Tarpinė relė: kaip veikia, žymėjimas ir rūšys, reguliavimo ir prijungimo niuansai

Didžioji dalis elektros schemų yra kuriamos ir naudojamos silpnų srovių sistemose. Pagrindinis tokių schemų tikslas – transformuoti įeinančius signalus pagal nustatytą veiksmų algoritmą.

Galvaniniam atskyrimui tarp žemos įtampos ir aukštesnės nominalios įtampos grandinių naudojama tarpinė relė. Dėl mažų matmenų ir patikimumo šie prietaisai yra plačiai paplitę įvairiose srityse.

Prietaiso paskirtis ir funkcijos

Tokio tipo komutatorius yra pagalbinis objektas elektros grandinėje. Pavyzdžių daugiafunkciškumas leidžia juos naudoti automatizuotose, apsaugos ir reguliavimo schemose.

Naudojamas tais atvejais, kai reikia sinchroniškai uždaryti arba atidaryti kelias autonomines elektros schemas, kitaip tariant – dauginti srovę vedančius kanalus.

Automobilio avarinio mygtuko prijungimo schema: naudojant vieną elektromagnetinės relės kontaktinę liniją galima atjungti jungiklį, o antra – signalizacijos bloke atkurti garso pranešimą.

Kontaktorius gali būti naudojamas ir kaip galingesnės relės reguliatorius, kurio dėka atliekama aukštos įtampos grandinės komutacija.

Paimkime, pavyzdžiui, tokią situaciją: reikia tiekti srovę į jungiklio induktyvumo ritę, kur maksimali momentinė elektrovaros jėga įjungimo metu yra 63 A. Tačiau atlikti tokią užduotį naudojant vieną elektromagnetinį aparatą neįmanoma.

Todėl iš pradžių reikia tiekti maitinimą į atskyrimo įrenginio šerdies ritę, naudojančią savo jungtis, įjungti didesnės galios kontaktorių, kuriam bus patikėta didesnės elektros energijos komutacijos užduotis.

Taip pat detalę galima naudoti dirbtiniam apsaugos relės veikimo vėlinimui sukurti arba, kaip sakoma, laiko uždelsimui formuoti.

Prietaiso konstrukcinė struktūra

Elektromagnetiniai įrenginiai prijungiami prie elektros grandinės, kuri kontroliuoja arba reguliuoja gaminius, prijungtus prie maitinimo mazgo, siekiant atlikti transformaciją. Paleidimas gali būti atliekamas veikiant įvairiems veiksniams: elektros maitinimas, šviesos energija, hidrostatinis ar dujų slėgis.

Konstrukcinė elektromagnetinės relės sandara: 1 – spyruoklė; 2 – judantis inkaras; 3 – feromagnetinis strypas (šerdis); 4 – ritė; 5 – pagrindas; 6 – vienas ar keli nejudantys kontaktai; 7 – vykdomasis organas

Pagal standartus, paprasčiausias kontaktinis įtaisas yra koordinuojamas trijų pagrindinių dalių: jutimo, tarpinės ir vykdomosios. Kiekviena iš jų yra atstovaujama individualaus mechanizmo, atsakingo už tam tikrus veiksmus perjungimo sistemoje.

Pirminis, vadinamasis jautrusis elementas, reaguoja į įėjimo parametrą ir transformuoja jį į fizikinį dydį, reikalingą kontaktoriaus veikimui.

Toks jutimo mechanizmas yra įkūnytas elektromagnetinėje ritėje su šerdimi – schemoje pažymėtas numeriu 4. Priklausomai nuo tinklo, prie jo gali būti prijungta kintamoji arba nuolatinė įtampa.

Tarpinė grandis pradeda lyginamąją transformuoto dydžio analizę su nustatytu pavyzdžiu. Kai tik pasiekiama nustatyta vertė, mazgas perduoda jutimo mechanizmo signalą vykdomajam. Ši dalis sudaryta iš atoveikio spyruoklių (1) ir ramintuvų.

Ramintuviniai elementai kontaktoriuje naudojami judančių segmentų svyravimams pašalinti, o laiko relėje – reikiamam laiko intervalui užtikrinti

Gamybinėje dalyje, naudojant perjungimo linijas (6), esančias ant korpuso virš jungties, atkuriamas poveikis pavaldžiai linijai ir kontaktai užsidaro.

