Starprelejs: kā darbojas, marķējums un veidi, regulēšanas un pieslēgšanas nianses

Lielākā daļa elektrisko shēmu tiek izstrādātas un izmantotas vājstrāvas sistēmās. Šāda veida shēmu galvenais mērķis ir ieejas signālu transformācija saskaņā ar iebūvēto darbības algoritmu.

Galvaniskai ķēžu atdalīšanai starp zemsprieguma un augstāka nominālā sprieguma ķēdēm tiek izmantots starprelejs. Pateicoties mazajiem izmēriem un uzticamībai, šīs ierīces ir plaši izplatītas dažādās jomās.

Ierīces mērķis un funkcijas

Šāda veida komutators ir palīgobjekts elektriskajā ķēdē. Paraugu daudzfunkcionalitāte ļauj tos izmantot automatizētās, aizsardzības un regulēšanas shēmās.

To izmanto gadījumos, kad nepieciešams sinhroni aizvērt vai atvērt vairākas neatkarīgas elektriskās shēmas, citiem vārdiem – strāvu vadošo kanālu pavairošana.

Automobiļa avārijas pogas pieslēguma shēma: ar vienu elektromagnētiskā releja kontaktu līniju var veikt slēdža izslēgšanu, bet ar otru – atskaņot skaņas brīdinājumu signalizācijas blokā.

Kontaktoru var izmantot arī kā jaudīgāka releja regulatoru, pateicoties kuram tiek veikta augstsprieguma ķēdes komutācija.

Ņemsim, piemēram, šādu situāciju: ir nepieciešams padot strāvu uz slēdža induktivitātes spoli, kur maksimālā momentānā elektrovadošā spēka vērtība ieslēgšanas brīdī ir 63 A. Tomēr veikt šādu uzdevumu, izmantojot vienu elektromagnētisko aparātu, nav iespējams.

Tāpēc sākotnēji ir nepieciešams padot barošanu uz atdalīšanas ierīces serdes spoli, izmantojot tās savus savienojumus, ieslēgt kontaktoru ar lielāku jaudu, kuram tiks uzticēts lielākas elektroenerģijas komutācijas uzdevums.

Arī detaļu var izmantot, lai radītu mākslīgu aizsardzības releja darbības aizkavēšanu vai, kā saka, lai veidotu laika aizturi.

Ierīces konstruktīvā uzbūve

Elektromagnētiskās ierīces tiek pieslēgtas elektriskajai ķēdei, kas veic kontroli vai regulēšanu izstrādājumiem, kas ir pieslēgti spēka mezglam, pārveidošanai. Iedarbināšana var notikt dažādu faktoru ietekmē: elektroapgāde, gaismas enerģija, hidrostatiskais vai gāzes spiediens.

Elektromagnētiskā releja konstruktīvā ierīce:1 – atspere; 2 – kustīgais enkurs; 3 – feromagnētiskais stienis (serdenis); 4 – spole; 5 – pamatne; 6 – viens vai vairāki nekustīgie kontakti; 7 – izpildorgāns

Saskaņā ar standartiem vienkāršākā kontaktierīce tiek koordinēta ar trim galvenajām daļām: uztvērēja, starpposma un izpildes. Katra no tām ir pārstāvēta ar individuālu mehānismu, kas atbild par noteiktām darbībām komutācijas sistēmā.

Primārais, tā sauktais jutīgais elements, rada reakciju uz ieejas parametru un pārveido to fizikālā lielumā, kas nepieciešams kontaktora darbībai.

Šāds uztverošais mehānisms ir iemiesots elektromagnētiskajā spolē ar serdeni — shēmā apzīmēts ar numuru 4. Atkarībā no tīkla tam var tikt pieslēgts vai nu maiņspriegums, vai līdzspriegums.

Starpposms sāk salīdzinošo analīzi pārveidotajam lielumam ar iebūvēto paraugu. Tiklīdz tiek sasniegta noteiktā vērtība, mezgls pārraida jutīgā mehānisma signālu izpildorgānam. Šī daļa sastāv no pretspēka atsperēm (1) un nomierinātājiem.

Nomierinošie elementi kontaktora tiek izmantoti kustīgo segmentu svārstību novēršanai, bet laika relejā – nepieciešamā laika intervāla nodrošināšanai

Ražošanas daļā, izmantojot komutācijas līnijas (6), kas atrodas uz korpusa virs spailes, tiek atveidota ietekme uz pakārtoto līniju un kontakti tiek aizvērti.

