전기 신호를 해당 물리량 (운동, 힘, 소리 등)으로 변환하는 것은 드라이브를 사용하여 수행됩니다. 이 장치는 한 유형의 물리량을 다른 유형으로 변경하기 때문에 드라이브는 변환기로 분류되어야합니다.
드라이브는 일반적으로 저전압 명령 신호에 의해 활성화되거나 제어됩니다. 또한 안정적인 상태 수에 따라 이진 또는 연속 장치로 분류됩니다. 따라서 전자식 릴레이는 기존의 두 가지 안정적인 조건을 고려할 때 바이너리 드라이브입니다.
제시된 기사에서 전자기 릴레이의 작동 원리와 장치 사용 범위에 대해 자세히 설명합니다.
드라이브 기본
"릴레이"라는 용어는 제어 신호를 통해 둘 이상의 지점들 사이에 전기적 연결을 제공하는 장치의 특성이다.
가장 일반적이고 널리 사용되는 전자기 릴레이 (EMR) 유형은 전자 기계 설계입니다.
전자기 릴레이라고하는 광범위한 제품에서 하나의 디자인처럼 보입니다. 투명 플렉시 유리 덮개를 사용한 메커니즘의 닫힌 버전이 여기에 표시됩니다.
모든 장비의 기본 제어 체계는 항상 활성화 및 비활성화 기능을 제공합니다. 이 단계를 완료하는 가장 쉬운 방법은 전원 잠금 스위치를 사용하는 것입니다.
수동 작동 스위치는 제어에 사용될 수 있지만 단점이 있습니다. 그들의 명백한 단점은 물리적으로, 즉 수동으로 "켜짐"또는 "비활성화 됨"상태 설정입니다.
수동 스위칭 장치는 일반적으로 작은 전류를 스위칭 할 수있는 대형 지연 동작 장치입니다.
수동 스위칭 메커니즘은 전자기 릴레이의 "원거리"입니다. 그것은 동일한 기능을 제공합니다-작업 라인의 전환이지만 손으로 독점적으로 제어됩니다
한편 전자기 계전기는 주로 전기 제어식 스위치로 표시됩니다. 장치는 모양과 크기가 다르며 정격 전력 수준으로 나뉩니다. 그들의 적용 가능성은 광범위합니다.
하나 이상의 접점 쌍이 장착 된 이러한 장치는 전원 공급 장치 또는 고전압 장치를 전환하는 데 사용되는 접촉기 인 대형 파워 액추에이터의 단일 설계에 포함될 수 있습니다.
EMR 작업의 기본 원칙
일반적으로 전자 기식 릴레이는 전기 (전자) 스위칭 제어 회로의 일부로 사용됩니다. 동시에 인쇄 회로 기판에 직접 설치되거나 자유 위치에 설치됩니다.
장치의 일반적인 구조
사용 된 제품의 부하 전류는 일반적으로 암페어 단위에서 20A 이상으로 측정됩니다. 전자 회로에는 릴레이 회로가 널리 보급되어 있습니다.
전자 회로 기판에 설치하거나 별도로 설치된 장치로 직접 설계된 다양한 구성의 장치
전자기 계전기의 설계는 적용된 AC / DC 전압에 의해 생성 된 자속을 기계적 힘으로 변환합니다. 얻어진 기계적 힘으로 인해 접촉 그룹이 제어됩니다.
가장 일반적인 디자인은 다음과 같은 구성 요소를 포함하는 제품 모양입니다.
- 여기 코일;
- 스틸 코어;
- 기본 섀시;
- 연락 그룹.
스틸 코어에는 로커라고하는 고정 부품과 앵커라고하는 이동식 스프링 장착 부품이 있습니다.
실제로 앵커는 자기장 회로를 보완하여 고정 전기 코일과 움직이는 전기자 사이의 에어 갭을 차단합니다.
디자인의 자세한 레이아웃 : 1-스프링 스프링; 2-금속 코어; 3-닻; 4-정상적으로 닫힌 접촉; 5-정상적으로 열린 접촉; 6-일반적인 연락처; 7-구리선 코일; 8-로커
전기자는 생성 된 자기장의 작용에 따라 힌지에서 움직이거나 자유롭게 회전합니다. 밸브에 연결된 전기 접점이 닫힙니다.
