Relè - un dispositivo per accendere e spegnere i circuiti elettrici, uno dei "fegati lunghi" tra gli elementi di ingegneria radio. Nonostante il design relativamente semplice, ha un'elevata efficienza e affidabilità. Anche adesso, in alcuni dispositivi, non ci sono alternative. Nonostante l'esistenza di semiconduttori di potenza, i contatti a relè sono ancora il modo più semplice per commutare carichi pesanti in circuiti a bassa corrente.
Destinazione
Un circuito elettrico elementare è costituito da un alimentatore, un interruttore e un carico. Idealmente, tutti e tre gli elementi dovrebbero corrispondere tra loro in tensione e, soprattutto, in corrente. Questo è un prerequisito per il normale funzionamento del circuito. Se la corrente consentita attraverso l'interruttore è maggiore del carico consumato, non accadrà nulla di negativo. Inoltre, un tale interruttore durerà molto più a lungo. Quando la corrente che scorre attraverso l'interruttore supera il massimo consentito, iniziano i problemi.
Si esprimono nell'innesco di contatti, che alla fine influiscono sulla loro durata. Sembrerebbe sufficiente installare un interruttore corrispondente al carico etutto andrà bene. Questo è vero, ma non sempre è possibile. Il fatto è che maggiore è la corrente consentita, maggiori sono le dimensioni dell'interruttore. In questo caso, il carico può essere abbastanza grande, ma deve essere controllato, ad esempio, da un telecomando su cui non c'è posto per un interruttore di grandi dimensioni.
In questo caso, il relè è installato. Richiede una corrente relativamente piccola per accenderlo. La potenza del carico può essere piuttosto significativa, mentre il relè può essere estratto dallo stesso pannello di controllo e installato in un luogo dove le dimensioni non sono di fondamentale importanza.
Dispositivo di inoltro
Va notato subito che esiste un'ampia varietà di dispositivi di controllo della tensione. L'articolo considererà il relè elettromagnetico più comune. Si compone delle seguenti parti:
- bobina con nucleo elettromagnetico;
- ancora;
- contatti relè commutati;
- ritorno primavera.
Il relè è realizzato in una custodia chiusa, a volte sigillata. Questo protegge il suo meccanismo da polvere e umidità. Per collegare il dispositivo all'esterno della custodia, sono presenti terminali per contatti e avvolgimenti della bobina.
Principio di funzionamento
L'elemento chiave del relè è una bobina elettromagnetica, in questo caso si chiama avvolgimento. Nella progettazione, svolge la funzione di solenoide. Quando la corrente scorre attraverso la bobina, si forma un campo magnetico, a causa del quale un'armatura viene attratta dal nucleo, rigidamente collegata al contatto mobile del relè. Si sta muovendochiude il circuito elettrico. Dopo che la tensione è stata rimossa dall'avvolgimento, l'armatura torna nella sua posizione originale sotto l'azione della molla, aprendo i contatti del relè.
La resistenza della bobina, e quindi il numero di spire, dipende principalmente dalla potenza del carico collegato. Di conseguenza, crescono anche le dimensioni dell'avvolgimento e del relè. Tuttavia, in ogni caso, la corrente assorbita dalla bobina è decine o addirittura centinaia di volte inferiore a quella commutata dai contatti. Questa proprietà consente di utilizzare il relè come intermedio. Innanzitutto, il relè stesso è alimentato da un interruttore a bassa corrente, quindi fornisce tensione al consumatore con i suoi contatti. Questo utilizzo del dispositivo è diventato il principale e il più diffuso. In questo caso, gli esperti affermano che il carico è collegato attraverso i contatti del relè intermedio. Si esclude quindi la dipendenza dell'interruttore dalla potenza del dispositivo alimentato.
Cosa sono i contatti
Per quanto riguarda la staffetta, questa non è una domanda inutile, come potrebbe sembrare. Il fatto è che in questo caso non si intendono solo i contatti meccanici che commutano all'interno del dispositivo. Quando parlano di un relè, intendono tutte le conclusioni che si trovano sul suo corpo. Possono essere divisi in due tipi:
- Contatti ad avvolgimento. A volte possono essercene più di due sulla staffetta.
- Cambia.
Per evitare confusione, questi pin sono spesso indicati come pin di connessione del relè. A volte il loro numero può arrivare a 10. Allo stesso tempo, a causa della mancanza di standardizzazione, non è sempre chiaro dove collegare quale circuito. Deciderela piedinatura dei contatti del relè, che è quasi sempre applicata al suo corpo, aiuterà. In caso contrario, dovrai cercare una descrizione. I contatti dell'avvolgimento sono collegati direttamente ai suoi terminali. Ad essi viene applicata una tensione, dalla quale viene attivato il relè. Possono esserci diversi avvolgimenti e ognuno avrà la propria coppia di contatti. A volte le bobine possono essere interconnesse con conduttori se è necessario fornire un certo algoritmo per il loro funzionamento.
