Γιατί τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως στα σύγχρονα βιομηχανικά συστήματα ελέγχου;

Η YIJIA Industrial Electrical Co., Ltd. εξετάζει γιατί τοΗλεκτρομαγνητικό Ρελέπαραμένει κοινός στα συστήματα βιομηχανικού ελέγχου παρά την ανάπτυξη των τεχνολογιών στερεάς κατάστασης και ψηφιακής μεταγωγής.

Τα βιομηχανικά συστήματα ελέγχου έχουν αλλάξει σημαντικά με PLC, αισθητήρες, μονάδες μεταβλητής συχνότητας, απομακρυσμένη παρακολούθηση και ελεγκτές δικτύου. Ωστόσο, πολλά ερμάρια ελέγχου εξακολουθούν να περιέχουν συμβατικά ηλεκτρομηχανικά ρελέ. Η συνεχής χρήση τους δεν είναι απλώς θέμα σχεδιασμού παλαιότερου εξοπλισμού. Σε πολλές εφαρμογές, η βασική δομή του ρελέ εξακολουθεί να παρέχει έναν πρακτικό συνδυασμό ηλεκτρικής απομόνωσης, άμεσης μεταγωγής και εύκαμπτου ελέγχου κυκλώματος.

Τι διατηρεί τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ σχετικά;

Η βασική λειτουργία ενός ρελέ δεν έχει αλλάξει: ένα σχετικά μικρό σήμα ελέγχου λειτουργεί τις επαφές σε άλλο κύκλωμα. Αυτός ο διαχωρισμός είναι χρήσιμος όταν ο ελεγκτής και το ελεγχόμενο φορτίο έχουν διαφορετικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά.

Για παράδειγμα, μια έξοδος PLC μπορεί να μην προορίζεται για απευθείας εναλλαγή ενός επαφέα κινητήρα, ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, κυκλώματος συναγερμού ή άλλου φορτίου. Ένα ρελέ μπορεί να τοποθετηθεί μεταξύ του ελεγκτή και του φορτίου, παρέχοντας μια πρόσθετη διεπαφή μεταγωγής.

Τρία χαρακτηριστικά είναι ιδιαίτερα σημαντικά:

Αυτά τα χαρακτηριστικά κάνουν τα ρελέ χρήσιμα ακόμα και όταν το περιβάλλον σύστημα ελέγχου είναι εξαιρετικά αυτοματοποιημένο.

Η ηλεκτρική μόνωση παραμένει σημαντική απαίτηση

Ο σύγχρονος εξοπλισμός αυτοματισμού συχνά συνδυάζει ηλεκτρονικά κυκλώματα ελέγχου χαμηλής τάσης με φορτία υψηλότερης τάσης. Αυτά τα κυκλώματα πρέπει να αλληλεπιδρούν χωρίς απαραίτητα να συνδέονται απευθείας.

Ένας ηλεκτρομαγνητικός ηλεκτρονόμος χρησιμοποιεί ένα πηνίο και έναν μηχανισμό επαφής για να δημιουργήσει αυτόν τον διαχωρισμό. Όταν το πηνίο ενεργοποιείται, το μαγνητικό του πεδίο κινεί έναν οπλισμό, αλλάζοντας την κατάσταση των επαφών.

Επομένως, το κύκλωμα ελέγχου λειτουργεί το ρελέ χωρίς να μεταφέρει απευθείας το ρεύμα φορτίου μέσω της εξόδου του ελεγκτή.

Αυτή η διάταξη παραμένει χρήσιμη σε ερμάρια ελέγχου όπου συνδυάζονται διαφορετικά επίπεδα τάσης και λειτουργίες κυκλώματος.

Οι φυσικές επαφές εξακολουθούν να έχουν θέση στον βιομηχανικό εξοπλισμό

Η μεταγωγή στερεάς κατάστασης έχει πλεονεκτήματα σε εφαρμογές που απαιτούν εξαιρετικά γρήγορη λειτουργία ή πολύ υψηλή συχνότητα μεταγωγής. Ωστόσο, οι φυσικές επαφές παραμένουν χρήσιμες για πολλά συμβατικά βιομηχανικά φορτία.

Μια μηχανική επαφή παρέχει μια σαφώς καθορισμένη ανοικτή ή κλειστή κατάσταση. Μπορεί επίσης να επιλεγεί σύμφωνα με το απαιτούμενο ηλεκτρικό φορτίο και τη διαμόρφωση κυκλώματος.

Οι κοινές ρυθμίσεις επικοινωνίας περιλαμβάνουν:

Αυτή η ευελιξία επιτρέπει σε ένα ρελέ να εκτελεί διαφορετικές εργασίες ελέγχου χωρίς αλλαγή της βασικής αρχής λειτουργίας.

