Mellanrelä: hur det fungerar, märkning och typer, nyanser vid justering och anslutning

Större delen av elscheman utvecklas och används i svagströmsystem. Huvudsyftet med sådana scheman är att transformera inkommande signaler enligt en given algoritm.

För galvanisk isolation av lågspännings- och högre spänningskretsar används ett mellanrelä. Tack vare sin lilla storlek och tillförlitlighet är dessa enheter vanligt förekommande inom olika områden.

Apparatens syfte och funktioner

Denna typ av kommutator är ett hjälpobjekt i en elektrisk krets. Mångsidigheten hos proverna gör att de kan användas i automatiserade, skyddande och justerande scheman.

Används i fall där det finns behov av samtidig slutning eller brytning av flera oberoende elektriska kretsar, med andra ord – multiplikation av strömförande kanaler.

Anslutningsschema för bilens nödknapp: via en kontaktledning på det elektromagnetiska reläet kan strömbrytaren stängas av, och via en annan kan en ljudsignal genereras i larmblocket

Kontaktorn kan också användas som regulator för ett kraftigare relä, genom vilket en krets med hög spänning kopplas.

Ta till exempel en situation: det finns ett behov av att mata ström till en induktorspole i en brytare, där det maximala momentana värdet av den elektriska ledningskraften vid inkoppling är 63 A. Men det är inte möjligt att utföra en sådan uppgift med en enda elektromagnetisk apparat.

Därför måste man först mata ström till spolen i separationsanordningens kärna, som använder sina egna kontakter, för att sedan aktivera en kontaktor med högre kapacitet, som då får uppgiften att koppla en större mängd elektrisk energi.

Delen kan också användas för att skapa en konstgjord fördröjning av skyddsreläets funktion, eller som man säger, för att skapa en tidsfördröjning.

Konstruktiv uppbyggnad

Elektromagnetiska enheter ansluts till en elektrisk krets som styr eller reglerar produkter som är anslutna till en kraftenhet för omvandling. Start kan ske genom påverkan av olika faktorer: strömförsörjning, ljusenergi, hydrostatiskt tryck eller gastryck.

Konstruktion av elektromagnetiskt relä: 1 – fjäder; 2 – rörligt ankare; 3 – ferromagnetisk stav (kärna); 4 – spole; 5 – bas; 6 – en eller flera fasta kontakter; 7 – manöverorgan

Enligt standarder samordnas den enklaste kontaktenheten av tre huvudsektioner: avkännande, mellanliggande och utförande. Var och en representeras av en individuell mekanism som ansvarar för specifika åtgärder i omkopplingssystemet.

Det primära, så kallade känsliga elementet reagerar på inparametern och omvandlar den till en fysisk storhet som krävs för kontaktorns funktion.

En sådan avkännande mekanism är förkroppsligad i en elektromagnetisk spole med kärna — på schemat betecknad med nummer 4. Beroende på nätet kan den anslutas till antingen växelspänning eller likspänning.

Mellanledet påbörjar en jämförande analys av den omvandlade storheten med det förinställda värdet. När det inställda värdet uppnås, överför noden signalen från avkänningsmekanismen till manöverorganet. Denna sektion består av motverkande fjädrar (1) och dämpare.

Dämpningselement i kontaktorn används för att eliminera oscillationer hos rörliga segment, och i tidsreläer – för att säkerställa det erforderliga tidsintervallet.

I den manövrerande delen påverkas den underordnade linjen via omkopplingsledningar (6) som är placerade på höljet ovanför plinten, och kontakterna sluts.

Kontaktorns funktionsprincip

I algoritmen för denna relätyp ingår användning av elektrodynamiska krafter som skapas i ferromagnetik när elektricitet passerar genom spiralvarven av den isolerade spoltråden.

Beroende på omkopplarens tekniska egenskaper och antalet kontaktanslutningar som finns i den, sluter eller öppnar ankaret dem.

Det ursprungliga läget för den L-formade plattan (ankaret) hålls av en fjäder. När magneten strömsätts, övervinner ankaret, med den påkopplade omkopplingskontakten, fjäderkraften och dras mot det magnetiserade fältet.

Vid rörelsen griper skaftet, som är placerat på kontaktytan, tag i den undre kontaktschemat och flyttar den nedåt. Om strömmen till spolen bryts, drar fjädern tillbaka oket och enheten återgår till sitt ursprungliga läge.

Låt oss med ett exempel se hur ett elektromagnetiskt relä fungerar i en bil.

