Что такое реле?
А реле Это электромагнитный переключатель, который может управляться меньшим током, чтобы включать и выключать гораздо больший ток. Реле состоят из двух изолированных цепей: одной цепи управления, используемой для управления переключателем, и другой цепи, содержащей переключатель. Когда на цепь управления подается напряжение, ток течет через катушку, создавая магнитное поле, которое используется для открытия и закрытия переключателя. [1]. Это магнитное поле создается потоком электронов (тока) через провод. [2] и усиливается, когда поток электронов проходит через катушку [3].
Поскольку реле являются переключателями, они также определяются тем, как они работают, в зависимости от количества полюсов и переключений. Количество полюсов относится к количеству внутренних цепей, а количество ходов относится к количеству включенных положений. Как и переключатели, вы можете приобрести однополюсные однопозиционные реле (SPST). Однополюсный двойной бросок (SPDT) и Двойной шест, двойной бросок (ДПДТ). Выходные соединения реле будут маркированы в зависимости от того, открыты они или закрыты, когда катушка находится под напряжением. Соединение, которое создается, когда катушка не находится под напряжением, называется нормально закрытым (НЗ), а соединение, которое создается, когда катушка находится под напряжением, называется нормально разомкнутым (НО).
Что позволяют мне делать реле?
Реле позволяют управлять большей электрической нагрузкой при цепи с меньшим напряжением. Поскольку реле состоят из двух изолированных цепей, ваши компоненты с более низким напряжением будут защищены от более высоких электрических нагрузок, поскольку две цепи физически изолированы. Это устраняет любые опасения по поводу превышения номинальной мощности компонентов с более низким напряжением по сравнению с компонентами с более высоким напряжением. Это может быть полезно, если вы хотите контролировать очень большую линейный привод или серия исполнительных механизмов с низким напряжением выключатель. Но в отличие от переключателей реле не требуют физического вмешательства со стороны пользователя и позволяют управлять системами с помощью электрического сигнала. Это означает, что вы можете управлять своим линейным приводом с помощью датчика или микроконтроллера, например Ардуино.
Какой тип реле мне нужен для управления линейным приводом?
Вы не можете управлять линейным приводом напрямую с помощью реле, поскольку вам понадобится другой компонент для подачи питания на катушку для управления внутренним переключателем. Но поскольку вход для подачи питания на катушку довольно прост, просто пропустите ток через катушку, в этом разделе больше внимания будет уделено настройке с линейным приводом, и выбор способа подачи питания на катушку останется за вами.
Чтобы иметь возможность выдвигать и втягивать линейный привод с помощью реле, вам необходимо иметь возможность переключать полярность входного напряжения на привод. Это оставит вам выбор между использованием реле DPDT или использованием двух реле SPDT. реле ДПДТ будет состоять из 8 разъемов; 2 для катушки, 4 на входной стороне переключателя и 2 на выходной стороне переключателя. Как и в случае с переключателем DPDT, вам потребуется либо подключить привод к 4 входным разъемам, перевернув положительный и отрицательный выводы, либо подключиться к 2 выходным разъемам и подключить источник питания к 4 входным разъемам, перевернув положительный и отрицательный выводы. отрицательные отведения, как показано выше. Поскольку вы используете только одно реле, вам понадобится только один входной сигнал для управления реле. Когда на катушку подается напряжение, привод выдвигается, а когда на катушку не подается питание, привод втягивается. Это означает, что положения выключения нет, и вам потребуется линейный привод с внутренними концевыми выключателями для выключения привода, когда он достигнет своих пределов. При такой конфигурации вам необходимо убедиться, что ваше исходное положение, полностью выдвинутое или полностью втянутое, связано с вашими нормально замкнутыми соединениями на реле, поскольку это гарантирует, что ваша система не сдвинется неожиданно, если система управления выйдет из строя и обесточится. катушка. Если у вас есть линейный привод с внутренними концевыми выключателями и вам требуется только, чтобы привод был либо полностью выдвинут, либо полностью втянут, эта установка может подойти для вашего приложения, но если нет, вам придется использовать другую конфигурацию.
Если вам нужно, чтобы линейный привод останавливался между полностью выдвинутым и полностью втянутым положениями, вам нужно будет использовать два положения: однополюсное реле конфигурация. В этой конфигурации два реле используются для изменения полярности напряжения на линейном приводе, а также для отключения питания привода. Вам нужно будет соединить нормально замкнутые соединения обоих реле с землей вашего источника питания, поскольку это гарантирует, что ваш привод не будет двигаться, если ваша система управления выйдет из строя и обесточит катушки. Чтобы управлять приводом с помощью этой настройки, вам необходимо подать питание на одно реле, чтобы выдвинуть привод, а другое реле — чтобы втянуть его, как показано ниже. Вам необходимо убедиться, что на обе катушки не подается напряжение одновременно. Вы можете использовать аналогичную настройку с четырьмя реле SPST, имеющими два реле для заземления и два реле для подключения питания, но на самом деле нет никакой причины использовать эту настройку вместо конфигурации реле с двумя SPDT, особенно если вы получаете релейный модуль.
Наконец, прежде чем купить реле по вашему выбору, вам необходимо убедиться, что его характеристики соответствуют потребностям вашей конструкции. Реле имеют характеристики, аналогичные переключателям, но имеют номинальную мощность как для катушки, так и для стороны переключателя реле. Как правило, вы увидите номинальную мощность переключателя, выраженную в силе тока и напряжении переменного или постоянного тока, например: 16 А, 250 В переменного тока, а для катушки оно может быть указано как просто напряжение, как обычно и должно быть. Пропускаю большой ток через катушку. Как и в случае с переключателями, они задаются как максимальное напряжение и ток, которые может выдержать реле, и должны быть выше, чем напряжения и токи вашего приложения.
Ограничения
Управление линейным приводом с помощью реле имеет те же ограничения, что и управление линейным приводом с помощью переключателя. Во-первых, если вы хотите управлять двумя приводами по отдельности, вам потребуется использовать для этого больше реле. Вы также не сможете регулировать скорость линейного привода; вы будете контролировать только направление движения вашего привода. И, наконец, вы не сможете использовать обратную связь от вашего привода, которую можно было бы использовать для более точного позиционирования привода.
Несмотря на некоторые общие ограничения, реле имеют два основных преимущества перед механическими переключателями. Во-первых, это возможность управлять ими с помощью электрических входов, что позволяет управлять приводами с помощью микроконтроллеров или датчиков. А во-вторых, реле изолируют более тяжелую электрическую нагрузку от компонентов с более низким напряжением, что защищает их. Хотя реле требуют более сложной схемы для управления линейным приводом по сравнению с переключателями; преимущества, которые они предоставляют, позволяют вам реализовать больше автоматизации в вашей конструкции и управлять более крупными электрическими нагрузками.
- Вудфорд, К. (июнь 2019 г.). Реле.Получено с: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html.
- Кранц, Д. (2020). Как работает реле? Получено с: https://www.douglaskrantz.com/ElecHowDoesARelayWork.html.
- Учебники по электронике (2020).ЭлектромагнетизмПолучено с: https://www.electronics-tutorials.ws/electromagnetism/electromagnetism.html.
