YIJIA Industrial Electrical Co., Ltd. tiria, kodėlElektromagnetinė relėišlieka įprastas pramonės valdymo sistemose, nepaisant kietojo kūno ir skaitmeninio perjungimo technologijų augimo.
Pramonės valdymo sistemos labai pasikeitė dėl PLC, jutiklių, kintamo dažnio pavarų, nuotolinio stebėjimo ir tinklo valdiklių. Tačiau daugelyje valdymo spintų vis dar yra įprastų elektromechaninių relių. Nuolatinis jų naudojimas nėra vien senesnės įrangos dizaino reikalas. Daugelyje programų pagrindinė relės struktūra vis dar suteikia praktinį elektros izoliacijos, paprasto perjungimo ir lankstaus grandinės valdymo derinį.
Pagrindinė relės funkcija nepasikeitė: santykinai mažas valdymo signalas valdo kontaktus kitoje grandinėje. Šis atskyrimas yra naudingas, kai valdiklis ir valdoma apkrova turi skirtingas elektrines charakteristikas.
Pavyzdžiui, PLC išvestis negali būti skirta tiesiogiai perjungti variklio kontaktorių, solenoidą, aliarmo grandinę ar kitą apkrovą. Relė gali būti tarp valdiklio ir apkrovos, suteikdama papildomą perjungimo sąsają.
Trys savybės yra ypač svarbios:
Dėl šių savybių relės naudingos net tada, kai aplinkinė valdymo sistema yra labai automatizuota.
Šiuolaikinė automatikos įranga dažnai derina žemos įtampos elektronines valdymo grandines su aukštesnės įtampos apkrovomis. Šios grandinės turi sąveikauti nebūtinai tiesiogiai sujungtos.
Elektromagnetinė relė naudoja ritę ir kontaktinį mechanizmą, kad sukurtų šį atskyrimą. Įjungus ritę, jos magnetinis laukas judina armatūrą, pakeisdamas kontaktų būseną.
Todėl valdymo grandinė valdo relę tiesiogiai neperduodama apkrovos srovės per valdiklio išėjimą.
| Kontrolės reikalavimas | Relės funkcija |
|---|---|
| Atskiros valdymo ir apkrovos grandinės | Naudoja ritės-kontakto izoliaciją |
| Perjunkite kitą įtampos lygį | Kontaktai veikia nepriklausomai nuo ritės įtampos |
| Valdykite kelis grandinės kelius | Galimos įvairios kontaktų konfigūracijos |
| Pateikite fizinę perjungimo būseną | Kontaktai matomai atitinka elektros būseną |
Šis išdėstymas išlieka naudingas valdymo spintelėse, kuriose derinami skirtingi įtampos lygiai ir grandinės funkcijos.
Kietojo kūno perjungimas turi pranašumų tais atvejais, kai reikia ypač greito veikimo arba labai didelio perjungimo dažnio. Tačiau fiziniai kontaktai išlieka naudingi daugeliui įprastų pramoninių apkrovų.
Mechaninis kontaktas suteikia aiškiai apibrėžtą atvirą arba uždarą būseną. Taip pat galima pasirinkti pagal reikiamą elektros apkrovą ir grandinės konfigūraciją.
Įprasti kontaktiniai susitarimai apima:
Šis lankstumas leidžia vienai relei atlikti skirtingas valdymo užduotis, nekeičiant pagrindinio veikimo principo.
Todėl įrangos dizaineriai renkasi ne tik tai, ar mechaninis, ar elektroninis perjungimas yra visuotinai geresnis, o apie tai, kuri technologija tinka grandinei.
Pramoninėms mašinoms retai reikia tik vieno tipo perjungimo veiksmų. Valdymo signalui gali reikėti paleisti vieną grandinę, atjungiant kitą, arba pateikti būsenos signalą į atskirą valdymo įvestį.
Relė su perjungimo kontaktais gali atlikti tokio tipo perjungimą vienu mechaniniu judesiu.
Pavyzdžiui:
| Reikalavimas | Galimas kontaktinis susitarimas |
|---|---|
| Įjunkite grandinę, kai yra įtampa | Paprastai atidarytas |
| Nutraukite grandinę, kai yra įtampa | Paprastai uždarytas |
| Perkėlimas tarp dviejų grandinių | Keitimas |
| Numatykite atskirus valdymo kelius | Keli kontaktų rinkiniai |
Tai yra viena iš priežasčių, kodėl įprastos relės ir toliau atsiranda mašinų valdymo skyduose ir elektros spintelėse.
Vienas iš svarbių mechaninių relių apribojimų yra tai, kad jų kontaktai ir judančios dalys fiziškai nusidėvi. Kiekvienas perjungimo ciklas apima armatūros ir kontaktinių paviršių judėjimą.
Programoms, kurių perjungimo dažnis yra palyginti nedidelis, tai gali nesudaryti reikšmingų apribojimų. Įrangai, kuri perjungiama itin greitai arba nuolat, dizaineriai gali apsvarstyti kietojo kūno alternatyvas.
Todėl veiklos profilis yra svarbus.
Relė gali būti tinkama, kai sistemai reikia:
Faktinis tarnavimo laikas priklauso nuo tokių veiksnių kaip apkrovos tipas, perjungimo srovė, įtampa, veikimo dažnis, kontaktų medžiaga ir aplinkos sąlygos.
