I. Úvod
Relé jako elektronická řídicí zařízení hrají klíčovou roli v průmyslové automatizaci, řízení napájení, telekomunikacích a dalších oborech. Používají malý proud k ovládání většího proudu, což umožňuje automatické přepínání a ovládání obvodu. Tento článek poskytne podrobnou analýzu principů a struktury reléových řídicích obvodů, aby čtenářům pomohl lépe porozumět jejich provozním principům a aplikačním scénářům.
II. Základní struktura relé
Základní struktura relé sestává především ze tří komponent: elektromagnetického systému, kontaktního systému a spouštěcího mechanismu.
Elektromagnetický systém: Elektromagnetický systém se skládá z cívky, železného jádra a kotvy. Když je cívka pod napětím, generuje elektromagnetickou sílu, která přitahuje kotvu k železnému jádru, čímž se mění stav zapnuto/vypnuto kontaktů.
Kontaktní systém: Kontaktní systém se skládá z pohyblivých kontaktů a pevných kontaktů. Pohyblivé kontakty jsou spojeny s kotvou; když je kotva přitahována elektromagnetickou silou, pohyblivé kontakty navazují nebo přerušují kontakt s pevnými kontakty, čímž řídí stav zapnutí/vypnutí obvodu.
Uvolňovací mechanismus: Uvolňovací mechanismus se primárně skládá z komponent, jako jsou pružiny. Když je cívka bez energie, elektromagnetická síla zmizí a pružina zatlačí kotvu zpět do původní polohy, čímž obnoví kontakty do původního stavu.
III. Základní principy reléových řídicích obvodů
Princip reléových ovládacích obvodů je primárně založen na elektromagnetických účincích a změnách stavu zapnuto/vypnuto kontaktů.
Přehled provozních principů
Když je řídicí obvod pod napětím, cívka v elektromagnetickém systému generuje elektromagnetickou sílu, která přitahuje kotvu do kontaktu s jádrem. V tomto bodě se pohyblivý kontakt v kontaktním systému dostane do kontaktu se stacionárním kontaktem a nabudí řízený obvod. Když je řídicí obvod odpojen-, elektromagnetická síla zmizí, uvolňovací mechanismus zatlačí kotvu zpět do původní polohy, kontakty se rozepnou a řídicí obvod se de-odpojí.
Stavy kontaktů a připojení/odpojení obvodu
V reléovém řídicím obvodu stav kontaktů přímo určuje, zda je obvod připojen nebo rozpojen. Zda jsou kontakty normálně otevřené nebo normálně sepnuté, závisí na tom, zda je cívka relé pod napětím. Když reléová cívka není pod napětím, kontakty, které zůstávají otevřené, se nazývají normálně otevřené kontakty, zatímco ty, které zůstávají sepnuté, se nazývají normálně uzavřené kontakty. Když je cívka relé pod napětím, normálně otevřené kontakty se sepnou a normálně sepnuté kontakty se otevřou; když je cívka relé de-vybuzena, normálně otevřené kontakty se rozepnou a normálně sepnuté kontakty se sepnou.
Typy hnacích obvodů
(1) Tranzistorový řídicí obvod
Tranzistorový budicí obvod je běžnou metodou pro buzení relé. Když je vstup na vysoké úrovni, tranzistor se nasytí a vede, nabudí cívku relé a způsobí sepnutí kontaktů; když je vstup na nízké úrovni, tranzistor se odpojí, ztratí -napětí cívky relé a způsobí rozepnutí kontaktů. Tento způsob pohonu nabízí výhody, jako je jednoduchá konstrukce obvodu a nízká spotřeba energie.
(2) Hnací obvod integrovaného obvodu
Řídicí obvody s integrovanými obvody jsou vhodné pro aplikace vyžadující ovládání více relé. Integrací více budicích tranzistorů lze proces návrhu obvodu zjednodušit. Když je vstup integrovaného obvodu na vysoké úrovni, odpovídající výstupní kolík vydá nízkou úroveň, nabudí cívku relé a způsobí sepnutí kontaktů relé; když je vstup na nízké úrovni, odpovídající výstupní kolík přejde do stavu vysoké-impedance, čímž se ztratí napájení cívky relé a kontakty relé se rozpojí.
(3) Optočlen{1}}Obvod relé
Reléové obvody-řízené optočlenem dosahují izolace a řídicích funkcí prostřednictvím fotoelektrického jevu. Optočlen izoluje vstupní a výstupní svorky a zajišťuje, že mezi řídicím obvodem a řízeným obvodem není žádné přímé elektrické spojení. Když je na vstup přivedeno určité napětí, fotodioda uvnitř optočlenu vyzařuje světlo, které přiměje fototranzistor k vedení, čímž nabudí cívku relé. Tento způsob pohonu nabízí výhody, jako je vynikající izolace a vysoká odolnost proti rušení.
IV. Charakteristiky reléových řídicích obvodů
Vysoká spolehlivost: Relé používají mechanické kontakty pro ovládání zapnutí/vypnutí, což nabízí vysokou spolehlivost a stabilitu.
Vysoká bezpečnost: Reléové řídicí obvody umožňují nízkonapěťové řízení vysokonapěťových-systémů a nízkonapěťové-řízení vysokonapěťových-systémů, čímž zvyšují bezpečnost obvodů.
Vysoká flexibilita: Změnou konfigurace zapojení řídicího obvodu nebo výběrem různých typů relé a obvodů pohonu lze dosáhnout různých řídicích funkcí.
Snadná údržba: Struktura řídicích obvodů relé je poměrně jednoduchá, takže je lze snadno pochopit a udržovat.
V. Souhrn
Tento článek poskytuje podrobnou analýzu principů a struktury řídicích obvodů relé. Jako důležité elektronické řídicí zařízení hrají relé významnou roli v oblastech, jako je průmyslová automatizace a řízení výkonu. Pochopením struktury a principů činnosti relé, jakož i charakteristik a aplikačních scénářů různých typů obvodů pohonu, můžeme lépe využít řídicí obvody relé ke splnění různých požadavků na automatizační řízení. Zároveň musíme věnovat pozornost výběru a použití relé, stejně jako racionalitě návrhu obvodu, abychom zajistili stabilitu a bezpečnost obvodu.