I processi di commutazione sono fondamentali in tutti i sistemi di controllo automatizzati. Gli elementi di commutazione più comuni in questo caso sono i relè elettromagnetici intermedi.
Nonostante il gran numero di diversi dispositivi a semiconduttore, i relè elettromagnetici sono ancora utilizzati in tutti i tipi di apparecchiature industriali ed elettrodomestici. La popolarità dei relè è dovuta alla loro affidabilità e prestazioni elevate, che dipendono direttamente dalle caratteristiche dei contatti metallici.
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Che cos'è un relè e dove vengono utilizzati?
Un relè elettromagnetico è un dispositivo di commutazione affidabile e di alta precisione, il cui principio si basa sull'influenza di un campo elettromagnetico. Ha una struttura semplice, rappresentata dai seguenti elementi:
- bobina;
- ancora;
- contatti fissi.
La bobina elettromagnetica è fissata immobile sulla base, al suo interno è presente un nucleo ferromagnetico, un'armatura a molla è fissata al giogo per tornare nella sua posizione normale quando il relè è diseccitato.
In poche parole, il relè fornisce l'apertura e la chiusura del circuito elettrico in base ai comandi in arrivo.
I relè elettromagnetici sono affidabili nel funzionamento, motivo per cui vengono utilizzati in vari apparecchi e apparecchiature elettriche industriali e domestiche.
Principali tipologie e caratteristiche tecniche dei relè elettromagnetici
Ci sono i seguenti tipi:
- Relè di corrente - per il suo principio di azione praticamente non differisce da relè di tensione. La differenza fondamentale sta solo nel design della bobina elettromagnetica. Per un relè di corrente, la bobina è avvolta con un filo di grande sezione e contiene un numero ridotto di spire, motivo per cui ha una resistenza minima. Il relè di corrente può essere collegato tramite un trasformatore o direttamente alla rete di contatti. In ogni caso controlla correttamente la forza di corrente nella rete controllata, sulla base della quale vengono effettuati tutti i processi di commutazione.
- Relè a tempo (timer) - fornisce un ritardo nelle reti di controllo, necessario in alcuni casi per accendere i dispositivi secondo un determinato algoritmo. Tali relè hanno una vasta gamma di impostazioni necessarie per garantire un'elevata precisione del loro funzionamento. Ogni timer ha requisiti separati.Ad esempio, basso consumo di energia elettrica, dimensioni ridotte, elevata precisione di lavoro, presenza di contatti potenti, ecc. Va notato che per relè a tempo, che sono inclusi nella progettazione dell'azionamento elettrico, non vengono imposti requisiti aggiuntivi aggiuntivi. La cosa principale è che hanno un design solido e hanno una maggiore affidabilità, poiché devono funzionare costantemente in condizioni di carichi maggiori.
Qualsiasi tipo di relè elettromagnetico ha i suoi parametri specifici. Durante la selezione degli elementi necessari, vale la pena prestare attenzione alla composizione e alle proprietà delle coppie di contatto, per determinarne le caratteristiche nutrizionali. Ecco alcune delle loro caratteristiche principali:
- Tensione o corrente di scatto: il valore minimo della corrente o della tensione a cui vengono commutate le coppie di contatti del relè elettromagnetico.
- La tensione o corrente di rilascio è il valore massimo che controlla la corsa dell'indotto.
- Sensibilità: la quantità minima di potenza richiesta per azionare il relè.
- resistenza dell'avvolgimento.
- Tensione di esercizio e intensità di corrente sono i valori di questi parametri necessari per il funzionamento ottimale di un relè elettromagnetico.
- Tempo di funzionamento: il periodo di tempo dall'inizio dell'alimentazione ai contatti del relè fino all'accensione.
- Tempo di rilascio: il periodo durante il quale l'armatura del relè elettromagnetico assumerà la sua posizione originale.
- Frequenza di commutazione: il numero di volte in cui il relè elettromagnetico viene attivato nell'intervallo di tempo assegnato.
Contatto e non contatto
In accordo con le caratteristiche progettuali degli attuatori, tutti i relè elettromagnetici sono divisi in due tipi:
- Contatto - disporre di un gruppo di contatti elettrici che garantiscano il funzionamento dell'elemento nella rete elettrica. La commutazione avviene a causa della loro chiusura o apertura. Sono relè universali, utilizzati in quasi tutti i tipi di reti elettriche automatizzate.
- Senza contatto - la loro caratteristica principale è l'assenza di elementi di contatto attuatori. Il processo di commutazione viene eseguito regolando i parametri di tensione, resistenza, capacità e induttanza.
