Relè - un dispositivo per accendere e spegnere i circuiti elettrici, uno dei "fegati lunghi" tra gli elementi radio. Nonostante il design relativamente semplice, è altamente efficiente e affidabile. Anche attualmente, su alcuni dispositivi non esiste alternativa. Nonostante l'esistenza di dispositivi a semiconduttore di potenza, i contatti relè sono ancora il modo più semplice per commutare carichi potenti in circuiti a bassa corrente.
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Un circuito elettrico elementare è costituito da una fonte di alimentazione, un interruttore automatico e un carico. Idealmente, tutti e tre gli elementi dovrebbero corrispondere l'uno all'altro 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 della corrente consumata dal carico, non accadrà nulla di male. Inoltre, un tale interruttore durerà molto più a lungo. Quando la corrente che scorre attraverso l'interruttore supera il massimo consentito, iniziano i problemi.
Sono espressi nello scintillio dei contatti, che alla fine influisce sulla durata del loro servizio. Sembrerebbe che sia sufficiente installare un interruttore corrispondente al carico e tutto andrà bene. Lo è, 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 piuttosto grande, ma deve essere controllato, ad esempio, da un telecomando su cui non c'è spazio per un interruttore di grandi dimensioni.
In questo caso, e impostare il relè. La sua inclusione richiede una corrente relativamente piccola. La potenza di carico può essere molto significativa, mentre il relè può essere spostato all'esterno dello stesso pannello di controllo e installato in un luogo in cui le dimensioni non contano.
Dispositivo relè
Va notato immediatamente che esiste un'ampia varietà di dispositivi di controllo della tensione. L'articolo prenderà in considerazione il relè elettromagnetico più comune. È composto dalle seguenti parti:
- bobina elettromagnetica centrale;
- ancoraggio;
- contatti relè commutati;
- primavera di ritorno.
Il relè è realizzato in un contenitore chiuso, talvolta sigillato. Questo protegge il suo meccanismo da polvere e umidità. Per collegare il dispositivo all'esterno dell'alloggiamento, ci sono cavi e avvolgimenti della bobina.
Principio di funzionamento
L'elemento chiave del relè è una bobina elettromagnetica, in questo caso si chiama avvolgimento. Nel design, svolge la funzione di un solenoide. Quando la corrente scorre attraverso la bobina, si verifica un campo magnetico, grazie al quale un'armatura è fissata al nucleo, che è rigidamente collegato al contatto del relè mobile. Quando si sposta, chiude il circuito elettrico. Dopo aver rimosso la tensione dall'avvolgimento, l'armatura sotto l'azione della molla ritorna nella sua posizione originale, aprendo i contatti del relè.
La resistenza della bobina, e quindi il numero di giri, dipende principalmente dalla potenza del carico collegato. In conformità a ciò, crescono anche le dimensioni dell'avvolgimento e del relè. Tuttavia, in ogni caso, la corrente consumata dalla bobina è di 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 uso 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. Pertanto, la dipendenza dell'interruttore sull'alimentazione del dispositivo alimentato viene eliminata.
Cosa sono i contatti
In relazione al relè, questa non è una domanda inattiva, come potrebbe sembrare. Il fatto è che in questo caso non sono solo i contatti meccanici a essere commutati all'interno del dispositivo. Quando le persone parlano di una staffetta, significano tutte le conclusioni sul suo caso. Puoi dividerli in due tipi:
- Contatti di avvolgimento. A volte possono essercene più di due sul relè.
- Switched.
Per evitare confusione, questi pin sono spesso chiamati pin di connessione del relè. A volte il loro numero può raggiungere 10. Tuttavia, a causa della mancanza di standardizzazione, non è sempre chiaro dove collegare quale circuito. La piedinatura dei contatti del relè, che viene quasi sempre applicata al suo corpo, aiuterà a capire. In caso contrario, devi cercare una descrizione. I contatti dell'avvolgimento sono collegati direttamente ai suoi terminali. Sono alimentati con tensione, da cui viene attivato il relè. Possono esserci diversi avvolgimenti e ognuno avrà la propria coppia di contatti. A volte le bobine possono essere interconnesse dai conduttori, se è necessario fornire un determinato algoritmo per il loro funzionamento.
