Fundamentele releului și aplicații industriale

Un releu este o componentă electrică care realizează controlul automat al circuitului prin modificări ale semnalelor de intrare. Când cantitatea de intrare atinge o condiție setată, poate finaliza acțiunea de comutare în circuitul de ieșire, fie conectând, deconectand sau schimbând circuitul. Este utilizat pe scară largă în controlul automatizării, sistemele de alimentare, echipamente industriale, dispozitive noi de energie, echipamente de comunicații și electronice auto și este o componentă importantă a sistemelor de control industrial.

 

În esență, un releu este un tip de „comutator automat” care poate folosi un curent mic pentru a controla funcționarea unui circuit cu curent mare-, realizând funcții precum reglarea automată, protecția de siguranță, conversia semnalului și controlul de la distanță. În echipamentele industriale moderne, releele încorporează în mod obișnuit un miez de fier releu, un miez de electromagnet și un miez de bobină de releu realizate din materiale magnetice cu permeabilitate ridicată-pentru a îmbunătăți permeabilitatea magnetică și sensibilitatea operațională.

 

 

 

Un releu constă de obicei dintr-un sistem de circuit magnetic, un sistem de antrenare și un sistem de contact, incluzând în principal un miez de fier, bobină, armătură, ansamblu de contact și mecanism de resetare.

 

Când bobina este alimentată, în interiorul bobinei este generat un câmp magnetic. Această forță magnetică atrage armătura, determinând-o să se miște și să comute contactele, controlând astfel circuitul să pornească sau să se oprească. Când bobina este dez-energizată, câmpul magnetic dispare, iar contactele revin la starea inițială sub acțiunea forței arcului.

 

În producția de relee industriale, miezul de fier pur și miezurile de fier magnetic moale pentru relee sunt utilizate în mod obișnuit în circuitul magnetic. Principalele lor caracteristici includ:

 

Permeabilitate magnetică stabilă

Pierdere scăzută de histerezis

Viteză de răspuns rapidă

Magnetism rezidual scăzut

Rezistență bună la oboseală

 

Miezul de fier DT4C și miezul de fier al releului DT4C AC sunt materiale tipice din fier magnetic moale pur, potrivite pentru relee de curent alternativ și medii de operare de-înaltă frecvență.

 

 

Procesul de lucru al unui releu poate fi împărțit în două etape: activare și dezactivare.

 

După ce bobina primește tensiunea nominală, câmpul magnetic generează o atracție electromagnetică, împingând armătura să se miște, provocând închiderea contactelor normal deschise și deschiderea contactelor normal închise. Când alimentarea este întreruptă, câmpul magnetic dispare, iar armătura revine în poziția inițială sub acțiunea arcului de revenire, iar contactele revin la starea inițială.

 

În acest proces, proprietățile magnetice ale miezului pentru releul electromagnetic afectează direct timpul de funcționare, stabilitatea și durata de viață a releului. Miezurile releului de fier pur de înaltă calitate-reduc efectiv pierderile magnetice și îmbunătățesc consistența operațională.

 

Unele relee industriale folosesc, de asemenea, o placare cu miez de nichel cu un proces de acoperire de cupru pentru a spori rezistența la coroziune și stabilitatea dimensională, făcându-le potrivite pentru medii industriale umede, cu temperatură ridicată-și complexe.

 

 

1. Extinderea domeniului de control

Releele pot comuta mai multe circuite cu un singur semnal de control, controlând simultan mai multe dispozitive și jucând un rol crucial în sistemele de automatizare.

 

2. Amplificarea circuitului

Releele pot controla sarcini de putere mai mari cu semnale de intrare mici, permițând controlul de joasă-tensiune al sistemelor de-înaltă tensiune.

 

3. Control automat și interblocare

Releele pot forma circuite de control automatizate cu PLC-uri, senzori, contactori și alte componente pentru a realiza controlul logic, protecția la interblocare și comutarea stării.

 

4. Protecție de siguranță

Releele oferă protecție la supracurent, supratensiune, subtensiune, întârziere de timp-și supraîncălzire și sunt utilizate pe scară largă în sistemele de siguranță ale echipamentelor industriale.

 

 

Deși releele și contactoarele funcționează pe principii similare, aplicațiile lor diferă.

 

Releele sunt utilizate în principal în circuitele de control și controlul semnalului, potrivite pentru sistemele de control cu ​​curent scăzut-sau logic; contactoarele sunt utilizate în principal pentru controlul circuitului principal, potrivite pentru pornirea sau oprirea frecventă a sarcinilor cu putere mare-.

 

În general vorbind:

Releele au o capacitate de contact mai mică. Contactoarele au o capacitate de contact mai mare. Releele pun accentul pe precizia controlului. Contactoarele accentuează capacitatea de sarcină.

 

În controlul industrial, performanța miezului de fier pentru releul de control industrial afectează direct viteza de răspuns și stabilitatea releului.

 

 

 

Tensiune nominală de operare

Aceasta se referă la tensiunea cerută de bobina releului pentru funcționarea normală și poate fi împărțită în tipuri AC și DC.

Trageți-tensiunea și eliberați tensiunea

Tensiunea de tragere-in este tensiunea minimă necesară pentru ca releul să înceapă să funcționeze; tensiunea de declanșare este valoarea tensiunii atunci când releul revine la starea inițială.