Kontaktora darbības princips

Šāda veida releja darbības algoritmā ir ietverts elektrodinamisko spēku pielietojums, kas tiek radīti feromagnētikā, elektrībai ejot pa spoles izolētā vada spirālveida pagriezieniem.

Ņemot vērā komutatora tehniskās īpatnības un tajā izvietoto kontaktu savienojumu skaitu, enkurs tos vai nu aizver, vai atver.

Sākotnējais L-veida plāksnes (enkura) novietojums ir fiksēts ar atsperi. Pievadot magnētam strāvu, enkurs ar uz tā esošo komutējošo kontaktu pārvar atsperes spēkus un stiepjas uz magnetizēto lauku.

Pārvietojoties, kāts, kas atrodas kontakta plaknē, aizķer apakšējo kontaktu shēmu, pārvietojot to uz leju. Ja spolei tiek pārtraukta elektrības padeve, atspere atvelk jūgu atpakaļ un ierīce iegūst sākotnējo izskatu.

Apskatīsim piemēru, kā darbojas elektromagnētiskā tipa relejs automašīnā.

Ja to pieslēdz trīsfāzu asinhronajam motoram, tiks veiktas šādas darbības:

1. Sākums – signalizācijas ieslēgšana.
2. Palaišanas ierīces nostrādāšana.
3. Pēdējā kontaktu pāra aizvēršanās rezultātā – dzinēja mehānisma iedarbināšana.

Turklāt tieši relejs ir atbildīgs par motora izslēgšanu, kad tiek pārtraukta reversēšana. Tādējādi tiek novērsta dzinēja pēkšņas apstāšanās problēma.

Lai atpazītu elektromagnētiskā kontaktora tipu ražošanā, tiek izmantotas marķējuma vērtības, kas sastāv no burtu un ciparu kopuma, kas uzklāti uz ierīces.

Ir arī svarīgi zināt, ka elektromagnētiskais relejs var būt aprīkots ar vairākām regulēšanas kontaktu grupām. Pēdējo skaits pilnībā ir atkarīgs no konkrētās ierīces modeļa paredzētā pielietojuma.

Starpposma komutatoru veidi

Starpnieka tipa kontakori atslogo galvenās izpildierīces. Pretējā gadījumā loka dzēšanas apstākļi kļūtu stingrāki, kas padarītu nerentablu, piemēram, tādu jaudīgu avotu kā TEC ražošanu.

Izmantotās ieslēgšanas metodes

Elektromagnētisko komutatoru klasifikācija tiek veikta pēc galvenajām pazīmēm un raksturlielumiem, proti:

• pēc ieslēgšanas veida;
• konstrukcijas īpatnības — tinumu skaits un tips, kā arī kontaktu līniju daudzums, stāvoklis un jauda;
• pēc darbības principa;
• pēc nostrādes un atgriešanās sākotnējā stāvoklī laika.

Pēc mērķa kontaktori tiek ražoti ar sprieguma vai strāvas tinumu, vai abiem veidiem vienlaikus. Izšķir divas unificētas to pievienošanas metodes.

Elektromagnētiskajai ierīcei ir jāieslēdzas ne tikai standarta barošanas avota darbības režīmā, bet arī avārijas rādītājos, darbojoties, lai samazinātu strāvu līdz 40%

Pirmais pieslēguma veids – sērijveida. Ierīce ir ieslēgta secīgi citu ierīču tinumu sekcijās un darbojas no strāvas, kas plūst caur šīs ķēdes kontūru.

Nākamais – šunta veids. To pieslēdz darba strāvas avota nominālajiem sprieguma rādītājiem.

Ierīces konstrukcijas īpatnības

Ierīces konstrukcijas īpatnības paredz paraugus ar vienu sprieguma vai strāvas tinuma vijumu (RP-23, RP-252), diviem (RP-11) un retāk ar trim.

Līdzstrāvas releji (RP-23) tiek ražoti šādiem nominālajiem spriegumiem: 12, 24, 48, 110 un 220 V, maiņstrāvas (RP-24) – 127, 220 un 380 V.

Ierīce RP-23: elektromagnēts ar tinumu, enkurs ar kātiņu, nekustīgi un kustīgi kontakti, atspere, regulējošā plāksne. Kontaktors ir uzstādīts uz pamatnes un pārklāts ar apvalku.

