رونمایی از اصل رله و سیم کشی: یک جزء اصلی اجرا در کنترل مدار

در سیستم های کنترل الکتریکی مدرن، رله یک جزء کنترل اتوماتیک بسیار مهم و پرکاربرد است. شروع و توقف مدارهای-جریان بالا، بار{2} بالا را با سیگنال‌های کنترل نسبتاً کوچک مدیریت می‌کند و به طور گسترده در تجهیزات صنعتی، الکترونیک خودرو، سیستم‌های لوازم خانگی و کنترل انرژی جدید استفاده می‌شود. اجزای اصلی یک رله شامل سیستم تماس، مجموعه سیم پیچ و ساختار مدار مغناطیسی است که در میان آنها هسته آهنی رله و هسته سیم پیچ رله تأثیر تعیین کننده ای بر عملکرد عملیاتی آن دارند.

 

 

 

اصل اساسی یک رله بر اساس القای الکترومغناطیسی است. هنگامی که سیم پیچ برق می گیرد، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود که آرمیچر را به حرکت در می آورد و باعث بسته شدن یا باز شدن کنتاکت ها می شود و در نتیجه وضعیت روشن/خاموش مدار خارجی را کنترل می کند.

 

در این فرآیند، سیستم مدار مغناطیسی بسیار مهم است. هسته های الکترومغناطیسی ساخته شده از مواد با نفوذپذیری بالا می توانند به سرعت شار مغناطیسی ایجاد کنند، کارایی درگیری را بهبود بخشند و مصرف انرژی را کاهش دهند. برای محصولات رله با دقت بالا، اغلب از مواد هسته آهن خالص Electrician برای دستیابی به مغناطیس باقیمانده کمتر و عملکرد آزادسازی پایدارتر استفاده می شود.

 

فرآیند عملیات رله معمولاً شامل مراحل زیر است:

 

انرژی سیم پیچ یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند
هسته آهنی آرمیچر را جذب می کند و باعث حرکت آن می شود
سوئیچینگ کنتاکت هدایت یا قطع را کامل می کند
پس از خاموش کردن سیم پیچ، فنر تنظیم مجدد به حالت اولیه خود باز می گردد.

 

سرعت پاسخ هسته مستقیماً بر طول عمر رله و دقت کنترل تأثیر می گذارد. بنابراین، هسته‌های رله آهن خالص به طور گسترده در محصولات کنترلی{0}بالا استفاده می‌شوند.

 

 

عملکرد پایدار یک رله ارتباط نزدیکی با انتخاب مواد هسته دارد. مواد مغناطیسی با کیفیت بالا نه تنها میزان نیروی جاذبه را تعیین می‌کنند، بلکه بر افزایش دما، نویز، ثبات عملیاتی و طول عمر تأثیر می‌گذارند.

 

مواد متداول با کارایی بالا- عبارتند از:

1. مواد آهن خالص DT4C

هسته آهنی DT4C دارای نفوذپذیری بالا، اجبار کم، و خواص سرد{1} خوب است که آن را برای رله‌های-فرکانس بالا و سیستم‌های کنترل دقیق مناسب می‌سازد. این ماده به طور موثری از دست دادن هیسترزیس را کاهش می دهد و سرعت پاسخ را بهبود می بخشد.

 

2. مواد آهن خالص مغناطیسی نرم

هسته های آهن مغناطیسی نرم برای رله ها معمولاً در کاربردهایی که نیاز به رهاسازی سریع و مغناطیس باقیمانده کم دارند، مانند رله های ارتباطی، رله های خودرو و تجهیزات اتوماسیون استفاده می شود.

 

3. هسته مغناطیسی کنترل صنعتی

در شرایط بار{0} بالا، هسته آهنی برای رله کنترل صنعتی، استحکام مکانیکی و پایداری عملیاتی مداوم را در اولویت قرار می‌دهد و با محیط‌های توقف مکرر شروع-تطبیق می‌دهد.

 

 

 

یک رله کامل معمولاً از اجزای زیر تشکیل شده است:

مونتاژ مسکن
سیستم کویل
مجموعه مدار مغناطیسی
مونتاژ تماس
کانکتورهای ترمینال
مکانیسم تنظیم مجدد فنری

 

مجموعه مدار مغناطیسی معمولاً شامل هسته فولادی رله، آرمیچر و راهنمای مغناطیسی است. برخی از رله‌های مینیاتوری دقیق نیز از پین‌های هسته یا پایه‌های رله به‌عنوان اجزای موقعیت‌یابی و انتقال برای اطمینان از دقت عملیاتی و سازگاری مونتاژ استفاده می‌کنند.

 

برای محصولات با قابلیت اطمینان بالا، تحمل ابعاد، هم محوری و زبری سطح هسته مغناطیسی باید به شدت کنترل شود. در غیر این صورت، گیر کردن، نیروی مکش ناکافی، یا جهش تماس ممکن است رخ دهد.