Om det ansluts till en trefas asynkronmotor kommer följande åtgärder att utföras:

1. Start – aktivering av larmet.
2. Startaren aktiveras.
3. Slutning av det sista kontaktparet resulterar i start av motormekanismen.

Dessutom är det reläet som ansvarar för att stänga av motorn vid reverseringsbrott. På så sätt elimineras problemet med ett plötsligt motorstopp.

För att identifiera typen av elektromagnetisk kontaktorn används märkningsvärden som består av en uppsättning bokstäver och siffror som är tryckta på enheten.

Det är också viktigt att veta att det elektromagnetiska reläet kan utrustas med flera grupper av justeringskontakter. Antalet beror helt på syftet med den specifika modellen.

Varianter av mellankommutatorer

Mellankontaktorer avlastar de huvudsakliga ställdonen. Annars skulle ljusbågssläckningsförhållandena bli strängare, vilket skulle göra produktionen olönsam, till exempel för sådana kraftkällor som termiska kraftverk.

Använda metoder för inkoppling

Klassificering av elektromagnetiska kontaktorer sker enligt huvuddrag och egenskaper, nämligen:

• efter anslutningsmetod;
• konstruktionsegenskaper – antal och typ av lindningar, samt antal, tillstånd och kapacitet hos kontaktlinjer;
• efter funktionsprincip;
• efter aktiveringstid och återgång till utgångsläge.

Beroende på syfte tillverkas kontaktorerna med spännings- eller strömlindning eller båda varianterna samtidigt. Två enhetliga anslutningsmetoder urskiljs.

Den elektromagnetiska enheten måste slås på inte bara vid normal drift av strömkällan utan även vid nödläge, och arbeta för att minska strömmen till 40%

Den första anslutningstypen är seriekoppling. Enheten är seriekopplad i lindningssektioner av andra enheter och drivs av strömmen som flyter i denna krets.

Nästa är shuntkoppling. Den ansluts till driftspänningskällans nominella spänningsvärden.

Apparatens konstruktionsegenskaper

Konstruktionen innefattar modeller med en lindningsvarv för spänning eller ström (RP-23, RP-252), två (RP-11) och sällan tre.

Likströmsreläer (RP-23) tillverkas för följande nominella spänningar: 12, 24, 48, 110 och 220 V, växelströmsreläer (RP-24) för 127, 220 och 380 V.

Enhet RP-23: elektromagnet med lindning, ankare med skaft, fasta och rörliga kontakter, fjäder, justeringsplatta. Kontaktorn är monterad på en sockel och täckt med hölje.

Omkopplare av typerna RP-23 och RP-24 är avsedda för funktion på galvanisk ström och har 5 kontaktlinjer var, som kan användas i olika kombinationer. Skillnaderna mellan dem ligger i deras konstruktion.

Den andra typen av enheter är utrustad med en inbyggd mekanisk indikator för frånkoppling. Deras effektförbrukning vid basspänning är 6 W. Serierna RP-25 och RP-26 arbetar endast på växelström och är konstruerade på liknande sätt som de tidigare enheterna.

En extra komponent – en kortsluten lindning på kärnan med spolen, avsedd att eliminera vibrationer hos den rörliga delen av mekanismen. Deras energiförbrukning är densamma – 10 W.

På senare tid har ZAO TjEAZ (fabrik för produktion av elektriska apparater i Tjeboksary) istället för ovan nämnda modifieringar omorienterat sig till moderniserade modeller. Det är omkopplare RP16-1 (galvanisk ström) och RP16-7 (växelström), utrustade med två brytande och fyra slutande kontaktgrupper.

Distributören av ny generation RP16-7 är avsedd för inkoppling i selektiva kraftskydds- och automatikscheman för omkoppling av elektrisk last.

Två- och trelindade perifera enheter används normalt i flera fall.

Låt oss se vilka uppgifter de löser och vilken typ av enhet som behövs för detta:

1. Vid behov av att aktivera arbetssätt med ström och hålla med spänning, till exempel serien RP-232 med en enlindad arbetslindning.
2. Om enhetens funktion krävs med spänning och avhållande från elektricitet – RP-233 med två hållande strömlindningar.

På samma sätt, istället för ovan beskrivna kontaktorerna, inför TjEAZ nya modeller RP-16-2 – RP16-4 och RP17-1 – RP17-5.