RP-23 un RP-24 tipu komutatori ir paredzēti darbībai ar galvanisko strāvu, un tiem ir 5 kontaktu līnijas, kuras var izmantot dažādās kombinācijās. Atšķirības starp tiem ir to uzbūvē.

Otrais ierīču veids ir aprīkots ar iebūvētu mehānisku atslēgšanas indikatoru. To patērētā jauda pie bāzes sprieguma ir 6 W. RP-25 un RP-26 sērijas darbojas tikai ar maiņstrāvu un ir līdzīgi uzbūvētas kā iepriekšējās ierīces.

Papildu elements – īsslēgtā cilpa uz serdeņa ar spoli, kas paredzēta kustīgās daļas vibrāciju novēršanai mehānismā. To patērētā enerģija ir vienāda – 10 W.

Pēdējā laikā SIA ČEAZ (elektroaparātu ražošanas rūpnīca Čeboksaros) iepriekš minēto modifikāciju vietā pārorientējas uz modernizētiem modeļiem. Tie ir komutatori RP16-1 (galvaniskā strāva) un RP16-7 (maiņstrāva), kas aprīkoti ar divām atvēršanas un četrām aizvēršanas kontaktu grupām.

Jaunās paaudzes sadalītājs RP16-7 ir paredzēts iekļaušanai selektīvās jaudas aizsardzības un automātikas shēmās elektriskās slodzes komutēšanai.

Divu un trīs tinumu perifērijas ierīces parasti izmanto vairākos gadījumos.

Apskatīsim, kādus uzdevumus tās risina un kāda veida ierīce tam būs nepieciešama:

1. Ja nepieciešams aktivizēt darba režīmu no strāvas un uzturēt no sprieguma, piemēram, RP-232 sērija ar vienas cilpas darba tinumu.
2. Ja nepieciešama ierīces darbība no sprieguma un atturēšanās no elektrības – RP-233 ar diviem uzturošiem strāvas tinumiem.

Tāpat iepriekš aprakstīto kontaktoru vietā ČEAZ ievieš jaunus paraugus RP-16-2 – RP16-4 un RP17-1 – RP17-5.

Komutatoru darbības princips

Kontaktu ierīces tiek izmantotas sakaru un automātikas segmentā. Pamatojoties uz darbības principu, tās iedala neitrālos un polarizētos (impulsu) tipos.

Galvenā atšķirība starp tām – pirmajos enkura nobīde nav pakļauta vadības signāla polaritātei, otrajos – otrādi, tā ir tieši atkarīga no lādēto daļiņu kustības virziena tinumā.

Neitrālie komutatori ir ar visvienkāršāko uzbūvi, kas sastāv no divām sistēmām: kontaktu un magnētiskā veida. Kontaktu grupā ir divi nekustīgi un viens kopīgs kustīgs kontakts. Magnētiskais mezgls sastāv no enkura, elektromagnēta un jūga.

Neitrālā tipa elektromagnētiskā releja shēma: c) ar spolē ievilktu enkuru. Ja vadības signāls atrodas maksimālā attālumā – enkurs ir atdalīts no serdeņa – viens kontaktu pāris ir slēgts, bet otrs – atvērts.

Papildus elektromagnētiskie releji tiek iedalīti pēc enkura kustības rakstura: leņķiskais (pludiņa) un ievilkšanas. Lai samazinātu magnētiskās gaisa spraugas pretestības spēkus starp kustīgo plāksni un serdeni. Pēdējais ir aprīkots ar polu galu.

Šādas releju elektriskās shēmas tiek izmantotas ražošanas darbgaldu un mašīnu vadības sistēmās. RES-6 ir viens no neitrālās klases vājstrāvas kontaktoriem. Ierīce var būt divpozīciju vai monostabila. Tās nominālais darba spriegums ir 80-300 V, komutācijas strāva – 0,1-3 A.

Impulsu kategorija sastāv no tādām pašām sistēmām. Tomēr magnētiskā daļa impulsu releju papildus ir aprīkota ar diviem stieņiem ar tinumu, kā arī kontakta vilci un pastāvīgo magnētu, kas rada polarizējošu plūsmu.

Pateicoties šādam padeves veidam, elektromagnētiskā spēka virziens, kas iedarbojas uz enkuru, mainās atkarībā no spēka plūsmas virziena spolē.

