Specjalne urządzenie stosuje się do domowych i przemysłowych sieci elektrycznych, kontroli i oświetlenia ICE. Przekaźnik jest przerywaczem elektromagnetycznym lub elektrycznym z impulsem mechanicznym, elektronicznym lub elektrycznym. Zrozumienie zasad działania i cech konstrukcyjnych urządzenia pomoże samodzielnie rozwiązać szereg problemów w elektrotechnice.
Historia stworzenia
Niektóre źródła podają, że rosyjski naukowiec P. Schilling (1830–1832) zainstalował przekaźnik jako element dzwoniący na telegrafie. Istnieje inna opinia przypisująca autorstwo regulatora J. Henry'ego. Amerykański fizyk stworzył urządzenie typu kontaktowego z elektromagnetyczną zasadą działania w 1835 roku.
Jeśli weźmiemy pod uwagę znaczenie tego słowa, „sztafeta” z języka francuskiego oznacza przekazanie pałeczki w zawodach lub zastąpienie koni postowych. Po raz pierwszy regulator jako niezależny element wspomniał S. Morse, który stworzył telegraf.
Teoria urządzeń przekaźnikowych zaczęła się rozwijać w latach 1925–1930, ale później w latach 1936–1938. V. Szestakow, A. Nakashima i K. Shannon zastosowali logikę matematyczną do rozwiązania problemu przekaźnika, podstawy teoretyczne się zaczęły.
Na międzynarodowych sympozjach wielokrotnie podnoszono problemy teoretycznego znaczenia przełącznika przekaźnika, maszyn stanu skończonego. Pierwsza konsultacja odbyła się w 1957 r. W USA, druga - w ZSRR (1962).
Funkcje przekaźnika
Przez element przekaźnikowy rozumie się zestaw węzłów i połączeń, które działając na wejściu zmieniają się w postaci skoków. Z tego powodu, aby scharakteryzować elementy, stosuje się kryteria wpływające na wynik i dane wejściowe:
- Działanie - na wejściu efekt jest minimalny, rośnie powoli, co prowadzi do zmiany stanu elementu i jednoczesnego wpływu na wyjście.
- Zwolnienie - zmniejszenie minimalnej akcji wejściowej, aby element powrócił do pierwotnego stanu.
- Powrót - parametr określający maksymalny wpływ w przypadku wzrostu, w którym węzeł przekaźnikowy powraca do pierwotnego stanu.
- Wydajność - zależy od stosunku czasu reakcji do czasu powrotu lub zwolnienia.
Przekaźnik elektryczny odnosi się do elementu, którego rodzaj działania zależy od przepływu prądu lub przewodności.
Zasada działania przełącznika
Przekaźnik - urządzenie przełączające, które łączy lub rozłącza obwód obwodu, gdy zmieniają się parametry prądu. Urządzenie jest aktywowane, gdy limit wartości warunków (napięcie lub prąd) zostanie osiągnięty, zamykając lub przerywając linię.
Aby zrozumieć zasadę działania przekaźnika, konieczne jest wyjaśnienie jego części składowych. Konstrukcja urządzenia obejmuje cewkę indukcyjną, zworę i kanały przełączające. Po podłączeniu do obwodu w cewkach za pomocą namagnesowanego drutu, następuje samoindukcyjne EMF, tj. faza pozostaje w tyle za napięciem. W procesie dostarczania prądu do cewki element przyciąga zworę ze stykami, która zamyka obwód.
Urządzenie ma dwa rodzaje obwodów:
- sterowany - zamyka się kotwicą w momencie operacji;
- kontrola - przez nią prąd płynie do cewki.
Wysokie prądy w obwodzie sterowania są kontrolowane przez niskoprądowe sprzęgło sterujące.
Przekaźnik elektromagnetyczny wyzwalany jest na zasadzie histerezy - aktywacja jakiś czas po odebraniu impulsu prądu. Prąd w cewce rośnie w kształcie pętli, osiągając wymaganą wartość.Ze względu na histerezę urządzenia przekaźnikowe nie są używane w urządzeniach o dużej prędkości.
Kontakty sterujące i kontrolowane, dopuszczalne parametry napięcia i prądu są wskazane na obudowie.
Parametry czułości
Czułość - zasada działania przekaźnika, w której urządzenie reaguje nawet na niewielkie odchylenia wskaźników i szybko wraca do trybu standardowego.
Modele o wysokiej czułości postrzegają wskaźniki poniżej 10 mW, normalne od 1 do 5 W, modele o niskiej czułości od 10 do 20 W.
Odmiany przekaźników
Aby rozwiązać praktyczne problemy, stosuje się typy przekaźników, które różnią się charakterystyką działania, włączaniem i obecnością zabezpieczenia.
Zgodnie z zasadą pracy
Do tego typu przekaźników należą:
- Elektromagnetyczny - modele typu elektromechanicznego, działające z pola magnetycznego prądu uzwojenia działającego na zworę. Przełącznik elektromagnetyczny jest neutralny w reakcji na parametry prądu i spolaryzowany w odpowiedzi na wielkość prądu i polaryzację.
