Materiale de bază ale releului și selecția componentelor cheie - Analiza cunoștințelor din industrie

Ca element de acţionare central în sistemele de control automat, performanţa releelor ​​depinde în mare măsură de gradul de potrivire dintre sistemul de material şi proiectarea structurală. De la sistemul electromagnetic la sistemul de contact și apoi la componentele de protecție termică, diferite părți impun cerințe clare privind permeabilitatea magnetică, conductivitatea electrică, stabilitatea termică și proprietățile mecanice ale materialelor. Acest articol revizuiește în mod sistematic materialele cheie pentru relee din perspectiva aplicației de inginerie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În sistemul electromagnetic, materialul miezului determină direct viteza de răspuns a releului și eficiența energetică. Soluțiile comune folosesc materiale magnetice moi, cum ar fi fierul moale sau fierul pur, caracterizate prin permeabilitate ridicată și coercivitate scăzută, permițând magnetizare și demagnetizare rapidă. Aceste materiale sunt utilizate pe scară largă în structuri cheie, cum ar fi miezul de fier pentru releu, miezul electromagnet și miezul pentru releu electromagnetic.

 

În anumite aplicații industriale, fierul electric pur (cum ar fi seria DT4) este adesea folosit în scenarii de-performanță înaltă, cum ar fi miezul de fier pur electrician, miezul de fier DT4C și miezul de fier pur, datorită purității sale ridicate și proprietăților magnetice stabile. Mai mult, DT4C Miez de fier Forjare la rece și Miezuri de releu de forjare la rece fabricate folosind tehnologia de captare la rece pot îmbunătăți în continuare precizia dimensională și densitatea materialului, făcându-le potrivite pentru sistemele de asamblare automate de producție în masă.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Structura de bază variază, de asemenea, în funcție de tipul actual. Releele de curent alternativ folosesc de obicei o structură din tablă de oțel cu siliciu laminat pentru a reduce pierderile de curenți turbionari, în timp ce releele de curent continuu sunt mai potrivite pentru o structură monolitică din fier pur, cum ar fi un miez de releu de fier pur sau un miez de fier pentru releu de control industrial, pentru a îmbunătăți eficiența și stabilitatea circuitului magnetic. În aplicațiile de control de precizie, modelele care utilizează miezuri de fier magnetic moale pentru relee echilibrează eficient viteza de răspuns și controlul consumului de energie.

 

În secțiunea bobine și conexiuni structurale, materialele conductoare și componentele structurale sunt la fel de cruciale. Releele conțin în mod obișnuit bobine de cupru și conectori conductivi, iar modelele standardizate, cum ar fi pinii miezului și pinii releului, sunt utilizate la cabluri pentru a obține conexiuni electrice fiabile și fixare mecanică. Cuprul rămâne alegerea principală datorită conductibilității sale excelente și prelucrabilității, dar trebuie să se găsească un echilibru între cost și performanță în proiectare.

 

Sistemul de contact este una dintre cele mai importante unități funcționale ale unui releu, iar selecția materialului său afectează direct durata de viață electrică și capacitatea de sarcină.

 

Materialele de contact comune includ metale pure, aliaje și cermet (materiale din metalurgia pulberilor). Argintul este superior cuprului din punct de vedere al conductivității; prin urmare, aliajele pe bază de argint, cum ar fi AgNi (argint-nichel) și AgSnO₂ (oxid de argint-staniu) sunt utilizate în mod obișnuit în releele de-performanță înaltă. AgSnO₂, în special, prezintă o rezistență mai puternică la eroziunea arcului și este potrivit pentru scenarii de-încărcare cu curent ridicat. În schimb, în ​​timp ce cuprul este mai puțin costisitor, este predispus la oxidare și ablație în condiții de-întreruperi de frecvență înaltă și de încărcare-înaltă, prin urmare este mai frecvent utilizat în structurile de contact cu rază joasă- până la mijloc-sau auxiliare.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În sistemele de protecție termică, releele termice folosesc o bandă bimetală ca element de detectare a miezului. Această structură este compusă din două metale cu coeficienți diferiți de dilatare termică. Când curentul provoacă o creștere a temperaturii, banda se îndoaie, conducând astfel contactele să se acționeze și să obțină protecție la suprasarcină. Combinațiile obișnuite de materiale includ aliaje de fier-nichel-crom și aliaje de fier-nichel, care, prin potrivirea precisă a caracteristicilor de dilatare termică, asigură stabilitatea și repetabilitatea curbei de funcționare.

 

În rezumat, proiectarea sistemelor de materiale relee este un proces de optimizare cu mai multe-obiective, care necesită un echilibru între permeabilitatea magnetică, conductivitate electrică, stabilitate termică, rezistență mecanică și cost. De la miezuri de oțel releu și miezuri de releu de fier pur la materiale de contact de-înaltă performanță și fabricarea de precizie a componentelor structurale, cum ar fiMiez pentru releu electromagnetic, toate reflectă tendința de dezvoltare a releelor ​​către o fiabilitate mai mare și o automatizare mai mare. Pentru aplicațiile de control industrial, energie nouă și electronică de putere, selecția adecvată a materialelor și controlul procesului sunt esențiale pentru a obține o funcționare stabilă-pe termen lung a produselor.