Polarizētā releja IMŠ1-0,3 konstrukcija: spole, pastāvīgais magnēts ar polu pagarinājumiem un plāksni, statīvs, atspere, sakaru līnijas. Ierīces reakcijas ātruma palielināšana tiek panākta, izmantojot serdeņa materiālu – lokšņu tēraudu.

Kontaktori IMŠ1-0,3 ir plaši izplatīti kā ceļa releja mehānisms impulsu aizsardzības (RZ) shēmās galvaniskajai strāvai. IMVŠ-110 tiek izmantoti maiņstrāvas ķēdēs. Tehniski tas sastāv no diodes tilta, kas pārveido maiņspriegumu par pastāvīgu lielumu.

Iedarbināšanas un atgriešanās laiks

Starpreleja mehānisma nostrādes laiks (t pievilkšanas) – periods no komandas saņemšanas brīža līdz izejas parametru pieauguma sākumam. Šī vērtība ir pilnībā atkarīga no releja konstrukcijas īpašībām, tā pieslēguma shēmas un ieejas signāla.

Izslēgšanas laiks (t atlaišanas) – intervāls no izslēgšanas signāla pievadīšanas līdz izejas parametra zemākās vērtības sasniegšanai.

Palēninājuma bloka shēma, iedarbojoties relejam RP18. Palēninājuma process tiek nodrošināts, izmantojot pusvadītāju shēmas, kuru izejām ir pievienotas releja spoles.

Aplūkotajam releja tipam tiek izvirzītas paaugstinātas prasības attiecībā uz ātrdarbību.

Atkarībā no nostrādes laika intervāla ierīces tiek klasificētas šādi:

• ātrdarbīgie – palēninājuma laiks pievilkšanai un izslēgšanai līdz 0,03 s (piemēram, REP37-13, RP 17-4M);
• normālie – 0,15–0,20 s (RE sērija);
• lēnie – 1,0-1,5 s (NMM4–250, NMM4–500);
• laika – vairāk nekā 1,5 s (RP18-2-RP18-5).

Tirgū šādas modifikācijas ir pārstāvētas no dažādiem ražotājiem. Tāpēc atkarībā no markas releja konstrukcija var nedaudz atšķirties. Tomēr, izmantojot uz ierīces uzlikto marķējumu, var precīzi noteikt izstrādājuma parametrus.

Ko stāsta marķējums?

Kontaktoru marķējumā ir norādīts pilns datu kopums par mērķi un konstrukcijas īpašībām, tostarp informācija par klimatisko izpildījumu.

Modeļa TKE520DG atšifrējums: ierīce ar tinuma aizturi līdz 30 V, kontaktiem līdz 5 A, ir divi noslēdzošie kontakti, ierīces konstrukcija paredz ilgtermiņa darba režīmu, tā ir hermētiski izpildīta.

Sīkāk apskatīsim nosacītā apzīmējuma struktūru, izmantojot piemēru PE41(N) (*)(*)(*)(*)(*)/(*)(*)(*)(*)5:

1. REP — elektromagnētiskais starprelejs.
2. 37 (N) – izstrādes numurs.
3. (*) — strāvas veida apzīmējums tinuma ieslēgšanas ķēdē: 1 — līdzstrāva; 2 — maiņstrāva.
4. (*) — aizkaves veids: 1 — aizkavēti ieslēdzot; 2 — aizkavēti izslēdzot.
5. (*) — vērtība atkarībā no tinumu skaita;
6. (*)(*) — slēdzošo un atslēdzošo kontaktu skaitliskā vērtība;
7. (*)(*) — barošanas tinuma spriegums vai strāva: līdzstrāva (D) un maiņstrāva (A);
8. (*)(*) — noturošo tinumu elektriskās jaudas apzīmējums;
9. (*) — aizmugures vadu līniju pieslēgšanas veids un tehnoloģija: 1 – ar lamelēm lodēšanai; 2 – montāža ar skrūvju fiksāciju; 3 – stiprinājums ar spailēm pie savienotājbloka.
10. (*)5 — klimata izpilde un izvietojuma kategorija saskaņā ar GOST: UH — mēreni auksts; V — visklimata.

Izvēloties nepieciešamo komutācijas ierīces modeli, jāņem vērā ne tikai tās elektrotehniskie parametri, bet arī vide, kurā tā darbosies.