일반적으로 빔과 전기자 사이에 위치한 리턴 스프링은 릴레이 코일의 전원이 차단 될 때 접점을 원래 위치로 되돌립니다.
릴레이 전자기 시스템의 작용
EMF의 단순한 클래식 디자인에는 두 세트의 전기 전도성 접점이 있습니다.
이를 기반으로 컨택 그룹의 두 가지 상태가 실현됩니다.
- 일반적으로 열린 접촉.
- 일반적으로 닫힌 접점입니다.
따라서, 한 쌍의 접점은 정상 개방 (NO) 또는 다른 상태에있는 정상 폐쇄 (NC)로 분류된다.
접점이 정상적으로 열린 위치에있는 릴레이의 경우, 여자 전류가 유도 코일을 통과 할 때만 "닫힘"상태가됩니다.
기본 연락처 그룹을 설정하기위한 두 가지 가능한 옵션 중 하나입니다. 여기에서 "기본"코일의 전원이 차단 된 상태에서 일반적으로 닫힘 (닫힘) 위치가 설정됩니다.
다른 실시 예에서, 코일 회로에 여자 전류가 없을 때 접점의 정상 폐쇄 위치는 일정하게 유지된다. 즉, 스위치의 접점이 정상 닫힘 위치로 돌아갑니다.
따라서, "정상적으로 열림"및 "정상적으로 닫힘"이라는 용어는 릴레이 코일의 전원이 차단 될 때, 즉 릴레이의 전압이 차단 될 때 전기 접점의 상태를 의미해야합니다.
전기 릴레이 접점 그룹
릴레이 접점은 일반적으로 서로 접촉하고 회로를 닫고 간단한 스위치와 유사하게 작동하는 전기 전도성 금속 요소로 표시됩니다.
접점이 열리면 정상적으로 열린 접점 사이의 저항은 메가 옴 단위의 높은 값으로 측정됩니다. 이것은 코일 회로에서 전류의 통과가 배제 될 때 개방 회로 조건을 생성합니다.
개방 모드의 모든 전기 기계식 스위치의 접점 그룹은 수백 메가 옴의 저항을 갖습니다. 이 저항 값은 모델마다 약간 씩 다를 수 있습니다.
접점이 닫힌 경우 단락의 결과로 접점 저항이 이론적으로 0이어야합니다.
그러나이 조건이 항상 언급되는 것은 아닙니다. 각 개별 계전기의 접점 그룹은 "폐쇄"상태에서 특정 접점 저항을 갖습니다. 이러한 저항을 지속 가능이라고합니다.
부하 전류 통과의 특징
새 전자기 릴레이를 설치하는 경우 포함의 접촉 저항은 일반적으로 0.2 ohm 미만으로 작습니다.
그 이유는 간단합니다. 새로운 팁은 지금까지 깨끗하게 유지되지만 시간이지나면서 팁의 저항은 필연적으로 증가합니다.
예를 들어 전류가 10A 인 접점의 경우 전압 강하는 0.2x10 = 2V입니다 (옴의 법칙). 접점 그룹의 공급 전압이 12V이면 부하의 전압은 10V (12-2)입니다.
금속 접점 팁이 마모되어 높은 유도 성 또는 용량 성 부하로부터 적절히 보호되지 않으면 전기 아크의 영향으로 인한 손상이 불가피합니다.
전기 기계식 스위칭 장치의 접점 중 하나에서 전기 아크. 이는 적절한 조치가없는 경우 연락 그룹이 손상되는 원인 중 하나입니다.
접점에서 스파크가 발생하는 전기 아크는 팁의 접점 저항을 증가시켜 결과적으로 물리적 손상을 초래합니다.
이 상태에서 계전기를 계속 사용하면 접점 팁이 접점의 물리적 특성을 완전히 잃을 수 있습니다.
그러나 아크에 의한 손상으로 인해 접점이 결국 용접되어 단락 조건을 만들 때 더 심각한 요소가 있습니다.
이러한 상황에서 EMI로 제어되는 회로의 손상 위험은 배제되지 않습니다.
