Jazýčkové relé: princip činnosti spínače, popis, rozsah vypínacího spínače

Jazýčkové spínače a jazýčková relé: zařízení, zařízení, typy, výhody a nevýhody

Nejméně spolehlivým uzlem elektromagnetického relé je kontaktní systém. Významnou nevýhodou je také přítomnost třecích kovových částí, jejichž opotřebení vede ke snížení výkonu relé.

Tyto nedostatky vedly k vytvoření hermetických magneticky ovládaných kontaktů, které se nazývají jazýčkové spínače.

Princip činnosti jazýčkových spínačů

Princip činnosti jazýčkových spínačů je založen na využití interakčních sil vznikajících v magnetickém poli mezi feromagnetickými tělesy. V tomto případě síly způsobují deformaci a posunutí feromagnetických vodičů elektronů.

Magnetický kontakt (jazýčkový spínač) je elektrické zařízení, které mění stav elektrického obvodu jeho mechanickým otevřením nebo uzavřením, když je na jeho prvky aplikováno řídicí magnetické pole, které kombinuje funkce kontaktů, pružin a úseků elektrických a magnetických obvodů.

Jazýčkové spínače

Jazýčkový spínač byl vynalezen v roce 1936 v Bell Telephone Laboratories.

Jazýčkový spínač se skládá ze dvou feromagnetických jazýčků umístěných v utěsněné skleněné trubici. V klidu jsou kontakty rozepnuté a při přiblížení magnetického pole budou vzájemně spojeny.

Feromagnetický materiál jazýčků zesiluje sílu působícího magnetického pole a vytváří tak dva magnety, které se přitahují svými opačnými póly a tvoří vodivé spojení. Po odstranění magnetického pole se jazýčky vrátí do své původní vypnuté polohy.

Řídicí magnetické pole může být generováno permanentním magnetem nebo elektromagnetickou cívkou. Řešení s permanentními magnety se používá například pro detekci dveřních otvorů v bezpečnostních systémech budov nebo jako bezkontaktní senzor přiblížení.

Když je jazýčkový kontakt řízen elektromagnetickým polem cívky, generuje se jazýčkové relé.

Spínací jazýčkový spínač

Spínací jazýčkový kontakt se skládá ze tří jazýčků, z nichž dva jsou vyrobeny z feromagnetického materiálu a jeden z diamagnetického nebo paramagnetického materiálu.

V klidu je jazýček spínače spojen s diamagnetickým jazýčkem, který nezesiluje magnetické pole. Jak se magnetické pole přibližuje, pole ve feromagnetických jazýčkách se zesiluje a následně přepíná. Po přesunutí pole se přepínací karta vrátí do původní polohy.

Využití jazýčkových spínačů v technice. Jazýčkové relé

V současné době je na bázi jazýčkových spínačů vytvořeno velké množství jazýčkových relé, tlačítek, páčkových spínačů, spínačů, rozdělovačů signálů, snímačů, regulátorů, signalizačních zařízení atd.

READ
Výdělky na internetu pro školáky 13 let

V mnoha odvětvích techniky je pro kontrolu polohy pohyblivých částí vhodné použít jazýčkové senzory, počítadla hotových výrobků.

Zařízení nejjednoduššího jazýčkového relé

Jazýčkové relé

Nejjednodušší normálně otevřený jazýčkový spínač se skládá ze dvou kontaktních jader s vysokou magnetickou permeabilitou (permalloy) umístěných v utěsněné skleněné nádobě naplněné buď inertním plynem, nebo čistým dusíkem, nebo kombinací dusíku a vodíku. Tlak uvnitř válce jazýčkového spínače je 0.4? 0.6 * 10 5 Pa.

Inertní prostředí zabraňuje oxidaci kontaktních jader. Skleněná baňka jazýčkového spínače je instalována uvnitř ovládacího vinutí, napájena stejnosměrným proudem.

Při přívodu elektrického proudu do cívky jazýčkového relé vzniká magnetické pole, které prochází kontaktními jádry pracovní mezerou mezi nimi a uzavírá se vzduchem kolem ovládací cívky. V tomto případě vytvořený magnetický tok při průchodu pracovní mezerou vytváří trakční elektromagnetickou sílu, která překoná elasticitu jader kontaktů a spojí je dohromady.

