| Основы работы с реле 1-3 | OMRON

Параметры электрического реле

Номинальные параметры реле включают номиналы катушек и номинальные токи контактов.

1. Спецификация катушки

При фактическом использовании убедитесь, что не превышают номинал катушки; это может привести не только к потере производительности, но и к сгоранию катушки из-за перенапряжения и т. д. Обязательно тщательно выбирайте спецификацию катушки переменного тока, проверив соответствующий источник питания каждого реле (номинальное напряжение, номинальная частота).

Некоторые типы реле не могут работать при определенном номинальном напряжении и номинальной частоте.
Использование в таких условиях может вызвать ненормальный нагрев и неисправность.
В следующей таблице показаны характеристики катушки переменного тока.

Пример: 100 В переменного тока

* Примечание: , что указанные здесь рейтинговые названия официально не определены Японскими промышленными стандартами (JIS) или подобными.

2. Контактная информация

Номинальные параметры контактов являются стандартными значениями для гарантированной работы реле и обычно указывают номинальный ток контактов реле.
Номинальные параметры зависят от применяемого напряжения и типов электрических нагрузок. Другими словами, номинал включает в себя спецификацию максимального напряжения, приложенного к контактам реле, и максимального тока, который может быть пропущен для управления электрической нагрузкой.

• Параметры контактов обычно указываются в соответствии с резистивными нагрузками.
  Убедитесь, что вы выбрали правильный тип реле, применимый к управляемой вами электрической нагрузке и отвечающий вашим требованиям к долговечности.

Пусковой ток электрического реле

Пусковой ток — это большой ток, который протекает мгновенно при первом включении питания и подается в электрическую цепь для управления нагрузкой, превышая значение тока в установившемся режиме.
Это происходит с электрическими нагрузками, такими как электродвигатели и лампы накаливания.

1. Пусковой ток

• Резистивная нагрузка

  Сразу после включения питания ток остается на постоянном уровне.

• Ламповая нагрузка

  Пусковой ток, примерно в 10 раз превышающий ток установившегося состояния, протекает сразу после включения питания, а затем возвращается к своему постоянному уровню.

2. Пусковой ток и номинальные значения

Рейтинг TV — это один из представительных рейтингов, утвержденных правилами UL и CSA для оценки способности выдерживать пусковой ток.Рейтинг показывает уровень способности реле переключать нагрузку, включая пусковой ток.

Например, реле для блоков питания телевизоров должны получить рейтинг ТВ.
T Испытание на переключение (испытание на долговечность) этих реле проводится с использованием вольфрамовой лампы в качестве нагрузки и должно выдержать в общей сложности 25000 раз испытание на долговечность.

Цепи постоянного тока

Дуга — это электрическая искра, возникающая между контактами, когда реле замыкает электрическую цепь.
По мере увеличения амплитуды напряжения и тока возникает дуга. Когда переключатель замыкается медленно, для образования дуги требуется больше времени. Это может привести к быстрому износу контактов.

Коммутационные цепи постоянного тока

При переменном токе (AC), который постоянно меняет направление потока, дуга гаснет каждый раз при возникновении перенапряжения.
С другой стороны, непрямой ток (постоянный ток) течет только в одном направлении, что позволяет формировать дугу дольше, что приводит к более быстрому износу контактов и снижению долговечности.

Также возникает переходное явление контакта, которое может вызвать неровности в точках контакта, что может вызвать неисправности, которые невозможно разделить, потому что они защемлены.

• Контакты, соединенные последовательно, увеличивают контактный зазор на равную длину, что позволяет эффективно контролировать дугу.

Приложение минимальной нагрузки электрических реле

Реле может столкнуться с проблемой увеличения контактного сопротивления при переключении приложений с минимальной нагрузкой.При повышении контактного сопротивления контакты обычно восстанавливаются при последующей операции. Контактное сопротивление также может увеличиваться из-за образования пленки.

Определение того, предсказывает ли измеренное значение контактного сопротивления отказ реле, должно зависеть от того, вызывает ли оно проблему в цепи или нет.
По этой причине в качестве стандартной интенсивности отказов контактного сопротивления реле указаны только значения по умолчанию. Интенсивность отказов (*) выражается как уровень P (эталонное значение) как один показатель минимальных применимых нагрузок.

