Podstawy przekaźników i zastosowania przemysłowe

Przekaźnik to element elektryczny, który zapewnia automatyczne sterowanie obwodem poprzez zmiany sygnałów wejściowych. Gdy wielkość wejściowa osiągnie ustawiony stan, może zakończyć działanie przełączające w obwodzie wyjściowym, łącząc, rozłączając lub zmieniając obwód. Jest szeroko stosowany w automatyce, systemach zasilania, sprzęcie przemysłowym, nowych urządzeniach energetycznych, sprzęcie komunikacyjnym i elektronice samochodowej i jest ważnym elementem przemysłowych systemów sterowania.

 

Zasadniczo przekaźnik to rodzaj „automatycznego przełącznika”, który może wykorzystywać niewielki prąd do sterowania działaniem obwodu wysokoprądowego-, realizując w ten sposób funkcje takie jak automatyczna regulacja, zabezpieczenia, konwersja sygnału i zdalne sterowanie. W nowoczesnych urządzeniach przemysłowych przekaźniki zazwyczaj zawierają żelazny rdzeń przekaźnika, rdzeń elektromagnesu i rdzeń cewki przekaźnika wykonane z materiałów magnetycznych o wysokiej-przepuszczalności, aby poprawić przenikalność magnetyczną i czułość roboczą.

 

 

 

Przekaźnik zazwyczaj składa się z układu obwodu magnetycznego, układu napędowego i układu styków, składającego się głównie z żelaznego rdzenia, cewki, zwory, zespołu styków i mechanizmu resetującego.

 

Gdy cewka jest pod napięciem, wewnątrz cewki generowane jest pole magnetyczne. Ta siła magnetyczna przyciąga zworę, powodując jej ruch i przełączanie styków, kontrolując w ten sposób włączanie i wyłączanie obwodu. Kiedy cewka jest pozbawiona-prądu, pole magnetyczne zanika, a styki powracają do pierwotnego stanu pod działaniem siły sprężyny.

 

W produkcji przekaźników przemysłowych w obwodzie magnetycznym powszechnie stosuje się rdzeń z czystego żelaza i miękkie rdzenie magnetyczne do przekaźników. Ich główne cechy to:

 

Stabilna przenikalność magnetyczna

Niska strata histerezy

Szybka reakcja

Niski magnetyzm szczątkowy

Dobra odporność na zmęczenie

 

Żelazny rdzeń DT4C i żelazny rdzeń przekaźnika DT4C AC to typowe materiały z czystego żelaza o miękkim magnesie, odpowiednie do przekaźników prądu przemiennego i środowisk pracy-o wysokiej częstotliwości.

 

 

Proces pracy przekaźnika można podzielić na dwa etapy: aktywację i dezaktywację.

 

Gdy cewka otrzyma napięcie znamionowe, pole magnetyczne generuje przyciąganie elektromagnetyczne, popychając zworę do ruchu, powodując zamknięcie normalnie otwartych styków i otwarcie normalnie zamkniętych styków. Po odcięciu zasilania pole magnetyczne zanika, zwora powraca do pierwotnego położenia pod działaniem sprężyny powrotnej, a styki wracają do stanu początkowego.

 

W tym procesie właściwości magnetyczne rdzenia przekaźnika elektromagnetycznego bezpośrednio wpływają na czas działania, stabilność i żywotność przekaźnika. Wysokiej-jakości rdzenie przekaźników z czystego żelaza skutecznie zmniejszają straty magnetyczne i poprawiają spójność działania.

 

W niektórych przekaźnikach przemysłowych zastosowano również niklowanie rdzenia przekaźnika z podkładem miedzianym w celu zwiększenia odporności na korozję i stabilności wymiarowej, dzięki czemu nadają się do stosowania w wilgotnych,-wysokiej temperaturze i złożonych środowiskach przemysłowych.

 

 

1. Rozszerzanie zakresu sterowania

Przekaźniki mogą przełączać wiele obwodów za pomocą jednego sygnału sterującego, sterując jednocześnie wieloma urządzeniami i odgrywając kluczową rolę w systemach automatyki.

 

2. Wzmocnienie obwodu

Przekaźniki mogą sterować większymi obciążeniami za pomocą małych sygnałów wejściowych, umożliwiając sterowanie niskim-napięciem systemów-wysokiego napięcia.

