Wie steuert man einen Linearantrieb mit einem Relais?

Was ist ein Relais?

A Relais ist ein elektromagnetischer Schalter, der von einem kleineren Strom betrieben werden kann, um einen viel größeren Strom ein- und auszuschalten. Relais bestehen aus zwei isolierten Schaltkreisen, einem Steuerkreis, der zum Steuerungsschalter und der anderen Schaltung verwendet wird, die den Schalter enthält. Wenn der Steuerkreis energetisiert ist, fließt der Strom durch eine Spule, die ein Magnetfeld verursacht, das zum Öffnen und Schließen des Schalters verwendet wird [1]. Dieses Magnetfeld wird durch den Elektronenfluss (Strom) durch einen Draht erzeugt [2] und wird verstärkt, wenn der Elektronenfluss durch eine Spule fließt [3].

Da Relais Schalter sind, werden auch sie dadurch definiert, wie sie basierend auf der Anzahl der Pole und Wirkungen, die sie hat. Die Anzahl der Polen bezieht sich auf die Anzahl der internen Schaltungen und die Anzahl der Würfe auf die Anzahl der Positionen. Wie Schalter können Sie Relais erhalten, die Single -Pol -Single -Wurf (SPST) sind. Einst Pole Double Throw (SPDT) und Doppelpolder -Doppelwurf (DPDT). Die Ausgangsverbindungen der Relais werden basierend darauf markiert, ob sie offen oder geschlossen sind, wenn die Spule mit Energie versorgt wird. Die Verbindung, die hergestellt wird, wenn die Spule nicht mit Energie versorgt wird, wird normalerweise (NC) bezeichnet, und die Verbindung, die hergestellt wird, wenn die Spule mit Energie versorgt wird, wird normalerweise offen (NO).

Was erlauben mir Relais?

Mit Relais können Sie eine größere elektrische Last mit einem niedrigeren Spannungskreis steuern. Da Relais aus zwei isolierten Schaltkreisen bestehen, werden Ihre unteren Spannungskomponenten vor den höheren elektrischen Lasten geschützt, da die beiden Schaltungen physikalisch isoliert werden. Dadurch werden Bedenken hinsichtlich der Überschreitung der Leistungsbewertungen Ihrer unteren Spannungskomponenten aus den höheren Spannungskomponenten entfernt. Dies kann nützlich sein, wenn Sie einen sehr großen steuern möchten Linearantrieb oder eine Reihe von Aktuatoren mit einer niedrigen Spannung schalten. Im Gegensatz zu Schalter erfordern Relais jedoch keine physischen Eingaben von einem Benutzer und ermöglichen es Ihnen, Systeme mit einem elektrischen Signal zu steuern. Dies bedeutet Arduino.

Welche Art von Relais brauche ich, um einen linearen Aktuator zu steuern?

Sie können einen linearen Aktuator nicht direkt mit einem Relais steuern, da Sie eine andere Komponente benötigen, um die Spule für die Steuerung des internen Schalters zu steuern. Da der Eingang zur Energieversorgung die Spule ziemlich einfach ist, fährt dieser Abschnitt mit einem linearen Aktuator mehr auf das Setup und lässt die Auswahl darüber, wie Sie die Spule an Sie starten möchten, mehr auf das Setup.

Um einen linearen Aktuator mit einem Relais auszudehnen und zurückzuziehen, müssen Sie in der Lage sein, die Polarität der Eingangsspannung auf den Aktuator zu wechseln. Dadurch werden Sie die Wahl zwischen der Verwendung eines DPDT -Relais oder zwei SPDT -Relais überlassen. Der DPDT -Relais wird aus 8 Anschlüssen bestehen; 2 Für die Spule, 4 für die Eingangsseite des Schalters und 2 auf der Ausgangsseite des Schalters. Wie bei einem DPDT -Schalter möchten Sie den Aktuator entweder an die 4 Eingangsanschlüsse anschließen, die positiven und negativen Leitungen umdrehen oder an die 2 Ausgangsanschlüsse herstellen und die Stromversorgung an die 4 Eingangsanschlüsse anschließen, das Positive und die Positiven umdrehen und die Netzteil angeschlossen haben Negative Leitungen, wie oben gesehen. Da Sie nur ein Relais verwenden, benötigen Sie nur ein Eingangssignal, um das Relais zu steuern. Wenn die Spule mit Energie versorgt wird, wird sich der Stellantrieb ausdehnt, und wenn die Spule nicht mit Energie versorgt wird, wird der Stellantrieb zurückgezogen. Dies bedeutet, dass es keine Position gibt, und Sie müssen einen linearen Aktuator mit internen Grenzschaltern haben, um den Aktuator auszuschalten, wenn er seine Grenzen erreicht. Mit dieser Konfiguration möchten Sie sicherstellen Die Spule. Wenn Sie über einen linearen Aktuator mit internen Grenzschaltern verfügen und dass der Aktuator nur vollständig erweitert oder vollständig zurückgezogen wird, ist dieses Setup möglicherweise für Ihre Anwendung geeignet. Wenn nicht, müssen Sie eine andere Konfiguration verwenden.

