Relay dengan kontak yang bagus. Relai elektromagnetik: perangkat, prinsip operasi. Diagram rangkaian relai

Lampiran 1.
Gambaran singkat tentang relay standar domestik pada housing seperti terlihat pada foto di bawah ini.

Di bawah ini Anda akan menemukan informasi dari satu pabrikan; ada pabrikan lain dan analog asing. Untuk bagian artikel ini, hal utama adalah menjelaskan kepada rata-rata penggemar mobil bahwa relai dapat dipertukarkan, memiliki sirkuit berbeda, jumlah kontak berbeda, bergantung pada tujuannya.

Relai domestik seri ini menandai kontak yang biasanya tertutup sebagai 88. Pada relai impor, kontak ini di mana-mana disebut 87a

Rangkaian relai yang khas. Tsokolevka.

Skema 1

Skema 1a

Menurut skema 1, relai 5 kontak (switching) berikut diproduksi:

Dengan kontrol 12V - 90.3747, 75.3777, 75.3777-01, 75.3777-02, 75.3777-40, 75.3777-41, 75.3777-42

Dengan kontrol 24Volt - 901.3747, 901.3747-11, 905.3747, 751.3777, 751.3777-01, 751.3777-02, 751.3777-40, 751.3777-41, 751.3777-42

Menurut skema 1a dengan resistor anti-interferensi:

Dengan kontrol 12V - 902.3747, 906.3747, 752.101, 752.3777, 752.3777-01, 752.3777-02, 752.3777-40, 752.3777-41, 752.3777-42

Dengan kontrol 24Volt - 903.3747, 903.3747-01, 907.3747, 753.3777, 753.3777-01, 753.3777-02, 753.3777-40, 753.3777-41, 753.3777-42

Skema 2

Skema 2a

Menurut skema 2, relai 4-pin (penutupan/penutupan) berikut dihasilkan:
Dengan kontrol 12V - 90.3747-10, 75.3777-10, 75.3777-11, 75.3777-12, 75.3777-50, 75.3777-51, 75.3777-52, 754.3777, 754.3777-01, 754.37 7 7-02, 754.3777-10, 754.3777-11 , 754.3777-12, 754.3777-20, 754.3777-21, 754.3777-22, 754.3777-30, 754.3777-31, 754.3777-32

Dengan kontrol 24Volt - 904.3747-10, 90.3747-11, 901.3747-11, 905.3747-10, 751.3777-10, 751.3777-11, 751.3777-12, 751.3777-50, 751.3777-5 1, 751.3777-52, 755.3777, 755.3777-01 , 755.3777-02, 755.3777-10, 755.3777-11, 755.3777-12, 755.3777-20, 755.3777-21, 755.3777-22, 755.3777-30, 755.3777-31, 755 .3 777-32

Menurut skema 2a dengan resistor anti-interferensi:
Dengan kontrol 12V - 902.3747-10, 906.3747-10
Dengan kontrol 24Volt - 902.3747-11, 903.3747-11, 907.3747-10

Skema 3

Skema 3a

Menurut skema 3, relai 4 kontak (pemutus/saklaran) berikut ini dihasilkan:
Dengan kontrol 12V - 90-3747-20, 904-3747-20, 90-3747-21, 75.3777-20, 75.3777-202, 75.3777-21, 75.3777-22, 75.3777-60, 75.3777-602, 75 . 3777- 61, 75.3777-62

Dengan kontrol 24Volt - 901-3747-21, 905-3747-20, 751.3777-20, 751.3777-202, 751.3777-21, 751.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-602, 751.377 7-61, 751.3777-62

Menurut skema 3a dengan resistor anti-interferensi:
Dengan kontrol 12V - 902-3747-20, 906-3747-20, 902-3747-21, 752.3777-20, 752.3777-21, 752.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-61, 62,

Dengan kontrol 24Volt - 903-3747-21, 907-3747-20, 753.3777-20, 753.3777-21, 753.3777-22, 753.3777-60, 753.3777-61, 753.3777-62,

PERHATIAN!!!
Relai seri 19.3777 memiliki housing yang mirip dengan di atas. Rangkaian relay ini memiliki dioda pelindung dan decoupling. Relai semacam itu memiliki belitan terpolarisasi. Relai ini tidak disebutkan di artikel ini karena penggunaannya terbatas.

Relay mobil modern.

Perbedaan dan variasi nomor relai berarti perbedaan pemasangan, desain rumah, tingkat perlindungan, tegangan kontrol koil, arus sakelar, dan parameter lainnya. Terkadang ketika memilih analog, beberapa parameter perlu diperhitungkan.

Menurut skema 5, relai 4 kontak (penutupan/penutupan) berikut dihasilkan:
Dengan kontrol 12V - 98.3747-10, 982.3747-10
Dengan kontrol 24V - 981.3747-10, 983.3747-10

Menurut skema 5a dengan resistor anti-interferensi:
Dengan kontrol 12V - 98.3747-11, 98.3747-111, 982.3747-11
Dengan kontrol 24V - 981.3747-11, 983.3747-11

Apa itu relai arus? Pertanyaan ini sering muncul di kalangan pelajar dan tukang listrik otodidak. Jawabannya cukup sederhana, namun dalam buku pelajaran dan banyak artikel di Internet memuat banyak sekali rumus dan referensi berbagai undang-undang. Dalam artikel kami, kami akan mencoba menjelaskan apa itu dan cara kerjanya secara harfiah di jari Anda.

Pertama, mari kita lihat prinsip pengoperasian relai arus dan desainnya. Saat ini, ada relay elektromagnetik, induktif dan elektronik.

Kami akan membongkar struktur relay elektromagnetik yang paling umum. Selain itu, mereka memberikan kesempatan untuk memahami dengan jelas prinsip operasinya.