 

3. Automatyczne sterowanie i blokowanie

Przekaźniki mogą tworzyć zautomatyzowane obwody sterujące ze sterownikami PLC, czujnikami, stycznikami i innymi komponentami w celu uzyskania sterowania logicznego, zabezpieczenia blokującego i przełączania stanów.

 

4. Ochrona bezpieczeństwa

Przekaźniki zapewniają ochronę przed przetężeniem, przepięciem, zbyt niskim napięciem,-opóźnieniem czasowym i przegrzaniem i są szeroko stosowane w systemach bezpieczeństwa urządzeń przemysłowych.

 

 

Chociaż przekaźniki i styczniki działają na podobnych zasadach, ich zastosowania są różne.

 

Przekaźniki są stosowane głównie w obwodach sterujących i sterowaniu sygnałami, odpowiednie dla systemów sterowania nisko-prądowego lub logicznego; styczniki są używane głównie do sterowania obwodami głównymi i nadają się do częstego włączania i wyłączania obciążeń o dużej-mocy.

 

Ogólnie rzecz biorąc:

Przekaźniki mają mniejszą pojemność styków. Styczniki mają większą pojemność styków. Przekaźniki podkreślają precyzję sterowania. Styczniki podkreślają nośność.

 

W sterowaniu przemysłowym wydajność żelaznego rdzenia do przemysłowych przekaźników sterujących bezpośrednio wpływa na szybkość reakcji i stabilność przekaźnika.

 

 

 

Znamionowe napięcie robocze

Odnosi się to do napięcia wymaganego przez cewkę przekaźnika do normalnej pracy i można je podzielić na typy prądu przemiennego i stałego.

Napięcie wciągania-i napięcie zwalniania

Napięcie przyciągania to minimalne napięcie wymagane do rozpoczęcia działania przekaźnika; napięcie zwolnienia to wartość napięcia, gdy przekaźnik powraca do stanu pierwotnego.

Pojemność kontaktu

Odnosi się to do maksymalnego napięcia i prądu, jaki może przenosić przekaźnik, określając jego możliwości sterowania.

Rezystancja cewki

Rezystancja prądu stałego cewki wpływa na pobór mocy i odprowadzanie ciepła.

Trwałość mechaniczna a trwałość elektryczna

Trwałość mechaniczna odnosi się do liczby operacji w warunkach-bez obciążenia; Trwałość elektryczna odnosi się do trwałości eksploatacyjnej w warunkach obciążenia.

 

 

Przekaźniki elektromagnetyczne

Przekaźniki elektromagnetyczne są najczęściej stosowanym typem w przemyśle, charakteryzującym się prostą konstrukcją, dużą szybkością reakcji i łatwością konserwacji.

Ich rdzeniowy obwód magnetyczny zazwyczaj wykorzystuje miękkie magnetyczne rdzenie żelazne w przekaźnikach i rdzenie cewek w przekaźnikach elektromagnetycznych w celu poprawy wydajności odpowiedzi magnetycznej.

Obecnie rdzenie przekaźników kute na zimno-i procesy kucia na zimno żelaznego rdzenia przekaźników DT4C-są szeroko stosowane w precyzyjnej produkcji przekaźników, skutecznie poprawiając dokładność wymiarową i spójność partii.

 

Przekaźniki pośrednie

Przekaźniki pośrednie są używane głównie do wzmacniania sygnału, konwersji logiki i rozszerzania styków i są szeroko stosowane w systemach sterowania PLC.

Ich cechy obejmują:

Liczba kontaktów
Czułe działanie
Mały rozmiar
Niezawodna kontrola

W niektórych produktach zastosowano rdzenie przekaźnikowe ze stali i rdzenie przekaźników z czystego żelaza, aby poprawić stabilność w warunkach częstej pracy.

 

Przekaźnik prądowy

Przekaźniki prądowe działają w oparciu o zmiany prądu, wykorzystywane głównie do zabezpieczenia nadprądowego i podprądowego.

Ich cewki są zazwyczaj połączone szeregowo w obwodzie głównym w celu monitorowania prądu-w czasie rzeczywistym.

