انتخاب رله و تجزیه و تحلیل اصول کار: اجزای اصلی اصلی در سیستم‌های کنترل صنعتی

رله یک جزء الکتریکی با عملکردهای ایزوله و کنترل خودکار است که به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی، کنترل قدرت، تجهیزات ارتباطی، سیستم های کنترل هوشمند و تجهیزات الکترومکانیکی استفاده می شود. همانطور که الزامات پایداری و قابلیت اطمینان در سیستم های کنترل صنعتی همچنان در حال افزایش است، اجزای مغناطیسی در ساختار داخلی رله، مانند هسته آهنی رله، هسته سیم پیچ رله، هسته الکترومغناطیسی و هسته آهن خالص، به طور فزاینده ای به عوامل مهمی تبدیل می شوند که بر عملکرد محصول تاثیر می گذارند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عملکرد اصلی یک رله کنترل یک مدار{0} با قدرت بالا با استفاده از یک سیگنال ورودی نسبتاً کوچک است که اتصال، قطع، سوئیچینگ و عملکردهای حفاظتی مدار را درک می کند. در داخل، معمولاً از یک مکانیسم ورودی، یک مکانیزم درایو و یک محرک خروجی تشکیل شده است. در این میان، اجزای مواد مغناطیسی نرم، مانند هسته برای رله الکترومغناطیسی و هسته سیم پیچ برای رله الکترومغناطیسی، به طور مستقیم بر کارایی شار مغناطیسی، حساسیت درگیری و پایداری عملیاتی کلی تأثیر می‌گذارند.

 

در زمینه کنترل صنعتی، انتخاب رله ابتدا باید محیط عملیاتی را در نظر بگیرد. دمای محیط، رطوبت، لرزش، شوک و روش‌های نصب همگی بر پایداری عملیاتی رله تأثیر می‌گذارند. هنگامی که تجهیزات در محیط‌های-در دمای بالا،-رطوبت{4} یا با لرزش بالا برای مدت طولانی کار می‌کنند، محصولات دارای هسته‌های آهن مغناطیسی نرم برای رله‌ها باید در اولویت قرار گیرند تا پایداری مغناطیسی و قابلیت اطمینان مکانیکی بهبود یابد. برای تجهیزات اتوماسیون صنعتی، پایداری هسته آهنی رله های کنترل صنعتی به طور مستقیم بر طول عمر تجهیزات تأثیر می گذارد.

 

علاوه بر عوامل محیطی، نوع سیگنال ورودی نیز یک عامل مهم در انتخاب رله است. بر اساس سیگنال کنترل، رله ها را می توان به رله های الکترومغناطیسی، رله های زمان، رله های دما و رله های فوتوالکتریک طبقه بندی کرد. زمانی که سیگنال ورودی یک جریان پایدار باشد، رله‌های نوع{2} فعلی مناسب‌تر هستند. اگر خروجی سیستم یک ولتاژ پایدار باشد، معمولاً از رله‌های نوع{3} ولتاژ استفاده می‌شود. در این حالت، نفوذپذیری و سرعت پاسخ هسته رله و هسته آهنی نرم سیم پیچ مستقیماً بر دقت عملکرد رله تأثیر می گذارد.

 

پیکربندی مناسب پارامترهای عملکرد رله نیز به همان اندازه حیاتی است. برای جلوگیری از کشش ناپایدار-به دلیل ولتاژ ناکافی و افزایش سایش تماس به دلیل کارکرد طولانی‌مدت اضافه ولتاژ، باید یک حاشیه ایمنی معقول بین ولتاژ کار سیم‌پیچ و ولتاژ کششی- حفظ شود. در سیستم‌های کنترل ولتاژ پایین DC، هسته‌های مغناطیسی ساخته شده از هسته رله آهنی خالص یا هسته آهنی خالص برقی به طور موثر پاسخ میدان مغناطیسی را بهبود می‌بخشند و پسماند را کاهش می‌دهند.