Kontaktoriaus veikimo principas

Šio tipo relės veikimo algoritme yra numatytas elektrodinaminių jėgų taikymas, kurios sukuriamos feromagnetike, elektrai tekant per izoliuotos vielos ritės spiralę.

Atsižvelgiant į komutatoriaus technines ypatybes ir jame išdėstytų kontaktinių jungčių skaičių, inkaras arba uždaro, arba atidaro jas

Pradinė L formos plokštelės (inkaro) padėtis yra fiksuojama spyruokle. Tiekiant srovę į magnetą, inkaras, su ant jo esančiu perjungiamuoju kontaktu, įveikia spyruoklės jėgas ir traukiasi prie įmagnetinto lauko.

Judant, ant kontaktinės plokštumos esantis kotelis užkabina apatinę kontaktinę schemą, perkeldamas ją žemyn. Jei į ritę nutrūksta elektros tiekimas, spyruoklė atitraukia atgal jungą ir įtaisas grįžta į pradinę padėtį.

Panagrinėkime pavyzdžiu, kaip veikia elektromagnetinio tipo relė automobilyje.

Jei jį prijungsime prie trifazio asinchroninio variklio, bus atliekami šie veiksmai:

1. Paleidimas – signalizacijos įjungimas.
2. Paleidiklio suveikimas.
3. Paskutinės kontaktų poros uždarymas dėl to – variklio mechanizmo paleidimas.

Be to, būtent relė yra atsakinga už variklio išjungimą atvirkštinės eigos pertraukimo metu. Taip pašalinama staigaus variklio sustojimo problema.

Norint atpažinti elektromagnetinio kontaktoriaus tipą gamyboje, naudojamos žymėjimo reikšmės, sudarytos iš raidžių ir skaičių rinkinio, užrašyto ant įrenginio.

Taip pat svarbu žinoti, kad elektromagnetinė relė gali būti aprūpinta keliomis reguliavimo kontaktų grupėmis. Pastarųjų skaičius visiškai priklauso nuo konkretaus prietaiso modelio paskirties.

Tarpinių komutatorių atmainos

Tarpinio tipo kontaktoriai atpalaiduoja pagrindinius vykdomuosius įrenginius. Priešingu atveju lanko gesinimo sąlygos taptų griežtesnės, o tai sukeltų gamybos nuostolingumą, pavyzdžiui, tokių galingų šaltinių, kaip TĖS.

Naudojami įjungimo metodai

Elektromagnetinių komutatorių klasifikavimas atliekamas pagal pagrindinius požymius ir charakteristikas, būtent:

• pagal įjungimo būdą;
• konstrukcijos ypatumai – apvijų skaičius ir tipas, taip pat kontaktinių linijų kiekis, būklė ir galia;
• pagal veikimo principą;
• pagal suveikimo ir grįžimo į pradinę padėtį laiką.

Atsižvelgiant į paskirtį, kontaktoriai gaminami su įtampos arba srovės apvija arba dviem rūšimis vienu metu. Išskiriami du unifikuoti jų prijungimo metodai.

Elektromagnetinis prietaisas turi įsijungti ne tik esant standartiniam maitinimo šaltinio veikimo režimui, bet ir esant avariniams rodikliams, dirbant sumažinant srovę iki 40 %.

Pirmasis prijungimo tipas – nuoseklusis. Prietaisas įjungiamas nuosekliai kitų įrenginių apvijų sekcijose ir veikia nuo srovės, tekančios šios grandinės kontūru.

Kitas – šuntinis. Įjungiamas pagal vardinius operatyvinės srovės šaltinio įtampos rodiklius.

Prietaiso konstrukcijos ypatumai

Prietaiso ypatumai numato pavyzdžius su vienu įtampos ar srovės apvijos viju (RP-23, RP-252), dviem (RP-11) ir retai su trimis.

Nuolatinės srovės relės (RP-23) gaminamos tokioms vardinėms įtampos vertėms: 12, 24, 48, 110 ir 220 V, kintamosios (RP-24) – 127, 220 ir 380 V.

RP-23 įrenginys: elektromagnetas su apvija, inkaras su kotu, nejudantys ir judantys kontaktai, spyruoklė, reguliavimo plokštelė. Kontaktorius sumontuotas ant pagrindo ir uždengtas dangčiu.

