Relais - een apparaat voor het in- en uitschakelen van elektrische circuits, een van de "lange levers" onder radiotechnische elementen. Ondanks het relatief eenvoudige ontwerp heeft het een hoge efficiëntie en betrouwbaarheid. Zelfs nu is er bij sommige apparaten geen alternatief. Ondanks het bestaan van vermogenshalfgeleiders, zijn relaiscontacten nog steeds de gemakkelijkste manier om zware belastingen in laagstroomcircuits te schakelen.
Bestemming
Een elementair elektrisch circuit bestaat uit een voeding, een schakelaar en een belasting. In het ideale geval moeten alle drie de elementen op elkaar aansluiten in spanning en vooral in stroom. Dit is een voorwaarde voor de normale werking van het circuit. Als de toegestane stroom door de schakelaar groter is dan de verbruikte belasting, zal er niets ergs gebeuren. Bovendien gaat zo'n breker veel langer mee. Wanneer de stroom die door de schakelaar vloeit het maximaal toelaatbare overschrijdt, beginnen de problemen.
Ze komen tot uiting in het vonken van contacten, wat uiteindelijk hun levensduur beïnvloedt. Het lijkt erop dat het voldoende is om een schakelaar te installeren die overeenkomt met de belasting enalles komt goed. Dit is waar, maar niet altijd mogelijk. Het feit is dat hoe hoger de toegestane stroom, hoe groter de afmetingen van de stroomonderbreker. In dit geval kan de belasting behoorlijk groot zijn, maar moet deze bijvoorbeeld worden bediend met een afstandsbediening waarop geen plaats is voor een grote schakelaar.
In dit geval is het relais geïnstalleerd. Er is een relatief kleine stroom nodig om hem aan te zetten. Het belastingsvermogen kan behoorlijk groot zijn, terwijl het relais uit hetzelfde bedieningspaneel kan worden gehaald en op een plaats kan worden geïnstalleerd waar de afmetingen niet van fundamenteel belang zijn.
Relaisapparaat
Er moet meteen worden opgemerkt dat er een grote verscheidenheid aan apparaten voor spanningsregeling is. Het artikel gaat in op het meest voorkomende elektromagnetische relais. Het bestaat uit de volgende onderdelen:
- elektromagnetische kernspoel;
- anker;
- geschakelde relaiscontacten;
- retourveer.
Het relais is gemaakt in een gesloten, soms verzegelde behuizing. Dit beschermt het mechanisme tegen stof en vocht. Om het apparaat buiten de behuizing aan te sluiten, zijn er klemmen voor contacten en spoelwikkelingen.
Werkingsprincipe
Het belangrijkste element van het relais is een elektromagnetische spoel, in dit geval wordt het een wikkeling genoemd. In het ontwerp vervult het de functie van een solenoïde. Wanneer er stroom door de spoel vloeit, ontstaat er een magnetisch veld, waardoor een anker naar de kern wordt aangetrokken, star verbonden met het beweegbare contact van het relais. Hij is aan het verhuizensluit het elektrische circuit. Nadat de spanning van de wikkeling is verwijderd, keert het anker terug naar zijn oorspronkelijke positie onder invloed van de veer, waardoor de relaiscontacten worden geopend.
De weerstand van de spoel, en dus het aantal windingen, hangt voornamelijk af van het vermogen van de aangesloten belasting. In overeenstemming hiermee groeien ook de afmetingen van de wikkeling en het relais. In ieder geval is de stroom die door de spoel wordt verbruikt tientallen of zelfs honderden keren minder dan de stroom die door de contacten wordt geschakeld. Met deze eigenschap kunt u het relais als een tussenliggend relais gebruiken. Ten eerste wordt het relais zelf gevoed door een zwakstroomschakelaar en levert het vervolgens met zijn contacten spanning aan de consument. Dit gebruik van het apparaat is het belangrijkste en meest voorkomende gebruik geworden. In dit geval zeggen experts dat de belasting is aangesloten via de contacten van het tussenrelais. De afhankelijkheid van de schakelaar van het vermogen van het aangedreven apparaat is dus uitgesloten.
Wat zijn contacten
Wat betreft het relais, dit is geen loze vraag, zoals het lijkt. Feit is dat we in dit geval niet alleen mechanische contacten bedoelen die in het apparaat schakelen. Als ze het hebben over een relais, bedoelen ze alle conclusies op zijn lichaam. Ze kunnen in twee soorten worden verdeeld:
- Kronkelende contacten. Soms kunnen er meer dan twee op het relais staan.
- Geschakeld.
Om verwarring te voorkomen, worden deze pinnen vaak relaisverbindingspinnen genoemd. Soms kan hun aantal oplopen tot 10. Tegelijkertijd is het vanwege het gebrek aan standaardisatie niet altijd duidelijk waar welk circuit moet worden aangesloten. Erachter te komende pin-out van de relaiscontacten, die bijna altijd op het lichaam wordt aangebracht, zal helpen. Zo niet, dan moet je op zoek naar een beschrijving. De wikkelcontacten zijn rechtstreeks aangesloten op de klemmen. Er wordt een spanning op aangelegd, van waaruit het relais wordt geactiveerd. Er kunnen verschillende wikkelingen zijn en elk heeft zijn eigen paar contacten. Soms kunnen de spoelen met geleiders worden verbonden als het nodig is om een bepaald algoritme voor hun werking te bieden.
