इसी भौतिक मात्रा में विद्युत संकेतों का रूपांतरण - गति, बल, ध्वनि, आदि, ड्राइव का उपयोग करके किया जाता है। ड्राइव को एक कनवर्टर के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए, क्योंकि यह डिवाइस एक प्रकार की भौतिक मात्रा को दूसरे में बदलता है।
ड्राइव आमतौर पर कम वोल्टेज कमांड सिग्नल द्वारा सक्रिय या नियंत्रित किया जाता है। इसे अतिरिक्त रूप से स्थिर राज्यों की संख्या के आधार पर एक बाइनरी या निरंतर डिवाइस के रूप में वर्गीकृत किया गया है। तो, विद्युत चुम्बकीय रिले एक बाइनरी ड्राइव है, जिसे दो मौजूदा स्थिर स्थितियां दी गई हैं: ऑन-ऑफ।
प्रस्तुत लेख में, विद्युत चुम्बकीय रिले के संचालन के सिद्धांत और उपकरणों के उपयोग के दायरे पर विस्तार से चर्चा की गई है।
ड्राइव मूल बातें
शब्द "रिले" उन उपकरणों की विशेषता है जो एक नियंत्रण संकेत के माध्यम से दो या अधिक बिंदुओं के बीच एक विद्युत कनेक्शन प्रदान करते हैं।
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रिले (EMR) का सबसे आम और व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकार इलेक्ट्रोमैकेनिकल डिज़ाइन है।
यह उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला से एक डिजाइन की तरह दिखता है, जिसे विद्युत चुम्बकीय रिले के रूप में संदर्भित किया जाता है। यहां दिखाया गया है पारदर्शी plexiglass कवर का उपयोग करके तंत्र का एक बंद संस्करण।
किसी भी उपकरण के लिए मौलिक नियंत्रण योजना हमेशा सक्षम और अक्षम करने की क्षमता प्रदान करती है। इन चरणों को पूरा करने का सबसे आसान तरीका पावर लॉक स्विच का उपयोग करना है।
नियंत्रण के लिए मैनुअल एक्शन स्विच का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन इसके नुकसान हैं। उनका स्पष्ट दोष शारीरिक रूप से "पर" या "अक्षम" राज्यों की सेटिंग है, अर्थात, मैन्युअल रूप से।
मैनुअल स्विचिंग डिवाइस, एक नियम के रूप में, बड़े आकार के, विलंबित-एक्शन डिवाइस हैं जो छोटे धाराओं को स्विच करने में सक्षम हैं।
मैनुअल स्विचिंग तंत्र विद्युत चुम्बकीय रिले का "दूर का रिश्तेदार" है। यह एक ही कार्यक्षमता प्रदान करता है - काम करने वाली लाइनों को स्विच करना, लेकिन विशेष रूप से हाथ से नियंत्रित किया जाता है
इस बीच, विद्युत चुम्बकीय रिले को मुख्य रूप से विद्युत नियंत्रित स्विच द्वारा दर्शाया जाता है। उपकरणों के विभिन्न आकार, आयाम होते हैं और रेटेड शक्ति के स्तर से विभाजित होते हैं। उनके आवेदन की संभावनाएं व्यापक हैं।
इस तरह के उपकरण, एक या एक से अधिक जोड़े के संपर्कों से लैस होते हैं, उन्हें बड़े बिजली actuators - contactors के एकल डिज़ाइन में शामिल किया जा सकता है, जो कि मुख्य वोल्टेज या उच्च-वोल्टेज उपकरणों को स्विच करने के लिए उपयोग किया जाता है।
ईएमआर के काम के मौलिक सिद्धांत
परंपरागत रूप से, विद्युत चुम्बकीय प्रकार रिले का उपयोग इलेक्ट्रिकल (इलेक्ट्रॉनिक) स्विचिंग कंट्रोल सर्किट के हिस्से के रूप में किया जाता है। उसी समय, वे सीधे मुद्रित सर्किट बोर्डों पर स्थापित होते हैं, या मुफ्त स्थिति में।
डिवाइस की सामान्य संरचना
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले उत्पादों की लोड धाराओं को एक एम्पीयर के अंशों से 20 ए या उससे अधिक तक मापा जाता है। रिले सर्किट इलेक्ट्रॉनिक अभ्यास में व्यापक हैं।