RP-23 ir RP-24 tipų jungikliai skirti veikti galvanine srove ir turi po 5 kontaktines linijas, kurios gali būti taikomos įvairiais deriniais. Skirtumai tarp jų yra jų konstrukcijoje.

Antrasis įrenginių tipas turi įmontuotą mechaninį atjungimo indikatorių. Jų sunaudojama galia esant bazinei įtampai yra 6 W. RP-25 ir RP-26 serijos veikia tik kintamąja srove ir yra sukonstruotos panašiai kaip ankstesni prietaisai.

Papildomas elementas – trumpai sujungta ritė ant šerdies su rite, skirta pašalinti judančios mechanizmo dalies vibracijas. Jų sunaudojama energija vienoda – 10 W.

Pastaruoju metu ZAO ČEAZ (elektros aparatūros gamykla Čeboksaruose) vietoj minėtų modifikacijų perorientuoja gamybą į modernizuotus modelius. Tai RP16-1 (galvaninė srovė) ir RP16-7 (kintamoji srovė) jungikliai, turintys du atidaromus ir keturis uždaromus kontaktinius blokus.

Naujos kartos skirstytuvas RP16-7 skirtas įtraukti į selektyvias apsaugos ir automatikos galios schemas, skirtas elektrinės apkrovos perjungimui.

Dviejų ir trijų apvijų periferiniai įrenginiai paprastai naudojami keliais atvejais.

Panagrinėkime, kokias užduotis jie sprendžia ir kokio tipo prietaiso tam reikės:

1. Esant poreikiui suaktyvinti darbo režimą srove ir išlaikyti nuo įtampos, pavyzdžiui, RP-232 serija su vienos ritės darbine apvija.
2. Jei reikia, kad įrenginys veiktų nuo įtampos ir susilaikytų nuo elektros – RP-233 su dviem laikančiais srovės ritėmis.

Tuo pačiu būdu, vietoj aukščiau aprašytų kontaktorių ČEAZ diegia naujus pavyzdžius RP-16-2 – RP16-4 ir RP17-1 – RP17-5.

Komutatorių veikimo principas

Kontaktiniai įtaisai naudojami ryšio ir automatikos segmente. Pagal veikimo principą jie skirstomi į neutralius ir poliarizuotus (impulsinius) tipus.

Pagrindinis skirtumas tarp jų – pirmųjų inkaras nepriklauso nuo valdymo signalo poliškumo, o antrųjų – atvirkščiai, tiesiogiai priklauso nuo įkrautų dalelių judėjimo krypties apvijoje.

Neutralūs jungikliai turi paprasčiausią įrenginį, susidedantį iš dviejų sistemų: kontaktinės ir magnetinės. Kontaktinėje grupėje yra du nejudami ir vienas bendras judamas kontaktas. Magnetinis mazgas susideda iš inkaro, elektromagneto ir jongo.

Neutralaus tipo elektromagnetinės relės schema: c) su į ritę įtraukiamu inkaru. Jei valdymo signalas yra maksimaliu atstumu – inkaras nutolęs nuo šerdies – viena kontaktų pora yra uždaryta, o kita – atidaryta.

Papildomai elektromagnetinės relės skirstomos pagal inkaro judėjimo charakterį: kampinį (plūdinį) ir įtraukiamąjį. Siekiant sumažinti magnetinio oro kanalo varžines jėgas tarp judamosios plokštės ir šerdies. Pastaroji aprūpinta poliniu antgaliu.

Tokios relinės elektros schemos naudojamos gamybinių staklių ir mašinų valdymo sistemose. RES-6 yra vienas iš silpnos srovės neutralios klasės kontaktorių atstovų. Įrenginys gali būti dviejų padėčių arba vienos stabilios būsenos. Jo vardinė darbinė įtampa 80–300 V, komutacijos srovė – 0,1–3 A.

Impulsinė kategorija sudaryta iš tų pačių sistemų. Tačiau magnetinė dalis impulsinių relių papildomai aprūpinta dviem strypais su apvija, taip pat kontaktiniu strypu ir nuolatiniu magnetu, kuriančiu poliarizuojantį srautą.

Dėl tokio padavimo tipo elektromagnetinės jėgos, veikiančios inkarą, kryptis keičiasi pagal jėgos srauto kryptį ritėje.

