Przekaźnik pośredni: jak to działa, oznaczenia i typy, niuanse regulacji i połączenia

Większość obwodów elektrycznych jest projektowana i stosowana w systemach niskoprądowych.Głównym celem tego rodzaju obwodu jest transformacja przychodzących sygnałów zgodnie z ustalonym algorytmem działania.

Do galwanicznej izolacji obwodów o niskim i wyższym napięciu stosuje się przekaźnik pośredni. Ze względu na niewielkie rozmiary i niezawodność urządzenia te znajdują szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach.

Przeznaczenie i funkcje urządzenia

Przełącznik tego typu jest obiektem pomocniczym w obwodzie elektrycznym. Uniwersalność próbek pozwala na ich zastosowanie w obwodach automatyki, zabezpieczeń i sterowania.

Stosuje się go w przypadkach, gdy istnieje potrzeba synchronicznego zamknięcia lub otwarcia kilku autonomicznych obwodów elektrycznych, czyli zwielokrotnienia kanałów przewodzących prąd.

Schemat podłączenia przycisku awaryjnego samochodu: za pomocą jednej linii styku przekaźnika elektromagnetycznego można wyłączyć wyłącznik, a z drugiej można odtworzyć sygnał dźwiękowy w centrali alarmowej

Stycznik może służyć również jako regulator mocniejszego przekaźnika, dzięki czemu przełączany jest obwód wysokiego napięcia.

Weźmy na przykład następującą sytuację: istnieje potrzeba doprowadzenia prądu do cewki indukcyjnej wyłącznika, gdzie maksymalna chwilowa wartość siły przewodzenia prądu elektrycznego po włączeniu wynosi 63 A.Nie jest jednak możliwe wykonanie takiego zadania za pomocą jednego urządzenia elektromagnetycznego.

W związku z tym należy wstępnie zasilić cewkę rdzenia urządzenia separującego, która wykorzystuje własne połączenia, i załączyć stycznik o większej mocy, któremu zostanie powierzone zadanie przełączenia większej mocy elektrycznej.

Część może być również wykorzystana do wytworzenia sztucznego opóźnienia w działaniu przekaźnika zabezpieczającego lub, jak to się mówi, do utworzenia opóźnienia czasowego.

Struktura konstrukcyjna urządzenia

Urządzenia elektromagnetyczne są podłączone do obwodu elektrycznego, który steruje lub reguluje produkty podłączone do jednostki napędowej w celu konwersji. Rozruch może odbywać się pod wpływem różnych czynników: zasilania, energii świetlnej, ciśnienia hydrostatycznego lub gazu.

Urządzenie konstrukcyjne przekaźnika elektromagnetycznego: 1 – sprężyna; 2 - ruchoma kotwica; 3 — pręt ferromagnetyczny (rdzeń); 4 – cewka; 5 - podstawa; 6 – jeden lub więcej kontaktów stałych; 7 – organ wykonawczy

Zgodnie ze standardami najprostsze urządzenie stykowe jest koordynowane przez trzy główne sekcje: czujnikową, pośrednią i wykonawczą. Każdy z nich reprezentowany jest przez indywidualny mechanizm odpowiedzialny za określone działania w systemie przełączającym.

Podstawowy, tzw. element czuły, reaguje na przychodzący parametr i przetwarza go na wielkość fizyczną niezbędną do pracy stycznika.

Taki mechanizm czujnikowy jest wykonany w postaci cewki elektromagnetycznej z rdzeniem - na schemacie oznaczonej numerem 4. W zależności od sieci można do niej podłączyć napięcie przemienne lub stałe.

Połączenie pośrednie rozpoczyna analizę porównawczą przekształconej wartości z próbką bazową. Po osiągnięciu ustawionej wartości węzeł przekazuje sygnał z czułego mechanizmu do siłownika. Sekcja ta składa się z przeciwsprężyn (1) i amortyzatorów.

Elementy uspokajające w styczniku służą do eliminacji drgań segmentów ruchomych, a w przekaźniku czasowym - do zapewnienia wymaganego odstępu czasowego

W części produkcyjnej za pomocą linii przełączających (6) umieszczonych na obudowie nad blokiem odtwarzane jest oddziaływanie na linię podrzędną i zwierane są styki.

