전자기 릴레이: 장치, 표시, 유형 + 연결 및 조정 세부 정보

전기 신호를 해당 물리량(움직임, 힘, 소리 등)으로 변환합니다.등은 드라이브를 사용하여 수행됩니다. 드라이브는 한 유형의 물리량을 다른 유형의 물리량으로 변경하는 장치이므로 변환기로 분류되어야 합니다.

드라이브는 일반적으로 저전압 명령 신호에 의해 활성화되거나 제어됩니다. 이는 안정 상태의 수에 따라 이진 또는 연속 장치로 추가로 분류됩니다. 따라서 전자기 릴레이는 두 가지 안정적인 상태인 켜짐 - 꺼짐을 고려한 바이너리 드라이브입니다.

제시된 기사에서는 전자기 계전기의 작동 원리와 장치의 사용 범위를 자세히 조사합니다.

드라이브 설계 기본 사항

"릴레이"라는 용어는 제어 신호를 통해 두 개 이상의 지점 사이에 전기적 연결을 제공하는 장치의 특징입니다.

가장 일반적이고 널리 사용되는 전자기 계전기(EMR) 유형은 전기 기계 설계입니다.

이것은 전자기 릴레이라고 불리는 수많은 제품 시리즈의 한 디자인의 모습입니다. 여기에는 투명한 플렉시글래스 커버를 사용하는 폐쇄형 메커니즘이 나와 있습니다.

모든 장비의 기본 제어 방식은 항상 장비를 켜고 끄는 기능을 제공합니다. 이 단계를 수행하는 가장 쉬운 방법은 전원 잠금 스위치를 사용하는 것입니다.

수동으로 작동되는 스위치를 제어에 사용할 수 있지만 단점이 있습니다. 이들의 명백한 단점은 "켜기" 또는 "끄기" 상태를 물리적으로, 즉 수동으로 설정한다는 것입니다.

수동 스위칭 장치는 일반적으로 크기가 크고 느리게 작동하며 작은 전류를 스위칭할 수 있습니다.

수동 전환 메커니즘은 전자기 릴레이의 "먼 친척"입니다. 동일한 기능을 제공합니다. 작업 라인을 전환하지만 수동으로만 제어됩니다.

한편, 전자기 계전기는 주로 전기적으로 제어되는 스위치로 대표됩니다. 장치는 모양과 크기가 다르며 정격 전력 수준에 따라 구분됩니다. 적용 가능성은 광범위합니다.

하나 이상의 접점 쌍이 장착된 이러한 장치는 주 전압 또는 고전압 장치를 전환하는 데 사용되는 접촉기인 대형 전력 액추에이터의 단일 설계의 일부일 수 있습니다.

EMR 작동의 기본 원리

전통적으로 전자기형 계전기는 전기(전자) 스위칭 제어 회로의 일부로 사용되었습니다. 이 경우 인쇄 회로 기판에 직접 설치되거나 자유로운 위치에 설치됩니다.

장치의 일반적인 구조

사용되는 제품의 부하 전류는 일반적으로 암페어 단위부터 20A 이상까지 측정됩니다. 릴레이 회로는 전자 실습에서 널리 사용됩니다.

전자 회로 기판에 설치하거나 별도로 설치된 장치로 직접 설치하도록 설계된 다양한 구성의 장치

전자기 계전기의 설계는 적용된 AC/DC 전압에 의해 생성된 자속을 기계적 힘으로 변환합니다. 결과적인 기계적 힘으로 인해 접점 그룹이 제어됩니다.

가장 일반적인 디자인은 다음 구성 요소를 포함하는 제품 형태입니다.

• 흥미로운 코일;
• 강철 코어;
• 지원 섀시;
• 연락 그룹.

강철 코어에는 로커라고 하는 고정 부분과 뼈대라고 하는 움직이는 스프링 장착 부분이 있습니다.

기본적으로 전기자는 고정 전기 코일과 움직이는 전기자 사이의 공극을 막아 자기장 회로를 보완합니다.

구조의 상세한 레이아웃: 1 – 릴리스 스프링; 2 – 금속 코어; 3 – 앵커; 4 – 접점이 정상적으로 닫혀 있습니다. 5 – 상시 개방 접점; 6 – 일반 연락처; 7 – 구리선 코일; 8 - 로커

전기자는 생성된 자기장의 영향으로 힌지 위에서 움직이거나 자유롭게 회전합니다. 이렇게 하면 부속품에 연결된 전기 접점이 닫힙니다.

