I. Úvod
Relé ako elektronické riadiace zariadenia zohrávajú kľúčovú úlohu v priemyselnej automatizácii, regulácii výkonu, telekomunikáciách a iných oblastiach. Používajú malý prúd na ovládanie väčšieho prúdu, čím umožňujú automatické prepínanie a ovládanie obvodov. Tento článok poskytne podrobnú analýzu princípov a štruktúry reléových riadiacich obvodov, aby čitateľom pomohol lepšie pochopiť ich prevádzkové princípy a aplikačné scenáre.
II. Základná štruktúra relé
Základná štruktúra relé pozostáva predovšetkým z troch komponentov: elektromagnetického systému, kontaktného systému a uvoľňovacieho mechanizmu.
Elektromagnetický systém: Elektromagnetický systém pozostáva z cievky, železného jadra a kotvy. Keď je cievka pod napätím, generuje elektromagnetickú silu, ktorá priťahuje kotvu k železnému jadru, čím sa mení stav zapnutia/vypnutia kontaktov.
Kontaktný systém: Kontaktný systém pozostáva z pohyblivých kontaktov a pevných kontaktov. Pohyblivé kontakty sú spojené s kotvou; keď je kotva priťahovaná elektromagnetickou silou, pohyblivé kontakty vytvárajú alebo prerušujú kontakt so stacionárnymi kontaktmi, čím riadia stav zapnutia/vypnutia obvodu.
Uvoľňovací mechanizmus: Uvoľňovací mechanizmus primárne pozostáva z komponentov, ako sú pružiny. Keď je cievka bez energie, elektromagnetická sila zmizne a pružina zatlačí kotvu späť do pôvodnej polohy, čím sa kontakty vrátia do pôvodného stavu.
III. Základné princípy reléových riadiacich obvodov
Princíp riadiacich obvodov relé je primárne založený na elektromagnetických účinkoch a zmenách stavu zapnutia/vypnutia kontaktov.
Prehľad prevádzkových princípov
Keď je riadiaci obvod pod napätím, cievka v elektromagnetickom systéme generuje elektromagnetickú silu, ktorá priťahuje kotvu do kontaktu s jadrom. V tomto bode sa pohyblivý kontakt v kontaktnom systéme dostane do kontaktu so stacionárnym kontaktom, čím sa napája riadený obvod. Keď je riadiaci obvod odpojený od napätia, elektromagnetická sila zmizne, uvoľňovací mechanizmus zatlačí kotvu späť do pôvodnej polohy, kontakty sa otvoria a riadený obvod sa vypne-.
Stavy kontaktov a pripojenie/odpojenie okruhu
V reléovom riadiacom obvode stav kontaktov priamo určuje, či je obvod pripojený alebo odpojený. Či sú kontakty normálne otvorené alebo normálne zatvorené, závisí od toho, či je cievka relé pod napätím. Keď reléová cievka nie je pod napätím, kontakty, ktoré zostanú otvorené, sa nazývajú normálne otvorené kontakty, zatiaľ čo tie, ktoré zostanú zatvorené, sa nazývajú normálne zatvorené kontakty. Keď je cievka relé pod napätím, normálne otvorené kontakty sa zatvoria a normálne zatvorené kontakty sa otvoria; keď je cievka relé vypnutá-, normálne otvorené kontakty sa otvoria a normálne zatvorené kontakty sa zatvoria.
Typy hnacích obvodov
(1) Tranzistorový riadiaci obvod
Tranzistorový budiaci obvod je bežnou metódou na ovládanie relé. Keď je vstup na vysokej úrovni, tranzistor sa nasýti a vedie, napája cievku relé a spôsobuje zatvorenie kontaktov; keď je vstup na nízkej úrovni, tranzistor sa vypne, čím sa stratí energia cievky relé a kontakty sa otvoria. Tento spôsob pohonu ponúka výhody, ako je jednoduchý dizajn obvodu a nízka spotreba energie.
(2) Hnací obvod integrovaného obvodu
Obvody s integrovanými obvodmi sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce ovládanie viacerých relé. Integráciou viacerých budiacich tranzistorov je možné zjednodušiť proces návrhu obvodu. Keď je vstup integrovaného obvodu na vysokej úrovni, príslušný výstupný kolík má na výstupe nízku úroveň, čím sa napája cievka relé a kontakty relé sa zatvárajú; keď je vstup na nízkej úrovni, príslušný výstupný kolík prejde do stavu vysokej-impedancie, čím sa stratí-napájacia cievka relé a kontakty relé sa otvoria.
(3) Optočlen{1}}Obvod relé
Reléové obvody-poháňané optočlenom dosahujú izoláciu a riadiace funkcie prostredníctvom fotoelektrického efektu. Optočlen izoluje vstupné a výstupné svorky, čím zabezpečuje, že medzi riadiacim obvodom a riadeným obvodom nie je priame elektrické spojenie. Keď je na vstup privedené určité napätie, fotodióda vo vnútri optočlena vyžaruje svetlo, čím vedie fototranzistor k vedeniu, čím sa napája cievka relé. Tento spôsob pohonu ponúka výhody, ako je vynikajúca izolácia a silná odolnosť proti rušeniu.
IV. Charakteristiky reléových riadiacich obvodov
Vysoká spoľahlivosť: Relé používajú mechanické kontakty na ovládanie zapnutia/vypnutia, čím ponúkajú vysokú spoľahlivosť a stabilitu.
Vysoká bezpečnosť: Reléové riadiace obvody umožňujú nízkonapäťové riadenie vysokonapäťových{1}}systémov a nízkonapäťové{2}}riadenie vysokonapäťových-systémov, čím sa zvyšuje bezpečnosť obvodu.
Vysoká flexibilita: Zmenou konfigurácie zapojenia riadiaceho obvodu alebo výberom rôznych typov relé a obvodov pohonu je možné dosiahnuť rôzne riadiace funkcie.
Jednoduchá údržba: Štruktúra riadiacich obvodov relé je pomerne jednoduchá, vďaka čomu sú ľahko pochopiteľné a udržiavateľné.
V. Zhrnutie
Tento článok poskytuje podrobnú analýzu princípov a štruktúry reléových riadiacich obvodov. Ako dôležité elektronické riadiace zariadenie hrajú relé významnú úlohu v oblastiach, ako je priemyselná automatizácia a riadenie výkonu. Pochopením štruktúry a princípov fungovania relé, ako aj charakteristík a aplikačných scenárov rôznych typov obvodov pohonu môžeme lepšie využiť riadiace obvody relé na splnenie rôznych požiadaviek na riadenie automatizácie. Zároveň musíme venovať pozornosť výberu a použitiu relé, ako aj racionálnosti návrhu obvodu, aby sme zabezpečili stabilitu a bezpečnosť obvodu.