Pro vytvoření minimálního přechodového odporu kontaktů jsou kontaktní plochy jazýčkových spínačů potaženy zlatem, radiem, paladiem nebo (v nejhorším případě) stříbrem.

Když je proud ve vinutí elektromagnetu jazýčkového relé vypnutý, síla zmizí a při působení elastických sil se kontakty otevřou.

V jazýčkových relé nejsou žádné části vystavené tření a kontakty jádra jsou multifunkční, protože současně plní funkci magnetického obvodu, pružiny a proudového vodiče.

Pro zmenšení velikosti magnetizační cívky se zvýší přípustná proudová hustota pomocí tepelně odolného smaltovaného drátu pro vinutí. Všechny díly jsou vyrobeny lisováním a spojovány svařováním nebo pájením. Magnetické stínítka se používají v jazýčkových spínačích ke snížení zóny zapnutého stavu.

Pružiny jazýčkového spínače nemají předpětí, takže jejich kontakty jsou spínány bez rozběhové doby.

Pokud je v jazýčkových spínačích použit permanentní magnet spolu s elektromagnetem, pak jazýčkové spínače přecházejí z neutrální polohy na polarizovanou.

Na rozdíl od elektromagnetických relé obvyklého typu, u kterých je kontaktní tlak závislý na parametrech kontaktních pružin, kontaktní tlak jazýčkových relé závisí na MMF vinutí a zvyšuje se s jeho růstem.

Vzhledem k technologické chybě koeficientu návratnosti mají jazýčková relé velký rozptyl od 0,3 do 0,9. Pro zvýšení spínacího proudu a jmenovitého výkonu mají jazýčková relé další obloukové kontakty. Taková relé se nazývají utěsněné výkonové kontakty nebo hersikony. Průmysl vyrábí hersikony od 6,3 do 180 A. Frekvence inkluzí za hodinu dosahuje 1200.

READ
Kancelářský design v moderním stylu

Pomocí hersikonů se spouštějí asynchronní motory o výkonu až 3 kW.

Jazýčková relé na feritech

Speciální třídou jazýčkových spínačů jsou relé na feritech, která mají vlastnost paměti. V takových relé je pro přepnutí cívky nutné použít proudový impuls opačné polarity, aby se demagnetizovalo feritové jádro. Říká se jim zapečetěné paměťové kontakty nebo gezakony.

Jazýčková relé

Výhody jazýčkových relé

1. Kompletní utěsnění kontaktu jim umožňuje používat jazýčková relé v různých podmínkách vlhkosti, prachu atd.

2. Jednoduchost designu, malá hmotnost a rozměry.

3. Vysoká rychlost, která umožňuje použití jazýčkových relé při vysokých spínacích frekvencích.

4. Vysoká elektrická pevnost kontaktní mezery.

5. Galvanické oddělení spínaných obvodů a řídicích obvodů jazýčkových relé.

6. Rozšířené funkční oblasti použití jazýčkových relé.

7. Spolehlivý provoz v širokém teplotním rozsahu (-60? +120°C).

Nevýhody jazýčkových relé

1. Nízká citlivost ovládání MDS jazýčkových relé.

2. Náchylnost na vnější magnetická pole, která vyžaduje zvláštní opatření k ochraně před vnějšími vlivy.

3. Křehká žárovka jazýčkového relé, citlivá na náraz.

4. Nízký výkon spínaných obvodů pro jazýčkové spínače a jazýčkové spínače.

5. Možnost samovolného rozepnutí jazýčkových kontaktů relé při vysokých proudech.

6. Nepřípustné sepnutí a rozepnutí kontaktů jazýčkového relé při napájení nízkofrekvenčním střídavým napětím.

Jazýčková relé vyráběná tuzemskými výrobci

Za deset let skutečného výpadku domácího reléového průmyslu byl ruský trh naplněn zahraničními jazýčkovými relé (hlavně čínskými, tchajwanskými, německými), jejich použití se stalo zvykem, byla začleněna do starého vývoje a do mála, co se nyní objevuje v automatizačních systémech, měřicích zařízeních atd. .

Jazýčková relé jsou v zásadě konstruována na bázi jazýčkového spínače s uříznutými svorkami umístěnými uvnitř řídicího vinutí, s jazýčkovým spínačem a cívkou přivařenou ke svorkám technologického rámu poměrně složitého obvodu, který po zalisování speciálním plastem a vyříznutí propojek na rámu tvoří skutečné relé (řekněme ve standardním balení DIP). Pro ochranu logického obvodu před přepětím je ovládací vinutí relé posunuto tlumicí diodou.