* Примечания: Частота отказов

Процент отказов в единицу времени (или количество операций) во время непрерывного переключения реле при индивидуально заданных типах испытаний и нагрузках.

Скорость может меняться в зависимости от частоты переключения, условий окружающей среды и ожидаемого уровня надежности. Следовательно, пользователи должны проверить реле в реальных условиях эксплуатации, чтобы убедиться в его применимости.

В этом каталоге частота отказов указывается как уровень P (эталонное значение).Это выражает уровень отказа на уровне надежности 60% (λ 60) (JIS C5003).

Использование реле с минимальной нагрузкой

При выборе подходящего реле для переключения приложения с минимальной нагрузкой обязательно учитывайте тип нагрузки, которую вы переключаете, а также требуемый материал контактов и расположение контактов.

Надежность контакта при управлении минутными нагрузками во многом зависит от материала контакта и расположения контактов.
Например, сдвоенные точки контакта более надежны, чем одиночные точки контакта, для приложений с минимальной нагрузкой просто по той причине, что резервирование при параллельной работе сдвоенного контакта обеспечивает большую надежность, чем при использовании одиночного контакта.

Долговечность и срок службы электрического реле

Долговечность (срок службы) реле — это количество раз, которое реле может переключаться до тех пор, пока оно не перестанет соответствовать указанным значениям с точки зрения рабочих характеристик и рабочих характеристик.
Долговечность реле делится на две категории: механическая прочность (срок службы реле) и электрическая прочность (срок службы реле).

Механическая износостойкость (срок службы реле)

Здесь показано, сколько циклов реле может проработать при указанной частоте коммутации без нагрузки на контакты.

Электрическая износостойкость (срок службы реле)

Здесь показано, сколько циклов может проработать реле при указанной частоте коммутации с номинальной нагрузкой, приложенной к контактам.

Коммутационная способность

Пользователи должны проверить максимальную коммутационную способность каждого реле, используя графики, чтобы найти реле, подходящее для их приложений.
Кривая максимальной коммутационной способности и долговечности может использоваться в качестве руководства при выборе реле.
Обратите внимание, что полученные здесь значения являются ориентировочными; реле необходимо протестировать в условиях реальной нагрузки.
Ниже показано, как читать графики максимальной коммутационной способности и кривой долговечности.

Например, если контактное напряжение (V1) уже определено, максимальный контактный ток (I1) может быть получен из точки пересечения на характеристической кривой.
И наоборот, если максимальный контактный ток I1 уже определен, может быть получено контактное напряжение (V1).
Затем полученное значение I1 используется для получения количества рабочих циклов из кривой долговечности.

Пример на этих графиках:
Если контактное напряжение 40 В,
Контактный ток переключения до 2 А …… * 1
Количество рабочих циклов при максимальном контактном токе 2 А составляет прибл.340 000 раз …… * 2

• Срок службы реле сильно зависит от типа нагрузки, условий переключения и условий окружающей среды; Работа реле должна быть проверена и оценена в реальных условиях.

Анализ отказов электрических реле

Пользователи могут столкнуться с определенными проблемами, связанными с реле при эксплуатации своего оборудования.
В таких случаях причину необходимо идентифицировать с помощью метода FTA (анализа дефектных трещин).
В следующей таблице перечислены конкретные виды отказов и возможные причины.