Materiaal van schakelcontacten
De levensduur van sommige relais is tientallen jaren. Tegelijkertijd worden alle onderdelen zwaar belast, vooral de contacten. Ten eerste ervaren ze mechanische effecten die samenhangen met de beweging van het anker. Ten tweede worden ze negatief beïnvloed door hoge belastingstromen. Daarom moeten de relaiscontacten aan de volgende eisen voldoen:
- Hoge elektrische geleidbaarheid. Biedt een lage spanningsval.
- Goede anti-corrosie-eigenschappen.
- Hoog smeltpunt.
- Kleine erosie. Contacten moeten bestand zijn tegen metaaloverdracht, wat onvermijdelijk is bij constant sluiten en openen.
Alle genoemde kwaliteiten zijn direct afhankelijk van het gebruikte materiaal. Overweeg de onedele metalen die zijn gebruikt om het relais te maken:
- Koper voldoet volledig aan de eisen, behalve corrosiebestendigheid. Daarom wordt het vaak gebruikt in relaiscontacten met gesloten behuizingen. Bovendien heeft koper nog een ander voordeel: relatief lage kosten in vergelijking met andere metalen. de enigehet nadeel is de neiging tot oxideren tijdens langdurig gebruik. Daarom wordt het gebruikt waar een kortdurende werking is voorzien, bijvoorbeeld in de contacten van het draairelais.
- Zilver heeft een uitstekende geleidbaarheid en slijtvastheid. Veroorzaakt geen vonken bij het schakelen van inductieve belastingen. Tegelijkertijd hebben zilveren contacten niet voldoende boogweerstand, daarom kunnen ze niet worden gebruikt om belastingen met aanzienlijk vermogen te regelen. Bovendien hebben ze vrij hoge kosten. Daarom hebben de contacten een gecombineerd ontwerp - koper met zilveren sputtering.
- Tungsten heeft een grote slijtvastheid en een hoge temperatuurbestendigheid. De daaruit gemaakte contacten kunnen zeer hoge stromen schakelen (tientallen ampère).
Naast het materiaal verschillen de relaiscontacten in de manier waarop ze worden geschakeld.
Normaal geopend
Dit zijn de contacten die tot nu toe zijn overwogen. In de neutrale stand, d.w.z. wanneer de relaiswikkeling niet bekrachtigd is, zijn ze open. Nadat de spanning is ingeschakeld, wordt het anker aangetrokken door de kern en sluiten de contacten. Normaal open contacten worden meestal gebruikt in verschillende elektrische circuits, voornamelijk als tussencontacten.
Normaal gesloten
Het algoritme van hun werk is precies het tegenovergestelde. De contacten zijn gesloten wanneer het relais spanningsloos is en worden uitgeschakeld wanneer er spanning op de wikkeling verschijnt. Dit wordt gebruikt bij de implementatie van verschillende vergrendelingen en in signaleringscircuits. Een typisch voorbeeld van het gebruik van normaal geslotencontacten is een mechanische relaisregelaar. Laten we het hieronder kort over zijn werk hebben.
Via normaal gesloten contacten wordt spanning aangelegd op de bekrachtigingswikkeling. Dienovereenkomstig genereert de generator een elektrische stroom wanneer het anker wordt losgelaten. De batterij wordt opgeladen. Zodra de spanning in het boordnet de ingestelde waarde overschrijdt, wordt het anker aangetrokken, de contacten van de relaisregelaar losgelaten, de bekrachtigingswikkeling spanningsloos. Als gevolg hiervan neemt de spanning aan de generatoruitgang af.
Trouwens, ondanks het feit dat elektronische relaisregelaars al heel lang zijn verschenen, hebben eigenaren van oude auto's geen haast om ze te plaatsen in plaats van mechanische. Dit komt door de jarenlang storingsvrije werking van deze laatste. Dit gaat over betrouwbaarheid.
Schakelen
In dit geval heeft het relais zowel normaal gesloten als open contacten. En het zijn er niet vier, zoals het lijkt, maar drie. Het feit is dat een van hen veel voorkomt. In totaal zijn er 5 contacten op de relaiskast (twee wikkeluitgangen en drie geschakelde). Vanwege de veelzijdigheid worden dergelijke radio-elementen veel gebruikt. Daarom hebben de meeste moderne relais wisselcontacten, soms zelfs meerdere groepen.
Markering
Alle gegevens over de technische kenmerken van het relais zijn in de regel op het lichaam gedrukt. Dit is helemaal geen overbodige informatie, omdat apparaten die er hetzelfde uitzien soms verschillende doelen en mogelijkheden hebben. Bovendien, sommigebinnenlandse relais worden ook hetzelfde genoemd, alleen verschillend in het zogenaamde paspoort. In dit geval moet u de beschrijving raadplegen.
Wat betreft de geïmporteerde relais, die nu een groot aantal zijn, de markeringen op hun behuizing zijn intuïtief, hoewel dit verschilt afhankelijk van de fabrikant. In de regel is er informatie over de bedrijfsspanning van de wikkeling en de maximale stroom die door de geschakelde contacten gaat. Bovendien is de aanduiding van de relaiscontacten verplicht op de relaisbehuizing.