Věčný problém hledání kompromisu mezi dvěma vzájemně se vylučujícími požadavky na taková relé – vysokým kontaktním tlakem a citlivostí – se zde prakticky neřeší kvůli chybějící vysoké magnetické vodivosti pro koncentraci magnetického toku (vytváření elektromagnetické síly) v mezikontaktní mezeře. reléového jazýčkového spínače, to znamená z důvodu nesplnění základního požadavku na návrhy magnetického systému.

READ
Ruvzdorný beton: vlastnosti, složení, návod

Oříznutí vodičů jazýčkového spínače, které prudce snižuje parametry magnetického systému takových relé, není prakticky kompenzováno zavedením magnetických obrazovek (10–15% zisk proti ztrátě 60–70% citlivosti a tedy i řídicího výkonu ).

OAO Ryazan Plant of Metal-Ceramic Instruments (OAO RZMKP), která vyvinula relé RGK-41 a RGK-48, která tyto nedostatky částečně odstraňují (hlavně díky výběru jazýčkového spínače), nyní zahájila výrobu jednoduchých rámových otevřených -typ jazýčkových relé RGK-49 , RGK-50 a relé dle našeho názoru další generace – RGK-53, které koncentruje hlavní výhody jazýčkových spínačů a odstraňuje nevýhody jejich umístění v relé.

Jazýčková relé RGK-53 řízená logickým mikroobvodem řady TTL byla sepnuta do elektrického obvodu s aktivní zátěží v režimu 6 V – 10 mA bez poruch až 10 milionů spínacích cyklů.

Jazýčkové relé RGK-53 bude nepostradatelné v zařízeních, u kterých jsou důležité především rozměry a hmotnost relé a výkon spotřebovaný ovládáním.

Tato jazýčková relé mají určité výhody oproti svým protějškům vyráběným čínskými a tchajwanskými společnostmi, i když jsou vyráběna na stejných jazýčkových spínačích (například MKA14103 vyráběné RZMKP).

Jediným výrobním a technologickým cyklem “jazýčkový spínač-relé” je možnost rychlého zásahu do technologického procesu výroby samotného jazýčkového spínače jak z hlediska kvality a spolehlivosti, tak pro speciální výběr “reléového” jazýčku. spínače podle informativních parametrů používaných při výrobě jazýčkových spínačů pro speciální účely.

Například při výběru skupin citlivosti pro konkrétní reléový pas (který prakticky neovlivňuje vlastní náklady na konečný produkt), můžete získat významný zisk v rozměrech (výšce) relé.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!

13.1 Účel, princip činnosti a zařízení jazýčkového spínače; fyzikální jevy v elektrickém zařízení

Jmenování jazýčkového spínače. Jazýčkové spínače jsou relé s utěsněnými magneticky ovládanými kontakty. Jsou široce používány v automatizačních obvodech a jsou chráněny jako logické prvky, převodníky neelektrických veličin na elektrické, jako elektromechanické zesilovače signálu mezi polovodičovými zařízeními a výkonovými elektrickými zařízeními.

ПPrincip činnosti a zařízení jazýčkového spínače. Nejjednodušší jazýčkové relé (GR) se zapínacími kontakty je znázorněno na obrázku 4.2.1, а.

READ
Uzavřený topný systém s nuceným oběhovým schématem

Rýže. 38. Nejjednodušší jazýčkové relé se symetrickým zapínacím kontaktem

Kontaktní jádra (CS) 1 a 2 jsou vyrobena z feromagnetického materiálu s vysokou magnetickou permeabilitou (permalloy) a zavařena do zataveného skleněného obalu 3. Balónek je naplněn inertním plynem – čistým dusíkem nebo dusíkem s malým (asi 3 % ) přidání vodíku. Tlak plynu uvnitř válce je (O, 4-5-0, 6) -10 5 Pa. Inertní prostředí zabraňuje oxidaci COP. Balónek je instalován v řídicím vinutí 4. Při přivedení proudu do vinutí vzniká magnetický tok F, který prochází COP 1 a 2 pracovní mezerou 8 mezi nimi a vzduchem se uzavírá kolem vinutí 4. A zjednodušený obrázek magnetického pole je na obrázku 39. Tok F při průchodu pracovní mezerou vytváří trakční elektromagnetickou sílu Re, která překoná elasticitu COP a spojí je dohromady. Pro zlepšení kontaktu jsou dotykové plochy pokryty tenkou vrstvou (2-50 mikronů) zlata, rhodia, stříbra atd.

