Zasada działania i charakterystyka przekaźników

Przekaźnik jest elektrycznym elementem sterującym stosowanym w automatycznych układach sterowania. Jego podstawową funkcją jest wykorzystanie małego sygnału sterującego (napięcia lub prądu) do sterowania obwodem obciążenia o dużej-mocy, co pozwala na automatyczne łączenie, przełączanie i rozłączanie obwodu. Jego podstawowa struktura zazwyczaj składa się z wejściowego obwodu sterującego i wyjściowego obwodu wykonawczego i jest szeroko stosowana w automatyce przemysłowej, sterowaniu mocą, sprzęcie komunikacyjnym i systemach pomiarowych.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Strukturalnie rdzeń obwodu magnetycznego przekaźnika jest zwykle wykonany z miękkich materiałów magnetycznych, takich jak żelazny rdzeń przekaźnika, rdzeń z czystego żelaza lub rdzeń żelazny DT4C. Materiały te charakteryzują się dobrą przenikalnością magnetyczną, stosowaną w celu poprawy wydajności konwersji elektromagnetycznej. W przekaźnikach elektromagnetycznych tę część można również nazwać rdzeniem elektromagnetycznym lub rdzeniem cewki przekaźnika, a jej funkcją jest przekształcanie energii elektrycznej w energię magnetyczną, powodując w ten sposób uruchomienie styków mechanicznych.

 

Jeśli chodzi o zasadę działania, gdy cewka przekaźnika (rdzeń cewki przekaźnika elektromagnetycznego / rdzeń cewki z miękkiego żelaza) jest pod napięciem, w żelaznym rdzeniu generowane jest pole magnetyczne. To pole magnetyczne przyciąga strukturę twornika do ruchu, powodując zmianę stanu styku, realizując w ten sposób połączenie lub przełączenie obwodu. Kiedy prąd zanika, pole magnetyczne słabnie, a struktura sprężyny lub resetu przywraca styki do pierwotnego stanu. Proces ten stanowi najbardziej podstawową logikę konwersji elektromagnetycznej przekaźnika.

 

W materiałach rdzeni przekaźników zazwyczaj stosuje się miękkie magnetyczne rdzenie żelazne do przekaźników lub miękkie magnetyczne rdzenie żelazne do przekaźników. Materiały te charakteryzują się niską koercją i wysoką przepuszczalnością, co pomaga zmniejszyć straty spowodowane histerezą i poprawić szybkość reakcji. W niektórych-precyzyjnych przemysłowych systemach sterowania stosuje się również rdzenie przekaźnikowe z czystego żelaza dla elektryków lub rdzenie przekaźników z czystego żelaza, aby uzyskać bardziej stabilne parametry magnetyczne.

 

Z punktu widzenia produkcyjnego w strukturze rdzenia często stosuje się procesy rdzenia przekaźnikowego kutego na zimno lub rdzenia z czystego żelaza, aby zapewnić dokładność wymiarową i jednolitość gęstości materiału. W przypadku niektórych precyzyjnych konstrukcji można również zastosować procesy kucia na zimno rdzenia przekaźnika lub kucia na zimno żelaznego rdzenia przekaźnika DT4C w celu poprawy wytrzymałości mechanicznej i spójności właściwości magnetycznych.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Układy napędowe styków przekaźnikowych obejmują również mechaniczne struktury połączeń, takie jak kołki przekaźnika lub kołki rdzenia, w celu uzyskania stabilnej transmisji pomiędzy ruchem rdzenia a mechanizmem stykowym. Jako część ogólnego zespołu obwodu magnetycznego, precyzja montażu części przekaźnika z żelaznym rdzeniem bezpośrednio wpływa na niezawodność i żywotność przekaźnika.

 

Z punktu widzenia typu przekaźnika, powszechne przekaźniki elektromagnetyczne są podstawową formą konstrukcyjną, wykorzystującą pole magnetyczne cewki do napędzania styków mechanicznych. Z drugiej strony przekaźniki kontaktronowe zapewniają kontrolę poprzez zmiany temperatury i właściwości materiałów magnetycznych. Ich konstrukcja nie opiera się na tradycyjnej cewce wzbudzenia, ale wykorzystuje charakterystykę sprzęgania pierścienia magnetycznego i termistora w celu całkowitego przełączenia styków. Ten typ konstrukcji ma pewną wartość aplikacyjną w określonych scenariuszach kontroli temperatury.

 

Co więcej, przekaźniki-półprzewodnikowe (SSR) to nie-przekaźniki mechaniczne, które wykorzystują wewnętrznie urządzenia półprzewodnikowe w celu zapewnienia izolacji i sterowania wejściem i wyjściem. W przeciwieństwie do tradycyjnych konstrukcji, przekaźniki SSR nie mają styków mechanicznych, dzięki czemu charakteryzują się większą szybkością przełączania i dłuższą żywotnością oraz wykazują doskonałą odporność na wibracje i zakłócenia elektromagnetyczne.

 

Jeśli chodzi o parametry działania przekaźnika, znamionowe napięcie robocze odnosi się do standardowego zakresu napięcia wymaganego do normalnej pracy cewki i jest ważną podstawą doboru. Rezystancja prądu stałego odzwierciedla przewodność cewki i można ją zmierzyć za pomocą narzędzi do pomiaru rezystancji. Prąd przyciągania to minimalny prąd wymagany, aby przekaźnik zaczął działać, natomiast prąd zwalniania to prąd krytyczny wymagany, aby styki powróciły do ​​pierwotnego stanu. Te dwa parametry razem określają czułość i stabilność przekaźnika.

 

Jeśli chodzi o obciążalność, napięcie i prąd przełączania styków są kluczowymi wskaźnikami możliwości sterowania przekaźnika, określającymi maksymalny zakres obciążenia elektrycznego, jaki może obsłużyć. W zastosowaniach praktycznych należy je ściśle kontrolować w zakresie znamionowym; w przeciwnym razie może wystąpić erozja kontaktowa lub uszkodzenie konstrukcji.

 

W różnych środowiskach zastosowań obróbka powierzchniowa rdzenia przekaźnika, np. stalowy rdzeń przekaźnika lub niklowanie rdzenia przekaźnika z podkładem miedzianym, również wpływa na jego odporność na korozję i stabilność magnetyczną, dzięki czemu nadaje się on do długotrwałej-pracy w różnych środowiskach przemysłowych.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ogólnie rzecz biorąc, działanie przekaźnika, będącego podstawowym elementem automatycznego sterowania, w dużym stopniu zależy od projektu struktury obwodu magnetycznego, wyboru materiału rdzenia i kontroli procesu produkcyjnego. Niezależnie od tego, czy jest toRdzeń przekaźnika elektromagnetycznegolub strukturę z rdzeniem prostej cewki, istotą jest osiągnięcie niezawodnych funkcji sterowania obwodem poprzez konwersję energii elektromagnetycznej. W automatyce przemysłowej, ochronie systemów elektroenergetycznych i inteligentnym sterowaniu przekaźniki pozostają niezbędnym podstawowym elementem wykonawczym.