- Elektroniczny - działa pod dużym obciążeniem. Projekt jest reprezentowany przez elementy półprzewodnikowe do zasilania i wyłączania napięcia.
- Kontaktrony - są wykonane w formie cylindra z próżnią lub wypełnione cewką gazu obojętnego. Kontaktron znajduje się na środku magnesu lub jest wystawiony na działanie pola. Ta różnorodność jest aktywowana przez przyłożenie prądu do uzwojenia. Po utworzeniu strumienia magnetycznego i magnetyzacji sprężyn styki zamykają się.
- Elektrotermiczne - działają na podstawie różnicy współczynnika rozszerzalności podczas ogrzewania płyt bimetalicznych. Rodzaj przypisania przekaźnika zależy od liczby faz sieci.
Modele elektrotermiczne nadają się do produkcji lub jako silnik elektryczny.
Według rodzaju włączenia elementu czujnikowego
Istnieją modyfikacje:
- Główny - podłączony do obwodu elementu. Można ich używać bez transformatorów pomiarowych, kabli, źródeł szybkich prądów.
- Wtórne - połączone za pomocą transformatorów w odpowiedzi na wahania prądu i napięcia.
- Pośrednie - są umieszczane jako urządzenie pomocnicze, wzmacniają lub przekształcają sygnały modeli wtórnych.
Rodzaj elementu czujnikowego zależy od urządzenia przekaźnikowego. Może to być układ elektromagnetyczny, magnetoelektryczny, indukcyjny, elektrodynamiczny.
Według metody narażenia
W zależności od tego, jak siłownik działa na kontrolowany wskaźnik, istnieją urządzenia:
- działanie bezpośrednie - siłownik działa bezpośrednio na obwód sterujący;
- działanie pośrednie - urządzenia wpływają na obwód.
Jako element uruchamiający urządzeń elektromechanicznych stosowany jest system aktywnego styku.
Urządzenia ochronne
Automatyzacja jest wyzwalana przez wahania rezystancji, mocy i napięcia. Istnieją przekaźniki następujących typów:
- maksymalna ochrona prądu - MTZ są wyzwalane, gdy prąd osiągnie ustawiony limit;
- ochrona kierunkowa - oprócz prądu wykonywana jest kontrola mocy;
- zabezpieczenie różnicowe - urządzenia reagują na gwałtowne zmiany napięcia urządzenia lub na awarie w samej sieci;
- urządzenia zdalne - ochrona jest wykonywana przy standardowej i wysokiej częstotliwości, gdy wykryty zostanie spadek rezystancji lub zwarcia;
- urządzenia różnicowe - fazy kontrolne DFZ z dwóch końców linii zasilającej.
W warunkach domowych dozwolone jest stosowanie urządzeń MTZ typu elektromagnetycznego.
Oznaczenie programów
Międzynarodowy klasyfikator pozwala na naprawę lub budowę sprzętu. Schemat wyróżnia znaczniki alfanumeryczne:
- prostokąt z poziomymi liniami po bokach, oznaczonymi literami A i A1 - cewka elektromagnesu z przewodami zasilającymi; czasami oznaczony literą K;
- styki przełączające - styki stabilizatora;
- prostokąt z pogrubioną kropką na jednym styku stykowym lub litera P wewnątrz figury jest spolaryzowaną modyfikacją;
- prostokąt z dwiema nachylonymi liniami - obecność dwóch uzwojeń.
Oznaczenia typów przekaźników domowych wskazują również rodzaj styków, funkcje otwierania i obecność samoresetowania.
Obszary zastosowania
Urządzenie kontaktowe służy do:
- sterowanie układem elektrycznym - można umieścić stały prąd, prąd przemienny lub stabilizator ochronny;
- zapobieganie wpływowi spadków napięcia na węzły urządzeń gospodarstwa domowego - przełącznik tworzy stabilny rodzaj komunikacji;
- nieprzerwana praca urządzeń przemysłowych i produkcyjnych;
- automatyzacja urządzeń elektrycznych używanych w życiu codziennym;
- uzyskać sygnały sterujące w obwodach.
Rozdzielnica jest skonfigurowana przez producenta, aby mogła działać w określonych sytuacjach.
Wymagania dotyczące stabilizatora
Niezależnie od metody narażenia, włączenia i obecności ochrony przy wyborze należy wziąć pod uwagę następujące cechy techniczne:
- czas odpowiedzi - okres od otrzymania sygnału sterującego na wejściu do momentu, w którym wpływa on na parametry sieci;
- moc przełączania - dopuszczalny limit mocy dla sprzętu lub sieci;
- moc reakcji - minimalny wskaźnik, przy którym urządzenie zacznie działać;
- ustawienie - zmienny parametr wskazujący wartość prądu wyzwalającego.
Modele współczesnych producentów mają prosty typ konstrukcji lub są wyposażone w mikroprocesory, systemy sterowania, czujniki.
Przestrzegając wymagań wyboru i znając zakres przekaźnika, łatwo jest zapewnić nieprzerwaną pracę zasilacza w warunkach wahań napięcia i mocy.