Για τους σχεδιαστές εξοπλισμού, η επιλογή είναι επομένως λιγότερο σχετικά με το εάν η μηχανική ή η ηλεκτρονική μεταγωγή είναι παγκοσμίως καλύτερη και περισσότερο σχετικά με το ποια τεχνολογία ταιριάζει στο κύκλωμα.

Γιατί έχει σημασία η διαμόρφωση επαφής ρελέ

Οι βιομηχανικές μηχανές σπάνια απαιτούν μόνο έναν τύπο ενέργειας μεταγωγής. Ένα σήμα ελέγχου μπορεί να χρειαστεί να ξεκινήσει ένα κύκλωμα ενώ αποσυνδέει ένα άλλο ή να παρέχει ένα σήμα κατάστασης σε μια ξεχωριστή είσοδο ελέγχου.

Ένα ρελέ με επαφές εναλλαγής μπορεί να εκτελέσει αυτόν τον τύπο εναλλαγής μέσω μίας μηχανικής κίνησης.

Για παράδειγμα:

Αυτός είναι ένας λόγος που τα συμβατικά ρελέ συνεχίζουν να εμφανίζονται σε πίνακες ελέγχου μηχανών και ηλεκτρικά ντουλάπια.

Πώς η εναλλαγή συχνότητας επηρεάζει την επιλογή

Ένας σημαντικός περιορισμός των μηχανικών ρελέ είναι ότι οι επαφές και τα κινούμενα μέρη τους υφίστανται φυσική φθορά. Κάθε κύκλος μεταγωγής περιλαμβάνει κίνηση του οπλισμού και των επιφανειών επαφής.

Για εφαρμογές με σχετικά μέτρια συχνότητα μεταγωγής, αυτό μπορεί να μην δημιουργήσει σημαντικό περιορισμό. Για εξοπλισμό που αλλάζει εξαιρετικά γρήγορα ή συνεχώς, οι σχεδιαστές μπορούν να εξετάσουν εναλλακτικές λύσεις στερεάς κατάστασης.

Επομένως, το προφίλ λειτουργίας έχει σημασία.

Ένας ηλεκτρονόμος μπορεί να είναι κατάλληλος όταν ένα σύστημα απαιτεί:

Η πραγματική διάρκεια ζωής εξαρτάται από παράγοντες όπως ο τύπος φορτίου, το ρεύμα μεταγωγής, η τάση, η συχνότητα λειτουργίας, το υλικό επαφής και οι περιβαλλοντικές συνθήκες.

Το υλικό επαφής έχει άμεση επίδραση στην απόδοση εναλλαγής

Όταν οι επαφές ανοίγουν ή κλείνουν υπό φορτίο, οι ηλεκτρικές συνθήκες στην επιφάνεια επαφής μπορούν να προκαλέσουν θερμότητα, τόξο και μεταφορά υλικού. Η επαναλαμβανόμενη εναλλαγή επηρεάζει σταδιακά τις επιφάνειες επαφής.

Για το λόγο αυτό, το υλικό επαφής είναι σημαντικό μέρος του σχεδιασμού του ρελέ.

Τα υλικά επαφής με βάση το ασήμι χρησιμοποιούνται συνήθως στην ηλεκτρική μεταγωγή λόγω της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της καταλληλότητάς τους για εφαρμογές επαφής. Το κατάλληλο υλικό, ωστόσο, εξαρτάται από το ηλεκτρικό φορτίο και τις συνθήκες λειτουργίας και όχι μόνο από το όνομα του υλικού.

Η απόδοση της επαφής επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες:

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε βιομηχανικό εξοπλισμό που λειτουργεί επανειλημμένα για παρατεταμένες περιόδους.

Τα ρελέ προσαρμόζονται εύκολα σε συμβατικά ντουλάπια ελέγχου

Ένας άλλος λόγος για τη συνεχή χρήση τους είναι η απλή ενσωμάτωση. Τα βιομηχανικά συστήματα ελέγχου περιέχουν συχνά καθιερωμένες αρχιτεκτονικές καλωδίωσης χρησιμοποιώντας μπλοκ ακροδεκτών, επαφές, διακόπτες κυκλώματος, PLC, χρονόμετρα και ρελέ.

Ένα ρελέ μπορεί να εγκατασταθεί ως ενδιάμεσο στοιχείο μεταγωγής χωρίς να απαιτούνται σημαντικές αλλαγές στη γενική ιδέα ελέγχου.