따라서 전기 아크의 영향으로 인해 접촉 저항이 1ohm 증가하면 동일한 부하 전류에 대한 접촉부의 전압 강하가 1 × 10 = 10V DC로 증가합니다.
여기에서, 특히 12-24V의 전원 전압으로 작업 할 때 접점을 가로 지르는 전압 강하의 크기가 부하 회로에 적합하지 않을 수 있습니다.
릴레이 접점 재료
전기 아크 및 높은 저항의 영향을 줄이기 위해 현대 전자 기계 릴레이의 접점 팁은 다양한 은계 합금으로 만들어 지거나 코팅됩니다.
이러한 방식으로 컨택 그룹의 수명을 크게 연장 할 수 있습니다.
전기 기계식 스위칭 장치의 접촉 판 팁. 다음은 은도금 팁에 대한 옵션입니다. 이러한 종류의 코팅은 손상 계수를 줄입니다.
실제로 다음 재료의 사용이 주목되며 전자기 (전기 기계) 릴레이의 접점 그룹의 팁이 처리됩니다.
- Ag는은이며;
- AgCu-은 구리;
- AgCdO-은-카드뮴 옥사이드;
- AgW-은-텅스텐;
- AgNi-은-니켈;
- AgPd-은 팔라듐.
전기 아크 형성의 수를 줄임으로써 릴레이 접점 그룹의 팁 수명의 증가는 RC 댐퍼라고도하는 저항성 커패시터 필터를 연결함으로써 달성됩니다.
이 전자 회로는 전기 기계 릴레이의 접점 그룹과 병렬로 연결됩니다. 이 솔루션으로 접점을 여는 순간에 관찰되는 전압 피크는 안전하지 않은 것으로 보입니다.
RC 댐퍼를 사용하면 접촉 팁에 형성되는 전기 아크를 억제 할 수 있습니다.
일반적인 EMR 접점 설계
계전기 스위칭 역학은 일반적인 상시 개방 (NO) 접점과 상시 폐쇄 (NC) 접점 외에도 동작 기반 분류가 필요합니다.
연결 요소 실행의 특징
이 실시 예의 전자기 릴레이 설계는 하나 이상의 개별 스위치 접점을 허용한다.
SPST에 대해 기술적으로 구성된 장치는 단극 및 단방향입니다. 다른 옵션도 사용할 수 있습니다.
연락처 실행은 다음과 같은 약어로 구성됩니다.
- SPST (Single Pole Single Throw)-단극 단방향;
- SPDT (Single Pole Double Throw)-단 극성 양방향;
- DPST (Double Pole Single Throw)-양극 단방향;
- DPDT (Double Pole Double Throw)-양극성 양방향.
이러한 각각의 연결 요소는 "폴 (pole)"로 지칭된다. 릴레이 코일을 동시에 활성화시키면서 이들 중 하나를 연결하거나 재설정 할 수 있습니다.
장치 사용의 미묘
전자기 스위치 설계의 단순성에도 불구하고 이러한 장치를 사용하는 데는 약간의 미묘한 점이 있습니다.
따라서 전문가들은 이러한 방식으로 높은 전류로 부하 회로를 정류하기 위해 모든 릴레이 접점을 병렬로 연결하는 것을 권장하지 않습니다.
예를 들어, 2 개의 접점을 병렬로 연결하여 10A의 부하를 연결하려면 각 접점은 5A의 전류를 위해 설계되었습니다.
이러한 미묘한 설치는 기계적 릴레이의 접점이 단일 시점에서 닫히거나 열리지 않기 때문입니다.
결과적으로 접점 중 하나에 과부하가 발생합니다. 심지어 단기 과부하를 고려하더라도 그러한 연결에서 장치의 조기 고장은 불가피합니다.
설정된 설치 규칙 외부에서 릴레이를 연결하는 것뿐만 아니라 부적절한 작동은 대개이 결과로 끝납니다. 거의 모든 내용물이 내부에서 타버 렸습니다.
전자기 제품은 비교적 높은 전류 및 전압을위한 스위치로서 에너지 소비가 적은 전기 또는 전자 회로의 일부로 사용될 수 있습니다.
그러나 동일한 장치의 인접한 접점을 통해 다른 부하 전압을 전달하지 않는 것이 좋습니다.