Kontaktora izvēle tiek veikta, pamatojoties uz nepieciešamajiem raksturlielumiem: barošanas spriegums (V), patērētā jauda (W), komutējamā strāva (A), kontaktu grupas, darbības laiks (s), izmēri.

Neskatoties uz paredzēto komutatora augsto kvalitāti, galvenais trūkums ir kontaktu sistēmā. Tiek pieņemts, ka tīra sakaru grupa var atrasties tikai hermētiskos vakuuma apstākļos. Ja iedarbojas galvenais negatīvais faktors – saskare ar gaisu – uz tiem sāk veidoties oksīda plēve.

Pieslēgšanas un regulēšanas nianses

Pēc starpmehānisma uzstādīšanas tas jāpievieno elektrosķēmei. Tam tiks izmantoti spoles kontakti, kā arī papildu savienojošie elementi. Parasti ierīcē ir vairāki kontaktu pāri: NO – normāli atvērti un normāli slēgti (NC).

Grupu sadalījums attēlotajā elektrosķēmē: 10-11 – normāli slēgti kontakti; 11-12 – normāli atvērti; kontakti 1 (fāze) – 3 (nulle) – releja barošanas spriegums.

Pirmajā pozīcijā tiek pieņemts, ka spolei netiek padots signāls. Tā kā tajā nav polaritātes, kontaktu grupas iekšējais savienojums var tikt veikts haotiskā secībā.

Lai pieslēgtu apskates mehānismu, apskatīsim shematiskus norādījumus. Pieļaujamais spriegums spolē var būt: 12, 24 vai 220 V.

Ierīces elektriskā shēma bez pieslēguma tīklam. Tā uzstādīšana tiek veikta vadības un automātikas shēmās. Izvietojums – starp galveno izpildītāju un uzdevuma avotu.

Elektroniskā palaidēja regulēšanu apskatīsim uz visbiežāk sastopamā modeļa RP-23 piemēra.

Process sastāv no šādiem posmiem:

1. Pārbaudot palaišanas un atgriešanās spriegumu, pievadot galvaniskās strāvas avotu spolei, veicam neasu regulēšanu.
2. Ankera pievilkšanas brīdī sistēmas kustīgajam mezglam jābūt kopējam gājienam 0,1–1,5 mm. Ar kātiņa saliekšanas metodi uz L-veida plāksni veicam korekcijas procedūru.
3. Starp aktīvo un neaktīvo kontaktu spraugas līmenis tiek noteikts 1,5–2,5 mm robežās. Izlieces noregulēšana tiek veikta, piespiežot nekustīgo kontaktu leņķi un kustīgās sistēmas augšējo atduri.
4. Ankera galīgajā novietojumā (aizvēršanā) neaktīvo kontaktu pārgājiens būs 0,3–0,4 mm.
5. Plaknes vidū kustīgajiem un nekustīgajiem kontaktiem jāsakrīt. Korekcija tiek veikta, pārvietojot plāksni un vadītāja skavu.

Ar to pašu metodi tiek veikta arī releja RP-25 parametru noregulēšana, tomēr tiek izslēgta sprauga starp spoli ar serdeni un ankeru pievilktā stāvoklī.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Elektromagnētiskā releja darbības princips, kur tos izmanto, kā arī apskatīti ierīču uzticamības pamatrādītāji. Sīkāk video materiālā:

Izvēloties nepieciešamo ierīces modeli, pārejam pie tā pieslēgšanas un noregulēšanas. Galvenās nianses ir aprakstītas uzrādītajā sižetā:

Tehnoloģiskās izstrādes starpreleju konstrukcijām vienmēr bija vērstas uz masas un izmēru samazināšanu, kā arī uzticamības pakāpes un ierīču montāžas ērtuma palielināšanu. Rezultātā mazus kontaktorus sāka izvietot hermētiskā apvalkā, kas piepildīts ar saspiestu skābekli vai ar hēlija piejaukumu.

Pateicoties tam, iekšējiem elementiem ir lielāks ekspluatācijas termiņš, nepārtraukti izpildot visas iestrādātās komandas.

Pastāstiet, kā izvēlējāties starpatvienošanas ierīci mājas elektrotīklam. Dalieties ar saviem izvēles kritērijiem. Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā blokā, ievietojiet fotoattēlus par raksta tēmu, uzdodiet jautājumus.