• Mari kita mulai dengan elemen dasar dari setiap relai arus. Itu harus memiliki sirkuit magnetik. Apalagi rangkaian magnet ini memiliki bagian dengan celah udara. Mungkin ada 1, 2 atau lebih celah seperti itu, tergantung pada desain inti magnet. Di foto kami ada dua celah seperti itu.
• Terdapat kumparan pada bagian diam dari rangkaian magnet. Dan bagian yang bergerak dari rangkaian magnet diamankan oleh pegas, yang menangkal sambungan kedua bagian rangkaian magnet tersebut.

• Ketika tegangan muncul pada kumparan, ggl diinduksi dalam rangkaian magnet. Berkat ini, bagian rangkaian magnet yang bergerak dan diam menjadi seperti dua magnet yang ingin dihubungkan. Pegas mencegah mereka melakukan hal ini.
• Semakin besar arus dalam kumparan maka ggl akan semakin besar. Dengan demikian, gaya tarik-menarik antara bagian yang bergerak dan bagian diam dari rangkaian magnet akan meningkat. Ketika nilai arus tertentu tercapai, EMF akan sangat besar sehingga melampaui hambatan pegas.
• Celah udara antara dua bagian rangkaian magnet akan mulai menyusut. Namun seperti yang tertulis dalam instruksi dan logika, semakin kecil celah udara, semakin besar gaya tariknya, dan semakin cepat sirkuit magnetik terhubung. Akibatnya, proses peralihan memakan waktu seperseratus detik.

• Kontak yang dapat digerakkan melekat secara kaku pada bagian yang bergerak dari sirkuit magnet. Mereka menutup dengan kontak tetap dan memberi sinyal bahwa kekuatan arus pada kumparan relai telah mencapai nilai yang ditetapkan.

• Untuk kembali ke posisi semula, arus pada relay harus dikurangi seperti pada video. Berapa banyak penurunannya tergantung pada apa yang disebut koefisien pengembalian relai.

Itu tergantung pada desainnya, dan juga dapat disesuaikan secara individual untuk setiap relai dengan mengencangkan atau mengendurkan pegas. Ini bisa dilakukan dengan tangan Anda sendiri.

Tujuan dan metode penyambungan relai arus

Relai arus dan tegangan merupakan elemen utama dari hampir semua proteksi dasar. Oleh karena itu, mari kita lihat lebih dekat cakupan aplikasi dan diagram koneksinya.

Tujuan relai arus

Dan pertama-tama, mari kita cari tahu mengapa sebenarnya relai arus ini diperlukan? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu menyelami sedikit teori. Namun kami akan berusaha membuatnya sedangkal dan sedapat mungkin dapat diakses.

• Setiap instalasi listrik memiliki dua parameter utama operasinya - arus dan tegangan. Dengan memantau kedua parameter ini, Anda dapat menilai kinerja peralatan dan kemungkinan malfungsi.
• Relai arus, seperti yang Anda duga, mengontrol arus. Dan jika penurunannya hanya menunjukkan penurunan beban, maka peningkatannya dalam banyak kasus menunjukkan malfungsi yang serius. Agar tidak membahas masalah ini lebih detail, mari kita ambil contoh motor listrik.

• Motor listrik memiliki arus pengenal, misalnya 50A. Sedikit peningkatan arus, katakanlah hingga 55A, menandakan kelebihan beban. Dalam hal ini, mesin tidak boleh langsung dimatikan, karena kelebihan beban dapat bersifat sementara, dan menurut PUE, sebagian besar motor listrik dapat mengalami kelebihan beban secara berkala.
• Namun pengoperasian yang berkepanjangan pada arus pengenal yang lebih tinggi dapat mengindikasikan kegagalan mekanis atau masalah lainnya. Oleh karena itu, setelah pembebanan, setelah jangka waktu tertentu, mesin harus dimatikan.

• Rangkaian relai arus dan relai waktu memungkinkan perlindungan tersebut. Ketika arus meningkat di atas nilai pengenal 50A, relai arus diaktifkan. Dengan kontaknya, ia mengaktifkan relai waktu, yang menghitung waktu pengoperasian mesin yang diizinkan dalam keadaan overdrive. Apabila selama jangka waktu tersebut relai arus belum putus, maka relai waktu diaktifkan dan mematikan motor listrik.

Relai listrik adalah suatu perangkat di mana, ketika nilai tertentu dari nilai masukan tercapai, nilai keluaran berubah secara tiba-tiba - kontak keluaran baik dekat - tegangan muncul di sirkuit yang dikendalikan, atau terbuka. Relai digunakan pada rangkaian kendali dengan arus kurang dari 1 A. Nilai masukan relai dapat berupa pengaruh mekanis, termal, elektrik, dan pengaruh luar lainnya.

Relai listrik (elektromagnetik, magnetoelektrik, elektrodinamik, induksi) yang merespon perubahan arus (tegangan) pada belitan kendali (belitan magnetisasi) telah tersebar luas.

Gambar 2.15, a menunjukkan perangkat relai elektromagnetik tipe katup yang paling sederhana: pada MMF tertentu di rangkaian kontrol, gaya elektromagnetik yang dihasilkan F dari tarikan jangkar 3 ke kuk 1 melebihi gaya pegas lawan 2. Relai adalah diaktifkan, celah udara berkurang, katup 4 menekan kontak bergerak 5 dan menekannya dengan gaya F, tergantung pada nilai celah udara pada akhir langkah jangkar, ke kontak tetap 6.

Sirkuit terkontrol (rangkaian kontrol) ditutup, aktuator 7 melakukan tindakan yang diperlukan. menyampaikan pada posisi awal mereka dapat terbuka atau tertutup; dalam kasus terakhir, ketika relai diaktifkan, mereka terbuka - pengoperasian perangkat apa pun berhenti. Awalnya, kontak terbuka (tertutup) ditunjukkan dalam diagram, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.16, a, kontak yang awalnya tertutup (putus) memiliki simbol yang ditunjukkan pada Gambar. 2.16,b.