Kommutatorernas funktionsprincip

Kontaktanordningar används inom kommunikations- och automationssegmentet. Utifrån funktionsprincipen delas de in i neutrala och polariserade (impuls)typer.

Den huvudsakliga skillnaden är att i de första är ankarets förskjutning inte beroende av styrsignalens polaritet, medan i de andra har den en direkt beroende av rörelseriktningen för laddade partiklar i lindningen.

Neutrala brytare har den enklaste konstruktionen, bestående av två system: kontakt- och magnetsystem. I kontaktgruppen finns två fasta och en gemensam rörlig kontakt. Magnetaggregatet består av ankare, elektromagnet och ok.

Schema för elektromagnetiskt relä av neutral typ: c) med ett ankare som dras in i spolen. Om styrsignalen befinner sig på maximalt avstånd – ankaret är borta från kärnan – är ett kontaktpar slutet och det andra öppet.

Dessutom delas elektromagnetiska reläer in efter typen av ankarrörelse: vinkelrörelse (flottande) och indragningsrörelse. För att minska resistiva krafter i den magnetiska luftspalten mellan den rörliga plattan och kärnan. Den senare är utrustad med en polskospets.

Sådana reläelektriska kretsar används i styrsystem för produktionsmaskiner och verktygsmaskiner. RES-6 är en representant för lågströmskontaktorer av neutral klass. Enheten kan vara tvåläges- eller enstabil. Dess nominella arbetsspänning är 80-300 V, brytström – 0,1-3 A-V.

Impulskategorin består av liknande system. Den magnetiska delen av impulsreläer är dock extra utrustad med två stänger med lindning, samt en kontaktdrag och en permanentmagnet som skapar ett polariserande flöde.

Tack vare denna typ av matning ändras den elektromagnetiska kraften som påverkar ankaret beroende på riktningen av kraftflödet i spolen.

Konstruktion av polariserat relä IMSh1-0,3: spole, permanentmagnet med polskor och platta, stolpe, fjäder, anslutningsledningar. Ökad reaktionshastighet uppnås genom materialet i kärnan – stålplåt.

Kontaktorerna IMSh1-0,3 är vanliga som vägrelämekanismer i impulsiva skydds- (RZ) kretsar för galvanisk ström. IMVSh-110 används i växelströmskretsar. Tekniskt består det av en diodbrygga som omvandlar växelspänning till likspänning.

Tid för aktivering och återgång

Aktiveringstiden för mellanliggande mekanism (tilldragningstid t) – perioden från att kommandot att aktivera tas emot till början av ökningen av utgångsparametrarna. Detta värde bestäms helt av reläets konstruktion, dess kopplingsschema och insignal.

Frånkopplingstiden (frigöringstid t) – intervallet från att signalen att stänga av ges tills utgångsparametern når sitt lägsta värde.

Schema för fördröjningsblock vid aktivering av relä RP18. Fördröjningsprocessen åstadkoms med halvledarkretsar, till vars utgång relälindningarna är anslutna.

För den aktuella relätypen ställs högre krav på snabbhet.

Beroende på tidsintervallet för aktivering klassificeras enheterna enligt följande:

• Hastiga – fördröjningstid för tilldragning och frånkoppling upp till 0,03 s (t.ex. REP37-13, RP 17-4M);
• Normala – 0,15–0,20 s (serie RE);
• Långsamma – 1,0-1,5 s (NMM4–250, NMM4–500);
• Tidsstyrda – mer än 1,5 s (RP18-2–RP18-5).

På marknaden finns sådana modeller från olika tillverkare. Därför kan reläets konstruktion variera något beroende på märke. Men med hjälp av märkningen på enheten kan man exakt bestämma produktens parametrar.

Vad säger märkningen?

I kontaktorernas märkning anges en fullständig uppsättning data om användningsområde och konstruktionsdetaljer, inklusive information om klimatutförande.

Tolkning av modell TKE520DG: enhet med spolens tidsfördröjning upp till 30 V och kontakter upp till 5 A. Den har två slutande kontakter. Apparatens konstruktion är avsedd för långvarig drift och är hermetiskt tät.