Kai kontaktai atsidaro arba užsidaro veikiant apkrovai, dėl elektros sąlygų kontaktiniame paviršiuje gali atsirasti šiluma, atsirasti lankas ir perduoti medžiaga. Pakartotinis perjungimas palaipsniui veikia kontaktinius paviršius.
Dėl šios priežasties kontaktinė medžiaga yra svarbi relės konstrukcijos dalis.
Sidabrinės kontaktinės medžiagos dažniausiai naudojamos elektros perjungimui dėl jų elektrinio laidumo ir tinkamumo kontaktams. Tačiau tinkama medžiaga priklauso nuo elektros apkrovos ir eksploatavimo sąlygų, o ne nuo medžiagos pavadinimo.
Kontakto veikimui įtakos turi keli veiksniai:
| faktorius | Efektas |
|---|---|
| Dabartinis lygis | Įtakoja kontaktinį šildymą |
| Įtampa | Įtakoja lanko susidarymą atskyrimo metu |
| Krovinio tipas | Indukcinės apkrovos gali sukelti didesnį perjungimo įtampą |
| Perjungimo dažnis | Nustato, kaip dažnai kontaktai susidėvi |
| Kontaktinė medžiaga | Įtakoja laidumą ir nusidėvėjimą |
Tai ypač aktualu pramoninei įrangai, kuri nuolat veikia ilgą laiką.
Kita nuolatinio jų naudojimo priežastis yra paprasta integracija. Pramoninės valdymo sistemose dažnai yra nustatytos laidų architektūros, naudojant gnybtų blokus, kontaktorius, grandinės pertraukiklius, PLC, laikmačius ir reles.
Relė gali būti sumontuota kaip tarpinis perjungimo elementas, nereikalaujant didelių bendro valdymo koncepcijos pakeitimų.
Tai naudinga, kai:
Dėl pažįstamo veikimo principo trikčių šalinimas yra gana tiesioginis. Technikai gali atskirai patikrinti ritės grandinę, kontaktų būseną, laidus ir prijungtą apkrovą.
Nuolatinis mechaninių relių naudojimas ypač pastebimas įrenginiuose, kuriuose paprastas elektros perjungimas yra svarbesnis nei itin didelis veikimas.
Relės gali susieti valdiklio išėjimus su varikliais, vožtuvais, indikatoriais, aliarmais ir kitomis elektros apkrovomis.
Jie gali suteikti tarpinį perjungimo tarp elektroninių valdiklių ir lauko įrenginių pakopą.
Relės gali valdyti pagalbines grandines ir užtikrinti elektrinį atskyrimą tarp skirtingų valdymo sistemos dalių.
Esamose mašinose gali būti naudojamos relės valdymo architektūros, kurias praktiška prižiūrėti, o ne visiškai pertvarkyti.
Didėjantis kietojo kūno relių prieinamumas nepanaikino mechaninių relių. Vietoj to, dvi technologijos dažnai parenkamos pagal skirtingus veiklos reikalavimus.
| Svarstymas | Elektromagnetinė relė | Kietojo kūno relė |
|---|---|---|
| Perjungimo mechanizmas | Mechaniniai kontaktai | Puslaidininkiniai įtaisai |
| Fizinis kontaktinis nusidėvėjimas | Taip | Nėra mechaninio kontaktinio susidėvėjimo |
| Elektros izoliacija | Galima per relės struktūrą | Galima įsigyti pagal elektroninės izoliacijos dizainą |
| Perjungimo greitis | Paprastai vidutinio sunkumo | Paprastai greičiau |
| Šilumos elgesys | Daugiausia priklauso nuo kontaktų ir apkrovos | Puslaidininkių šilumos išsklaidymas gali būti svarbus |
| Geriausiai tinka | Įprastas pramoninis perjungimas | Aukšto dažnio arba greitas elektroninis perjungimas |
Nė vienas tipas nėra automatiškai tinkamas kiekvienai programai. Apkrovos charakteristikos, perjungimo dažnis, izoliacijos reikalavimai, įrengimo sąlygos ir numatomas tarnavimo laikas turėtų būti vertinami kartu.
Pramoninei automatikai ne visada reikia naujausios perjungimo technologijos. Įrangai dažnai reikia komponentų, kuriuos būtų lengva integruoti, suprasti, išbandyti ir pakeisti.
Elektromagnetinė relė ir toliau atitinka šiuos reikalavimus daugelyje valdymo programų, nes jos veikimo principas yra paprastas: įjungti ritę, perkelti mechaninę kontaktų sistemą ir pakeisti grandinės būseną.
Dėl šio paprastumo taip pat lengviau nustatyti jo apribojimus. Projektuojant grandinę galima įvertinti kontaktų susidėvėjimą, lanką, perjungimo dažnį, ritės galią ir apkrovos charakteristikas.
Kadangi pramoninės valdymo sistemos ir toliau apima PLC, skaitmeninį ryšį ir elektroninius valdiklius, mechaninės relės išlieka naudingos ten, kur reikalingas fizinių kontaktų perjungimas ir grandinės izoliacija. YIJIA Industrial Electrical Co., Ltd. gamina pramoninio valdymo komponentus, įskaitant reles, kintamosios srovės kontaktorius, mygtukų jungiklius, signalines lempas ir susijusius gaminius. Nuolatinis elektromagnetinės relės buvimas šiuolaikinėse valdymo spintose atspindi praktišką inžinerinį pasirinkimą: kai programa reikalauja izoliuoto, konfigūruojamo mechaninio perjungimo, įprastinė relė vis tiek gali atlikti reikiamą užduotį be nereikalingo sudėtingumo.
-