Banyak relai elektromagnetik yang memiliki beberapa pasangan kontak, kemudian digunakan untuk mengontrol beberapa rangkaian listrik.
Relai listrik melakukan banyak fungsi yang berkaitan dengan pemantauan mode operasi elemen penting rangkaian listrik generator, transformator, saluran transmisi, dan berbagai penerima.

Tonton video menarik tentang pengoperasian relay di bawah ini:

Jika mode normal elemen tertentu dilanggar, relai yang sesuai akan mengaktifkan peralatan, yang mengembalikan operasi normal atau mematikan area yang rusak. Relai semacam itu - relai proteksi - dapat "memantau" arus dalam rangkaian (proteksi arus), tegangan di masing-masing bagian (proteksi tegangan), perubahan daya (), perubahan frekuensi arus, dll.

Tergantung pada nilai atau arah besaran masukan yang menyebabkan pengoperasian relai: maksimum, minimum, terarah, diferensial, dll.

Tergantung pada waktu respons - lamanya waktu dari saat tindakan kontrol muncul hingga kontak relai menutup - relai berkecepatan tinggi dibedakan ( tsr< 0,05 с ), biasa ( tav = 0,05-0,25 detik) dan dengan waktu tunda ().

Jika relai “bereaksi” hanya terhadap nilai besaran masukan (arus) dan “tidak merespon” terhadap arah besaran tersebut, maka disebut netral. Relai yang “merasakan” polaritas (arah) besaran masukan (tegangan, arus) disebut terpolarisasi.

Relai berdasarkan metode tindakan

Menurut metode pengaruh aktuator relai pada nilai yang dikontrol, ada:

• relai kerja langsung, di mana elemen penggerak (untuk relai elektromekanis elemen penggeraknya adalah sistem kontak yang dapat digerakkan) secara langsung mempengaruhi rangkaian kendali,
• relai kerja tidak langsung, di mana aktuator bekerja pada sirkuit yang dikontrol melalui perangkat lain.

Relai sesuai dengan metode penyalaan elemen penginderaan

Menurut metode pengaktifan elemen penginderaan, relai primer, sekunder dan perantara dibedakan.

Elemen penerima relai elektromagnetik adalah elektromagnet yang mengubah kendali (tegangan) menjadi pergerakan jangkar relatif terhadap kuk.

Elemen penginderaan relai listrik lainnya dapat berupa mekanisme magnetoelektrik, sistem induksi, mekanisme elektrodinamik, dan lain-lain.

Elemen penginderaan dari relai primer dihubungkan langsung ke sirkuit yang dikontrol. Pada relai sekunder, elemen penginderaan dimasukkan ke dalam rangkaian yang dikontrol melalui transformator pengukur. Relai perantara beroperasi dalam rangkaian elemen penggerak relai lain dan dimaksudkan untuk memperkuat dan mengubah sinyal dari relai primer atau sekunder.

Relai proteksi

Mari kita pertimbangkan perangkat dan prinsip pengoperasian relai elektromagnetik - arus maksimum. Relai elektromagnetik, yang tersebar luas, berdasarkan desain elemen penginderaan, adalah tipe katup dan dengan jangkar putar.

Relai tipe katup (lihat Gambar 2.15, b) banyak digunakan sebagai relai arus lebih. Sebutan pada Gambar. 2.15, b: 1 - koil eksitasi; 2 - kuk; 3 - katup (jangkar); 4 - grup kontak.

Kumparan eksitasi relai arus RT menyala secara berurutan ke dalam sirkuit terkontrol (Gbr. 2.17)

Ketika arus / di sirkuit ini melebihi nilai yang diizinkan, gaya tarik jangkar ke kuk melebihi resistansi pegas dan menyebabkan pembukaan atau penutupan kontak P~ di sirkuit kontrol perangkat lain (Gbr. 2.17, a, b) - perangkat KM.

Pembukaan kontak PT pada rangkaian peralatan KM (relai) (Gbr. 2.17, a) menyebabkan terbukanya kontak KM pada rangkaian daya terkontrol penerima, yaitu rangkaian arus/putus (pada saat yang sama, rangkaian Kontak KML yang melewati tombol “Start” terbuka). Hilangnya arus pada rangkaian eksitasi relai arus Рт kembali menyebabkan penutupan kontaknya Рт (kontak relai ini selalu tertutup jika tidak ada arus pada belitannya), tetapi sekarang rangkaian eksitasi relai KM terbuka, karena tombol “Start” tidak dihidupkan dan kontak KMj terbuka . Untuk menghidupkan rangkaian catu daya receiver, tekan kembali tombol “Start”, relai KM akan beroperasi dan menutup kontaknya (KM).

Tombol “Start” kemudian dapat dilepas, karena rangkaian eksitasi relai KM terus ditutup melalui kontak KMR yang melangsir tombol “Start”. Pemicu relai RT pada diagram pada Gambar. 2.17, 6 menyebabkan penutupan kontak yang awalnya terbuka pada rangkaian relai KM.

Relai KM beroperasi dan membuka kontak KM yang awalnya tertutup, yang melewati resistor R di rangkaian daya penerima.

Dalam hal ini, sebuah resistor dengan resistansi R dihubungkan secara seri dengan penerima dan dengan demikian nilai arus dalam rangkaian dibatasi. Ketika turun ke nilai normal, relai RT akan “melepaskan” kontak RT-nya, relai KM akan mati dan resistor R akan di-bypass lagi oleh kontak KM.