Capacitate de contact

Aceasta se referă la tensiunea și curentul maxim pe care releul îl poate transporta, determinând capacitatea sa de control.

Rezistența bobinei

Rezistența DC a bobinei afectează consumul de energie și disiparea căldurii.

Durata mecanică vs. Durata electrică

Durata de viață mecanică se referă la numărul de operațiuni în condiții fără-sarcină; durata de viață electrică se referă la durata de funcționare în condiții de sarcină.

 

 

Relee electromagnetice

Releele electromagnetice sunt cele mai utilizate pe scară largă în industrie, caracterizate prin structura lor simplă, viteza de răspuns rapidă și ușurința de întreținere.

Circuitul lor magnetic de bază utilizează de obicei miezuri de fier magnetic moale pentru relee și miezuri de bobine pentru relee electromagnetice pentru a îmbunătăți eficiența răspunsului magnetic.

În prezent, procesele de forjare-releu de forjare la rece și miez de fier DT4C cu releu de forjare-la rece sunt utilizate pe scară largă în fabricarea de relee de precizie, îmbunătățind în mod eficient acuratețea dimensională și consistența lotului.

 

Relee intermediare

Releele intermediare sunt utilizate în principal pentru amplificarea semnalului, conversia logică și extinderea contactelor și sunt utilizate pe scară largă în sistemele de control PLC.

Caracteristicile lor includ:

Numărul de contacte
Funcționare sensibilă
Dimensiune mică
Control fiabil

Unele produse folosesc miezuri de releu din oțel și miezuri de releu din fier pur pentru a îmbunătăți stabilitatea în medii de operare frecventă.

 

Releu de curent

Releele de curent funcționează pe baza modificărilor curentului, utilizate în principal pentru protecția la supracurent și subcurent.

Bobinele lor sunt de obicei conectate în serie în circuitul principal pentru monitorizarea curentului-în timp real.

 

Releu de tensiune

Releele de tensiune funcționează pe baza modificărilor de tensiune, oferind protecție la supratensiune, subtensiune și zero-tensiune.

Datorită necesității monitorizării-tensiunii în timp real, bobinele lor au de obicei o impedanță ridicată.

 

Stafeta timpului

Releele de timp permit controlul întârziat și sunt utilizate în mod obișnuit pentru controlul temporizării în echipamentele de producție automate.

Pe baza structurii lor, acestea pot fi clasificate astfel:

Electromagnetic
Electronic
Aer-amortizat
Digital

Sistemele industriale moderne tind să folosească relee electronice de timp pentru a îmbunătăți acuratețea controlului.

 

Releu termic

Releele termice sunt utilizate în principal pentru protecția la suprasarcină a motorului. Principiul lor de bază se bazează pe deformarea unei benzi bimetalice din cauza căldurii, care acţionează contactele.

Ele previn eficient:

Suprasarcina motorului

Funcționare cu o singură fază{0}

Supracurent prelungit

 

Releu de viteză

Releele de viteză sunt utilizate în principal pentru controlul frânării motorului și detectarea vitezei.

Când viteza motorului atinge valoarea setată, contactele releului se acționează, realizând controlul interblocării sau frânarea inversă.

 

Releu pentru nivelul lichidului

Releele de nivel al lichidului realizează controlul automat prin detectarea modificărilor nivelului lichidului și sunt utilizate pe scară largă în:

Sisteme de tratare a apei
Echipament de depozitare a lichidelor
Sisteme industriale de racire

Releu de presiune

Releele de presiune sunt utilizate în principal în sistemele hidraulice și pneumatice pentru a realiza detectarea presiunii și controlul automat.

Când presiunea atinge valoarea setată, contactele comută automat, realizând legătura echipamentului.

 

 

Performanța magnetică și durata de viață a unui releu depind în mare măsură de materialul miezului.

Releele industriale moderne folosesc de obicei:

 

Miez de fier pur
Electrician Pure Iron Core
Miezuri de fier magnetice moi pentru relee
Miez de oțel releu

Aceste materiale au permeabilitate ridicată și coercivitate scăzută, îmbunătățind eficient:

Viteza de acționare
Stabilitate de activare
Consum redus de energie
Răspuns-de înaltă frecvență

 

În ceea ce privește procesele de fabricație, procesele de miez de releu și de forjare la rece îmbunătățesc consistența dimensională a produsului și rezistența mecanică, făcându-le potrivite pentru producția automată în masă.

 

În plus, componentele structurale de precizie, cum ar fi știfturile miezului și știfturile releului, afectează, de asemenea, precizia ansamblului și stabilitatea-pe termen lung a releelor.

 

 

 

Odată cu dezvoltarea automatizării industriale, a energiei noi, a vehiculelor electrice și a producției inteligente, releele evoluează în următoarele direcții:

 

Miniaturizare
Fiabilitate ridicată
Frecvență înaltă
Consum redus de energie
Inteligența
Durată lungă de viață

 

În special în vehiculele cu energie nouă, sistemele de control de-înaltă tensiune și echipamentele de automatizare industrială, cererea deMiez de fier pur, piese de releu cu miez de fier și materiale magnetice moi de înaltă{0}}performanță continuă să crească.

 

În viitor, miezurile magnetice moi din seria DT4C de înaltă precizie, tehnologia de precizie a capului la rece și structurile electromagnetice foarte stabile vor deveni direcții importante de dezvoltare pentru releele industriale.