일반적으로 로커 암과 전기자 사이에 위치한 리턴 스프링은 릴레이 코일의 전원이 차단되면 접점을 원래 위치로 되돌립니다.

릴레이 전자기 시스템의 작동

간단한 클래식 EMR 설계에는 두 세트의 전기 전도성 접점이 있습니다.

이를 기반으로 연락처 그룹의 두 가지 상태가 실현됩니다.

1. 일반적으로 개방형 접점입니다.
2. 일반적으로 닫힌 접점.

따라서 한 쌍의 접점은 상시 개방(NO) 또는 다른 상태에서는 상시 폐쇄(NC)로 분류됩니다.

일반적으로 열린 접점 위치를 가진 계전기의 경우 "닫힌" 상태는 계자 전류가 유도 코일을 통과할 때만 달성됩니다.

기본 연락처 그룹을 설정하는 두 가지 가능한 옵션 중 하나입니다. 여기서 코일의 전원이 차단된 상태에서는 "기본" 위치가 상시 닫힘(closed) 위치로 설정됩니다.

또 다른 옵션에서는 코일 회로에 여자 전류가 없을 때 접점의 상시 폐쇄 위치가 일정하게 유지됩니다. 즉, 스위치 접점이 정상 폐쇄 위치로 돌아갑니다.

따라서 "상시 개방" 및 "상시 폐쇄"라는 용어는 릴레이 코일에 전원이 공급되지 않을 때, 즉 릴레이 공급 전압이 꺼졌을 때 전기 접점의 상태를 나타내야 합니다.

전기 릴레이 접점 그룹

릴레이 접점은 일반적으로 서로 접촉하여 회로를 완성하는 전기 전도성 금속 요소로, 간단한 스위치와 유사하게 작동합니다.

접점이 열려 있으면 일반적으로 열린 접점 사이의 저항은 메가옴 단위로 높은 값으로 측정됩니다. 이는 코일 회로의 전류 흐름이 제거될 때 개방 회로 조건을 생성합니다.

개방 모드에서 전기 기계 스위치의 접점 그룹은 수백 메가옴의 저항을 갖습니다. 이 저항 값은 모델마다 약간씩 다를 수 있습니다.

접점이 닫히면 이론적으로 접점 저항은 단락으로 인해 0이 되어야 합니다.

그러나 이 조건이 항상 관찰되는 것은 아닙니다.각 개별 릴레이의 접점 그룹은 "닫힌" 상태에서 특정 접촉 저항을 갖습니다. 이 저항을 안정적이라고 합니다.

부하 전류 통과의 특징

새로운 전자기 계전기를 설치하는 경우 스위칭 접촉 저항은 일반적으로 0.2Ω 미만으로 작습니다.

이는 간단하게 설명됩니다. 현재로서는 새 팁이 깨끗한 상태로 유지되지만 시간이 지남에 따라 팁의 저항이 필연적으로 증가합니다.

예를 들어, 10A의 전류를 전달하는 접점의 경우 전압 강하는 0.2x10 = 2V(옴의 법칙)가 됩니다. 이를 통해 접점 그룹에 공급되는 공급 전압이 12V이면 부하 전압은 10V(12-2)가 되는 것으로 나타났습니다.

높은 유도성 또는 용량성 부하로부터 적절하게 보호되지 않고 금속 접점 팁이 마모되면 아크 손상이 불가피합니다.

전기 기계 스위칭 장치의 접점 중 하나에 발생하는 전기 아크. 이는 적절한 조치가 없을 경우 연락 그룹이 손상되는 원인 중 하나입니다.

접점에서 스파크가 발생하는 전기 아크는 팁의 접촉 저항을 증가시켜 결과적으로 물리적 손상을 초래합니다.

이 상태로 계전기를 계속 사용하면 접점 팁의 물리적 접촉 특성이 완전히 손실될 수 있습니다.

그러나 아크 손상으로 인해 접점이 함께 용접되어 단락 상태가 발생하는 경우 더 심각한 요인이 있습니다.