 

سیستم تماس یکی از حیاتی ترین اجزای عملکردی رله و همچنین منطقه ای با نرخ خرابی بالا است. در کاربردهای عملی، تقریباً اکثر خرابی های رله مربوط به کنتاکت ها است. بنابراین، هنگام انتخاب رله، لازم است ظرفیت تماس و ساختار بر اساس ویژگی های بار به طور منطقی انتخاب شود. به عنوان مثال، بارهای مقاومتی، بارهای القایی، بارهای موتور و بارهای لامپ تأثیرات متفاوتی بر عمر تماس دارند. یک ساختار مدار مغناطیسی پایدار می تواند فرکانس پرش تماس را کاهش دهد، در حالی که سیستم های هسته مغناطیسی طراحی شده با هسته آهن مغناطیسی نرم برای رله به بهبود ثبات عملکرد تماس کمک می کند.

 

در تولید رله مدرن، فرآیندهای هدینگ سرد و آهنگری سرد به طور گسترده در پردازش هسته استفاده می شود. به عنوان مثال، فرآیندهایی مانند DT4C Relay Iron Core Cold Forging و Cold Forging Relay Core می توانند به طور موثر سازگاری ابعادی محصول و استحکام مکانیکی را بهبود بخشند. مواد هسته آهنی DT4C، به دلیل خواص مغناطیسی نرم عالی، به طور گسترده در ساخت رله‌های{4} با کارایی بالا استفاده می‌شود. در همین حال، فرآیند Cold Heading Pure Iron Core، دقت سطح و راندمان تولید هسته مغناطیسی را بیشتر بهبود می بخشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و پایداری رسانایی، برخی از روکش‌های نیکل هسته رله با محصولات زیرپوش مسی از یک روکش مسی{0}} و سپس از آبکاری نیکل استفاده می‌کنند. این ساختار نه تنها مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد، بلکه پایداری هسته مغناطیسی را در طول عملیات طولانی مدت- نیز افزایش می دهد. برای رله‌هایی که نیاز به کار با فرکانس بالا{4}} دارند، فرآیند هدینگ سرد به طور موثر تنش مواد را کاهش می‌دهد و عمر عملیاتی را افزایش می‌دهد.

 

اجزای ساختاری کمکی در رله ها به همان اندازه مهم هستند. برای مثال، اجزای دقیق مانند پین هسته و پین رله مستقیماً بر دقت موقعیت هسته مغناطیسی و پایداری کلی مجموعه تأثیر می‌گذارند. مخصوصاً در تجهیزات سوئیچینگ فرکانس بالا یا اتوماسیون صنعتی، هم محوری و دقت ماشینکاری هسته سیم پیچ مستقیم برای ثبات عملکرد رله بسیار مهم است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با توسعه اتوماسیون صنعتی و تجهیزات انرژی جدید، رله‌ها دیگر صرفاً عناصر را تغییر نمی‌دهند، بلکه به طور فزاینده‌ای به سمت قابلیت اطمینان بالاتر، طول عمر بیشتر، کوچک‌سازی و پاسخ سریع‌تر تکامل می‌یابند. چه یک هسته رله آهنی خالص، یک هسته فولادی رله، یا هسته های آهن مغناطیسی مختلف برای رله ها، خواص مواد، فناوری پردازش و طراحی ساختاری به طور مستقیم بر عملکرد کلی رله تأثیر می گذارد.

 

در کاربردهای مهندسی عملی، انتخاب مناسب نوع رله، مواد هسته و ساختار تماس نه تنها می‌تواند پایداری تجهیزات را بهبود بخشد، بلکه به طور موثر نرخ خرابی سیستم و هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد. برای سیستم‌های کنترل صنعتی نیازمند، استفاده از-هسته‌های کویل رله با کیفیت بالا وهسته آهن خالصسازه ها به یکی از جهت گیری های کلیدی برای بهبود قابلیت اطمینان تجهیزات تبدیل شده است.