 

 

هسته های رله معمولاً با استفاده از روش های مهر زنی، برش، متالورژی پودر و شکل دهی سرد تولید می شوند. شکل دهی سرد به دلیل راندمان بالا و پایداری ابعادی خوب به طور گسترده در تولید انبوه استفاده می شود.

 

مزایای فورج سرد:

استفاده از مواد بالا
راندمان تولید بالا
چگالی سطح خوب
قوام ابعادی قوی
مناسب برای تولید انبوه

 

به عنوان مثال، فرآیند فورج سرد هسته آهنی رله DT4C می تواند دقت ساختاری را در عین حفظ خواص مغناطیسی مواد بهبود بخشد.

 

برای محصولات هسته مغناطیسی استوانه ای، محلول هسته رله فورج سرد می تواند هزینه های ماشینکاری بعدی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

 

علاوه بر این، برخی از رله‌های{0}دقت بالا از ساختار سفارشی اختصاصی برای Core برای رله الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند تا نیازهای خاص منحنی مکش را برآورده کنند.

 

 

 

روش سیم کشی یک رله در یک مدار عمدتاً توسط ساختار تماس تعیین می شود. فرم های رایج عبارتند از:

 

به طور معمول باز (NO)

هنگامی که سیم پیچ برق نداشته باشد، کنتاکت باز است و در صورت روشن شدن بسته می شود. برای کنترل{1}راه اندازی مناسب است.

 

به طور معمول بسته (NC)

زمانی که سیم پیچ برق نداشته باشد، تماس رسانا است و در صورت برق گرفتن قطع می شود. مناسب برای مدارهای حفاظتی

 

تغییر (COM)

دارای یک ترمینال مشترک، یک ترمینال معمولی باز، و یک ترمینال معمولی بسته است که کنترل سوئیچینگ حالت دوگانه را فعال می کند.

 

سیم کشی مناسب می تواند پایداری سیستم را بهبود بخشد و خطر فرسایش تماسی را کاهش دهد. در سناریوهای کنترل فرکانس بالا، حفاظت از نوسانات و طراحی جریان آزاد باید گنجانده شود.

 

 

رله ها به دلیل کنترل قابل اعتماد و هزینه متوسط ​​در صنایع مختلف کاربرد زیادی دارند:

اتوماسیون صنعتی

کابینت های کنترل PLC، راه اندازی موتور، کنترل در هم قفل کردن تجهیزات و غیره.

 

الکترونیک خودرو

سیستم های روشنایی، کنترل فن، ماژول های تهویه مطبوع، سیستم های مدیریت باتری.

 

لوازم خانگی

ماژول های کنترل کولر، ماشین لباسشویی، آبگرمکن، یخچال.

 

میدان انرژی نو

سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، تجهیزات شارژ،-سیستم‌های سوئیچینگ ولتاژ بالا و غیره.

در این برنامه‌ها، هسته آهن خالص با کیفیت بالا اغلب پایداری بلندمدت محصول را تعیین می‌کند.

 

 

 

هنگام انتخاب رله، پارامترهای زیر باید در نظر گرفته شود:

 

ولتاژ نامی
جریان رتبه بندی شده
ظرفیت تماس
زمان اقدام
زندگی مکانیکی
زندگی الکتریکی
محدوده دمای محیط
روش نصب

 

اگر تجهیزات به کار با فرکانس{0} بالا نیاز دارند، محصولاتی که از مواد هسته رله آهن خالص استفاده می‌کنند باید در اولویت باشند. در صورت نیاز به کار مداوم طولانی مدت، افزایش دما و مصرف برق سیم پیچ باید نظارت شود.

 

 

پس از عملکرد طولانی مدت، رله‌ها ممکن است با مشکلات زیر مواجه شوند:

 

اکسیداسیون تماسی
چسبیدن تماس
فرسودگی کویل
پارازیت هسته
عملکرد کند
افزایش نویز

 

توصیه می شود به طور منظم موارد زیر را انجام دهید:

 

تماس با بازرسی
تست عایق
تست ولتاژ عملیاتی
تشخیص افزایش دما
تمیز کردن و حذف گرد و غبار

برای تجهیزات حیاتی، یک مکانیسم نگهداری پیشگیرانه باید ایجاد شود تا تلفات زمان خرابی کاهش یابد.

 

 

رله ها اگرچه اندازه کوچکی دارند، اما نقش مهمی در کنترل مدار دارند. از تحریک سیم پیچ تا سوئیچینگ تماس، هر مرحله بر ساختار مدار مغناطیسی{1} با کارایی بالا متکی است. هر دوهسته های آهنی مغناطیسی نرم برای رله هاو مواد هسته آهن خالص با دقت بالا-مستقیماً بر سرعت پاسخ، طول عمر و پایداری رله تأثیر می‌گذارند.

 

با توسعه سریع اتوماسیون صنعتی، وسایل نقلیه با انرژی جدید و دستگاه های هوشمند، رله ها و اجزای اصلی آنها به سمت قابلیت اطمینان بالاتر، راندمان بالاتر و کوچک سازی ارتقا خواهند یافت و نقش مهم تری در آینده کنترل الکتریکی ایفا خواهند کرد.