이러한 상황에서는 EMR이 제어하는 ​​회로가 손상될 위험이 있습니다.

따라서 전기 아크의 영향으로 접촉 저항이 1Ω 증가하면 동일한 부하 전류에 대해 접점 양단의 전압 강하는 1 × 10 = 10V DC로 증가합니다.

여기서 접점 양단의 전압 강하 크기는 특히 12-24V의 공급 전압으로 작업할 때 부하 회로에 허용되지 않을 수 있습니다.

릴레이 접점 재질 유형

전기 아크와 높은 저항의 영향을 줄이기 위해 최신 전기 기계 계전기의 접점 팁은 다양한 은 기반 합금으로 제작되거나 코팅됩니다.

이러한 방식으로 접점 그룹의 서비스 수명을 크게 연장할 수 있습니다.

전기 기계 스위칭 장치의 접촉판 팁. 은도금 팁 옵션은 다음과 같습니다. 이러한 유형의 코팅은 손상 요인을 줄입니다.

실제로 전자기(전기 기계) 릴레이의 접점 그룹 팁을 처리하는 데 다음 재료가 사용됩니다.

• Ag - 은;
• AgCu - 은-구리;
• AgCdO - 은-카드뮴 산화물;
• AgW - 은-텅스텐;
• AgNi - 은-니켈;
• AgPd - 은-팔라듐.

RC 댐퍼라고도 하는 저항성 커패시터 필터를 연결하면 전기 아크 수를 줄여 릴레이 접점 그룹 팁의 서비스 수명을 늘릴 수 있습니다.

이러한 전자 회로는 전기 기계 릴레이의 접점 그룹과 병렬로 연결됩니다. 이 솔루션을 사용하면 접점을 여는 순간에 나타나는 전압 피크가 안전하게 짧은 것 같습니다.

RC 댐퍼를 사용하면 접점 팁에 형성되는 전기 아크를 억제할 수 있습니다.

EMR 접점의 일반적인 설계

일반적인 NO(상시 개방) 및 NC(상시 폐쇄) 접점 외에도 릴레이 스위칭 메커니즘에는 동작에 따른 분류도 포함됩니다.

연결 요소 디자인의 특징

이 실시예의 전자기 유형 릴레이 설계는 하나 이상의 별도 스위치 접점을 허용합니다.

이는 단일 극 및 단방향 SPST 설계를 위해 기술적으로 구성된 장치의 모습입니다. 다른 버전도 있습니다

접점 디자인은 다음 약어 세트로 특징 지어집니다.

• SPST(단극 단투) - 단극 단방향;
• SPDT(Single Pole Double Throw) - 단극 양방향;
• DPST(Double Pole Single Throw) – 양극성 단방향;
• DPDT(Double Pole Double Throw) – 양극성 양방향.

이러한 각 연결 요소는 "극"으로 지정됩니다. 이들 중 하나를 연결하거나 재설정하면서 동시에 릴레이 코일을 활성화할 수 있습니다.

장치 사용의 미묘함

전자기 스위치 설계의 단순성에도 불구하고 이러한 장치를 사용하는 데에는 몇 가지 미묘함이 있습니다.

따라서 전문가들은 이러한 방식으로 고전류 부하 회로를 전환하기 위해 모든 릴레이 접점을 병렬로 연결하는 것을 권장하지 않습니다.

예를 들어, 각각 정격 전류가 5A인 두 접점을 병렬로 연결하여 10A 부하를 연결합니다.

이러한 설치 미묘함은 기계식 계전기의 접점이 동시에 닫히거나 열리지 않기 때문입니다.

결과적으로 어떤 경우에도 접점 중 하나에 과부하가 발생합니다.단기 과부하를 고려하더라도 이러한 연결에서 장치의 조기 고장은 불가피합니다.

잘못된 작동과 확립된 설치 규칙을 벗어난 릴레이 연결은 일반적으로 이러한 결과로 끝납니다. 안에 들어있던 내용물이 거의 다 타버렸어요

전자기 제품은 상대적으로 높은 전류 및 전압의 스위치로서 전력 소비가 낮은 전기 또는 전자 회로의 일부로 사용될 수 있습니다.

그러나 동일한 장치의 인접한 접점을 통해 서로 다른 부하 전압을 전달하는 것은 엄격히 권장되지 않습니다.