Wenn Sie Ihren linearen Aktuator zwischen den vollständig erweiterten und vollständig zurückgezogenen Positionen anhalten müssen, müssen Sie die beiden verwenden SPDT -Relais Aufbau. In dieser Konfiguration werden die beiden Relais verwendet, um die Polarität der Spannung auf den linearen Aktuator umzudrehen und die Leistung dem Aktuator zu trennen. Sie möchten die NC-Verbindungen beider Relais mit Ihrem Stromversorgung anschließen, da sich Ihr Aktuator nicht bewegt, wenn sich Ihr Steuerungssystem ausfällt, und die Spulen verstärkt. Um den Aktuator mit diesem Setup zu kontrollieren, müssen Sie ein Relais mit Energie versorgen, um den Aktuator und das andere Relais aufzurufen, wie unten zu sehen. Sie müssen sicherstellen, dass beide Spulen nicht gleichzeitig mit Energie versorgt werden. Sie können ein ähnliches Setup mit vier SPST -Relais verwenden, zwei Relais für die Bodenverbindung und zwei Relais für die Stromverbindung. Es gibt jedoch keinen Grund, dieses Setup über die beiden SPDT -Relay -Konfiguration zu verwenden, insbesondere wenn Sie eine erhalten Relaismodul.

Bevor Sie das Staffel Ihrer Wahl kaufen, müssen Sie schließlich sicherstellen, dass die Angaben den Anforderungen Ihres Designs entsprechen. Relais haben ähnliche Spezifikationen wie Schalter, aber für die Spule und die Schalterseite des Relais werden jedoch eine Leistungsbewertung. Im Allgemeinen sehen Sie die Leistungsbewertung des Schalters als Stromstärke und Spannung in AC oder DC, als Beispiel: 16a 250 V AC, und während für die Spule, kann sie nur als Spannung angegeben werden, wie Sie normalerweise nicht sollten Ich treibe keinen großen Strom durch die Spule. Wie bei Schalter werden diese als Max -Spannung und Strom angegeben, das das Relais verarbeiten kann und sollte höher sein als Ihre Spannungen und Ströme Ihrer Anwendung.

Einschränkungen

Die Kontrolle eines linearen Aktuators mit einem Relais hat ähnliche Einschränkungen bei der Steuerung eines linearen Aktuators mit einem Schalter. Wenn Sie zwei Aktuatoren getrennt kontrollieren möchten, müssen Sie zunächst mehr Relais nutzen. Sie können auch die Geschwindigkeit Ihres linearen Aktuators nicht einstellen. Sie haben nur die Kontrolle über die Richtung, in die Ihr Aktuator bewegt wird. Und schließlich können Sie kein Feedback von Ihrem Aktuator verwenden, der für eine genauere Positionierung des Aktuators verwendet werden kann.

Während sie einige Einschränkungen haben, haben Relais gegenüber mechanischen Schalter zwei Hauptvorteile. Die erste ist die Fähigkeit, sie mit elektrischen Eingängen zu steuern, mit denen Sie Ihre Aktuatoren mit Mikrocontrollern oder Sensoren steuern können. Und zweitens isolieren Relais die schwerere elektrische Belastung aus Ihren unteren Spannungskomponenten, die sie schützt. Relais erfordern jedoch eine komplexere Schaltung, um Ihren linearen Aktuator im Vergleich zu Schaltern zu steuern. Mit den Vorteilen, die sie bieten, können Sie mehr Automatisierung in Ihr Design implementieren und größere elektrische Belastungen steuern.

1. Woodford, C. (2019, Juni). Staffeln.Abgerufen von: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html
2. Krantz, D. (2020). Wie funktioniert ein Staffel? Abgerufen von: https://www.douglaskrantz.com/elechowdoesarelaywork.html
3. Elektronik -Tutorials (2020).ElektromagnetismusAbgerufen von: https://www.electronics-tutorials.ws/electromagnetism/electromagnetism.html