Zasada działania stycznika

Algorytm działania tego typu przekaźników polega na wykorzystaniu sił elektrodynamicznych powstających w ferromagnesie podczas przepływu prądu elektrycznego przez spiralę zwojów izolowanego drutu cewki.

W zależności od właściwości technicznych przełącznika i liczby umieszczonych w nim połączeń stykowych, kotwica je zamyka lub otwiera

Początkowe położenie płyty w kształcie litery L (kotwicy) jest ustalane za pomocą sprężyny. Dostarczając prąd do magnesu, twornik z umieszczonym na nim stykiem komutacyjnym pokonuje siły sprężyny i jest przyciągany w stronę namagnesowanego pola.

Podczas ruchu trzonek znajdujący się na płaszczyźnie styku chwyta dolny obwód styku, przesuwając go w dół. Jeśli dopływ prądu do cewki zostanie przerwany, sprężyna cofa jarzmo i urządzenie powraca do pierwotnej postaci.

Spójrzmy na przykład działania przekaźnika elektromagnetycznego w samochodzie.

Jeśli zostanie podłączony do trójfazowego silnika asynchronicznego, zostaną odtworzone następujące działania:

1. Start – aktywacja alarmu.
2. Aktywacja rozrusznika.
3. Zamknięcie ostatniej pary styków powoduje uruchomienie mechanizmu silnika.

Ponadto to właśnie przekaźnik odpowiada za wyłączenie silnika w przypadku zerwania biegu wstecznego. Eliminuje to problem nagłego zatrzymania silnika.

Aby rozpoznać typ stycznika elektromagnetycznego w produkcji, stosuje się oznaczenia wartości, składające się z zestawu liter i cyfr wydrukowanych na urządzeniu

Warto również wiedzieć, że przekaźnik elektromagnetyczny może być wyposażony w kilka grup styków sterujących. Liczba tych ostatnich zależy całkowicie od przeznaczenia konkretnego modelu urządzenia.

Rodzaje przełączników pośrednich

Styczniki typu pośredniego odciążają główne elementy wykonawcze. W przeciwnym razie warunki gaszenia łuku staną się zaostrzone, co sprawi, że produkcja np. tak potężnych źródeł, jak elektrownie cieplne, stanie się nieopłacalna.

Stosowane metody włączania

Klasyfikacja przełączników elektromagnetycznych przeprowadzana jest według głównych cech i cech, a mianowicie:

• zgodnie z metodą włączenia;
• cechy konstrukcyjne - liczba i rodzaj uzwojeń, a także liczba, stan i moc linii jezdnych;
• Zasada działania;
• zgodnie z czasem operacji i powrócić do pozycji wyjściowej.

W zależności od przeznaczenia styczniki produkowane są z uzwojeniami napięciowymi, prądowymi lub dwoma typami jednocześnie. Istnieją dwie ujednolicone metody ich łączenia.

Urządzenie elektromagnetyczne musi włączać się nie tylko podczas standardowego trybu pracy źródła prądu, ale także w warunkach awaryjnych, pracując nad zmniejszeniem prądu do 40%

Pierwszy typ połączenia to połączenie szeregowe. Urządzenie jest połączone szeregowo w odcinkach uzwojeń innych urządzeń i działa w oparciu o prąd płynący wzdłuż konturu tego obwodu.

Następny to bocznik. Jest włączany przy napięciu znamionowym źródła prądu roboczego.

Funkcje konstrukcyjne urządzenia

Cechy urządzenia sugerują próbki z jednym zwojem uzwojenia napięciowego lub prądowego (RP-23, RP-252), dwoma (RP-11) i rzadko trzema.

Przekaźniki prądu stałego (RP-23) produkowane są na napięcia znamionowe: 12, 24, 48, 110 i 220 V, prąd przemienny (RP-24) - 127, 220 i 380 V.

Urządzenie RP-23: elektromagnes z uzwojeniem, twornik z trzpieniem, styki stałe i ruchome, sprężyna, płytka sterująca. Stycznik montowany jest na podstawie i przykryty obudową

Rozłączniki typu RP-23 i RP-24 przeznaczone są do pracy na prądzie galwanicznym i posiadają po 5 linii jezdnych, które można stosować w różnych kombinacjach. Różnice między nimi polegają na ich budowie.

Drugi typ urządzenia posiada wbudowany mechaniczny wskaźnik zadziałania. Ich pobór mocy przy napięciu bazowym wynosi 6 W. Serie RP-25 i RP-26 działają wyłącznie na prąd przemienny i są zaprojektowane w taki sam sposób, jak poprzednie urządzenia.

Dodatkowym elementem jest zwierany zwój na rdzeniu z cewką, mający na celu eliminację drgań ruchomej części mechanizmu. Ich zużycie energii jest takie samo - 10 W.

Ostatnio CJSC CHEAZ (zakład produkcji urządzeń elektrycznych w Czeboksarach) zamiast powyższych modyfikacji przestawił się na zmodernizowane modele. Są to rozłączniki RP16-1 (prąd galwaniczny) i RP16-7 (prąd przemienny), wyposażone w dwie grupy styków rozwiernych i cztery zwierne.

Rozdzielacz nowej generacji RP16-7 ma na celu włączenie w selektywne obwody mocy zabezpieczeń i automatyki do przełączania obciążeń elektrycznych

Urządzenia peryferyjne z dwoma i trzema uzwojeniami są zwykle używane w kilku zastosowaniach.

Zastanówmy się, jakie problemy rozwiązują i jaki rodzaj urządzenia jest do tego wymagany:

1. Jeżeli istnieje potrzeba włączenia trybu pracy na prądzie i podtrzymania napięcia, np. seria RP-232 z jednozwojowym uzwojeniem roboczym.
2. W przypadku konieczności zasilania urządzenia pod napięciem i abstynencji od prądu należy zastosować RP-233 na dwa zwoje prądu podtrzymującego.

W ten sam sposób zamiast opisanych powyżej styczników ChEAZ wprowadza nowe modele RP-16-2 - RP16-4 i RP17-1 - RP17-5.

Zasada działania przełączników

Urządzenia kontaktowe znajdują zastosowanie w segmencie komunikacji i automatyki. W oparciu o zasadę działania dzieli się je na typy neutralne i spolaryzowane (impulsowe).

Główna różnica między nimi polega na tym, że w pierwszym przemieszczenie twornika nie zależy od polaryzacji sygnału sterującego, w drugim wręcz przeciwnie, zależy bezpośrednio od kierunku ruchu naładowanych cząstek w uzwojeniu.

Przełączniki neutralne mają najprostsze urządzenie, składające się z dwóch układów: kontaktowego i magnetycznego. Grupa kontaktów składa się z dwóch kontaktów stałych i jednego uogólnionego kontaktu ruchomego. Zespół magnetyczny składa się ze zwory, elektromagnesu i jarzma.

Schemat przekaźnika elektromagnetycznego typu neutralnego: c) ze zworą wciągniętą w cewkę. Jeżeli sygnał sterujący znajduje się w maksymalnej odległości - zwora jest zdjęta z rdzenia - jedna para styków jest zwarta, a druga otwarta

Dodatkowo przekaźniki elektromagnetyczne są podzielone ze względu na charakter ruchu kotwicy: kątowa (pływająca) i chowana. Aby zmniejszyć siły oporu magnetycznego kanału powietrznego pomiędzy ruchomą płytą a rdzeniem. Ten ostatni jest wyposażony w nabiegunnik.

Takie przekaźnikowe obwody elektryczne znajdują zastosowanie w układach sterowania maszyn i maszyn przemysłowych. RES-6 jest jednym z przedstawicieli styczników niskoprądowych klasy neutralnej. Urządzenie może być dwupozycyjne lub jednostabilne. Jego znamionowe napięcie robocze wynosi 80-300 V, prąd przełączania wynosi 0,1-3 A-V.

Kategoria impulsów składa się z tych samych systemów. Jednak sekcja magnetyczna przekaźniki impulsowe dodatkowo wyposażony w dwa pręty z uzwojeniem, a także pręt stykowy i magnes trwały, który wytwarza strumień polaryzujący.

Dzięki temu rodzajowi zasilania kierunek siły elektromagnetycznej działającej na twornik zmienia się w zależności od kierunku przepływu mocy w cewce.