Проблемы, видимые снаружи реле

События отказа	Контрольный список	Возможные причины
Реле не работает	1. Напряжение может быть неправильно подано на релейный вход	Перегорел предохранитель или сработал автоматический выключатель Неправильная проводка, возможна утечка Ослабленные клеммные винтовые соединения
	2.Спецификация реле может быть неправильно выбрана для используемого с ним входного напряжения.	К реле было приложено переменное напряжение 200 В с номинальным напряжением 100 В переменного тока.
	3. Возможны падения входного напряжения.	Недостаточная мощность источника питания Большая дистанция подключения
	4. Реле может быть повреждено.	Обрыв катушки реле Повреждение в результате падения или механического удара
	5.Выходная цепь может работать неправильно.	Проверить источник питания на выходной стороне Сбой нагрузки Неправильная проводка Ошибка подключения
	6. Контакты реле могут работать неправильно.	Плохое выравнивание контактов Изношенные контакты (до конца срока службы реле) Механическая неисправность
Нет признаков восстановления реле	1.Напряжение на реле может вообще не подаваться.	Утечка тока из цепи защиты (поглотитель перенапряжения) Напряжение, подаваемое через байпасную цепь Использование полупроводниковой цепи управления, сохраняющей остаточное напряжение
	2. Ненормальное состояние реле	Контактная сварка Износ изоляции Механическая неисправность Индуцированное напряжение (большая длина проводки)
Ошибка работы реле. Световой индикатор не работает должным образом.	1. Напряжение на входной клемме реле могло превысить номинальное напряжение.	Индуцированное напряжение (большая длина проводки) Цепь байпаса от индуктивного напряжения (реле с фиксацией не удерживает.)
	2. Реле могло подвергаться чрезмерной вибрации или ударам.	Плохие условия эксплуатации
Перегорание	1.Возможное выгорание катушки	Катушка реле не подходит для применения Напряжение превысило номинальный диапазон напряжений Неправильная работа электромагнита с характеристиками переменного тока (недостаточное соединение якоря)
	2. Возможное выгорание контактов	Ток, превышающий номинал контакта Пусковой ток превышает допустимую Ток короткого замыкания Плохое соединение с внешними компонентами (ненормальное тепловыделение из-за нарушения соединения, например, с розетками)

Проблемы, видимые изнутри реле

Проблема с потреблением тока реле и как увеличить ток в цепи постоянного тока?

Энди содержит много полезной информации, но окончательная схема требует некоторого дополнительного размышления, прежде чем вы сможете использовать ее напрямую. То же самое с примером схемы Питера, которая требует слишком большого базового привода с учетом того, что кажется ограничениями ваших выводов ввода / вывода.

Вы упомянули, что ваши выходы составляют \ $ 5V \ $ и соответствуют требованиям \ $ 800 \ mu A \ $.(На самом деле, немного.) Я думаю, вам действительно нужен NPN BJT для поддержки текущих требований реле, а также для защиты вашего вывода ввода / вывода от обратной ЭДС.

РЕДАКТИРОВАТЬ: (Или используйте NMOSFET, как предлагает Алекс. В целом, я предпочитаю BJT. Они стоят мне почти ноль, менее полцента каждый, или примерно в 20 раз меньше, чем самый дешевый NFET, который я получаю. И у них есть более общие но они используют больше резисторов.)

Малосигнальный NPN BJT, как и PN2222A, отлично справляется с требуемым током коллектора.Но он должен быть прочно пропитан. Вероятно, вам удастся обойтись с текущим усилением (\ $ \ beta \ $) 30 (хотя вы увидите, что большинство людей захотят предположить меньшее, возможно, 10 или 20.) Только с \ $ 800 \ mu A \ $ для работы, это означает, что вы можете получить только около \ $ 24mA \ $ с любыми гарантиями. Поскольку вам нужно больше, я не думаю, что тот широкий подход, который дал вам Энди, сработает, как вы хотите, безопасно или хорошо.

Предположим, вы все же хотите попробовать. PN2222A имеет приблизительное значение \ $ \ beta = 200 \ $, и стоит поэкспериментировать, чтобы увидеть, может ли случиться что-нибудь полезное.В этом случае схема может выглядеть так:

Для его активации здесь необходим вывод «1».

Чтобы вычислить безопасное значение для вашего вывода ввода / вывода, я бы рекомендовал \ $ R> \ frac {5V — 1V} {800 \ mu A} \ $. Это больше, чем \ $ 5k \ Omega \ $. Так что используйте \ $ 6.8k \ Omega \ $. Это дает около \ $ 590 \ mu A \ $ и едва ли может сделать что-то полезное. Возможно нет. И вы должны следить за температурой вашего NPN BJT, когда пытаетесь это сделать. Если становится очень жарко, знайте, что это все-таки не лучшая идея.

