Analiza tehnologiei de bază a releului: principii structurale, proprietăți ale materialelor și tendințe viitoare de dezvoltare

Releele sunt componente fundamentale în sistemele de control automat. Funcția lor de bază este de a controla curenți mari cu curenți mici, permițând conectarea circuitului, deconectarea, comutarea și protecția. Odată cu dezvoltarea automatizării industriale, a noilor echipamente energetice, a sistemelor de comunicații și a tehnologiilor de control inteligent, releele sunt din ce în ce mai utilizate pe scară largă în controlul industrial, echipamentele de alimentare, transportul feroviar, electronica auto și aparatele electrocasnice. Sistemul de circuit magnetic intern al unui releu determină în mod direct stabilitatea operațională, viteza de răspuns și durata de viață, miezul de fier fiind o componentă cheie a întregii structuri a circuitului magnetic. Componentele magnetice comune includ miezul de fier al releului, miezul bobinei releului, miezul electromagnetului și miezul bobinei pentru releu electromagnetic.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Principiul de funcționare al unui releu se bazează în primul rând pe inducția electromagnetică. Când bobina este alimentată, în interiorul bobinei este generat un câmp magnetic. Acest câmp magnetic formează un circuit magnetic închis prin miez pentru releul electromagnetic, atrăgând armătura să se miște și determinând contactele să finalizeze conexiunea sau deconectarea. Când bobina este scoasă din tensiune, câmpul magnetic dispare, arcul revine în poziția inițială, iar contactele revin la starea lor inițială. Întreaga operațiune necesită ca materialul miezului de fier să posede permeabilitate ridicată, remanență scăzută și proprietăți mecanice stabile; prin urmare, miezurile de fier magnetic moale pentru relee sunt utilizate pe scară largă în diferite produse de relee.

 

Materialele cu miez de fier releu folosesc de obicei fier pur magnetic moale de puritate înaltă-, miezul de fier pur electrician și miezul de fier DT4C fiind materiale magnetice moi comune în aplicațiile industriale. Aceste materiale prezintă permeabilitate ridicată, coercivitate scăzută și pierderi de histerezis scăzute, reducând eficient consumul de energie și îmbunătățind sensibilitatea operațională. Miezurile releelor ​​din fier pur mențin performanțe stabile de răspuns magnetic în medii de comutare cu frecvență înaltă-, fiind astfel utilizate pe scară largă în releele de control industriale, releele auto și releele de comunicație. Pentru aplicații de înaltă-fiabilitate, miezurile de fier pentru releele de control industriale necesită, de obicei, și rezistență la vibrații, rezistență la-înaltă la temperatură și funcționare stabilă{-pe termen lung.

 

Din punct de vedere structural, miezurile releului pot fi clasificate în tip de tijă dreaptă, tip cilindric, structură cu formă neregulată și structură combinată. Miezurile bobinelor drepte sunt utilizate în mod obișnuit în interiorul bobinelor releului mici pentru a îmbunătăți eficiența tracției-prin optimizarea traseului fluxului magnetic. Unele produse încorporează, de asemenea, componente structurale, cum ar fi știfturi de releu și știfturi de miez, pentru a realiza o asamblare rapidă și conexiuni conductoare. Odată cu tendința către miniaturizare, tehnologia de prelucrare a miezului de fier de-dimensiuni mici, de înaltă-precizie a devenit o direcție crucială pentru industria de relee.

 

În ceea ce privește procesele de fabricație, încadrarea la rece și forjarea la rece au devenit metode importante pentru producția de miez de releu. Miezurile releu de forjare la rece și miezurile de fier pur cu captură la rece oferă avantaje precum utilizarea ridicată a materialului, consistența dimensională bună și eficiența ridicată a producției. Miezurile produse folosind procesul de forjare cu miez de fier cu releu DT4C pot reduce pierderea de performanță magnetică, menținând în același timp rezistența mecanică, făcându-le potrivite pentru relee de înaltă-precizie și sisteme de control automate. În comparație cu prelucrarea tradițională, procesele de formare la rece reduc daunele structurale interne și îmbunătățesc stabilitatea produsului.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tratarea suprafeței miezurilor releului este la fel de critică. Pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune și conductivitatea, unele produse folosesc tratamente de suprafață, cum ar fi placarea cu nichel și placarea cu cupru. De exemplu, procesul de placare cu nichel cu miez de releu cu strat de cupru îmbunătățește mai întâi aderența cu un strat de bază de cupru și apoi îmbunătățește rezistența la oxidare și rezistența la uzură cu un strat de nichel. Această tehnologie este utilizată pe scară largă în medii umede, medii cu temperatură ridicată-și echipamente care funcționează pentru perioade lungi de timp, extinzând în mod eficient durata de viață a produsului.

 

Produsele cu relee pot fi clasificate în funcție de metoda lor de funcționare în relee electromagnetice, relee termice și relee-sod. Releele electromagnetice rămân cel mai utilizat tip în aplicațiile industriale, cu componente magnetice de bază, inclusiv miez de releu, miez de fier moale bobină și miez de fier pur. Releele termice utilizează în primul rând schimbările de temperatură pentru a controla schimbările magnetice, obținând protecție împotriva temperaturii. Releele de stare solidă, lipsite de contacte mecanice, oferă avantaje precum răspuns rapid, rezistență puternică la vibrații și durată lungă de viață; cu toate acestea, în anumite scenarii de-curenți mari, releele electromagnetice tradiționale mai prezintă avantaje de neînlocuit în ceea ce privește costurile și fiabilitatea.

 

În timpul selectării releului, parametrii cheie, cum ar fi tensiunea nominală de operare, curentul de tragere, curentul de declanșare, capacitatea de contact și performanța izolației trebuie să fie luate în considerare cu atenție. Pentru echipamentele de automatizare industrială, stabilitatea miezului de oțel al releului afectează în mod direct consistența și fiabilitatea funcționării releului. Magnetismul rezidual excesiv în miez poate duce la întârzieri de eliberare sau chiar la aderența la contact; prin urmare, miezurile de fier magnetic moale pentru relee necesită formularea de materiale de-înaltă calitate și procese de tratament termic.

 

Pe măsură ce echipamentele industriale evoluează către inteligență, miniaturizare și frecvență înaltă, tehnologia de bază a releului este, de asemenea, în continuă modernizare. Viitoarele materiale magnetice releu vor pune un accent mai mare pe permeabilitate ridicată, pierderi reduse și fiabilitate ridicată. În același timp, tehnologia de ștanțare la rece cu miez de releu, tehnologia de ștanțare de înaltă-precizie și tehnologia de asamblare automată vor îmbunătăți și mai mult eficiența producției și consistența produsului. În special în domeniile vehiculelor noi de energie, sistemelor de stocare a energiei, roboților industriali și rețelelor inteligente, cererea pentru miezuri de relee de fier pur de înaltă performanță-crește continuu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În prezent, tendința de dezvoltare a industriei de relee se concentrează în principal pe miniaturizare, fiabilitate ridicată, consum redus de energie și inteligență. Performanță-mai maremiezuri de fier magnetice moi pentru releeva deveni un material fundamental cheie pentru îmbunătățirea vitezei de răspuns și a stabilității releului. Odată cu maturizarea continuă a noilor materiale magnetice moi, procesele de turnare cu precizie și tehnologiile de fabricație automată, miezurile de relee vor juca un rol din ce în ce mai important în controlul industrial, electronica de putere, echipamentele de comunicații și noile sisteme energetice.