Styki przekaźnika. Zasada działania i przeznaczenie przekaźnika

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:44

Przekaźnik - urządzenie do włączania i wyłączania obwodów elektrycznych, jedna z „długich wątrób” wśród elementów radiotechnicznych. Pomimo stosunkowo prostej konstrukcji ma wysoką wydajność i niezawodność. Nawet teraz w niektórych urządzeniach nie ma alternatywy. Pomimo istnienia półprzewodników mocy, styki przekaźników są nadal najłatwiejszym sposobem przełączania dużych obciążeń w obwodach niskoprądowych.

Miejsce docelowe

Elementarny obwód elektryczny składa się z zasilacza, przełącznika i obciążenia. Idealnie, wszystkie trzy elementy powinny pasować do siebie pod względem napięcia, a co najważniejsze, prądu. Jest to warunek wstępny normalnej pracy obwodu. Jeśli dopuszczalny prąd płynący przez przełącznik jest większy niż zużywane obciążenie, nic złego się nie stanie. Co więcej, taki wyłącznik będzie trwał znacznie dłużej. Gdy prąd płynący przez przełącznik przekroczy maksymalną dopuszczalną wartość, zaczynają się problemy.

Wyrażają się one w iskrzeniu styków, co ostatecznie wpływa na ich żywotność. Wydawałoby się, że wystarczy zainstalować przełącznik odpowiadający obciążeniu iwszystko będzie dobrze. To prawda, ale nie zawsze jest to możliwe. Faktem jest, że im wyższy dopuszczalny prąd, tym większe wymiary wyłącznika. W tym przypadku obciążenie może być dość duże, ale trzeba nim sterować np. z pilota, na którym nie ma miejsca na duży włącznik.

W tym przypadku przekaźnik jest zainstalowany. Do jego włączenia potrzebny jest stosunkowo niewielki prąd. Moc obciążenia może być dość znaczna, natomiast przekaźnik można wyjąć z tego samego panelu sterowania i zainstalować w miejscu, w którym wymiary nie mają fundamentalnego znaczenia.

Urządzenie przekaźnikowe

Należy od razu zauważyć, że istnieje wiele różnych urządzeń do kontroli napięcia. W artykule rozważymy najczęstszy przekaźnik elektromagnetyczny. Składa się z następujących części:

• cewka z rdzeniem elektromagnetycznym;
• kotwica;
• przełączane styki przekaźnikowe;
• sprężyna powrotna.

Przekaźnik jest wykonany w zamkniętej, czasami uszczelnionej obudowie. Chroni to jego mechanizm przed kurzem i wilgocią. Do podłączenia urządzenia poza obudową służą zaciski dla styków i uzwojeń cewki.

Zasada działania

Kluczowym elementem przekaźnika jest cewka elektromagnetyczna, w tym przypadku nazywana jest uzwojeniem. W projekcie pełni funkcję elektromagnesu. Gdy prąd przepływa przez cewkę, powstaje pole magnetyczne, dzięki któremu zwora jest przyciągana do rdzenia, sztywno połączonego z ruchomym stykiem przekaźnika. On się ruszazamyka obwód elektryczny. Po usunięciu napięcia z uzwojenia zwora powraca do pierwotnego położenia pod działaniem sprężyny, otwierając styki przekaźnika.

Rezystancja cewki, a tym samym liczba zwojów, zależy głównie od mocy podłączonego obciążenia. Zgodnie z tym rosną również wymiary uzwojenia i przekaźnika. Jednak w każdym przypadku prąd pobierany przez cewkę jest dziesiątki, a nawet setki razy mniejszy niż prąd przełączany przez styki. Ta właściwość pozwala na użycie przekaźnika jako pośredniego. Najpierw sam przekaźnik zasilany jest wyłącznikiem niskoprądowym, a następnie swoimi stykami dostarcza napięcie do odbiornika. Takie zastosowanie urządzenia stało się głównym i najbardziej rozpowszechnionym. W tym przypadku eksperci twierdzą, że obciążenie jest połączone przez styki przekaźnika pośredniego. Tym samym wykluczona jest zależność przełącznika od zasilania zasilanego urządzenia.

Co to są kontakty

Jeśli chodzi o przekaźnik, to nie jest puste pytanie, jak mogłoby się wydawać. Faktem jest, że w tym przypadku mamy na myśli nie tylko mechaniczne styki, które przełączają się wewnątrz urządzenia. Kiedy mówią o przekaźniku, mają na myśli wszystkie wnioski znajdujące się na jego ciele. Można je podzielić na dwa typy:

1. Zakręcane kontakty. Czasami na przekaźniku może być więcej niż dwa.
2. Przełączone.

Aby uniknąć nieporozumień, styki te są często określane jako styki połączeń przekaźników. Czasami ich liczba może sięgać 10. Jednocześnie ze względu na brak standaryzacji nie zawsze jest jasne, gdzie podłączyć który obwód. Domyślić siępomocne będzie wyprowadzenie styków przekaźnika, które prawie zawsze są przyłożone do jego korpusu. Jeśli nie, będziesz musiał poszukać opisu. Styki uzwojenia są podłączone bezpośrednio do jego zacisków. Podawane jest do nich napięcie, z którego aktywowany jest przekaźnik. Może być kilka uzwojeń, a każde z nich będzie miało własną parę styków. Czasami cewki mogą być połączone przewodami, jeśli konieczne jest zapewnienie określonego algorytmu ich działania.