Konstrukcja przekaźnika spolaryzowanego IMSh1-0.3: cewka, magnes trwały z przedłużkami biegunów i płytką, stojak, sprężyna, linie komunikacyjne. Zwiększenie szybkości reakcji urządzenia osiągnięto dzięki materiałowi rdzenia – blachy stalowej

Styczniki IMSh1-0.3 są szeroko stosowane jako mechanizm przekaźników torowych w galwanicznych obwodach prądowych chroniących przed impulsami (RP). IMVSH-110 jest stosowany w obwodach prądu przemiennego. Technicznie rzecz biorąc, składa się z mostka diodowego, który przekształca zmienne siły na stałą wartość.

Czas pracy i powrotu

Czas zadziałania mechanizmu pośredniego (przyciągania t) to okres od chwili otrzymania polecenia pracy do momentu rozpoczęcia wzrostu parametrów wyjściowych. Wartość ta jest całkowicie zależna od cech konstrukcyjnych przekaźnika, jego schematu połączeń i sygnału wejściowego.

Czas wyłączenia (t zwolnienie) – czas od sygnału do wyłączenia do momentu osiągnięcia przez parametr wyjściowy wartości minimalnej.

Schemat bloku zwalniania przy załączeniu przekaźnika RP18.Proces zwalniania zapewniają obwody półprzewodnikowe, do wyjścia których podłączone są uzwojenia przekaźnika

Rozważany typ przekaźnika podlega podwyższonym wymaganiom dotyczącym wydajności.

W zależności od przedziału czasu odpowiedzi urządzenia dzieli się na:

• szybko działający – czas hamowania dla przyciągania i rozłączania do 0,03 s (np. REP37-13, RP 17-4M);
• normalna – 0,15–0,20 s (seria RE);
• powolny – 1,0-1,5 s (НММ4–250, НММ4–500);
• tymczasowy – ponad 1,5 s (RP18-2-RP18-5).

Takie modyfikacje prezentowane są na rynku przez różnych producentów. Dlatego w zależności od marki konstrukcja przekaźnika może się nieznacznie różnić. Korzystając jednak z oznaczeń na urządzeniu, można dokładnie określić parametry produktu.

Co mówi oznaczenie?

Oznaczenie styczników zawiera pełny zestaw danych na temat przeznaczenia i cech konstrukcyjnych, w tym informacje na temat projektu klimatycznego.

Opis modelu TKE520DG: urządzenie o wytrzymałości uzwojenia do 30 V i stykach do 5 A, posiada dwa styki normalnie rozwarte, konstrukcja urządzenia zapewnia długoterminową pracę, jest uszczelnione

Rozważmy szczegółowo strukturę symbolu na przykładzie PE41(N) (*)(*)(*)(*)(*)/(*)(*)(*)(*)5:

1. REP - elektromagnetyczny przekaźnik pośredni.
2. 37 (N) – numer opracowania.
3. (*) - oznaczenie rodzaju prądu w obwodzie uzwojenia przełączającego: 1 - prąd stały; 2 - prąd przemienny.
4. (*) — rodzaj hamowania: 1 — zwalniany po włączeniu; 2 - powolny po wyłączeniu.
5. (*) - wartość na podstawie liczby zwojów;
6. (*)(*) — wartość liczbowa styków normalnie otwartych i zamkniętych;
7. (*)(*) - napięcie lub prąd uzwojenia mocy: stałe (D) i przemienne (A);
8. (*)(*) - oznaczenie siły elektrycznej uzwojeń utrzymujących;
9. (*) - rodzaj i technologia łączenia przewodów tylnych: 1 – z lamelami do lutowania; 2 – montaż z mocowaniem śrubowym; 3 — mocowanie zaciskami do bloku przyłączeniowego.
10. (*)5 - projekt klimatyczny i kategoria umiejscowienia według GOST: UH - umiarkowanie zimno; B - cały klimat.

Przy wyborze wymaganego modelu urządzenia przełączającego brane są pod uwagę nie tylko jego parametry elektryczne, ale także środowisko, w którym będzie ono pracować.