Relai termal (Gbr. 2.20, a) terdiri dari pelat bimetalik 2, yang terletak di medan termal pemanas 7, dihubungkan secara seri dengan objek yang dikontrol (penerima), dan kontak 4. Jika dikontrol / lebih dari yang diizinkan, maka setelah beberapa waktu pelat bimetalik 2, di bawah pengaruh panas berlebih dari pemanas 1, akan bengkok, karena lapisan bawahnya lebih mengembang (memanjang) daripada lapisan atasnya. Pelat 2 melepaskan kait 3, yang berputar di bawah aksi pegas, dan kontak 4 terbuka. Rangkaian switching relai termal ditunjukkan, misalnya, pada Gambar. 2.20, 6, dimana jelas bahwa ketika relai termal dipicu, kontaknya memutus rangkaian daya relai K dan memutuskan penerima dari sumbernya. Setelah pelat bimetal mendingin, relai secara mekanis kembali ke posisi semula.

Relai kontrol dan otomasi (). Relai kendali elektromekanis adalah perangkat arus rendah yang dirancang untuk menjalankan fungsi logis dan pengukuran dalam sistem kendali. Untuk mengkarakterisasi pengoperasian relai, sejumlah koefisien diperkenalkan. Jika kita menganggap relai sebagai elemen nonlinier, hubungan antara besaran input /in dan output /out ditunjukkan pada Gambar. 2.21, maka Anda dapat memasukkan koefisien balik Kv sebagai rasio nilai input /p, saat relai beroperasi, dengan nilai yang sama /otp, saat relai dilepaskan.

Koefisien ini bergantung pada rasio karakteristik traksi Fx (/в) relai (Gbr. 2.22) dan karakteristik Fnp(lB) pegas lawan.

Pada awal proses penggerakan relai pada Iin = Ip, celahnya maksimum (l di awal) dan gaya tarik F1 jangkar ke yoke sedikit lebih besar dibandingkan gaya tekan Fnp pegas lawan. Pada akhir proses penggerakan relai, celahnya minimal (/in con) dan gaya tarik Fx jangkar ke kuk pada arus yang sama/n sudah lebih besar dari gaya F, yang diperlukan untuk penutupan yang andal dari relai. Relai akan mati bila arus /masuk sama dengan arus /keluar, yaitu bila gaya F = F2 lebih kecil dari gaya Fnp. Semakin kecil nilai DR = Fl - F2 (Gbr. 2.22), semakin tinggi koefisien baliknya, semakin kecil selisih nilai arus operasi /p dan arus pelepasan /otp. Koefisien balik yang tinggi hanya dapat dicapai dengan menggunakan relai dengan langkah jangkar yang kecil, dengan mengurangi gesekan pada mekanisme, dan dengan menggunakan bahan feromagnetik dengan loop histeresis yang sempit. Untuk meningkatkan keandalan operasi relai, perlu dipastikan bahwa kondisi /in > /p terpenuhi. Kelebihan arus /in yang dibutuhkan melebihi nilai 1p disebut faktor keamanan.

Sensitivitas relai

Parameter penting dari relai adalah sensitivitas, yaitu daya Ru pada rangkaian kontrol tempat relai beroperasi.

Untuk relay yang sangat sensitif ru< 10 мВт , relai sensitivitas normal diaktifkan pada Ru = 1-5 W, relai sensitivitas rendah ketika Ru = 10-20 W.
Daya dalam rangkaian, yang dialihkan oleh kontak relai Pk, secara signifikan melebihi daya rangkaian kontrol. Rasio kekuatan ini disebut penguatan relai (kontrol):

Nilai Ku pada relay yang sangat sensitif mencapai beberapa ribu.
Berdasarkan nilai daya Relai Pk dibagi menjadi arus tinggi ( Pk > 500 W), daya normal atau menengah (Pk< 150 Вт в цепях постоянного тока и Рк < 500 ВА в цепях переменного тока) и слаботочные реле систем автоматики, управления, связи (Рк < 50 Вт в цепях постоянного тока и Рк< 120 ВА в цепи переменного тока).

Desain relay perantara cukup beragam. Relai tipe katup digunakan (Gbr. 2.23), dirancang untuk operasi di sirkuit DC dan AC. Pada Gambar. 2.23 Anda dapat melihat sistem kontak 7, berisi beberapa pasang rangkaian switching kontak ab, cd, ef. Rangkaian magnet relai mempunyai inti pusat (kuk) 4, belitan eksitasi 5, termasuk dalam rangkaian sinyal kendali /y, dan jangkar J, yang ketika bergerak menuju kuk 4 melalui lintasan 2, menutup kontak grup ab, cd9 ef. Jika relai ini dimaksudkan untuk beroperasi pada rangkaian arus bolak-balik, maka rangkaian magnetnya dilaminasi.

Dalam desain relai arus rendah, mereka berusaha untuk mengurangi dimensi keseluruhan, tetapi pada saat yang sama meningkatkan daya putus (Pk) dan kecepatan.

Relai arus rendah modern mampu menghasilkan 200-300 juta operasi selama masa pakainya. Salah satu desain relai arus rendah ditunjukkan pada Gambar. 2.24.

Semua relai yang dipertimbangkan adalah tipe netral, yaitu tidak bereaksi terhadap polaritas sinyal listrik dalam rangkaian kontrol; mereka beroperasi pada segala arah arus dalam belitan eksitasi. Dalam kasus di mana relai harus beroperasi pada arah arus tertentu, digunakan relai terpolarisasi.