Per ambito
Classificazione dei relè elettromagnetici in base al campo di impiego:
- circuiti di controllo;
- segnalazione;
- sistemi automatici di protezione d'emergenza (PAZ, ESD).
Secondo la potenza del segnale di controllo
Tutti i tipi di relè elettromagnetici hanno una certa soglia di sensibilità, pertanto sono divisi in tre gruppi:
- bassa potenza (meno di 1 W);
- media potenza (fino a 9 W);
- ad alta potenza (più di 10 W).
Con il controllo della velocità
Qualsiasi relè elettromagnetico si distingue per la velocità del segnale di controllo, e quindi sono suddivisi in:
- regolabile;
- Lento;
- alta velocità;
- senza inerzia.
Per tipo di tensione di controllo
I relè sono suddivisi nelle seguenti categorie:
- corrente continua (DC);
- corrente alternata (corrente alternata).
Nota! La bobina del relè può essere progettata per una tensione di esercizio di 24 V, ma i contatti del relè possono funzionare con tensioni fino a 220 V. Questa informazione è indicata sulla custodia del relè.
La foto sotto mostra che la bobina indica la tensione di esercizio di 24 V CC, ovvero 24 V CC.
Secondo il grado di protezione da fattori esterni
Tutti i relè elettromagnetici hanno le seguenti tipologie costruttive:
- aprire;
- inguainato;
- sigillato.
Tipi di gruppi di contatto
I relè elettromagnetici hanno varie configurazioni e caratteristiche di progettazione dei gruppi di contatti. Elenchiamo i tipi comuni di elementi:
- normalmente aperto (Normalmente aperto - NO o Normalmente aperto - NO) - la loro caratteristica principale è che le coppie di contatti sono costantemente aperte e funzionano solo dopo aver applicato tensione alla bobina elettromagnetica. Di conseguenza, il circuito elettrico si chiude, i conduttori iniziano a funzionare secondo gli algoritmi specificati.
- normalmente chiuso (Normalmente Chiuso - NC o Normalmente Chiuso - NC) - i contatti sono in uno stato permanentemente chiuso e quando il relè elettromagnetico è eccitato (la tensione è applicata alla bobina), si aprono.
- Commutazione - questa è una combinazione di contatti normalmente chiusi e aperti. Ci sono tre contatti, comune, solitamente designato COM, chiuso al comune e aperto al comune. Quando viene applicata tensione alla bobina, il contatto NC si apre e il contatto NO si chiude.
I modelli di relè elettromagnetici, nella cui progettazione sono presenti diversi gruppi di contatti, forniscono processi di commutazione in diverse reti automatizzate.
Nota! Alcuni tipi di relè hanno un interruttore di contatto manuale. Può essere utile durante la configurazione del circuito. Oltre a un'indicazione dell'alimentazione della bobina del relè.
Schema di cablaggio del relè
Sulla copertina di qualsiasi dispositivo, il produttore applica uno schema schematico di collegamento di un relè elettromagnetico alla rete. Sul schema elettrico la bobina del relè è rappresentata da un rettangolo ed è indicata dalla lettera "A" con un indice digitale, ad esempio K3. In questo caso, le coppie di contatti non sotto carico sono contrassegnate con la lettera "A" con due cifre separate da un punto. ad esempio, K3.2 - contatto numero 2, relè K3. La designazione è decifrata come segue: la prima cifra è il numero di serie del relè elettromagnetico nel diagramma, la seconda indica l'indice delle coppie di contatti di questo relè.
Di seguito è riportato un esempio di circuito elettrico in cui il solenoide di una valvola pneumatica è comandato tramite il contatto NO del relè K1. Dopo la chiusura di S1, il relè viene eccitato e il contatto NO 13, 14 si chiude, mentre sul solenoide Y1 compare la tensione.
Le coppie di contatti, che si trovano vicino alla bobina elettromagnetica, contrassegnata da una linea tratteggiata. Nello schema elettrico per il collegamento del relè sono necessariamente visualizzati tutti i parametri delle coppie di contatti, è indicato il valore massimo consentito della corrente di commutazione dei contatti. Sulla bobina del relè, il produttore indica il tipo di corrente e la tensione di esercizio.
Vale la pena notare che lo schema di collegamento del relè elettromagnetico è redatto per ogni tipo di elemento in modo puramente individuale in base alle caratteristiche del suo funzionamento in una rete automatizzata. Allo stesso tempo, per il corretto funzionamento di alcuni tipi di relè, è necessaria un'impostazione durante la quale vengono impostati i parametri ottimali per il funzionamento del relè: ritardo di attivazione, corrente di funzionamento, riavvio, ecc.
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