Doboru stycznika dokonuje się na podstawie wymaganych charakterystyk: mocy zasilania (V), poboru mocy (W), prądu przełączania (A), grup styków, czasu działania (s), wymiarów

Pomimo wysokiej jakości przełącznika, główną wadą jest układ styków. Zakłada się, że czysta połączona grupa może istnieć tylko w warunkach zamkniętej próżni. Jeśli odsłonięty zostanie główny negatywny czynnik - kontakt z powietrzem - zacznie się na nich tworzyć film tlenkowy.

Niuanse połączeń i regulacji

Po zainstalowaniu mechanizmu pośredniego należy go podłączyć obwód elektryczny. W tym celu zastosowane zostaną styki cewek, a także dodatkowe elementy łączące. Zazwyczaj urządzenie posiada kilka par styków: NO - normalnie otwarty i normalnie zamknięty (NC).

Rozkład grup w prezentowanym obwodzie elektrycznym: 10-11 – styki normalnie zwarte; 11-12 – normalnie otwarte; styki 1 (faza) – 3 (zero) – napięcie zasilania przekaźnika

W pierwszym położeniu zakłada się, że sygnał do cewki jest całkowicie pozbawiony. Ponieważ nie ma polaryzacji, wewnętrzne połączenie grupy styków można wykonać w sposób chaotyczny.

Aby podłączyć mechanizm przeglądu, rozważ schematyczne instrukcje. Oczekiwane napięcie w cewce może wynosić: 12, 24 lub 220 V.

Schemat elektryczny urządzenia bez podłączenia do sieci. Jego montaż odbywa się w obwodach sterowania i automatyki. Lokalizacja - pomiędzy głównym wykonawcą a źródłem zadania

Przeanalizujemy regulację rozrusznika elektronicznego na przykładzie najpopularniejszego modelu RP-23.

Proces składa się z następujących kroków:

1. Sprawdzając napięcie początkowe i powrotne przy zasilaniu cewki źródłem prądu galwanicznego, przeprowadzamy delikatną regulację.
2. W momencie przyciągania twornika jednostka ruchoma układu powinna mieć skok przegubu wynoszący 0,1-1,5 mm. Procedurę korekcji przeprowadzamy poprzez wygięcie trzonu na płytkę w kształcie litery L.
3. Pomiędzy stykami aktywnymi i nieaktywnymi poziom przerwy ustawia się w przedziale 1,5-2,5 mm. Ugięcie reguluje się poprzez naciśnięcie kwadratu styków stałych i górnego ogranicznika układu ruchomego.
4. W końcowej pozycji zwory (zamknięcia) spadek nieaktywnych styków będzie wynosić 0,3-0,4 mm.
5. W środku płaszczyzny styki ruchome i nieruchome muszą się pokrywać. Regulacji dokonuje się poprzez przesunięcie płytki i wspornika prowadzącego.

W ten sam sposób odtwarzane są ustawienia przekaźnika RP-25, jednak eliminowana jest szczelina pomiędzy cewką z rdzeniem a twornikiem w stanie przyciąganym.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Uwzględniono także zasadę działania przekaźników elektromagnetycznych, gdzie są stosowane, oraz główne wskaźniki niezawodności urządzeń. Więcej szczegółów w filmie:

Po wybraniu wymaganego modelu urządzenia przystępujemy do jego podłączenia i konfiguracji. Główne niuanse opisano w prezentowanej fabule:

Rozwój technologiczny w konstrukcjach przekaźników pośrednich zawsze miał na celu zmniejszenie masy i wymiarów, a także zwiększenie stopnia niezawodności i łatwości montażu urządzeń. W rezultacie zaczęto umieszczać małe styczniki w szczelnej obudowie wypełnionej sprężonym tlenem lub dodatkiem helu.

Dzięki temu elementy wewnętrzne mają dłuższą żywotność, nieprzerwanie wykonując wszystkie przydzielone polecenia.

Opowiedz nam o tym, jak wybrałeś pośrednie urządzenie rozłączające do domowej sieci elektrycznej. Udostępnij własne kryteria wyboru. Prosimy o wpisywanie komentarzy w bloku poniżej, zamieszczanie zdjęć związanych z tematyką artykułu oraz zadawanie pytań.