Materiale di contatto commutato
La durata di alcuni relè è di decine di anni. Allo stesso tempo, tutte le sue parti subiscono carichi pesanti, in particolare i contatti. In primo luogo, sperimentano stress meccanici associati al movimento dell'ancora. In secondo luogo, sono influenzati negativamente da grandi correnti di carico. Pertanto, i contatti dei relè devono soddisfare i seguenti requisiti:
- Alta conducibilità. Fornisce una caduta di bassa tensione.
- Buone proprietà anticorrosive.
- Alto punto di fusione
- Piccola erosione. I contatti devono essere resistenti al trasferimento di metallo, il che è inevitabile con chiusura e apertura costanti.
Tutte queste qualità dipendono direttamente dal materiale utilizzato. Considera i principali metalli utilizzati per realizzare il relè:
- Il rame soddisfa pienamente i requisiti proposti, ad eccezione della resistenza alla corrosione. Pertanto, viene spesso utilizzato nei contatti del relè con una custodia sigillata. Inoltre, il rame ha un altro vantaggio: un costo relativamente basso rispetto ad altri metalli. L'unico inconveniente è la tendenza all'ossidazione durante l'uso prolungato. Pertanto, viene utilizzato quando viene fornita una modalità di funzionamento a breve termine, ad esempio, nei contatti dei relè di curva.
- L'argento ha un'eccellente conducibilità e resistenza all'usura. Non provoca scintille durante la commutazione di carichi induttivi. Allo stesso tempo, i contatti in argento non hanno una resistenza all'arco sufficiente e pertanto non possono essere utilizzati per controllare carichi di potenza significativa. Inoltre, hanno un costo abbastanza elevato. Pertanto, i contatti hanno un design combinato: rame con placcatura in argento.
- Il tungsteno ha una grande durata e resistenza 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 di commutazione.
Normalmente aperto
Sono questi contatti che sono stati considerati finora. In posizione neutra, cioè quando non viene fornita alimentazione alla bobina del relè, sono aperti. Dopo aver acceso la tensione, l'armatura viene attratta dal nucleo e i contatti si chiudono. I contatti normalmente aperti sono spesso utilizzati 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 sono scollegati quando appare la tensione sull'avvolgimento. Viene utilizzato nell'implementazione di vari interblocchi e nei circuiti di segnalazione. Un tipico esempio di utilizzo di contatti normalmente chiusi è un regolatore meccanico a relè. Di seguito parleremo brevemente del suo lavoro.
Attraverso contatti normalmente chiusi, la tensione viene fornita all'avvolgimento di campo. Di conseguenza, quando l'ancora viene rilasciata, il generatore genera una corrente elettrica. La batteria si sta ricaricando. Non appena la tensione nella rete di bordo supera il valore impostato, l'armatura viene attratta, i contatti del relè-regolatore vengono rilasciati, l'avvolgimento di campo viene diseccitato. Di conseguenza, la tensione all'uscita del generatore diminuisce.
A proposito, nonostante il fatto che i controllori a relè elettronici siano apparsi a lungo, i proprietari di vecchie auto non hanno fretta di metterli al posto di quelli meccanici. Ciò è dovuto al funzionamento senza problemi di quest'ultimo per molti anni. Questa è la questione dell'affidabilità.
commutazione
In questo caso, il relè ha contatti normalmente chiusi e aperti. E tutti non sono quattro, come può sembrare, ma tre. Il fatto è che uno di questi è comune. In totale, ci sono 5 contatti sulla custodia del relè (due cavi di avvolgimento e tre contatti commutati). Grazie alla sua versatilità, gli elementi radio-tecnici di questo tipo sono maggiormente utilizzati. Pertanto, la maggior parte dei relè moderni ha contatti di commutazione, a volte anche diversi gruppi.