Poliarizuotos relės IMŠ1-0,3 konstrukcija: ritė, nuolatinis magnetas su poliniais priedais ir plokšte, stovas, spyruoklė, ryšio linijos. Prietaiso reakcijos greitis padidinamas dėl šerdies gamybos medžiagos – lakštinio plieno.

Kontaktoriai IMŠ1-0,3 plačiai paplitę kaip kelio relinis mechanizmas impulsinėse apsauginėse (RZ) galvaninės srovės schemose. IMVŠ-110 naudojami kintamosios srovės grandinėse. Techniškai jis sudarytas iš diodinio tiltelio, paverčiančio kintamąją srovę į pastovią vertę.

Suveikimo ir grįžimo laikas

Tarpinio mechanizmo suveikimo laikas (t pritraukimo) – laikotarpis nuo komandos suveikti gavimo iki išėjimo parametrų didėjimo pradžios. Ši vertė visiškai priklauso nuo relės konstrukcijos ypatumų, jo prijungimo schemos ir įvesties signalo.

Išjungimo laikas (t atleidimo) – intervalas nuo signalo išjungti padavimo iki išėjimo parametro mažiausios reikšmės pasiekimo.

Lėtinimo bloko schema suveikiant relei RP18. Lėtinimo procesas užtikrinamas puslaidininkinių schemų, prie kurių išėjimo prijungtos relės apvijos.

Nagrinėjamam relės tipui keliami padidinti greitaveikos reikalavimai.

Priklausomai nuo suveikimo laiko intervalo, įrenginiai klasifikuojami taip:

• greitaveikiai – lėtinimo laikas pritraukimui ir atleidimui iki 0,03 s (pvz., REP37-13, RP 17-4M);
• normalūs – 0,15–0,20 s (serija RE);
• lėti – 1,0–1,5 s (NMM4–250, NMM4–500);
• laikiniai – daugiau nei 1,5 s (RP18-2–RP18-5).

Rinkoje tokios modifikacijos yra įvairių gamintojų. Todėl priklausomai nuo prekės ženklo, relės konstrukcija gali nežymiai skirtis. Tačiau naudojant ant įrenginio pažymėtą žymėjimą, galima tiksliai nustatyti gaminio parametrus.

Ką pasakoja žymėjimas?

Kontaktorių žymėjime nurodytas visas duomenų rinkinys apie paskirtį ir konstrukcijos ypatumus, įskaitant informaciją apie klimatinę versiją.

Modelio TKE520DG iššifravimas: įrenginys su ritės išlaikymu iki 30 V, o kontaktų – iki 5 A, turi du uždaromuosius kontaktus; prietaiso konstrukcijoje numatytas ilgalaikis darbo režimas; atliktas hermetiškai

Išsamiai panagrinėkime sutartinio žymėjimo struktūrą pagal pavyzdį PE41(N) (*)(*)(*)(*)(*)/(*)(*)(*)(*)5:

1. REP – elektromagnetinė tarpinė relė
2. 37 (N) – kūrimo numeris
3. (*) – srovės rūšies žymėjimas ritės įjungimo grandinėje: 1 – nuolatinė srovė; 2 – kintamoji srovė
4. (*) – lėtinimo tipas: 1 – lėtinti įjungiant; 2 – lėtinti išjungiant
5. (*) – reikšmė pagal ritių skaičių
6. (*)(*) – uždaromųjų ir atidaromųjų kontaktų skaitinė reikšmė
7. (*)(*) – galios apvijos įtampa arba srovė: nuolatinė (D) ir kintamoji (A)
8. (*)(*) – laikančiųjų ritių elektrinės galios žymėjimas
9. (*) – galinių laidininkų linijų prijungimo tipas ir technologija: 1 – su lamelėmis litavimui; 2 – montavimas varžtiniu fiksavimu; 3 – tvirtinimas gnybtais prie jungiamosios plokštės
10. (*)5 – klimatinis apipavidalinimas ir išdėstymo kategorija pagal GOST: UH – vidutiniškai šaltas; V – visų klimatų

Renkantis reikalingą komutuojamojo įrenginio modelį, atsižvelgiama ne tik į jo elektrotechninius parametrus, bet ir į aplinką, kurioje jis veiks

