Střídavé relé je v podstatě stejnosměrné relé připojené přes usměrňovač. Relé s usměrňovači se používají jako dojezdová, požární a nouzová relé v obvodech střídavého proudu. V tomto případě je relé NMSh nebo REL vybaveno speciálními deskami, které jsou umístěny uvnitř pouzdra nad kontaktním systémem a na kterých jsou namontovány usměrňovače (diody D242, D7G pro relé NMSh nebo KD206A, KD105V, KD2052 pro relé REL ).

První způsob, jak zapnout usměrňovače (obr. 7.1, a), je zapnout vinutí relé přes diodový můstek. Tento způsob se používá u nouzových relé, která jsou určena k monitorování přítomnosti střídavého proudu ze zdroje a k automatickému zapnutí záložního zdroje při přerušení napájení z hlavního. Nouzová relé mají zesílené kovokeramické kontakty a zvětšenou mezikontaktní mezeru. Na základě relé NMSh jsou vyráběna nouzová relé ASh12, ASSh2-24, ASSh2-220 na bázi relé REL – A2-220, BA2-220. Poslední číslo udává hodnotu řízeného napětí.

Druhý způsob (obr. 7.1, b) zapínání diod se používá u dvouvinutých požárních relé pro řízení hoření návěstidel staničních semaforů. Jedno vinutí relé OMSH2-40 je zapojeno do série

ale s primárním vinutím w1 signálový transformátor ST, ze sekundárního vinutí w2 který odstraňuje napětí 12 V pro napájení svítilny semaforu EL výkon 15 nebo 25 W. Kotva relé je přitahována v důsledku složky konstantního napětí, která se indukuje ve druhém vinutí relé (svorky 13-73) zkratovaný na diodu. Když vyhoří vlákno lampy EL proud ve vinutí prudce klesá 1-4 na hodnotu proudu naprázdno transformátoru a relé uvolní kotvu, která hlídá nefunkčnost návěstidla.

K ovládání semaforů na automatických blokovacích signálech se používá relé A0Sh2-180/0,45. Na základě relé REL byla vytvořena požární relé s označením 02-0,7/150; BO2-0,7/150 (pro 15W výbojku) a 02-0,33/150; BO2-0.33/150 (pro 25W lampu).

7.2. Přímo působící relé

Přímo působící AC relé mají ve srovnání s DC relé dvě vlastnosti. Za prvé, aby se snížily ztráty způsobené vířivými proudy a obrácením magnetizace, je magnetické jádro vyrobeno z ocelového plechu s vysokým elektrickým odporem. Proto má magnetický obvod obvykle čtvercový nebo obdélníkový průřez. Za druhé, AC relé má vibrace kotvy, protože magnetický tok a tažná síla se periodicky stávají nulovými a relé se „snaží“ uvolnit kotvu.

ČTĚTE VÍCE
Jaký ukazatel vyhodnocuje výměnu vzduchu v místnostech?

Pro konstrukci trakční charakteristiky střídavého relé použijeme vzorec (4.16). Pokud zanedbáme pokles MMF v oceli, budeme předpokládat lwB = Iw = iw. Pak

Dosazením výrazu (7.1) do (4.16) získáme

Z rovnice (7.2) vyplývá, že na rozdíl od stejnosměrného relé je tažná síla střídavého relé funkcí

čas a nezávisí na vzduchové mezeře b. Force fэ má trvalou

fe = – f3cos2wt, který se mění s dvojnásobnou frekvencí oproti frekvenci napájecího napětí.

Trakční charakteristika je vynesena jako graf funkce (7.2) (obr. 7.2). Síla fэ je vždy kladné, ale když se periodicky rovná nule a = 0. Jestliže fм – minimální síla potřebná k držení kotvy v přitažené poloze, pak v časech (zastíněné oblasti), když fэ < fм, kotva se uvolní. Vibrace kotvy vede k předčasnému mechanickému opotřebení os jejího upevnění a narušuje spolehlivost sepnutí kontaktu.

Pro boj s vibracemi je kotva vyrobena těžká a masivní vzhledem k celé konstrukci relé. Tím se zvyšuje moment setrvačnosti kotvy, relé nestihne kotvu uvolnit v době, kdy fэ < fм To však zvyšuje MMF přitažlivosti relé a neodstraňuje příčinu vibrací. Důvod lze odstranit vytvořením dvou toků s fázovým posunem v magnetickém obvodu relé. Vytvářejí dvě tažné síly fe1 a fe2 s fázovým posunem ч (obr. 7.3, a) tak, aby celková síla fэ =fe1 +fe2 vždy větší než fм Navíc fe1 +fe2=max při h = 90°.

Stíněním části jádra měděným kroužkem (obr. 7.3, , ) nebo vinutím nakrátko jsou získány dva magnetické toky s fázovým posunem. Tok elektromagnetu je rozdělen na dvě části F1a F2. Proměnný průtok F2 indukuje EMF e v měděném prstenciк a aktuální iK. Magnetický tok Fк proud iK zabraňuje změnám průtoku F2. Pokud například proudí Ф2 v daném časovém okamžiku se zvyšuje, pak průtok Фк směřuje k němu, ale shoduje se ve směru s tokem Ф1,. Jak vyplývá z vektorového diagramu (obr. 7.3, PROTI), celkový tok pod nestíněnou částí jádra Фь před celkovým průtokem pod stíněnou částí aktivní zóny Fa pod úhlem f. Při konstrukci vektorového diagramu se předpokládá, že vektory Фк и Iк je ve fázi s vektorem ек (zanedbání indukčnosti měděného prstence), který zaostává za vektorem Ф2 při 90°. Tato metoda poskytuje úhel h = 50 % 80°.

