Releji ir elektromehāniskas ierīces, kas darbojas kā slēdži, darbojoties pēc elektromagnētiskās pievilkšanās principa, lai kontrolētu elektriskās ķēdes un nodrošinātu mazjaudas signālu drošu un efektīvu lieljaudas sistēmu pārvaldību.
Releja struktūra un simboli
Kredīts OMRON
Elektromagnētiskie releji sastāv no trim galvenajām sastāvdaļām: elektromagnētiskās spoles, kustīga armatūras un kontaktiem. Spole, kas parasti ir izgatavota no izolēta stieples, kas ir uztīta ap dzelzs serdi, kad tai tiek pievadīts spriegums, rada magnētisko lauku. Armatūru, kas ir kustīga dzelzs daļa, pievelk šis magnētiskais lauks, mainot releja stāvokli.
Releju simboli elektriskajās shēmās attēlo šīs sastāvdaļas un to funkcijas:
- Spoļu simboli: Bieži attēlots kā aplis vai ovāls ar diviem galiem.
- Kontaktpersonu simboli: Attēlotas kā līnijas, kas var būt atvērtas (parasti atvērtas, NO) vai aizvērtas (parasti aizvērtas, NC).
- Armatūra: Attēlots ar līniju, kas savieno spoli ar kontaktiem.
Bieži sastopamie releju simboli ietver:
- SPST (viena staba viena metiena): Viens pārslēdzams kontakts.
- SPDT (viena staba dubultmetiens): Viens pārslēdzams kontakts ar divām iespējamām pozīcijām.
- DPST/DPDT: Divpolu versijas ar diviem kontaktu komplektiem.
Šie standartizētie simboli ļauj inženieriem ātri izprast releju konfigurācijas shēmu shēmās, atvieglojot efektīvu elektrisko sistēmu projektēšanu un problēmu novēršanu.
Releja darbības princips
Releja darbības princips ir balstīts uz elektrisko un magnētisko lauku mijiedarbību. Kad strāva plūst caur releja spoli, tā ģenerē magnētisko lauku, kas pievelk kustīgu armatūru. Šī armatūra ir savienota ar vienu vai vairākiem kontaktiem, kas atkarībā no releja konfigurācijas vai nu atver, vai aizver elektriskās ķēdes. Process ietver:
- Spoles aktivizēšana ar elektrisko signālu
- Magnētiskā lauka radīšana ap spoli
- Armatūras kustība magnētiskās pievilkšanās dēļ
- Kontaktu pārslēgšana ķēdes vadībai
- Spoles atvienošana izraisa armatūras atgriešanos sākotnējā stāvoklī, bieži vien ar atsperes mehānisma palīdzību.
Šis vienkāršais, bet efektīvais mehānisms ļauj relejiem darboties kā starpniekiem starp mazjaudas vadības ķēdēm un lielas jaudas slodzes ķēdēm, padarot tos nenovērtējamus dažādos elektriskās un elektroniskās lietojumprogrammās.
Elektromagnētiskās pievilkšanās mehānisms
Releja darbības pamatā ir elektromagnētiskā pievilkšanās, kas veido tā pārslēgšanas mehānisma pamatu. Kad caur releja spoli plūst elektriskā strāva, tā ģenerē magnētisko lauku, kas iedarbojas uz kustīgu armatūru. Šis armatūra ir mehāniski savienota ar releja kontaktiem, liekot tiem vai nu atvērties, vai aizvērties atkarībā no releja konfigurācijas. Magnētiskā lauka stiprums un līdz ar to spēks, kas iedarbojas uz armatūru, ir tieši proporcionāls strāvai, kas plūst caur spoli. Kad spole tiek atvienota no sprieguma, atsperes mehānisms parasti atgriež armatūru un kontaktus sākotnējā stāvoklī, atiestatot releju. Šī elegantā elektrisko un mehānisko komponentu mijiedarbība ļauj relejiem efektīvi kontrolēt lielas jaudas ķēdes, izmantojot mazas jaudas signālus, padarot tos par būtiskiem dažādos pielietojumos, kur drošība un automatizācija ir ārkārtīgi svarīgas.