Если вам нужно что-то получше / безопаснее, попробуйте:

В этом случае \ $ Q_1 \ $ извлекает, возможно, только \ $ 400 \ mu A \ $, который безопасно извлекается из ваших контактов ввода / вывода. Но когда он активен, коллектор \ $ Q_1 \ $ опускается немного меньше, чем \ $ 4mA \ $, что составляет \ $ \ beta = 10 \ $ (обычно используемое «насыщенное» значение.) Это вызывает пару резисторов, \ $ R_2 \ $ и \ $ R_3 \ $, чтобы сформировать делитель, у которого напряжение Тевенина составляет около \ $ 2,5 В \ $, а сопротивление Тевенина составляет около \ $ 340 \ Omega \ $. Это дает целых 4 доллара.7 мА \ $ к основанию \ $ Q_2 \ $, чего более чем достаточно, чтобы добраться туда, где вам нужно быть для реле.

Выбор подходящего реле силы тока

Номинальные характеристики и ограничения реле

Вольт x Ампер = Ватты — никогда не превышайте ватт!

Пример расчетов

Вольт переменного тока x Ампер переменного тока = Переменный ток Ватт	Вольт постоянного тока x Амперы постоянного тока = Ватты постоянного тока
Пример: реле на 5 А рассчитано на 250 В переменного тока. 5 x 250 = 1250 Вт переменного тока	Пример: реле на 5 А рассчитано на 24 В постоянного тока. 5 x 24 = 120 Вт постоянного тока
Если вы переключаете устройства переменного тока, убедитесь, что мощность переменного тока переключаемого устройства НЕ превышает 1250 при использовании реле 5A.	Если вы переключаете постоянный ток Устройства, убедитесь, что мощность постоянного тока коммутируемого устройства НЕ Превышение 120 при использовании реле 5А.

Резистивные и индуктивные нагрузки

Загрузки при запуске и работе

Конденсаторы подавления индукции

The Relay — электромеханический усилитель

Реле, электромеханический усилитель

Реле можно сравнить с вакуумной лампой и усилитель на твердотельном транзисторе, потому что оба могут использовать небольшое напряжение и ток в одном цепь для управления большим напряжением и током в другой цепи. Тем не мение, в отличие от ламп и транзисторов, реле не может производить переменный выходной сигнал; Может только включение и выключение аналогично логической схеме в компьютере.Но реле имеет то преимущество, что можно полностью изолировать входную цепь от ее выход.

Ниже чертеж однополюсного реле двойного действия (SPDT). Один контакт позвонил Общий контакт переключает между нормально замкнутым контактом и нормально замкнутым контактом. Открытый контакт. Общий контакт прикреплен к якорю, который представляет собой полоску металл, который шарнирно закреплен на одном конце и имеет электрические контакты, обычно изготовленные из серебро, на другом конце.Пружина подтягивает якорь вверх, так что его контакт соединяется к нормально замкнутому контакту. Электромагнит под якорем притягивает якорь, когда он находится под напряжением, и тянет его вниз, так что его контакт отсоединяется от нормально замкнутый контакт и вместо этого подключается к нормально разомкнутому контакту.

Электромагнит выполнен в виде катушки из тонкая эмалированная медная проволока, намотанная на пластиковую бобину с железным сердечником. центр. Магнитное поле создается в железном сердечнике, когда ток течет через катушка. Количество витков в катушке и размер провода определяют напряжение, которое должно быть приложено к нему. Реле доступны для работы при почти любое напряжение, но наиболее распространенными являются 5, 6, 9, 12, 24 и 48 вольт постоянного тока. В Ток катушки также зависит от количества витков и сечения провода и обычно составляет от 30 до 200 миллиамперы.

Нет связи между катушкой и какими-либо контактами.Контакты полностью электрически изолированы от цепи питания катушки.

В устройство, использующее реле, в котором контакты реле выведены на клемму блока или другого оконечного устройства, контакты могут использоваться для переключения любого типа постоянного тока или Нагрузка переменного тока что находится в пределах номинального напряжения и тока контактов. Обычно это отмечен на реле.

А реле не обеспечивает питание нагрузки, оно просто переключает питание от источника питания, включается и выключается, подобно тому, как настенный выключатель включает и выключает лампу, но не сам обеспечивает мощность, которая зажигает лампу.