Materiał styków przełączających

Żywotność niektórych przekaźników wynosi kilkadziesiąt lat. Jednocześnie wszystkie jego części są mocno obciążone, zwłaszcza styki. Po pierwsze, doświadczają efektów mechanicznych związanych z ruchem kotwicy. Po drugie, negatywnie wpływają na nie wysokie prądy obciążenia. Dlatego styki przekaźnika muszą spełniać następujące wymagania:

1. Wysoka przewodność elektryczna. Zapewnia niski spadek napięcia.
2. Dobre właściwości antykorozyjne.
3. Wysoka temperatura topnienia.
4. Mała erozja. Styki muszą być odporne na przenoszenie metalu, co jest nieuniknione przy ciągłym zamykaniu i otwieraniu.

Wszystkie wymienione właściwości zależą bezpośrednio od użytego materiału. Rozważ metale nieszlachetne użyte do wykonania przekaźnika:

1. Miedź w pełni spełnia wymagania, z wyjątkiem odporności na korozję. Dlatego jest często używany w szczelnych stykach przekaźników. Ponadto miedź ma jeszcze jedną zaletę - stosunkowo niski koszt w porównaniu z innymi metalami. jedynyjego wadą jest tendencja do utleniania się podczas długotrwałej pracy. Dlatego jest stosowany tam, gdzie zapewniona jest praca krótkotrwała, na przykład w stykach przekaźnika skrętu.
2. Srebro ma doskonałą przewodność i odporność na zużycie. Nie powoduje iskrzenia podczas przełączania obciążeń indukcyjnych. Jednocześnie styki srebrne nie mają wystarczającej odporności na łuk, dlatego nie mogą być stosowane do sterowania obciążeniami o znacznej mocy. Ponadto mają dość wysoki koszt. Dlatego styki mają kombinowaną konstrukcję - miedź z napylaniem srebra.
3. Wolfram ma doskonałą odporność na zużycie i wysoką temperaturę. Wykonane z niego styki są w stanie przełączać bardzo duże prądy (dziesiątki amperów).

Oprócz materiału, styki przekaźnika różnią się sposobem przełączania.

Normalnie otwarte

Są to kontakty, które zostały uwzględnione do tej pory. W położeniu neutralnym, tj. gdy uzwojenie przekaźnika nie jest zasilane, są one otwarte. Po włączeniu napięcia twornik jest przyciągany do rdzenia, a styki są zamknięte. Styki normalnie otwarte są najczęściej używane w różnych obwodach elektrycznych, głównie jako styki pośrednie.

Normalnie zamknięte

Algorytm ich pracy jest odwrotny. Styki są zwarte, gdy przekaźnik nie jest pod napięciem, i wyłączają się, gdy na uzwojeniu pojawi się napięcie. Znajduje to zastosowanie w realizacji różnych blokad oraz w obwodach sygnalizacyjnych. Typowy przykład użycia normalnie zamkniętegostyki to mechaniczny regulator przekaźnika. Porozmawiajmy krótko o jego pracy poniżej.

Przez normalnie zamknięte styki podawane jest napięcie na uzwojenie wzbudzenia. W związku z tym, gdy zwora zostanie zwolniona, generator generuje prąd elektryczny. Akumulator jest ładowany. Gdy tylko napięcie w sieci pokładowej przekroczy ustawioną wartość, zwora jest przyciągana, styki przekaźnika-regulatora zostają zwolnione, uzwojenie wzbudzenia jest odłączane. W efekcie spada napięcie na wyjściu generatora.

Nawiasem mówiąc, pomimo tego, że elektroniczne przekaźniki-regulatory pojawiały się od dawna, właściciele starych samochodów nie spieszą się z umieszczaniem ich zamiast mechanicznych. Wynika to z bezawaryjnej pracy tych ostatnich przez wiele lat. Tu chodzi o niezawodność.

Przełączanie

W tym przypadku przekaźnik ma styki normalnie zamknięte i otwarte. I nie są ich cztery, jak mogłoby się wydawać, ale trzy. Faktem jest, że jeden z nich jest powszechny. Łącznie na obudowie przekaźnika znajduje się 5 styków (dwa wyjścia uzwojenia i trzy przełączane). Ze względu na swoją wszechstronność, elementy radiowe tego typu znajdują szerokie zastosowanie. Dlatego większość nowoczesnych przekaźników posiada styki przełączne, czasami nawet kilka grup.

Oznakowanie

Wszystkie dane dotyczące parametrów technicznych przekaźnika z reguły są wydrukowane na jego korpusie. Nie jest to wcale zbędna informacja, ponieważ czasami urządzenia wyglądające tak samo mają różne przeznaczenie i możliwości. Co więcej, niektóreprzekaźniki krajowe są również nazywane tak samo, różniąc się tylko tak zwanym paszportem. W takim przypadku należy zapoznać się z opisem.

Jeśli chodzi o importowane przekaźniki, których jest teraz bardzo dużo, oznaczenia na ich obudowie, choć różnią się w zależności od producenta, są intuicyjne. Z reguły znajduje się informacja o napięciu roboczym uzwojenia i maksymalnym prądzie przepływającym przez przełączane styki. Ponadto oznaczenie styków przekaźnika jest obowiązkowe w obudowie przekaźnika.