Αυτό είναι χρήσιμο όταν:

Η γνωστή αρχή λειτουργίας καθιστά επίσης την αντιμετώπιση προβλημάτων σχετικά άμεση. Οι τεχνικοί μπορούν να επιθεωρήσουν το κύκλωμα πηνίου, την κατάσταση επαφής, την καλωδίωση και το συνδεδεμένο φορτίο ξεχωριστά.

Όπου τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ παραμένουν κοινά

Η συνεχής χρήση των μηχανικών ρελέ είναι ιδιαίτερα ορατή σε εξοπλισμό όπου η απλή ηλεκτρική μεταγωγή είναι πιο σημαντική από τη λειτουργία εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας.

Πίνακες ελέγχου μηχανήματος

Τα ρελέ μπορούν να διασυνδέσουν τις εξόδους του ελεγκτή με κινητήρες, βαλβίδες, ενδείξεις, συναγερμούς και άλλα ηλεκτρικά φορτία.

Βιομηχανικός Αυτοματισμός

Μπορούν να παρέχουν ένα ενδιάμεσο στάδιο μεταγωγής μεταξύ ηλεκτρονικών ελεγκτών και συσκευών πεδίου.

Κυκλώματα ελέγχου ισχύος

Τα ρελέ μπορούν να διαχειρίζονται βοηθητικά κυκλώματα και να παρέχουν ηλεκτρικό διαχωρισμό μεταξύ διαφορετικών τμημάτων ενός συστήματος ελέγχου.

Μετασκευή εξοπλισμού

Τα υπάρχοντα μηχανήματα ενδέχεται να χρησιμοποιούν αρχιτεκτονικές ελέγχου που βασίζονται σε ρελέ, οι οποίες παραμένουν πρακτικές στη συντήρηση αντί να επανασχεδιαστούν πλήρως.

Ηλεκτρομαγνητικό ρελέ ή ρελέ στερεάς κατάστασης;

Η αυξανόμενη διαθεσιμότητα ρελέ στερεάς κατάστασης δεν έχει εξαλείψει τα μηχανικά ρελέ. Αντίθετα, οι δύο τεχνολογίες επιλέγονται συχνά σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις λειτουργίας.

Κανένας από τους δύο τύπους δεν είναι αυτόματα κατάλληλος για κάθε εφαρμογή. Τα χαρακτηριστικά φορτίου, η συχνότητα μεταγωγής, οι απαιτήσεις απομόνωσης, οι συνθήκες εγκατάστασης και η αναμενόμενη διάρκεια ζωής θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη μαζί.

Γιατί ο βασικός σχεδιασμός του ρελέ δεν έχει εξαφανιστεί

Ο βιομηχανικός αυτοματισμός δεν απαιτεί πάντα την πιο πρόσφατη τεχνολογία μεταγωγής. Ο εξοπλισμός χρειάζεται συχνά εξαρτήματα που είναι εύκολο να ενσωματωθούν, να κατανοηθούν, να δοκιμαστούν και να αντικατασταθούν.

Το Ηλεκτρομαγνητικό Ρελέ συνεχίζει να πληροί αυτές τις απαιτήσεις σε πολλές εφαρμογές ελέγχου επειδή η αρχή λειτουργίας του είναι απλή: ενεργοποιεί ένα πηνίο, μετακινεί ένα σύστημα μηχανικής επαφής και αλλάζει την κατάσταση του κυκλώματος.

Αυτή η απλότητα καθιστά επίσης ευκολότερο τον εντοπισμό των περιορισμών του. Η φθορά επαφής, το τόξο, η συχνότητα μεταγωγής, η ισχύς πηνίου και τα χαρακτηριστικά φορτίου μπορούν όλα να αξιολογηθούν κατά τη σχεδίαση του κυκλώματος.

Καθώς τα συστήματα βιομηχανικού ελέγχου συνεχίζουν να ενσωματώνουν PLC, ψηφιακές επικοινωνίες και ηλεκτρονικούς ελεγκτές, τα μηχανικά ρελέ παραμένουν χρήσιμα όπου απαιτείται εναλλαγή φυσικής επαφής και απομόνωση κυκλώματος. Η YIJIA Industrial Electrical Co., Ltd. παράγει εξαρτήματα βιομηχανικού ελέγχου, όπως ρελέ, επαφές AC, διακόπτες κουμπιών, λαμπτήρες σήματος και συναφή προϊόντα. Η συνεχής παρουσία του Ηλεκτρομαγνητικού Ρελέ σε σύγχρονους θαλάμους ελέγχου αντικατοπτρίζει μια πρακτική επιλογή μηχανικής: όταν η εφαρμογή απαιτεί απομονωμένη, διαμορφώσιμη μηχανική μεταγωγή, ένα συμβατικό ρελέ μπορεί να εκτελέσει την απαιτούμενη εργασία χωρίς περιττή πολυπλοκότητα.