Фотография одиночного полюса, Реле двойного действия (SPDT) со снятым пластиковым корпусом. Катушка обмотка тонкой эмалированной медной проволоки, обернутой вокруг железного сердечника. В этом реле вместо катушки используется плоская пружина из фосфористой бронзы. весна. Плоская пружина также заменяет шарнир, используемый в некоторых реле. Серебристый общий контакт виден выходящим из якоря и упираясь в нормально замкнутый контакт над ним.

Perfect Switch, LLC »Информация о реле (начать здесь)

Твердотельные реле POWER-GATE созданы на основе нашей запатентованной технологии массивных полевых МОП-транзисторов. MOSFET-транзисторы имеют встроенный корпусный диод, и в зависимости от направления тока в приложении предлагаются две основные конфигурации реле POWER-GATE: однонаправленное и двунаправленное. Все реле могут управляться вручную, управляться автономно или сочетать как ручные, так и автоматические функции.Следующие программируемые функции доступны для настройки конкретного приложения:

• До четырех (4) уровней отключения при пониженном напряжении (вольт), задержки при пониженном напряжении (время), сброса при пониженном напряжении (вольт), задержки сброса при пониженном напряжении (время)
• До четыре (4) уровня отключения по перенапряжению (вольт), задержки по перенапряжению (время), сброса по перенапряжению (вольт), задержки сброса по перенапряжению (время)
• Отключение автоматического выключателя (амперы), Задержка отключения автоматического выключателя (время)
• Спящий режим

Однонаправленные реле предназначены для размещения между источником и нагрузкой. Некоторыми примерами могут быть реле, расположенные между батареей и двигателем или между батареей и инвертором. Ток будет течь только в одном направлении от батареи к нагрузке, которую она питает.

Однонаправленными реле можно управлять вручную, они срабатывают, когда пользователь подает системное напряжение на триггерный вход устройства (или, при необходимости, срабатывает по низкому уровню). При срабатывании триггера реле замыкается (проводит ток), а при снятии триггера реле размыкается (перестает проводить ток).Они также могут быть настроены для автономной работы, когда встроенный микроконтроллер решает, когда проводить ток или нет, в зависимости от напряжения системы, времени или сигналов тока. Благодаря такой гибкости, встроенной в каждое реле, устройства могут быть сконфигурированы для работы как:

• Низковольтные разъединители (LVD) . Размещенное между батареей и нагрузкой, устройство позволит батарее питать аксессуары, подключенные к выходу реле. Если напряжение батареи упадет ниже определенного порогового значения низкого напряжения, реле откроется и останется открытым до тех пор, пока напряжение не станет выше определенного значения напряжения включения.Например, реле можно использовать для питания нескольких сотен ампер аксессуаров, подключенных к релейному выходу. В системе с напряжением 12 В, если напряжение упадет до 12,3 В в течение хотя бы одной минуты, устройство определит это как стабильное состояние низкого напряжения и разомкнет реле. Реле будет оставаться разомкнутым до тех пор, пока напряжение в системе не станет равным 13,0 вольт, что указывает на наличие источника заряда. При обнаружении 13,0 вольт реле замыкается, восстанавливая соединение между аксессуарами и аккумулятором.Низковольтные разъединители широко используются на морских судах и флотах и ​​часто называются реле низкого напряжения или реле, чувствительные к напряжению. POWER-GATE — это гораздо больше, чем просто устройство отключения низкого напряжения, поскольку оно может обеспечивать отключение как низкого, так и высокого напряжения, минимального и максимального тока, справляться с пусковым током и обеспечивать защиту от короткого замыкания — все в компактном и сверхэффективном исполнении. модуль.
• Программируемые автономные реле Реле, размещенное между батареей и нагрузкой, может быть запрограммировано на заводе для реагирования на пониженное напряжение, повышенное напряжение, пониженный ток, сверхток или для обеспечения логической обратной связи с системой пользователя.Если вы настроены как программируемое автономное реле, сообщите нам, что вам нужно, и мы запрограммируем устройство в соответствии с вашим приложением.
• Автоматические выключатели . Размещенное между источником и нагрузкой, устройство может быть запрограммировано так, чтобы различать типичные условия броска тока и состояние перегрузки по току или короткого замыкания, которое заставляет реле размыкать проводимость прекращающегося тока между источником и нагрузкой. После открытия он обычно запрограммирован на то, чтобы оставаться в открытом положении до тех пор, пока не поступит сигнал сброса.Думайте об этом как об очень умном, очень гибком и очень быстром автоматическом выключателе.
• Стандартные реле. Размещается между источником и нагрузкой. Подобно обычным реле, где пользователь подает системное напряжение на триггерный вход устройства, реле замыкается и проводит ток. Удаление триггера открывает реле, поэтому оно перестает проводить ток. Мы предлагаем активный высокий триггер, активный низкий триггер и практически любую конфигурацию в соответствии с потребностями вашего приложения.
• Двунаправленные реле предназначены для двунаправленного протекания тока и предназначены для размещения между двумя источниками напряжения.Некоторыми примерами могут быть реле, помещенное между двумя батареями, где ток может течь от батареи A к батарее B и наоборот, или между батареей и инвертором / зарядным устройством, когда ток будет течь от батареи к инвертору во время преобразования постоянного тока в Переменного тока, но реле также должно пропускать зарядный ток от инвертора к батарее, когда инвертор / зарядное устройство активно заряжает батарею. Конфигурация полевых МОП-транзисторов, расположенных спина к спине, позволяет току течь в двух направлениях.