예를 들어, AC 전압 220V와 DC 24V를 전환하십시오. 안전을 위해 항상 각 옵션마다 별도의 제품을 사용하십시오.
역 전압 보호 기술
전기 기계식 릴레이의 중요한 부분은 코일입니다. 이 부품은 와이어 권선이 있기 때문에 인덕턴스가 높은 부하 범주에 속합니다.
모든 권선 코일은 인덕턴스 L과 저항 R로 구성된 임피던스를 가지므로 직렬 회로 LR을 형성합니다.
코일을 통해 전류가 흐르면 외부 자기장이 생성됩니다. 코일의 전류 흐름이 "오프"모드에서 정지하면 자속 (변환 이론)이 증가하고 높은 역 전압 EMF (기전력)가 발생합니다.
역 전압의 유도 된 값은 스위칭 전압보다 몇 배 더 높을 수있다.
따라서 릴레이 옆에있는 반도체 부품이 손상 될 위험이 있습니다. 예를 들어, 릴레이 코일에 전압을 공급하는 데 사용되는 바이폴라 또는 전계 효과 트랜지스터.
바이폴라 및 전계 효과 트랜지스터, 마이크로 회로, 마이크로 컨트롤러-반도체 제어 요소의 보호가 제공되는 회로 옵션
트랜지스터 또는 마이크로 컨트롤러를 포함한 모든 스위칭 반도체 장치의 손상을 방지하는 한 가지 방법은 역 바이어스 된 다이오드를 릴레이 코일 회로에 연결하는 것입니다.
트립 직후 코일을 통해 흐르는 전류가 유도 역기전력을 발생 시키면,이 역 전압은 역 바이어스 다이오드를 개방합니다.
축적 된 에너지는 반도체를 통해 소산되어 트랜지스터, 사이리스터, 마이크로 컨트롤러와 같은 제어 반도체의 손상을 방지합니다.
코일 회로에 종종 포함되는 반도체는 다음과 같이 불립니다.
- 플라이휠 다이오드;
- 션트 다이오드;
- 역 다이오드.
그러나 요소들 사이에는 큰 차이가 없습니다. 그들 모두는 하나의 기능을 수행합니다. 리버스 바이어스와 함께 다이오드를 사용하는 것 외에도 반도체 소자를 보호하기 위해 다른 장치도 사용됩니다.
동일한 RC 댐퍼 체인, 금속 산화물 배리스터 (MOV), 제너 다이오드.
전자기 릴레이 장치의 표시
장치에 대한 부분 정보를 포함하는 기술 지정은 일반적으로 전자기 스위칭 장치의 섀시에 직접 표시됩니다.
이 지정은 약어 및 숫자 집합처럼 보입니다.
각 전기 기계식 스위칭 장치에는 전통적으로 라벨이 붙어 있습니다. 섀시 또는 섀시에는 대략 동일한 문자 및 숫자 세트가 적용되어 특정 매개 변수를 나타냅니다.
전자 기계 릴레이의 바디 마킹 예 :
RES32 RF4.500.335-01
이 기록은 다음과 같이 해독됩니다. 저 전류 전자기 릴레이, 32 시리즈, 러시아 여권에 따라 실행에 해당
그러나 그러한 명칭은 드물다. GOST를 명시 적으로 표시하지 않고보다 일반적인 약어 옵션 :
RES 32 335-01
또한 장치의 섀시 (케이스의 경우)가 생산 날짜 및 배치 번호가 아닙니다. 자세한 내용은 제품 데이터 시트를 참조하십시오. 각 장치 또는 배치는 여권으로 완성됩니다.
이 비디오는 전기 기계식 스위칭 전자 장치의 작동 방식에 대해 널리 이야기합니다. 구조의 미묘함, 연결 특징 및 기타 세부 사항이 명확하게 표시됩니다.
전자 기계식 릴레이는 꽤 오랫동안 전자 부품으로 사용되었습니다. 그러나이 유형의 스위칭 장치는 더 이상 사용되지 않는 것으로 간주 될 수 있습니다. 기계 장치는 점점 더 현대적인 장치 (순전히 전자 장치)로 대체되고 있습니다. 그러한 예로는 솔리드 스테이트 릴레이가 있습니다.
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