Releed on elektromehaanilised seadmed, mis toimivad lülititena ja töötavad elektromagnetilise külgetõmbe põhimõttel, et juhtida elektriahelaid ja võimaldada väikese võimsusega signaalidel hallata suure võimsusega süsteeme ohutult ja tõhusalt.
Relee struktuur ja sümbolid
Krediit OMRON
Elektromagnetilised releed koosnevad kolmest põhikomponendist: elektromagnetilisest mähisest, liikuvast armatuurist ja kontaktidest. Mähis, mis on tavaliselt valmistatud isoleeritud traadist, mis on keritud ümber rauast südamiku, tekitab pinge all magnetvälja. Armatuur, liikuv rauast osa, tõmbub selle magnetvälja poole, muutes relee olekut.
Elektriskeemidel olevad relee sümbolid tähistavad neid komponente ja nende funktsioone:
- Mähise sümbolid: Sageli kujutatakse ringi või ovaali kujul, millel on kaks otsa.
- Kontaktsümbolid: Näidatud joontena, mis võivad olla avatud (tavaliselt avatud, NO) või suletud (tavaliselt suletud, NC).
- Armatuur: Esineb joonega, mis ühendab mähist kontaktidega.
Levinumad relee sümbolid on järgmised:
- SPST (ühe vardaga ühe viskega): Üks lülitatav kontakt.
- SPDT (ühe vardaga kahekordne vise): Üks lülitatav kontakt kahe võimaliku asendiga.
- DPST/DPDT: Kahepooluselised versioonid kahe kontaktiga.
Need standardiseeritud sümbolid võimaldavad inseneridel kiiresti mõista releede konfiguratsioone vooluringide skeemidel, hõlbustades elektrisüsteemide tõhusat projekteerimist ja tõrkeotsingut.
Relee tööpõhimõte
Relee tööpõhimõte põhineb elektri- ja magnetväljade vastastikmõjul. Kui vool voolab läbi relee mähise, tekitab see magnetvälja, mis tõmbab ligi liikuvat armatuuri. See armatuur on ühendatud ühe või mitme kontaktiga, mis kas avavad või sulgevad elektriahelaid, olenevalt relee konfiguratsioonist. Protsess hõlmab järgmist:
- Mähise pingestamine elektrilise signaaliga
- Magnetvälja loomine mähise ümber
- Armatuuri liikumine magnetilise külgetõmbe tõttu
- Kontaktide vahetamine vooluringi juhtimiseks
- Mähise energia väljalülitamine põhjustab armatuuri naasmise algasendisse, sageli vedrumehhanismi abil.
See lihtne, kuid tõhus mehhanism võimaldab releedel toimida vahendajatena väikese võimsusega juhtimisahelate ja suure võimsusega koormusahelate vahel, muutes need hindamatuks väärtuseks erinevates elektri- ja elektroonikarakendustes.
Elektromagnetilise atraktsiooni mehhanism
Relee toimimise keskmes on elektromagnetiline külgetõmbejõud, mis moodustab selle lülitusmehhanismi aluse. Kui elektrivool voolab läbi relee mähise, tekitab see magnetvälja, mis avaldab liikuvale armatuurile jõudu. See armatuur on mehaaniliselt ühendatud relee kontaktidega, põhjustades nende avanemise või sulgumise olenevalt relee konfiguratsioonist. Magnetvälja tugevus ja sellest tulenevalt ka armatuurile mõjuv jõud on otseselt proportsionaalne mähisest läbi voolava vooluga. Kui mähis on pingevaba, viib vedrumehhanism armatuuri ja kontaktid tavaliselt algasendisse, lähtestades relee. See elektriliste ja mehaaniliste komponentide elegantne koosmõju võimaldab releedel tõhusalt juhtida suure võimsusega vooluahelaid väikese võimsusega signaalide abil, muutes need oluliseks erinevates rakendustes, kus ohutus ja automatiseerimine on esmatähtsad.
Tavaliselt avatud vs suletud kontaktid
Releesid saab konfigureerida erinevat tüüpi kontaktidega, peamiselt tavaliselt avatud (NO) ja tavaliselt suletud (NC). NO-konfiguratsioonides jääb vooluring avatuks, kui relee ei ole pingestatud, ja sulgub pingestamise ajal. Seevastu NC-konfiguratsioonid hoiavad vooluringi suletud, kui relee ei ole pingestatud, ja avatud, kui see on pingestatud. See mitmekülgsus võimaldab releesid kohandada erinevate rakenduste jaoks, näiteks suure võimsusega vooluringide juhtimiseks või ohutusmehhanismide rakendamiseks. NO- ja NC-kontaktide valik sõltub süsteemi konkreetsetest nõuetest, võimaldades inseneridel kujundada vooluringe, mis reageerivad asjakohaselt nii tavapärastele töötingimustele kui ka võimalikele riketele.
Releede põhifunktsioonid
Releed täidavad elektrisüsteemides mitmeid kriitilisi funktsioone, suurendades ohutust ja võimaldades keerukaid juhtimismehhanisme. Need toimivad vooluringi kontrolleritena, võimaldades erinevate seadmete automatiseerimist, lülitades vooluringe sisse ja välja juhtsignaalide põhjal. Lisaks pakuvad releed olulist kaitset, katkestades toite ohtlike tingimuste tuvastamisel, kaitstes vooluringe ülekoormuse eest.
Need mitmekülgsed seadmed hõlbustavad ka signaali isoleerimist, hoides ära häireid erinevate vooluringi sektsioonide vahel, ning võimaldavad väikese energiatarbega seadmetel, näiteks mikrokontrolleritel, juhtida suure võimsusega koormusi, näiteks mootoreid või kütteseadmeid, ilma otsese elektriühenduseta. Komplekssetes süsteemides saavad releed integreerida mitu juhtsignaali, mis võimaldab täiustatud automatiseerimist ja juhtimisskeeme erinevates rakendustes.
Releede tüübid
Releesid on erinevat tüüpi, igaüks neist on loodud konkreetsete rakenduste ja töötingimuste jaoks. Mõned levinumad tüübid on järgmised:
- Elektromagnetilised releed: Kõige elementaarsem ja laialdasemalt kasutatav tüüp, mis töötab elektromagnetilise külgetõmbe põhimõttel.
- Tahkisreleed (SSR): Lülitamiseks kasutage pooljuhte, mis pakuvad elektromagnetiliste releedega võrreldes kiiremat tööd ja pikemat eluiga.
- Keelreleed: Kasutage klaastorusse suletud keellülitit, mis on tuntud oma kiire lülituskiiruse ja madala kontakttakistuse poolest.
- Ajaviivitusega releed: Enne kontaktide aktiveerimist või deaktiveerimist lisage viivitusmehhanism, mis on kasulik sekveneerimisel ja protsessi juhtimisel.
- Lukustusreleed: Säilitavad oma asendi pärast juhtimisvoolu eemaldamist, mis sobib ideaalselt energiasäästlike rakenduste jaoks.
Releesid liigitatakse ka nende kontaktkonfiguratsioonide alusel, näiteks ühepooluselised ühekontaktilised (SPST), ühepooluselised kahekontaktilised (SPDT) ja kahepooluselised kahekontaktilised (DPDT), millest igaühel on erinevad lülitusvõimalused. Relee tüübi valik sõltub sellistest teguritest nagu lülituskiirus, energiatarbed, keskkonnatingimused ja rakenduse konkreetsed vajadused.