Настройки реле среднего напряжения: коррекция коэффициента мощности

Каково назначение реле?

Энергосистемы, работающие при среднем напряжении от 4160 В до 23 кВ, защищены автоматическими выключателями, управляемыми реле.Основное назначение реле — защита устройств энергосистемы. Устройства, которые мы защищаем, — это генераторы, трансформаторы, автобусы и фидерные линии. Основная проблема, от которой мы защищаемся, — это отказы энергосистемы. Существует несколько различных типов неисправностей, таких как замыкание между фазой и землей, замыкание между фазами и другие комбинации. Причин неисправностей может быть множество, наиболее распространенными из которых являются молния, грызуны, вмешательство человека, старение оборудования и неблагоприятные погодные условия. Реле используется для обнаружения неисправности и последующего размыкания автоматических выключателей в зоне для устранения неисправности.

5 критериев, которые мы используем для правильного применения реле:

1. Надежность — Мы гарантируем, что ваша система будет работать правильно.
2. Избирательность — Мы гарантируем, что вы получите максимальную непрерывность обслуживания и минимальное отключение системы.
3. Скорость работы — Мы оптимизируем минимальное время устранения неисправностей, что позволяет нам оптимально снизить повреждение оборудования и нестабильность системы.
4. Простота — Мы настраиваем вашу систему так, чтобы оптимизировать минимальное количество защитного оборудования и связанных схем в соответствии с задачами.
5. Экономика — Мы настроили вашу систему так, чтобы обеспечить максимальную защиту при минимальных затратах.

Что необходимо для настройки реле?

Реле должны иметь возможность получать информацию от системы. Эта информация может быть током, напряжением, импедансом, реактивным сопротивлением, мощностью, коэффициентом мощности, направлением мощности / тока, частотой и т. Д.Наиболее типичными используемыми показаниями являются напряжения и токи. Это достигается за счет использования трансформаторов напряжения (ТТ) для показаний напряжения и трансформаторов тока (ТТ) для показаний тока. Обладая этой информацией и программированием, реле может реагировать соответствующим образом.

Производители реле:

• ABB
• Basler
• Сименс
• Вудворд

Оптимизируйте свою систему среднего напряжения уже сегодня! Свяжитесь с нами сейчас, чтобы узнать больше.

от GIGAVAC

В самых общих чертах реле — это дистанционно управляемый переключатель, предназначенный для отключения напряжения, а контактор — это дистанционно управляемый переключатель, предназначенный для переключения мощности. В повседневных применениях между реле и контактором нет четко определенной разницы. Реле и контакторы GIGAVAC имеют разные конструктивные характеристики, но оба имеют то преимущество, что они герметичны, обеспечивая безопасную и предсказуемую среду переключения.

Ниже приведены некоторые основные вопросы, которые помогут выбрать подходящее реле или контактор GIGAVAC:

1- Какое у вас напряжение в цепи или что вам нужно изолировать?

2- Должно ли реле переключаться под нагрузкой, размыкаться или замыкаться при протекании тока?

• Если да и напряжение в вашей цепи ниже 1500 В, то контакторы GIGAVAC, вероятно, лучший выбор.