Parasti atvērti un slēgti kontakti
Relejus var konfigurēt ar dažādu veidu kontaktiem, galvenokārt ar parasti atvērtiem (NO) un parasti aizvērtiem (NC). NO konfigurācijās ķēde paliek atvērta, kad relejs nav aktivizēts, un aizveras, kad tas tiek aktivizēts. Turpretī NC konfigurācijas uztur slēgtu ķēdi, kad relejs nav aktivizēts, un atvērtu, kad tas tiek aktivizēts. Šī daudzpusība ļauj pielāgot relejus dažādiem lietojumiem, piemēram, lieljaudas ķēžu vadībai vai drošības mehānismu ieviešanai. Izvēle starp NO un NC kontaktiem ir atkarīga no sistēmas īpašajām prasībām, ļaujot inženieriem izstrādāt shēmas, kas atbilstoši reaģē gan uz normāliem darbības apstākļiem, gan uz iespējamām kļūmēm.
Releju galvenās funkcijas
Releji veic vairākas kritiski svarīgas funkcijas elektriskajās sistēmās, uzlabojot drošību un nodrošinot sarežģītus vadības mehānismus. Tie darbojas kā ķēdes kontrolieri, nodrošinot automatizāciju dažādās ierīcēs, ieslēdzot un izslēdzot ķēdes, pamatojoties uz vadības signāliem. Turklāt releji nodrošina būtisku aizsardzību, atvienojot barošanu, kad tiek konstatēti nedroši apstākļi, tādējādi pasargājot ķēdes no pārslodzēm.
Šīs daudzpusīgās ierīces arī atvieglo signāla izolāciju, novēršot traucējumus starp dažādām ķēdes sekcijām, un ļauj mazjaudas ierīcēm, piemēram, mikrokontrolleriem, kontrolēt lielas jaudas slodzes, piemēram, motorus vai sildītājus, bez tieša elektriskā savienojuma. Sarežģītās sistēmās releji var integrēt vairākus vadības signālus, nodrošinot uzlabotas automatizācijas un vadības shēmas dažādās lietojumprogrammās.
Releju veidi
Releji ir pieejami dažādos veidos, katrs no tiem ir paredzēts konkrētiem lietojumiem un darbības apstākļiem. Daži izplatītākie veidi ir šādi:
- Elektromagnētiskie releji: Visvienkāršākais un visplašāk izmantotais tips, kas darbojas pēc elektromagnētiskās pievilkšanās principa.
- Cietvielu releji (SSR): Komutācijai izmantojiet pusvadītājus, kas piedāvā ātrāku darbību un ilgāku kalpošanas laiku salīdzinājumā ar elektromagnētiskajiem relejiem.
- Niedru releji: Izmantojiet niedru slēdzi, kas ievietots stikla caurulē, kas pazīstams ar ātru pārslēgšanās ātrumu un zemu kontakta pretestību.
- Laika aiztures releji: Pirms kontaktu aktivizēšanas vai deaktivizēšanas iekļaujiet aizkaves mehānismu, kas ir noderīgs sekvencēšanas un procesa vadības noteikšanā.
- Bloķējošie releji: Saglabā savu pozīciju pēc vadības strāvas atvienošanas, kas ir ideāli piemērots enerģijas taupīšanas lietojumprogrammām.
Releji tiek klasificēti arī pēc to kontaktu konfigurācijām, piemēram, vienpola vienvirziena releji (SPST), vienpola divvirzienu releji (SPDT) un divpola divvirzienu releji (DPDT), katram piedāvājot atšķirīgas komutācijas iespējas. Releja veida izvēle ir atkarīga no tādiem faktoriem kā komutācijas ātrums, jaudas prasības, vides apstākļi un konkrētās lietojumprogrammas vajadzības.