विभिन्न विन्यास के उपकरण, जो इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बोर्डों पर या सीधे एक अलग से स्थापित डिवाइस के रूप में स्थापना के लिए डिज़ाइन किए गए हैं
विद्युत चुम्बकीय रिले का डिज़ाइन लागू एसी / डीसी वोल्टेज द्वारा उत्पन्न चुंबकीय प्रवाह को यांत्रिक बल में परिवर्तित करता है। प्राप्त यांत्रिक बल के लिए धन्यवाद, संपर्क समूह को नियंत्रित किया जाता है।
सबसे आम डिजाइन उत्पाद का आकार है, जिसमें निम्नलिखित घटक शामिल हैं:
- रोमांचक कुंडल;
- इस्पात कोर;
- बुनियादी चेसिस;
- संपर्क समूह।
स्टील कोर का एक निश्चित भाग होता है, जिसे रॉकर कहा जाता है, और एक चल वसंत-भारित भाग, जिसे लंगर कहा जाता है।
वास्तव में, लंगर चुंबकीय क्षेत्र सर्किट का पूरक है, स्थिर विद्युत कुंडल और चलती आर्मेचर के बीच हवा के अंतर को बंद करता है।
डिजाइन का विस्तृत लेआउट: 1 - झूलते हुए वसंत; 2 - धातु कोर; 3 - एंकर; 4 - सामान्य रूप से बंद संपर्क; 5 - सामान्य रूप से खुला संपर्क; 6 - सामान्य संपर्क; 7 - तांबे के तार का एक कुंडल; 8 - घुमाव
आर्मेचर टिका पर चलता है या उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत स्वतंत्र रूप से घूमता है। यह वाल्व से जुड़े विद्युत संपर्कों को बंद कर देता है।
एक नियम के रूप में, बीम और आर्मेचर के बीच स्थित रिटर्न स्प्रिंग (एस) संपर्कों को प्रारंभिक स्थिति में लौटाता है जब रिले कॉइल डी-एनर्जेटिक होता है।
रिले विद्युत चुम्बकीय प्रणाली की कार्रवाई
ईएमएफ के सरल शास्त्रीय डिजाइन में विद्युत प्रवाहकीय संपर्कों के दो सेट हैं।
इसके आधार पर, संपर्क समूह के दो राज्यों का एहसास होता है:
- सामान्य रूप से खुला संपर्क।
- सामान्य रूप से बंद संपर्क।
तदनुसार, संपर्कों की एक जोड़ी को सामान्य रूप से खुले (NO) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है या, एक अलग स्थिति में होना, सामान्य रूप से बंद (NC)।
संपर्कों की सामान्य रूप से खुली स्थिति वाले रिले के लिए, राज्य "बंद" केवल तभी प्राप्त होता है जब उत्तेजना वर्तमान आगमनात्मक कुंडल से गुजरती है।
डिफ़ॉल्ट संपर्क समूह सेट करने के लिए दो संभावित विकल्पों में से एक। यहां, "डिफ़ॉल्ट" कॉइल की डी-एनर्जेटिक स्थिति में, सामान्य रूप से बंद (बंद) स्थिति सेट की जाती है
एक अन्य अवतार में, संपर्कों का सामान्य रूप से बंद स्थान स्थिर रहता है जब कुंडली सर्किट में उत्तेजना वर्तमान अनुपस्थित है। यही है, स्विच के संपर्क अपनी सामान्य बंद स्थिति में लौटते हैं।
इसलिए, रिले कॉइल को डी-एनर्जेट किया गया है, अर्थात, रिले के वोल्टेज को डिस्कनेक्ट होने पर "सामान्य रूप से खुले" और "सामान्य रूप से बंद" शब्दों को विद्युत संपर्कों की स्थिति को संदर्भित करना चाहिए।
विद्युत रिले संपर्क समूह
रिले संपर्कों को आमतौर पर विद्युत प्रवाहकीय धातु तत्वों द्वारा दर्शाया जाता है जो एक दूसरे के संपर्क में होते हैं, सर्किट को बंद करते हैं, एक साधारण स्विच के समान कार्य करते हैं।
जब संपर्क खुले होते हैं, तो सामान्य रूप से खुले संपर्कों के बीच प्रतिरोध को मेगाहोम्स में एक उच्च मूल्य द्वारा मापा जाता है। यह एक ओपन सर्किट कंडीशन बनाता है जब कॉइल सर्किट में करंट के पैसेज को बाहर रखा जाता है।
ओपन मोड में किसी भी इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्विच के संपर्क समूह में कई सौ मेगाहोम्स का प्रतिरोध है। इस प्रतिरोध का मूल्य मॉडल के बीच थोड़ा भिन्न हो सकता है।