Dalam relay terpolarisasi Magnet permanen 2 dihubungkan ke rangkaian magnet (Gbr. 2.25). Magnet ini menghasilkan fluks magnet utama Ф0, dan jika jangkar J relai menempati posisi tengah dalam celah sistem magnet, maka dua gaya tarik-menarik yang besarnya sama dan berlawanan arah dengan kutub akan bekerja padanya. magnet permanen. Posisi jangkar tidak stabil, dan untuk menahannya pada posisi tengah, jangkar diperkuat pada pegas datar yang elastisitasnya menciptakan stabilitas. Jika /y muncul pada kumparan elektromagnet 1, maka fluks magnet tambahan Fu dengan satu arah atau lainnya tereksitasi tergantung pada arah gaya gerak magnet.

Jadi, fluks magnet yang dihasilkan di celah antara jangkar dan kutub N-S magnet permanen berubah (Gbr. 2.25): di salah satu celah ini fluks magnet meningkat, di celah lain fluks magnet berkurang. Gaya tarik menarik jangkar sebanding dengan kuadrat fluks magnet, dan oleh karena itu, jangkar, mengatasi hambatan pegas, tertarik ke satu atau kutub lain magnet permanen - relai diaktifkan - kontak 4 menutup satu atau rangkaian lainnya tergantung pada arah arus kontrol.

Relai terpolarisasi cukup cepat (waktu pengoperasian mencapai seperseribu detik), sensitif (Pu = 0,01-5 mW), memungkinkan peralihan arus 0,21 A pada tegangan hingga 24 V. Kecepatan tinggi memungkinkan untuk menggunakannya untuk peralihan dengan frekuensi peralihan 100-200 Hz.

Kecenderungan pengurangan dimensi keseluruhan perangkat elektromagnetik telah menyebabkan munculnya relai elektromagnetik hermetis mini, yang ukurannya sebanding dengan elemen semikonduktor. Menjadi tersebar luas relay buluh, dengan kecepatan tinggi, keandalan, dan masa pakai yang sangat lama.

Perangkat kelas khusus dengan sakelar buluh adalah relai dengan memori elektromagnetik (Gbr. 2.26). Sakelar buluh / ditempatkan di medan magnet ferit 4 yang keras secara magnetis dengan ujung 2. Pulsa arus dalam kumparan 3 memicu kontak relai 5 menutup, tetap tertutup bahkan setelah pulsa arus kontrol berakhir karena magnetisasi; inti ferit. Untuk melepaskan relai, perlu menerapkan pulsa arus ke arah yang berlawanan.

Nilai arus balik ini harus sedemikian rupa sehingga inti ferit mengalami kerusakan magnet, tetapi tidak mengalami magnetisasi ulang, jika tidak maka inti ferit akan menutup kembali.

. Relai elektromagnetik perantara digunakan di banyak rangkaian elektronik dan listrik dan dimaksudkan untuk mengganti rangkaian listrik. Mereka digunakan untuk memperkuat dan mengubah sinyal listrik; mengingat informasi dan pemrograman; distribusi energi listrik dan pengendalian pengoperasian elemen individu, perangkat dan unit peralatan; kopling elemen dan perangkat peralatan radio-elektronik yang beroperasi pada tingkat tegangan dan prinsip operasi yang berbeda; dalam alarm, otomatisasi, sirkuit perlindungan, dll.

Relai elektromagnetik perantara adalah perangkat elektromekanis yang dapat mengalihkan rangkaian listrik dan juga mengontrol perangkat listrik lainnya. Relai elektromagnetik dibagi menjadi relai permanen Dan arus bolak-balik.

Pengoperasian relai elektromagnetik didasarkan pada interaksi fluks magnet belitan dan jangkar baja yang bergerak, yang dimagnetisasi oleh fluks ini. Gambar tersebut menunjukkan tampilan relai perantara tipe RP-21.

1. Perangkat relai.

Relainya adalah kumparan, belitannya berisi sejumlah besar lilitan kawat tembaga berinsulasi. Di dalam kumparan terdapat batang logam ( inti), dipasang pada pelat berbentuk L yang disebut kuk. Bentuk kumparan dan inti elektromagnet, dan bentuk inti, kuk, dan jangkar inti relai.

Terletak di atas inti dan kumparan jangkar, dibuat dalam bentuk pelat logam dan dipegang kembali musim semi. Berlabuh dengan kaku kontak bergerak, di seberangnya terdapat pasangan yang bersesuaian kontak tetap. Kontak relai dirancang untuk menutup dan membuka rangkaian listrik.

2. Cara kerja relai.

Pada keadaan awal, sampai tegangan diterapkan pada belitan relai, jangkar, di bawah pengaruh pegas balik, berada pada jarak tertentu dari inti.

Ketika tegangan diterapkan, arus segera mulai mengalir dalam belitan relai dan medan magnetnya memagnetisasi inti, yang mengatasi gaya pegas balik, menarik jangkar. Pada saat ini, kontak yang menempel pada jangkar, bergerak, menutup atau membuka dengan kontak stasioner.

Setelah tegangan dimatikan, arus dalam belitan menghilang, inti mengalami kerusakan magnet, dan pegas mengembalikan kontak jangkar dan relai ke posisi semula.

3. Relai kontak.

Tergantung pada fitur desain, kontak relai perantara adalah biasanya terbuka(penutupan), biasanya tertutup(melanggar) atau pergantian.

3.1. Kontak yang biasanya terbuka.

Selama tegangan suplai tidak dialirkan ke koil relai, kontaknya yang biasanya terbuka selalu membuka menutup, menutup rangkaian listrik. Gambar di bawah menunjukkan pengoperasian kontak yang biasanya terbuka.

3.2. Kontak yang biasanya tertutup.

Kontak yang biasanya tertutup bekerja sebaliknya: selama relai tidak diberi energi, kontak tersebut akan selalu aktif tertutup. Ketika tegangan diterapkan, relai dan kontaknya diaktifkan membuka, membuka rangkaian listrik. Gambar menunjukkan pengoperasian kontak yang biasanya terbuka.

