blocs terminals, terminals per a terminals, soldadura a una placa o Muntatge de barana DIN.

Relés electrònics

Un relé electromagnètic normal fa clic quan es dispara, que pot interferir en l'ús d'aquests dispositius en locals locals. Relé electrònic, o com també es diu Relé d’estat sòlid, sense aquest inconvenient, però genera calor, perquè com a clau, s'utilitza un transistor (per a un relé de corrent continu) o un triac (per a un relé de CA). A més de la clau de semiconductor, s’instal·la un relé electrònic al relé electrònic per proporcionar la capacitat de controlar la clau amb el voltatge de control desitjat.

Aquest relé per al control utilitza una tensió constant de 3 a 32 i commuta una tensió alterna de 24 a 380 V amb un corrent de fins a 10 A.

Avantatges:

• consum baix de corrent de control;

• falta de soroll en canviar;

• un recurs més gran (mil milions o més operacions, i això és mil vegades més que el d’una electromagnètica).

Inconvenients:

• escalfa;

• pot cremar per sobreescalfament;

• val més;

• si crema, no funcionarà.

Com connectar un relé?

La imatge de sota mostra un esquema de la connexió del relé a la xarxa i de la càrrega. Una fase està connectada a un dels contactes de potència, a una segona càrrega, i zero a un segon terminal de càrrega.

Així doncs, la unitat de potència va. El circuit de control es reuneix de la manera següent: una font d’alimentació, com ara una bateria o una font d’energia, si el relé està controlat per corrent directe, es connecta a la bobina mitjançant un botó. Per controlar un relé de CA, el circuit és similar, se li subministra a la bobina un voltatge alternatiu del valor desitjat.

Aquí és obvi que el voltatge de control no depèn del voltatge de la càrrega, també dels corrents. A continuació, veieu el circuit de control dels activadors del bloqueig central del cotxe amb control bipolar.

La següent tasca, perquè l’activador avanci, necessiteu connectar el plus i el menys al seu solenoide per tornar-lo a canviar. La polaritat s’ha de canviar. Això es fa mitjançant dos relés amb 5 contactes (normalment tancats i normalment oberts).

Quan es subministra tensió al relé esquerre, més se subministra al filferro inferior (segons el circuit) de l’activador, mitjançant els contactes normalment tancats del relé dret, el fil superior de l’activador es connecta al terminal negatiu (a terra).

Quan la tensió s’aplica a la bobina del relé dret i l’esquerra es desactiva, la polaritat s’inverteix: a més, mitjançant el contacte normalment obert del relé dret, es subministra al fil superior. I a través del contacte normalment tancat del relé dret - el fil inferior de l’activador està connectat a terra.

Vaig donar aquest cas concret com a exemple del fet que amb un relé no només podeu encendre la tensió a la càrrega, sinó també implementar diversos esquemes de reversió de connexió i polaritat.

Com connectar un relé a un microcontrolador

És convenient utilitzar un relé per controlar la càrrega de CA a través del microcontrolador. Però sorgeix un petit problema: el consum actual del relé sovint supera el corrent màxim a través del passador del microcontrolador. Per solucionar-ho, haureu d’augmentar el corrent.

El diagrama mostra la connexió d’un relé amb una bobina de 12V. Aquí, el transistor de conductivitat inversa VT4, juga el paper d’un amplificador de corrent, la resistència R es necessita per limitar el corrent a través de la base (establerta de manera que el corrent no sigui més que el corrent màxim a través del passador del microcontrolador).

Es necessita la resistència del circuit del col·lector per configurar el corrent de la bobina, es selecciona segons el valor del corrent de resposta del relé, en principi, es pot excloure. Paral·lelament a la bobina, s’instal·la un díode invers VD2: es necessita perquè les ràfegues d’autoinducció no maten el transistor i la sortida del microcontrolador. Amb el díode, les ràfegues aniran cap a la font d’energia i l’energia del camp magnètic deixarà de funcionar.

Arduino i relés

Per als amants Arduino Hi ha escuts de relé preparats i mòduls separats.Per assegurar les sortides del microcontrolador, depenent del mòdul específic, es pot implementar un optocupador del senyal de control, que augmentarà significativament la fiabilitat del circuit.

El sistema d'aquest mòdul és:

Hem parlat de les característiques del relé i, per tant, sovint s’indiquen en el marcatge de la coberta frontal. Fixeu-vos en la foto del mòdul del relé:

• 10A 250VAC - significa que és capaç de controlar la càrrega de tensió alterna fins a 250V i amb corrent de fins a 10 A;

• 10A 30VDC: per a corrent directe, la tensió en la càrrega no hauria de superar els 30V.

• SRD-05VDC-SL-C: el marcatge depèn de cada fabricant. En ell veiem 05VDC - això vol dir que el relé funcionarà amb una tensió de 5V a la bobina.

Al mateix temps, el relé normalment té contactes oberts, només un contacte mòbil. A continuació es mostra el diagrama de connexió de arduino.

Conclusió

El relé és un clàssic dispositiu de commutació que s’utilitza arreu: panells de control en tallers industrials de centraleta, en automatització, per protegir equips i persones, per connectar selectivament un circuit específic, en equips d’ascensors.

És molt important que un electricista novell, un enginyer d’electrònica o un radioafeccionat aprengui a utilitzar relés i a fer circuits amb ells, de manera que els podeu utilitzar a la feina i a la llar, implementant algoritmes de relé sense l’ús de microcontroladors. Tot i que això augmentarà la mida, millorarà significativament la fiabilitat del circuit. Al cap i a la fi, la fiabilitat no només és durabilitat, sinó també fiabilitat i manteniment.