 

Przekaźnik napięciowy

Przekaźniki napięciowe działają w oparciu o zmiany napięcia, zapewniając ochronę przed przepięciem, zbyt niskim napięciem i zerowym-napięciem.

Ze względu na potrzebę monitorowania napięcia-w czasie rzeczywistym ich cewki mają zwykle wysoką impedancję.

 

Przekaźnik czasowy

Przekaźniki czasowe umożliwiają sterowanie opóźnione i są powszechnie stosowane do sterowania czasowego w zautomatyzowanych urządzeniach produkcyjnych.

Ze względu na budowę można je podzielić na:

Elektromagnetyczny
Elektroniczny
Powietrze-tłumione
Cyfrowy

Nowoczesne systemy przemysłowe zwykle wykorzystują elektroniczne przekaźniki czasowe w celu poprawy dokładności sterowania.

 

Przekaźnik termiczny

Przekaźniki termiczne są stosowane przede wszystkim do zabezpieczenia silnika przed przeciążeniem. Ich podstawowa zasada opiera się na odkształceniu paska bimetalicznego pod wpływem ciepła, które uruchamia styki.

Skutecznie zapobiegają:

Przeciążenie silnika

Praca jednofazowa-

Długotrwałe przetężenie

 

Przekaźnik prędkości

Przekaźniki prędkości służą głównie do sterowania hamowaniem silnika i wykrywania prędkości.

Gdy prędkość silnika osiągnie ustawioną wartość, styki przekaźnika zostaną uruchomione, uzyskując sterowanie blokujące lub hamowanie wsteczne.

 

Przekaźnik poziomu cieczy

Przekaźniki poziomu cieczy zapewniają automatyczną kontrolę poprzez wykrywanie zmian poziomu cieczy i są szeroko stosowane w:

Systemy uzdatniania wody
Sprzęt do przechowywania cieczy
Przemysłowe systemy chłodzenia

Przekaźnik ciśnieniowy

Przekaźniki ciśnieniowe są stosowane głównie w układach hydraulicznych i pneumatycznych do wykrywania ciśnienia i automatycznego sterowania.

Gdy ciśnienie osiągnie ustawioną wartość, styki automatycznie się przełączają, uzyskując połączenie sprzętu.

 

 

Wydajność magnetyczna i żywotność przekaźnika w dużej mierze zależą od materiału rdzenia.

Nowoczesne przekaźniki przemysłowe zazwyczaj wykorzystują:

 

Czysty żelazny rdzeń
Elektryk z czystego żelaznego rdzenia
Miękkie magnetyczne rdzenie żelazne do przekaźników
Rdzeń stalowy przekaźnika

Materiały te charakteryzują się wysoką przepuszczalnością i niską koercją, skutecznie poprawiając:

Szybkość uruchamiania
Stabilność aktywacji
Niskie zużycie energii
Wysoka-pasmo przenoszenia

 

Jeśli chodzi o procesy produkcyjne, procesy kucia na zimno rdzenia przekaźnika i kucia na zimno rdzenia przekaźnika poprawiają spójność wymiarową produktu i wytrzymałość mechaniczną, dzięki czemu nadają się do masowej zautomatyzowanej produkcji.

 

Co więcej, precyzyjne elementy konstrukcyjne, takie jak sworznie rdzenia i sworznie przekaźnika, również wpływają na dokładność montażu i-długoterminową stabilność przekaźników.

 

 

 

Wraz z rozwojem automatyki przemysłowej, nowej energii, pojazdów elektrycznych i inteligentnej produkcji, przekaźniki ewoluują w następujących kierunkach:

 

Miniaturyzacja
Wysoka niezawodność
Wysoka częstotliwość
Niskie zużycie energii
Inteligencja
Długa żywotność

 

Szczególnie w przypadku nowych pojazdów energetycznych,-systemów sterowania wysokim napięciem i sprzętu automatyki przemysłowej istnieje zapotrzebowanieCzysty żelazny rdzeń, części przekaźników z rdzeniem żelaznym i-wysokowydajne materiały magnetyczne miękkie stale się rozwijają.

 

W przyszłości-precyzyjne miękkie rdzenie magnetyczne serii DT4C, precyzyjna technologia spęczania na zimno i wysoce stabilne struktury elektromagnetyczne staną się ważnymi kierunkami rozwoju przekaźników przemysłowych.