3.3. Pergantian kontak.

Pada pergantian kontak dengan koil yang tidak diberi energi rata-rata kontak yang terpasang pada jangkar adalah umum dan ditutup dengan salah satu kontak tetap. Ketika relai dipicu, kontak tengah, bersama dengan jangkar, bergerak menuju kontak tetap lainnya dan menutupnya, sekaligus memutus sambungan dengan kontak tetap pertama. Gambar di bawah menunjukkan pengoperasian kontak pergantian.

Banyak relai tidak hanya memiliki satu, tetapi beberapa grup kontak, yang memungkinkan untuk mengontrol beberapa rangkaian listrik secara bersamaan.

Ada persyaratan khusus untuk kontak relai perantara. Mereka harus memiliki resistansi kontak yang rendah, ketahanan aus yang tinggi, kecenderungan pengelasan yang rendah, konduktivitas listrik yang tinggi, dan masa pakai yang lama.

Selama pengoperasian, kontak dengan permukaan pembawa arusnya ditekan satu sama lain dengan gaya tertentu yang diciptakan oleh pegas balik. Permukaan pembawa arus dari suatu kontak yang bersentuhan dengan permukaan pembawa arus dari kontak lain disebut permukaan kontak, dan tempat aliran arus dari satu permukaan kontak ke permukaan kontak lainnya disebut kontak listrik.

Kontak antara kedua permukaan tidak terjadi pada seluruh area yang tampak, tetapi hanya pada area yang terpisah, karena meskipun permukaan kontak ditangani dengan sangat hati-hati, tuberkel mikroskopis dan kekasaran akan tetap ada di permukaan tersebut. Itu sebabnya luas kontak keseluruhan akan tergantung pada bahan, kualitas pemrosesan permukaan kontak dan gaya kompresi. Gambar tersebut menunjukkan permukaan kontak dari kontak atas dan bawah dalam tampilan yang sangat diperbesar.

Apabila arus mengalir dari satu kontak ke kontak lainnya, timbul hambatan listrik, yang disebut resistensi kontak. Besarnya resistansi kontak sangat dipengaruhi oleh besarnya tekanan kontak, serta resistansi lapisan oksida dan sulfida yang menutupi kontak, karena keduanya merupakan konduktor yang buruk.

Selama pengoperasian jangka panjang, permukaan kontak akan aus dan dapat tertutup endapan jelaga, lapisan oksida, debu, dan partikel non-konduktif. Keausan kontak juga dapat disebabkan oleh faktor mekanik, kimia, dan listrik.

Keausan mekanis terjadi ketika permukaan kontak tergelincir dan terbentur. Namun, alasan utama kegagalan kontak adalah pelepasan listrik, timbul pada saat membuka dan menutup rangkaian, terutama rangkaian DC dengan beban induktif. Pada saat membuka dan menutup, terjadi fenomena peleburan, penguapan dan pelunakan bahan kontak, serta perpindahan logam dari satu kontak ke kontak lainnya, terjadi pada permukaan kontak.

Perak, paduan logam keras dan tahan api (tungsten, renium, molibdenum) dan komposisi logam-keramik digunakan sebagai bahan kontak relai. Bahan yang paling banyak digunakan adalah perak, yang memiliki resistansi kontak rendah, konduktivitas listrik tinggi, sifat teknologi baik, dan biaya relatif rendah.

Harus diingat bahwa tidak ada kontak yang benar-benar andal, oleh karena itu, untuk meningkatkan keandalannya, koneksi paralel dan serial digunakan: ketika dihubungkan secara seri, kontak dapat memutus arus besar, dan koneksi paralel meningkatkan keandalan listrik. sirkuit.

4. Diagram kelistrikan relai.

Pada diagram rangkaian, kumparan relai elektromagnetik digambarkan berbentuk persegi panjang dan huruf “K” dengan nomor seri relai pada rangkaian. Kontak relai ditandai dengan huruf yang sama, tetapi dengan dua angka yang dipisahkan oleh sebuah titik: angka pertama menunjukkan nomor seri relai, dan angka kedua menunjukkan nomor seri grup kontak relai tersebut. Jika pada diagram kontak relai terletak di sebelah kumparan, maka dihubungkan dengan garis putus-putus.

Ingat. Dalam diagram, kontak relai ditunjukkan dalam keadaan belum diberi tegangan.

Pabrikan menunjukkan rangkaian listrik dan penomoran terminal relai pada penutup yang menutupi bagian kerja relai.

Gambar tersebut menunjukkan bahwa terminal kumparan ditunjukkan dengan angka 10 Dan 11 , dan relai memiliki tiga grup kontak:
7 — 1 — 4
8 — 2 — 5
9 — 3 — 6

Di sini, di bawah diagram kelistrikan, parameter kelistrikan kontak ditunjukkan, menunjukkan arus maksimum yang dapat dilewati (beralih) melalui dirinya sendiri.

Kontak relai ini mengalihkan arus bolak-balik tidak lebih dari 5 A pada tegangan 230 V, dan arus searah tidak lebih dari 5 A pada tegangan 24 V. Jika lebih dari arus yang ditentukan dialirkan melalui kontak , mereka akan segera gagal.

Pada beberapa jenis relai, pabrikan juga memberi nomor pada terminal di sisi sambungan, yang sangat memudahkan.

Untuk kemudahan pengoperasian, penggantian dan pemasangan relay, digunakan blok khusus yang dipasang pada rel DIN standar. Blok tersebut memiliki lubang untuk kontak relai dan kontak sekrup untuk menghubungkan konduktor eksternal. Kontak sekrup mempunyai nomor kontak yang sesuai dengan nomor kontak relai.

Juga pada kumparan relai, jenis arus dan tegangan operasi belitan relai ditunjukkan.