Vi ska i detalj granska strukturen av beteckningen med exemplet PE41(N) (*)(*)(*)(*)(*)/(*)(*)(*)(*)5:

1. REP — elektromagnetiskt mellanrelä.
2. 37 (N) — utvecklingsnummer.
3. (*) — beteckning för strömart i spolens krets: 1 — likström; 2 — växelström.
4. (*) — typ av fördröjning: 1 — fördröjd vid inkoppling; 2 — fördröjd vid frånkoppling.
5. (*) — värde baserat på antalet lindningar;
6. (*)(*) — numeriskt värde för slutande och brytande kontakter;
7. (*)(*) — spänning eller ström på kraftlindningen: likström (D) och växelström (A);
8. (*)(*) — beteckning för hållspolarnas elektriska kraft;
9. (*) — typ och teknik för anslutning av bakre ledningar: 1 — med lameller för lödning; 2 — montering med skruvfixering; 3 — fastsättning med klämmor till en uttagbar plint.
10. (*)5 — klimatutförande och placering enligt GOST: UH — måttligt kallt; V — allklimatisk.

Vid val av lämplig modell av kopplingsenhet tar man hänsyn inte bara till dess elektriska parametrar utan även till den miljö där den ska arbeta.

Val av kontaktorn görs utifrån önskade egenskaper: matningsspänning (V), effekt (W), kopplingsström (A), kontaktgrupper, inkopplingstid (s), dimensioner.

Trots den förutsedda höga kvaliteten på omkopplaren är den största nackdelen i kontaktsystemet. Det antas att en ren kontaktgrupp endast kan existera under hermetiskt vakuum. Om den huvudsakliga negativa faktorn påverkar – kontakt med luft – börjar en oxidfilm bildas på dem.

Anslutnings- och justeringsdetaljer

Efter installation av mellanmekanismen måste den anslutas till elschemat. För detta används spolekontakterna samt ytterligare förbindningselement. Vanligtvis har enheten flera kontaktpar: NO — normalt öppna och normalt slutna (NC).

Fördelning av grupper i det visade elschemat: 10-11 — normalt slutna kontakter; 11-12 — normalt öppna kontakter; kontakter 1 (fas) – 3 (nolla) — reläets matningsspänning

I det första läget antas fullständig frånvaro av signal till spolen. Eftersom den inte har polaritet kan den interna anslutningen av kontaktgruppen utföras i slumpmässig ordning.

För att ansluta översiktsmekanismen, låt oss titta på schematiska anvisningar. Den förväntade spänningen i spolen kan vara: 12, 24 eller 220 V.

Elschema för apparaten utan nätanslutning. Installationen utförs i styr- och automationsscheman. Placering – mellan huvudaktören och uppgiftskällan.

Reglering av den elektroniska startaren går vi igenom med exemplet av den mest använda modellen RP-23.

Processen består av följande steg:

1. Genom att kontrollera start- och återspänning med tillförsel av galvanisk strömkälla till spolen, utför vi mjuk reglering.
2. Vid tidpunkten för ankarets attraktion ska det rörliga systemet ha en gemensam rörelse på 0,1-1,5 mm. Genom att böja skaftet på den L-formade plattan utför vi korrigeringsproceduren.
3. Mellan aktiv och inaktiv kontakt sätts gapet mellan 1,5-2,5 mm. Inställning av nedböjning görs genom att trycka ihop vinkeln för fasta kontakter och övre stopp för det rörliga systemet.
4. Vid ankarets slutläge (slutning) blir de inaktiva kontakternas fall 0,3-0,4 mm.
5. I mitten av planet måste rörliga och fasta kontakter sammanfalla. Korrigering görs genom att flytta plattan och styrbygeln.

På samma sätt utförs inställningen av parametrarna för relä RP-25, dock utesluts gapet mellan spolen med kärnan och ankaret i tilldraget tillstånd.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Funktionsprincipen för elektromagnetiskt relä, var de används, samt grundläggande tillförlitlighetsindikatorer för apparaterna har också behandlats. Mer information i videomaterialet:

Efter att ha valt den nödvändiga enhetsmodellen går vi över till dess anslutning och inställning. De viktigaste nyanserna beskrivs i den presenterade videon:

Tekniska utvecklingar av konstruktioner för mellanreläer har alltid varit inriktade på att minska vikt och dimensioner, samt att öka graden av tillförlitlighet och monteringsbekvämlighet. Som ett resultat började man placera små kontaktorer i en hermetisk kapsel fylld med komprimerat syre eller med heliumtillsats.

Tack vare detta har de interna elementen en längre livslängd och utför alla inprogrammerade kommandon utan avbrott.

Berätta hur du valde en mellanliggande brytanordning för ditt hemmans elnät. Dela dina egna urvalskriterier. Skriv kommentarer i blocket nedan, lägg upp bilder relaterade till artikeln, ställ frågor.