Materiale dei contatti di commutazione
La vita utile di alcuni relè è di decine di anni. Allo stesso tempo, tutte le sue parti sono sottoposte a carichi pesanti, in particolare i contatti. In primo luogo, sperimentano effetti meccanici associati al movimento dell'ancora. In secondo luogo, sono influenzati negativamente da correnti di carico elevate. Pertanto, i contatti del relè devono soddisfare i seguenti requisiti:
- Elevata conducibilità elettrica. Fornisce una bassa caduta di tensione.
- Buone proprietà anticorrosione.
- Alto punto di fusione.
- Piccola erosione. I contatti devono essere resistenti al trasferimento di metalli, inevitabile con la chiusura e l'apertura costanti.
Tutte le qualità elencate dipendono direttamente dal materiale utilizzato. Considera i metalli di base usati per realizzare il relè:
- Il rame soddisfa pienamente i requisiti, fatta eccezione per la resistenza alla corrosione. Pertanto, viene spesso utilizzato nei contatti relè con custodia sigillata. Inoltre, il rame ha un altro vantaggio: un costo relativamente basso rispetto ad altri metalli. il soloil suo svantaggio è la tendenza ad ossidarsi durante il funzionamento prolungato. Pertanto, viene utilizzato dove è prevista un'operazione a breve termine, ad esempio nei contatti del relè di turno.
- L'argento ha un'eccellente conduttività e resistenza all'usura. Non provoca scintille quando si commutano carichi induttivi. Allo stesso tempo, i contatti in argento non hanno una resistenza all'arco sufficiente, quindi non possono essere utilizzati per controllare carichi di potenza significativa. Inoltre, hanno un costo piuttosto elevato. Pertanto, i contatti hanno un design combinato: rame con sputtering argento.
- Il tungsteno ha una grande resistenza all'usura e alle alte temperature. I contatti che ne derivano sono in grado di commutare correnti molto elevate (decine di ampere).
Oltre al materiale, i contatti del relè differiscono nel modo in cui vengono commutati.
Normalmente aperto
Questi sono i contatti che sono stati considerati finora. In posizione neutra, cioè quando l'avvolgimento del relè non è eccitato, sono aperti. Dopo l'attivazione della tensione, l'armatura viene attratta dal nucleo e i contatti si chiudono. I contatti normalmente aperti sono usati più spesso in vari circuiti elettrici, principalmente come contatti intermedi.
Normalmente chiuso
L'algoritmo del loro lavoro è esattamente l'opposto. I contatti sono chiusi quando il relè è diseccitato e si spengono quando appare tensione sull'avvolgimento. Viene utilizzato nell'implementazione di vari interblocchi e nei circuiti di segnalazione. Un tipico esempio di utilizzo di normalmente chiusocontatti è un regolatore meccanico a relè. Parliamo brevemente del suo lavoro di seguito.
Attraverso i contatti normalmente chiusi viene applicata tensione all'avvolgimento di eccitazione. Di conseguenza, quando l'armatura viene rilasciata, il generatore genera una corrente elettrica. La batteria è in ricarica. Non appena la tensione nella rete di bordo supera il valore impostato, l'indotto viene attratto, i contatti del relè-regolatore vengono rilasciati, l'avvolgimento di eccitazione viene diseccitato. Di conseguenza, la tensione all'uscita del generatore diminuisce.
A proposito, nonostante il fatto che i relè-regolatori elettronici siano apparsi da molto tempo, i proprietari di vecchie auto non hanno fretta di metterli al posto di quelli meccanici. Ciò è dovuto al funzionamento senza guasti di quest'ultimo per molti anni. Si tratta di affidabilità.
Commutazione
In questo caso, il relè ha sia contatti normalmente chiusi che aperti. E non ce ne sono quattro, come potrebbe sembrare, ma tre. Il fatto è che uno di loro è comune. In totale, ci sono 5 contatti sulla custodia del relè (due uscite di avvolgimento e tre commutate). Grazie alla sua versatilità, gli elementi radio di questo tipo sono ampiamente utilizzati. Pertanto, la maggior parte dei relè moderni ha contatti di scambio, a volte anche più gruppi.
Segnalazione
Tutti i dati sulle caratteristiche tecniche della staffetta, di regola, sono stampati sul suo corpo. Questa non è affatto un'informazione ridondante, perché a volte i dispositivi che hanno lo stesso aspetto hanno scopi e capacità diversi. Inoltre, alcunianche le staffette domestiche sono chiamate allo stesso modo, differendo solo per il cosiddetto passaporto. In questo caso, devi fare riferimento alla descrizione.
Per quanto riguarda i relè importati, che ora sono un gran numero, i segni sulla loro custodia, sebbene differiscano a seconda del produttore, sono intuitivi. Di norma, ci sono informazioni sulla tensione operativa dell'avvolgimento e sulla corrente massima che passa attraverso i contatti commutati. Inoltre, la designazione dei contatti del relè è obbligatoria sulla custodia del relè.