Mari kita berhenti di situ saja untuk saat ini, tapi mari kita lihat Pengaturan utama Dan koneksi relay elektromagnetik, dimana kita akan menganalisa pengoperasian relay menggunakan contoh rangkaian sederhana.

Sampai jumpa di halaman situs.
Semoga beruntung!

Literatur:

1. I. G. Iglovsky, G. V. Vladimirov - “Buku Pegangan relai elektromagnetik”, Leningrad, Energy, 1975.
2. M. T. Levchenko, P. D. Chernyaev - “Relai perantara dan penunjuk pada perangkat proteksi relai dan otomasi”, Energy, Moskow, 1968, (Electrician’s Book, edisi 255).
3. V. G. Borisov, “Amatir radio muda”, Moskow, “Radio dan Komunikasi” 1992

Relai adalah suatu perangkat switching (CD) yang menghubungkan atau memutus suatu rangkaian elektronik atau ketika nilai arus masukan berubah. Sebelum kita membahas secara detail apa itu relay, cara kerjanya, prinsip kerjanya dan dimana penggunaannya, mungkin kita perlu mencari tahu kapan alat ini pertama kali muncul dan siapa penemunya.

Keutamaan menciptakan relay masih bisa diperdebatkan. Ada yang berpendapat bahwa perangkat ini pertama kali dibuat pada tahun 1830-1832. Ilmuwan Rusia Shilling P.L. dan merupakan elemen utama mekanisme panggilan dalam versi telegraf yang dikembangkannya.

Sejarawan ilmiah lainnya mengaitkan keunggulan penemuan ini dengan fisikawan terkenal J. Henry, yang pada tahun 1835 mengembangkan relai kontak sambil menyempurnakan peralatan telegraf yang ia ciptakan pada tahun 1831. Solenoida pertama bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik dan merupakan perangkat non-switching.

Relai, sebagai perangkat independen, pertama kali disebutkan dalam paten telegraf yang diberikan kepada Samuel Moroz.

Seperti yang Anda lihat, area penerapan pertama perangkat switching ini adalah telegraf, dan baru kemudian, seiring dengan berkembangnya teknologi, perangkat tersebut mulai digunakan dalam aplikasi listrik dan elektronik.

Desain dan prinsip pengoperasian relai

Relai adalah kumparan yang terdiri dari alas non-magnetik tempat kawat tembaga dengan kain atau insulasi sintetis, tetapi paling sering dengan lapisan pernis dielektrik, dililitkan. Inti logam ditempatkan di dalam kumparan yang dipasang pada dasar non-konduktif. Perangkat ini juga berisi pegas, angker, elemen penghubung, dan pasangan kontak.

Ketika arus dialirkan ke belitan elektromagnet (solenoid), inti menarik jangkar, yang terhubung ke kontak dan rangkaian listrik atau elektronik ditutup. Ketika arus berkurang ke nilai tertentu, jangkar, di bawah aksi pegas, kembali ke posisi semula, akibatnya sirkuit terbuka.

Pengoperasian yang lebih lancar dan akurat dicapai melalui penggunaan resistor, dan perlindungan terhadap lonjakan tegangan dan percikan api dipastikan dengan pemasangan kapasitor.

Kebanyakan relai elektromagnetik tidak hanya memiliki satu, tetapi beberapa pasang kontak, yang memungkinkan Anda mengontrol beberapa sirkuit secara bersamaan.

Singkatnya, perangkat switching jenis ini bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Karena prinsip pengoperasiannya yang cukup sederhana, pengoperasian relai sangat andal.

Video di bawah ini menjelaskan prinsip pengoperasian unit kontrol elektromagnetik:

Ciri-ciri utama CU

Ciri-ciri utama yang harus Anda perhatikan saat memilih perangkat switching jenis ini antara lain:

• sensitivitas - dipicu oleh arus yang disuplai ke belitan dengan kekuatan tertentu yang cukup untuk menghidupkan perangkat;
• hambatan belitan elektromagnet;
• tegangan aktuasi (arus) – nilai minimum yang diizinkan, cukup untuk mengganti kontak;
• tegangan pelepasan (arus) – nilai parameter di mana KU dimatikan;
• waktu penarikan dan pelepasan jangkar;
• frekuensi operasi dengan beban operasi pada kontak.

Klasifikasi dan untuk apa relay dibutuhkan

Karena relai adalah perangkat switching yang sangat andal, tidak mengherankan jika relai telah diterapkan secara luas di berbagai bidang aktivitas manusia. Mereka digunakan dalam industri untuk mengotomatisasi proses kerja, serta dalam kehidupan sehari-hari di berbagai macam peralatan, misalnya, di lemari es biasa dan.

Relai memiliki klasifikasi yang kompleks dan dibagi menjadi beberapa kelompok:

Berdasarkan cakupan:

• pengendalian sistem kelistrikan dan elektronik;
• perlindungan sistem;
• otomatisasi sistem.

Berdasarkan prinsip operasi:

• panas;
• elektromagnetik;
• magnetolektik;
• semikonduktor;
• induksi

Berdasarkan parameter yang masuk menyebabkan aktivasi unit kontrol:

• dari saat ini;
• dari ketegangan;
• dari kekuasaan;
• dari frekuensi.

Berdasarkan prinsip mempengaruhi bagian kendali perangkat:

• kontak;
• tanpa kontak.

Tergantung pada jenis dan klasifikasinya, relay digunakan di mobil, kereta api, teknologi komputer, dll. Namun, paling sering perangkat switching jenis ini digunakan untuk mengontrol arus besar.

Jenis utama relay dan tujuannya

Pabrikan mengkonfigurasi perangkat switching modern sedemikian rupa sehingga pengoperasian hanya terjadi dalam kondisi tertentu, misalnya, ketika arus yang mengalir ke terminal input unit kontrol meningkat. Di bawah ini kita akan melihat secara singkat jenis utama solenoida dan tujuannya.