ČTĚTE VÍCE
Jak správně vypočítat obklady pro dům (podrobná metodika)

V nejširším slova smyslu je relé elektronické nebo elektromechanické zařízení, jehož účelem je uzavřít nebo otevřít elektrický obvod v reakci na konkrétní vstupní podnět. Klasické relé je elektromagnetické.

Při průchodu elektrického proudu vinutím takového relé vzniká magnetické pole, které působením na feromagnetickou kotvu relé způsobí pohyb kotvy, přičemž je mechanicky spojena s kontakty je spíná nebo otevírá jako výsledek jeho pohybu. Pomocí relé je tedy možné sepnout nebo otevřít, tedy mechanické spínání vnějších elektrických obvodů.

Elektromagnetická relé

Elektromagnetické relé se skládá minimálně ze tří (hlavních) částí: stacionárního elektromagnetu, pohyblivé kotvy a spínače. Elektromagnet je v podstatě cívka navinutá měděným drátem na feromagnetickém jádru. Roli kotvy obvykle plní destička z magnetického kovu, která je určena k působení na spínací kontakty nebo na skupinu takových kontaktů, které vlastně tvoří reléový spínač.

Dodnes nacházejí elektromagnetická relé nejširší uplatnění v automatizačních zařízeních, telemechanice, elektronice, výpočetní technice a v mnoha dalších oblastech, kde je nutné automaticky spínat. V praxi se relé používá jako ovládaný mechanický spínač nebo spínač. Pro spínání vysokých proudů se používají speciální relé nazývaná stykače.

Tím vším se elektromagnetická relé dělí na relé stejnosměrná a relé střídavá, podle toho, jaký druh proudu musí být přiváděn do vinutí relé, aby jeho spínač fungoval. Dále se podívejme na rozdíly mezi DC relé a AC relé.

Elektromagnetická relé na laboratorní lavici

DC elektromagnetické relé

Když mluvíme o stejnosměrném relé, zpravidla máme na mysli neutrální (nepolarizované) relé, které reaguje stejně na proud libovolného směru ve svém vinutí – kotva je přitahována k jádru a otevírá (nebo uzavírá) kontakty. Podle provedení kotvy se relé dodávají s kotvou výsuvnou nebo otočnou, v každém případě jsou však funkčně zcela podobné.

Zatímco ve vinutí relé neteče proud, jeho kotva je co nejdále od jádra díky působení vratné pružiny. V tomto stavu jsou kontakty relé rozepnuté (u spínacího relé nebo u spínací skupiny kontaktů daného relé) nebo sepnuté (u spínacího relé nebo u spínací skupiny kontaktů).

DC relé

Při průchodu stejnosměrného proudu vinutím relé se v jádru a ve vzduchové mezeře mezi jádrem a kotvou relé vytvoří magnetický tok, který iniciuje magnetickou sílu, která mechanicky přitáhne kotvu k jádru.

ČTĚTE VÍCE
Jak vybrat ten správný přehoz podle barvy?

Kotva, pohybující se, převádí kontakty do opačného stavu než byl původní – sepne kontakty, pokud byly ve výchozím stavu rozepnuté, nebo rozepne, pokud výchozí stav kontaktů byl sepnut.

Pokud relé obsahuje dvě skupiny kontaktů opačného počátečního stavu, pak ty, které byly sepnuté, otevírají a ty, které byly otevřené, se zavírají. Takto funguje stejnosměrné relé.

AC elektromagnetické relé

V některých případech se stává, že zdrojem energie pro napájení vinutí relé může být pouze střídavý proud. Pak nezbývá nic jiného, ​​než pro spínání použít relé na střídavý proud, tedy relé, jehož vinutí je schopno ovlivňovat kotvu, když jí prochází střídavý než stejnosměrný proud.

Na rozdíl od stejnosměrného relé poskytuje střídavé relé stejných rozměrů a s podobnou průměrnou hodnotou magnetické indukce ve svém jádru poloviční magnetickou sílu na kotvu než u stejnosměrného relé.

Jde o to, že elektromagnetická síla by v případě střídavého proudu, pokud by byla aplikována na vinutí klasického relé, měla výrazný pulzující charakter a během periody kmitání napájecího střídavého napětí by se dvakrát vynulovala.

To znamená, že kotva bude vystavena vibracím. To by se ale stalo, kdyby nebyla přijata další opatření. A jsou aplikována další opatření, která přesně vytvářejí rozdíly v konstrukcích AC a DC relé.

AC relé

Střídavé relé je navrženo a funguje následovně. Střídavý magnetický tok hlavního vinutí, procházející štěrbinovou částí jádra, je rozdělen na dvě části. Jedna část magnetického toku prochází stíněnou částí děleného pólu (přes tu, na které je instalován vodivý závit nakrátko), zatímco druhá část magnetického toku prochází nestíněnou částí děleného pólu.

Protože EMF a tedy i proud jsou indukovány ve zkratovaném závitu, magnetický tok daného závitu (proud v něm indukovaný) působí proti magnetickému toku, který jej způsobuje, což vede k tomu, že magnetický tok v části jádra se závitem se fázově zpožďuje od toku v části jádra bez závitu o 60-80 stupňů.

Výsledkem je, že celková tažná síla na kotvu nikdy neklesne na nulu, protože oba proudy procházejí nulou v různých časech a v kotvě nedochází k žádným významným vibracím. Výsledná síla na kotvu takto vytvořená je schopna vyvolat komutační efekt.

ČTĚTE VÍCE
Kolik stojí vytápění soukromého domu o rozloze 100 metrů čtverečních?

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!