예를 들어 220V AC와 24V DC 사이를 전환하는 경우 안전을 위해 각 옵션마다 항상 별도의 제품을 사용해야 합니다.

역전압 보호 기술

모든 전기 기계 계전기의 중요한 부분은 코일입니다. 이 부분은 권선형이므로 고인덕턴스 부하로 분류됩니다.

권선 코일에는 인덕턴스 L과 저항 R로 구성된 임피던스가 있어 직렬 회로 LR을 형성합니다.

코일에 전류가 흐르면 외부 자기장이 생성됩니다. "오프" 모드에서 코일의 전류 흐름이 중단되면 자속이 증가하고(변환 이론) 높은 역기전력(Reverse EMF) 전압이 생성됩니다.

이 유도된 역전압 값은 스위칭 전압보다 몇 배 더 클 수 있습니다.

따라서 릴레이 근처에 있는 반도체 부품이 손상될 위험이 있습니다. 예를 들어, 릴레이 코일에 전압을 적용하는 데 사용되는 양극성 또는 전계 효과 트랜지스터입니다.

반도체 제어 요소(바이폴라 및 전계 효과 트랜지스터, 마이크로 회로, 마이크로 컨트롤러)를 보호하는 회로 옵션

트랜지스터나 마이크로 컨트롤러를 포함한 모든 스위칭 반도체 장치의 손상을 방지하는 한 가지 방법은 역방향 바이어스 다이오드를 릴레이 코일 회로에 연결하는 것입니다.

스위치를 끈 직후 코일을 통해 흐르는 전류가 유도 역기전력을 생성하면 이 역전압이 역방향 바이어스 다이오드를 엽니다.

반도체를 통해 축적된 에너지가 소산되어 제어 반도체(트랜지스터, 사이리스터, 마이크로컨트롤러)의 손상을 방지합니다.

코일 회로에 흔히 포함되는 반도체를 다음과 같이 부르기도 합니다.

• 플라이휠 다이오드;
• 바이패스 다이오드;
• 역방향 다이오드.

그러나 요소 간에는 큰 차이가 없습니다. 그들은 모두 하나의 기능을 수행합니다. 역바이어스 다이오드를 사용하는 것 외에도 반도체 부품을 보호하기 위해 다른 장치도 사용됩니다.

RC 댐퍼, MOV(금속 산화물 배리스터), 제너 다이오드의 동일한 체인.

전자기 릴레이 장치의 마킹

장치에 대한 부분 정보를 전달하는 기술 명칭은 일반적으로 전자기 전환 장치의 섀시에 직접 표시됩니다.

이 지정은 약어 및 숫자 집합처럼 보입니다.

각 전기 기계 스위칭 장치에는 전통적으로 라벨이 붙어 있습니다. 특정 매개변수를 나타내는 대략 다음과 같은 기호 및 숫자 세트가 본체 또는 섀시에 적용됩니다.

전기 기계 릴레이의 케이스 마킹 예:

RES32 RF4.500.335-01

이 항목은 RF 여권 4.500.335-01에 따른 설계에 해당하는 저전류 전자기 릴레이, 32 시리즈로 해독됩니다.

그러나 그러한 명칭은 드물다. GOST를 명시적으로 표시하지 않고 축약된 버전이 있는 경우가 더 많습니다.

RES32 335-01

또한 제조일자와 배치 번호는 장치의 섀시(본체)에 표시되어 있습니다. 자세한 정보는 해당 제품의 기술 데이터 시트에 포함되어 있습니다. 각 장치 또는 배치에는 여권이 제공됩니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

이 비디오는 전기 기계 스위칭 전자 장치의 작동 방식을 널리 설명합니다. 디자인의 미묘함, 연결 기능 및 기타 세부 사항이 명확하게 설명되어 있습니다.

전기 기계 릴레이는 오랫동안 전자 부품으로 사용되어 왔습니다. 그러나 이러한 유형의 스위칭 장치는 더 이상 사용되지 않는 것으로 간주될 수 있습니다. 기계 장치는 점점 더 현대적인 장치, 즉 순수 전자 장치로 대체되고 있습니다. 그러한 예 중 하나는 솔리드 스테이트 릴레이.

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