Relai elektromagnetik

Relai elektromagnetik adalah perangkat switching elektromekanis, prinsip operasinya didasarkan pada efek medan magnet yang diciptakan oleh arus dalam belitan statis pada jangkar. Unit kontrol jenis ini dibagi menjadi perangkat elektromagnetik (netral), yang hanya merespons nilai arus yang disuplai ke belitan, dan perangkat terpolarisasi, yang pengoperasiannya bergantung pada nilai arus dan polaritas.

Relai elektromagnetik yang digunakan dalam aplikasi industri berada pada posisi perantara antara perangkat arus tinggi (starter magnetik, kontaktor, dll.) dan peralatan arus rendah. Paling sering relai jenis ini digunakan dalam rangkaian kontrol.

Relai AC

Relai jenis ini, seperti namanya, beroperasi ketika arus bolak-balik dengan frekuensi tertentu dialirkan ke belitan. Perangkat switching untuk arus bolak-balik dengan atau tanpa kontrol persimpangan fase nol adalah blok thyristor, dioda penyearah dan rangkaian kontrol. Relai AC dapat dibuat dalam bentuk modul berbasis trafo atau isolasi optik. KU ini digunakan pada jaringan AC dengan tegangan maksimum 1,6 kV dan arus beban rata-rata hingga 320 A.

Terkadang pengoperasian jaringan dan perangkat listrik tidak mungkin dilakukan tanpa menggunakan perantara. Biasanya, unit kontrol jenis ini digunakan jika diperlukan untuk membuka atau membuka kontak multiarah suatu rangkaian. Misalnya, jika alat penerangan digunakan, maka satu konduktor dihubungkan ke sensor, dan konduktor lainnya menyuplai listrik ke sensor.

Cara kerjanya seperti ini:

1. memasok arus ke perangkat switching pertama;
2. dari kontak KU pertama arus mengalir ke relai berikutnya yang mempunyai karakteristik lebih tinggi dari relai sebelumnya dan mampu menahan arus dengan nilai tinggi.

Fungsi relay AC 220V ukuran kecil sangat beragam dan banyak digunakan sebagai alat bantu dalam berbagai bidang. Unit kontrol jenis ini digunakan ketika relai utama tidak dapat menjalankan tugasnya atau ketika ada sejumlah besar jaringan terkontrol yang tidak lagi mampu melayani unit kepala.

Perangkat switching perantara digunakan pada peralatan industri dan medis, transportasi, peralatan pendingin, televisi dan lain-lain.

relai DC

Relai DC dibagi menjadi netral dan terpolarisasi. Perbedaan di antara keduanya adalah IC DC terpolarisasi sensitif terhadap polaritas tegangan yang diberikan. Angker perangkat switching mengubah arah gerakan tergantung pada kutub listrik. Relai elektromagnetik DC netral tidak bergantung pada polaritas tegangan.

Unit kontrol DC elektromagnetik terutama digunakan ketika tidak ada kemungkinan untuk terhubung ke jaringan listrik AC.

Kerugian dari solenoid DC antara lain kebutuhan penggunaan dan biaya yang lebih tinggi dibandingkan dengan unit kontrol AC.

Video ini mendemonstrasikan diagram koneksi dan menjelaskan prinsip pengoperasian relai 4-pin:

Relai elektronik

Setelah memahami apa itu relai arus, mari kita pertimbangkan jenis elektronik perangkat ini. Desain dan prinsip pengoperasian relai elektronik hampir sama dengan unit kendali elektromekanis. Namun, untuk menjalankan fungsi yang diperlukan, perangkat elektronik menggunakan dioda semikonduktor. Pada kendaraan modern, sebagian besar fungsi relai dan sakelar dilakukan oleh unit kontrol relai elektronik dan saat ini tidak mungkin untuk sepenuhnya mengabaikannya. Misalnya, blok relai elektronik memungkinkan Anda mengontrol konsumsi energi, tegangan baterai, kontrol, dll.

Penunjukan relai pada diagram

Untuk memperbaiki atau membuat yang baru, mengetahui cara kerja relai saja tidak cukup, Anda perlu mengetahui tampilannya pada diagram. Tabel di bawah ini menunjukkan sebutan alfabet dan grafis paling dasar dari KU yang diadopsi dalam pengklasifikasi internasional.

Sebutan dasar

Gambar	Keterangan
	Secara skematis, belitan solenoid tampak seperti persegi panjang, dari sisi terbesarnya terdapat terminal daya elektromagnet, A dan A1. Juga dalam diagram, perangkat switching ini dapat dilambangkan dengan huruf K.
	Kontak KU pada diagram digambarkan dengan cara yang persis sama seperti kontak sakelar.
	Relai terpolarisasi pada diagram digambarkan sebagai persegi panjang dengan titik tebal di salah satu terminal kontak. Huruf P di dalam persegi panjang juga menunjukkan polaritas perangkat.
	Terkadang parameter atau fitur desain ditunjukkan di dalam persegi panjang. Misalnya, dua garis miring mungkin menunjukkan bahwa perangkat memiliki 2 belitan.

Rincian lebih lanjut tentang penunjukan simbolik relai dan elemen elektronik lainnya dapat ditemukan dengan melihat buku referensi khusus, yang banyak terdapat di Internet.

Produsen relai terkemuka

Pabrikan	Gambar	Keterangan
Penemu (Jerman)		Perusahaan Finder memproduksi relay dan menempati peringkat ketiga di antara pabrikan Eropa. Pabrikan memproduksi relay: tujuan umum; keadaan padat; kekuatan; waktu; antarmuka dan banyak lainnya. Produk perusahaan bersertifikat ISO 9001 dan ISO 14001.