Röleler (DC): %99,9 Daha Az Güç ve Kilitleme Seçeneği: 5 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Röle anahtarlama, elektrik kontrol sistemlerinin temel bir unsurudur. En az 1833 yılına dayanan erken elektromanyetik röleler, telgraf sistemleri için geliştirildi. Vakum tüplerinin ve daha sonra yarı iletkenlerin icadından önce, amplifikatörler olarak röleler kullanıldı. Yani, düşük güç sinyallerini daha yüksek güç sinyallerine dönüştürürken veya uzaktan yük anahtarlama faydalı veya gerekli olduğunda, röleler son teknoloji ürünü bir seçenekti. Telgraf istasyonları kilometrelerce bakır tellerle birbirine bağlandı. Bu iletkenlerdeki elektrik direnci, sinyalin iletilebileceği mesafeyi sınırladı. Röleler, sinyalin yol boyunca güçlendirilmesine veya "tekrarlanmasına" izin verdi. Bunun nedeni, bir rölenin bağlı olduğu her yere başka bir güç kaynağının enjekte edilebilmesi ve sinyali hattın daha da aşağısına göndermeye yetecek kadar artırabilmesidir.

Elektromanyetik röle anahtarlama artık en son teknoloji olmayabilir, ancak hala endüstriyel kontrolde ve gerçek galvanik izole anahtarlamanın istendiği veya gerekli olduğu yerlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. İki ana röle anahtarı kategorisinin ikincisi olan katı hal röleleri, elektromanyetik rölelere göre bazı avantajlara sahiptir. SSR'ler daha kompakt, güç açısından daha verimli, daha hızlı döngülü olabilir ve hareketli parçaları yoktur.

Bu makalenin amacı, standart DC aktüatörlü elektromanyetik röle anahtarlarının güç verimliliğini ve işlevselliğini artırmak için basit bir yöntem göstermektir.

Yapı Talimatlarına Git

Adım 1: 3 Ortak Elektromanyetik Röle Türü

1. Standart Kilitlemesiz (monostable):

• Düşük manyetik geçirgenliğe sahip bir çekirdeği çevreleyen tek bir mıknatıs tel bobini (sadece bobine enerji verildiğinde mıknatıslanır).
• Bir yay tarafından sabit durumda tutulan (çekilmemiş) armatürü değiştirin.
• Anahtar armatürünü çekmek için her iki polaritede de bobine uygulanacak bir DC voltajı gerektirir.
• Armatür üzerindeki kutup parçasını geçici olarak mıknatıslamak ve bu durumu korumak için sürekli bir akım gerektirir.
• Armatürü içeri çekmek için, tutmak için gerekenden daha fazla akım gereklidir.

Kullanım Alanları: Genel amaçlı.

2. Mandallama (iki durumlu):

Tek Bobin Tipi:

• Yarı manyetik olarak geçirgen bir çekirdeği çevreleyen tek bir mıknatıs teli bobini (hafifçe manyetize kalır).
• Bir yay tarafından mandalsız durumda (çekilmemiş) tutulan armatürü değiştirin.
• Bu durumda anahtar armatürünü içeri çekmek ve manyetik olarak kilitlemek için bir polaritede bobine uygulanacak yalnızca kısa bir DC gücü darbesi gerektirir.
• Mandalın açılması için bobine uygulanması için yalnızca kısa bir ters polarite darbesi gerektirir.

Çift Bobin Tipi:

• Yarı manyetik olarak geçirgen bir çekirdeği çevreleyen iki bobin mıknatıs teli (hafifçe manyetize kalır).
• Bir yay tarafından mandalsız durumda (çekilmemiş) tutulan armatürü değiştirin.
• Bu durumda anahtar armatürünü içeri çekmek ve manyetik olarak kilitlemek için bir polaritede bir bobine yalnızca kısa bir DC güç darbesi uygulanması gerekir
• Mandalın açılması için bir polaritede ikinci bobine uygulanacak yalnızca kısa bir DC gücü darbesi gerektirir.

Kullanım Alanları: Endüstriyel kontrolün dışında, çoğunlukla RF ve ses sinyali değiştirme için kullanılır.

3. Kamış Tipi:

• Düşük manyetik geçirgenliğe sahip bir çekirdeği çevreleyen tek bir mıknatıs tel bobini (sadece bobine enerji verildiğinde mıknatıslanır).
• Yakın aralıklı yaylı metal kontaklar, bir cam tüp (kamış) içinde hava geçirmez şekilde kapatılmıştır.
• Reed, bobine yakın konumlandırılmıştır.
• Kontaklar, yay gerilimleri ile sabit durumda tutulur.
• Kontakları açmak veya kapatmak için her iki polaritede de bobine uygulanacak bir DC voltajı gerektirir.
• Kontakları sabit olmayan durumda manyetik olarak tutmak için sürekli bir akım gerektirir.

Kullanım Alanları: Neredeyse yalnızca küçük sinyal anahtarlama için kullanılır.

Adım 2: 3 Türün Artıları ve Eksileri

1. Standart Kilitlemesiz (monostable):

Artıları:

• Genellikle en kolay erişilebilir olanıdır.
• Neredeyse her zaman en düşük fiyatlı seçenek.
• Çok yönlü ve güvenilir.
• Sürücü devresi gerekmez.

Eksileri:

• Geleneksel olarak sürüldüğünde güç verimli değildir.
• Uzun süre enerji verildiğinde ısı üretir.
• Geçiş yaparken gürültülü.

2. Mandallama (iki durumlu):

Artıları:

• Güç verimli, bazen SSR'lerden daha fazla.
• Bir kez etkinleştirildiğinde, güç olmadığında bile her iki durumu da tutun.

Eksileri:

• Standart rölelerden daha az hazır.
• Neredeyse her zaman standart rölelerden daha yüksek fiyatlıdır.
• Standart rölelere kıyasla genellikle daha az anahtar yapılandırma seçeneği.
• Sürücü devresi gerektirir.

3. Kamış:

Artıları:

Genellikle 3 türün en kompakt olanıdır

Eksileri:

Daha özel, daha az erişilebilir, daha az seçenek

3. Adım: O Suyu Bir Cimri Gibi Sıkın

Standart bir rölenin tutma akımını azaltmanın geleneksel bir yolu, bobini dirence paralel büyük bir elektrolitik kapasitörlü bir seri direnç üzerinden bağlamaktır. Kilitlemesiz rölelerin çoğu, durumu tutmak için yalnızca çalıştırma akımının yaklaşık 2/3'üne (veya daha azına) ihtiyaç duyar.

Güç uygulandığında, kondansatör şarj olurken röleyi harekete geçirmek için yeterli bir akım dalgalanması bobinden akar.

Kondansatör şarj edildikten sonra, bir tutma akımı paralel direnç tarafından sınırlandırılır ve bu direnç aracılığıyla sağlanır.

Adım 4: Miserly Mischief'inizi En Üst Düzeye Çıkarın

Electronics Tips & Tricks Challenge'da İkincilik Ödülü