Kontaktoriaus parinkimas atliekamas pagal reikiamas charakteristikas: maitinimo įtampą (V), suvartojamą galią (W), komutuojamą srovę (A), kontaktų grupes, veikimo laiką (s), matmenis

Nepaisant numatyto aukšto komutatoriaus kokybės, pagrindinis trūkumas slypi kontaktų sistemoje. Manoma, kad švari jungiamoji grupė gali būti tik hermetiškomis vakuumo sąlygomis. Jei veikia pagrindinis neigiamas veiksnys – kontaktas su oru – ant jų pradeda formuotis oksido plėvelė

Prijungimo ir reguliavimo niuansai

Sumontavus tarpinį mechanizmą, jį reikia prijungti prie elektros schemos. Tam bus panaudoti ritės kontaktai, taip pat papildomi jungiamieji elementai. Paprastai įrenginyje yra kelios kontaktų poros: NO – paprastai atviri ir paprastai uždaryti (NC)

Grupų paskirstymas pateiktoje elektros schemoje: 10-11 – paprastai uždaryti kontaktai; 11-12 – paprastai atviri; kontaktai 1 (fazė) – 3 (nulis) – relės maitinimo įtampa

Pirmojoje pozicijoje numatytas visiškas signalo padavimo į ritę atėmimas. Kadangi joje nėra poliškumo, vidinis kontaktų grupės sujungimas gali būti atliktas chaotiška tvarka

Norėdami prijungti apžvalgos mechanizmą, apsvarstykime schemines instrukcijas. Numatoma įtampa ritėje gali būti: 12, 24 arba 220 V.

Prietaiso elektros schema be prijungimo prie tinklo. Jo montavimas atliekamas valdymo ir automatikos schemose. Vieta – tarp pagrindinio vykdytojo ir užduoties šaltinio

Elektroninio paleidiklio reguliavimą išnagrinėsime pagal labiausiai paplitusio modelio RP-23 pavyzdį.

Procesas susideda iš šių etapų:

1. Tikrinant paleidimo ir grąžinimo įtampą, tiekiant galvaninės srovės šaltinį į ritę, atliekame sklandų reguliavimą.
2. Inkaro pritraukimo momentu sistemos judamasis mazgas turi turėti bendrą eigą 0,1-1,5 mm. Lenkdami kotą prie L formos plokštės, atliekame korekcinę procedūrą.
3. Tarp aktyvaus ir neaktyvaus kontakto tarpo lygis nustatomas 1,5-2,5 mm ribose. Įlinkio reguliavimas atliekamas prispaudžiant nejudamų kontaktų kampainį ir viršutinį judamos sistemos stabdiklį.
4. Esant galutinei inkaro padėčiai (sujungimas), neaktyvių kontaktų įgriūtis bus 0,3-0,4 mm.
5. Plokštumos viduryje judami ir nejudami kontaktai turi sutapti. Koregavimas atliekamas perkeliant plokštelę ir kreipiamąjį laikiklį.

Tokiu pačiu metodu atliekama ir RP-25 relės parametrų nustatymas, tačiau pašalinamas tarpas tarp ritės su šerdimi ir inkaro pritrauktoje būsenoje.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Elektromagnetinės relės veikimo principas, kur jos taikomos, taip pat aptarti pagrindiniai prietaisų patikimumo rodikliai. Daugiau vaizdo medžiagoje:

Pasirinkę reikiamą įrenginio modelį, pereiname prie jo prijungimo ir nustatymo. Pagrindiniai niuansai aprašyti pateiktame siužete:

Technologiniai tarpinių relių konstrukcijų kūrimai visada buvo nukreipti į masės ir matmenų mažinimą, taip pat prietaisų patikimumo ir montavimo patogumo didinimą. Galų gale maži kontraktoriai buvo pradėti talpinti hermetiškame gaubte, užpildytame suslėgtu deguonimi arba su helio priedu.

Dėl to vidiniai elementai turi ilgesnį eksploatavimo laiką, nepertraukiamai vykdydami visas užduotas komandas.

Papasakokite, kaip rinkote tarpinį atjungimo įrenginį namų elektros tinklui. Pasidalinkite savo atrankos kriterijais. Rašykite, prašome, komentarus žemiau esančiame bloke, talpinkite nuotraukas straipsnio tema, užduokite klausimus.