Rýže. 39. Zjednodušený obrázek magnetického pole jazýčkového spínače ovládaného vinutím s proudem

Při vypnutí vinutí se magnetický tok a elektromagnetická síla sníží a působením elastických sil se CS otevře. V GR tedy nejsou žádné části vystavené tření (připojovací body kotvy v elektromagnetických relé) a COP současně plní funkce magnetického obvodu, proudového vodiče a pružiny.

Vzhledem k tomu, že kontakty v jazýčkovém spínači jsou ovládány magnetickým polem, jazýčkové spínače se nazývají magneticky ovládané kontakty.

Na bázi jazýčkových spínačů lze vytvořit i relé s rozpínacími a spínacími kontakty.

Rýže. 40. Spínání jazýčkových spínačů

V jazýčkovém spínači s přepínacími kontakty (obr. 40, а) pevné CS 1, 3 a pohyblivý 2 jsou umístěny ve válci 4. Když se objeví silné magnetické pole, KS2 je přitahován k KS1 a otevírá se KSZ. Jedno z CS spínacího jazýčkového spínače (například 2) může být kompletně vyrobeno z nemagnetického materiálu (obr. 40,b).

Jazýčkové relé (obr. 40,c) má dva pohyblivé COP 1, 2, dvě pevná KS 5, 6 a dvě ovládací vinutí 7, 8. Při souhláskovém zapnutí vinutí jsou uzavřeny KS 1 a 2. Při opačném zapnutí vinutí se KS1 sepne KS5 a KS2 KS6. Při absenci proudu ve vinutí jsou všechny COP otevřené. GR (obr. 40, d) má spínací kontakt 3 kulového tvaru. Při souhláskovém zahrnutí vinutí 7 a 8 je kontakt 3 přitahován ke KS1 a KS2 a uzavírá je. Po vypnutí vinutí 7 a 8 při zapnutém vinutí 9 a 10 kontakt 3 sepne KS5 a KS6.

READ
Video aplikace dekorativního sádrového kůrovce

Protože Jazýčkové spínače COP plní funkce vratné pružiny, pak mají určité elastické vlastnosti. Elasticita CS určuje možnost jejich vibrací („odskoku“) po nárazu, který operaci doprovází. Trvání takové vibrace dosahuje 0,25 ms s celkovou dobou odezvy 0,5-1,0 ms. Jedním ze způsobů, jak eliminovat vliv vibrací, je použití

Rýže. 41. Rtuťové jazýčkové spínače

Ve spínacím jazýčkovém spínači (obr. 41, a) uvnitř pohyblivého CC je kapilární kanál, kterým rtuť 4 stoupá ze dna válce 5. Rtuť smáčí kontaktní plochy CC1 CC2 nebo CCZ. V okamžiku dopadu kontaktů při provozu dochází k jejich chvění. Díky rtuťovému filmu na kontaktním povrchu KC1 vibrace neporuší obvod. V návrhu na Obr. 41, b mezi KS2 a KSZ a rtutí 5 je feromagnetická izolační kapalina 6. Když vznikne magnetické pole, feromagnetická kapalina 6 se pohybuje dolů, do polohy, ve které bude průtok největší. Rtuť se posune nahoru a sepne kontakty KS2 a KSZ.

Je třeba poznamenat, že kontakt tekutého kovu umožňuje snížit přechodový odpor a výrazně zvýšit spínaný proud. Přítomnost rtuti prodlužuje proces přerušení kontaktů, což prodlužuje dobu vypnutí relé.

Jazýčkový spínač lze ovládat také pomocí permanentního magnetu. Pokud je v blízkosti jazýčkového spínače instalován permanentní magnet, jeho magnetický tok se uzavře přes CS, které jsou v důsledku toho v sepnutém stavu. Použití permanentního magnetu ve spojení s řídicí cívkou umožňuje vytvořit GR s rozpínacím kontaktem.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
postandbeam.cz
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: