I. Uvod
Releji kot elektronske krmilne naprave igrajo ključno vlogo v industrijski avtomatizaciji, krmiljenju električne energije, telekomunikacijah in na drugih področjih. Uporabljajo majhen tok za krmiljenje večjega toka, kar omogoča samodejno preklapljanje in krmiljenje tokokroga. Ta članek bo zagotovil podrobno analizo načel in strukture relejnih krmilnih vezij, da bi bralcem pomagal bolje razumeti njihova načela delovanja in scenarije uporabe.
II. Osnovna struktura relejev
Osnovno strukturo releja sestavljajo predvsem tri komponente: elektromagnetni sistem, kontaktni sistem in mehanizem za sprostitev.
Elektromagnetni sistem: Elektromagnetni sistem je sestavljen iz tuljave, železnega jedra in armature. Ko je tuljava pod napetostjo, ustvari elektromagnetno silo, ki pritegne armaturo k železnemu jedru in s tem spremeni stanje vklopa/izklopa kontaktov.
Kontaktni sistem: Kontaktni sistem je sestavljen iz gibljivih kontaktov in stacionarnih kontaktov. Premični kontakti so povezani z armaturo; ko armaturo pritegne elektromagnetna sila, gibljivi kontakti vzpostavijo ali prekinejo stik s stacionarnimi kontakti, s čimer nadzorujejo stanje vklopa/izklopa vezja.
Mehanizem za sprostitev: Mehanizem za sprostitev je sestavljen predvsem iz komponent, kot so vzmeti. Ko je tuljava -izklopljena, elektromagnetna sila izgine in vzmet potisne armaturo nazaj v prvotni položaj, s čimer se kontakti povrnejo v prvotno stanje.
III. Osnovni principi relejnih krmilnih vezij
Načelo relejnih krmilnih vezij temelji predvsem na elektromagnetnih učinkih in spremembah stanja vklopa/izklopa kontaktov.
Pregled načel delovanja
Ko je krmilno vezje pod napetostjo, tuljava v elektromagnetnem sistemu ustvari elektromagnetno silo, ki pritegne armaturo v stik z jedrom. Na tej točki gibljivi kontakt v kontaktnem sistemu stopi v stik s stacionarnim kontaktom in napaja krmiljeno vezje. Ko je krmilno vezje brez napajanja, elektromagnetna sila izgine, sprostitveni mehanizem potisne armaturo nazaj v prvotni položaj, kontakti se odprejo in krmiljeno vezje je brez napajanja.
Stanje stikov in povezava/odklop tokokroga
V krmilnem vezju releja stanje kontaktov neposredno določa, ali je vezje priključeno ali odklopljeno. Ali so kontakti normalno odprti ali normalno zaprti, je odvisno od tega, ali je tuljava releja pod napetostjo. Ko tuljava releja ni pod napetostjo, se kontakti, ki ostanejo odprti, imenujejo normalno odprti kontakti, tisti, ki ostanejo zaprti, pa se imenujejo normalno zaprti kontakti. Ko je tuljava releja pod napetostjo, se normalno odprti kontakti zaprejo, normalno zaprti kontakti pa se odprejo; ko je tuljava releja de-izklopljena, se normalno odprti kontakti odprejo, normalno zaprti pa zaprejo.
Vrste pogonskih vezij
(1) Tranzistorsko pogonsko vezje
Tranzistorsko pogonsko vezje je običajna metoda za krmiljenje relejev. Ko je vhod na visoki ravni, se tranzistor nasiči in prevaja, napaja tuljavo releja in povzroči, da se kontakti zaprejo; ko je vhod na nizkem nivoju, se tranzistor prekine, pri čemer se-odklopi tuljava releja in povzroči odpiranje kontaktov. Ta način pogona nudi prednosti, kot sta preprosta zasnova vezja in nizka poraba energije.
(2) Pogonsko vezje integriranega vezja
Pogonska vezja integriranega vezja so primerna za aplikacije, ki zahtevajo krmiljenje več relejev. Z integracijo več pogonskih tranzistorjev je mogoče poenostaviti postopek načrtovanja vezja. Ko je vhod integriranega vezja na visoki ravni, ustrezen izhodni zatič oddaja nizko raven, kar napaja tuljavo releja in povzroči, da se kontakti releja zaprejo; ko je vhod na nizki ravni, ustrezen izhodni zatič preide v stanje visoke-impedance, pri čemer-izklopi napetost relejske tuljave in povzroči, da se kontakti releja odprejo.
(3) Optocoupler-relejno vezje
Relejska vezja-, ki jih poganja optični sklop, dosežejo izolacijo in pogonske funkcije s fotoelektričnim učinkom. Optični sklopnik izolira vhodne in izhodne priključke, kar zagotavlja, da ni neposredne električne povezave med krmilnim vezjem in krmiljenim vezjem. Ko je na vhod priključena določena napetost, fotodioda v optičnem sklopniku oddaja svetlobo, kar vodi fototranzistor v prevodnost in s tem napaja tuljavo releja. Ta način pogona ponuja prednosti, kot sta odlična izolacija in močna odpornost na motnje.
IV. Značilnosti relejnih krmilnih vezij
Visoka zanesljivost: Releji uporabljajo mehanske kontakte za nadzor vklopa/izklopa, kar zagotavlja visoko zanesljivost in stabilnost.
Visoka varnost: Krmilna vezja relejev omogočajo nizko-napetostno krmiljenje visoko-napetostnih sistemov in nizko-tokovno krmiljenje visoko-tokovnih sistemov, s čimer se poveča varnost vezja.
Visoka prilagodljivost: s spreminjanjem konfiguracije ožičenja krmilnega vezja ali izbiro različnih vrst relejev in pogonskih vezij je mogoče doseči različne krmilne funkcije.
Enostavno vzdrževanje: Struktura relejnih krmilnih vezij je razmeroma preprosta, zato jih je enostavno razumeti in vzdrževati.
V. Povzetek
Ta članek ponuja podrobno analizo načel in strukture relejnih krmilnih vezij. Kot pomembna elektronska krmilna naprava imajo releji pomembno vlogo na področjih, kot sta industrijska avtomatizacija in nadzor moči. Z razumevanjem strukture in principov delovanja relejev ter značilnosti in scenarijev uporabe različnih vrst pogonskih vezij lahko bolje izkoristimo krmilna vezja relejev za izpolnjevanje različnih zahtev za krmiljenje avtomatizacije. Hkrati moramo biti pozorni na izbiro in uporabo relejev ter na racionalnost načrtovanja vezja, da zagotovimo stabilnost in varnost vezja.