यदि संपर्क बंद हैं, तो संपर्क प्रतिरोध सैद्धांतिक रूप से शून्य होना चाहिए - शॉर्ट सर्किट का परिणाम।
हालांकि, यह स्थिति हमेशा नोट नहीं की जाती है। प्रत्येक व्यक्ति रिले के संपर्क समूह में "बंद" स्थिति में एक निश्चित संपर्क प्रतिरोध होता है। इस तरह के प्रतिरोध को टिकाऊ कहा जाता है।
भार धाराओं के पारित होने की विशेषताएं
एक नया विद्युत चुम्बकीय रिले स्थापित करने के अभ्यास के लिए, समावेशन का संपर्क प्रतिरोध छोटा होना माना जाता है, आमतौर पर 0.2 ओम से कम होता है।
कारण सरल है: नए सुझाव अभी तक साफ हैं, लेकिन समय के साथ, टिप का प्रतिरोध अनिवार्य रूप से बढ़ेगा।
उदाहरण के लिए, 10 ए की धारा के तहत संपर्कों के लिए, वोल्टेज ड्रॉप 0.2x10 = 2 वोल्ट (ओम का नियम) होगा। यह पता चला है कि यदि संपर्क समूह को आपूर्ति की गई आपूर्ति वोल्टेज 12 वोल्ट है, तो लोड के लिए वोल्टेज 10 वोल्ट (12-2) होगा।
जब संपर्क धातु युक्तियां खराब हो जाती हैं, तो उच्च आगमनात्मक या कैपेसिटिव लोड से ठीक से संरक्षित नहीं होने पर, इलेक्ट्रिक आर्क के प्रभाव से क्षति अपरिहार्य हो जाती है।
विद्युत स्विचिंग डिवाइस के संपर्कों में से एक पर एक इलेक्ट्रिक आर्क। उपयुक्त उपायों की अनुपस्थिति में संपर्क समूह को नुकसान का यह एक कारण है।
एक इलेक्ट्रिक चाप - संपर्कों में स्पार्किंग - सुझावों के संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि की ओर जाता है और, परिणामस्वरूप, शारीरिक क्षति के लिए।
यदि आप इस स्थिति में रिले का उपयोग करना जारी रखते हैं, तो संपर्क युक्तियां संपर्क की भौतिक संपत्ति को पूरी तरह से खो सकती हैं।
लेकिन एक अधिक गंभीर कारक है, जब एक चाप द्वारा क्षति के परिणामस्वरूप, संपर्क अंततः वेल्ड हो जाते हैं, शॉर्ट सर्किट की स्थिति पैदा करते हैं।
ऐसी स्थितियों में, ईएमआई द्वारा नियंत्रित सर्किट को नुकसान के जोखिम को बाहर नहीं किया गया है।
इसलिए, यदि विद्युत चाप के प्रभाव से संपर्क प्रतिरोध 1 ओम बढ़ गया, तो उसी लोड करंट के लिए संपर्कों के पार वोल्टेज 1 × 10 = 10 वोल्ट डीसी तक बढ़ जाता है।
यहां, संपर्क सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप की भयावहता लोड सर्किट के लिए स्वीकार्य नहीं हो सकती है, खासकर जब 12-24 वी के बिजली की आपूर्ति वोल्टेज के साथ काम करना।
रिले संपर्क सामग्री
विद्युत चाप और उच्च प्रतिरोधों के प्रभाव को कम करने के लिए, आधुनिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले के संपर्क युक्तियों को विभिन्न रजत-आधारित मिश्र धातुओं के साथ बनाया या लेपित किया जाता है।
इस तरह, संपर्क समूह के जीवन को महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित करना संभव है।
विद्युत स्विचिंग उपकरणों के संपर्क प्लेटों की युक्तियां। यहां सिल्वर प्लेटेड टिप्स के विकल्प दिए गए हैं। इस तरह की एक कोटिंग क्षति कारक को कम करती है।
व्यवहार में, निम्नलिखित सामग्रियों का उपयोग नोट किया जाता है, जिसके साथ विद्युत चुम्बकीय (इलेक्ट्रोमैकेनिकल) रिले के संपर्क समूहों की युक्तियों को आगे बढ़ाया जाता है:
- एजी सिल्वर है;
- AgCu - चांदी-तांबा;
- AgCdO - सिल्वर-कैडमियम ऑक्साइड;
- AgW - सिल्वर-टंगस्टन;
- अग्नि - रजत-निकल;
- AgPd - सिल्वर-पैलेडियम।
विद्युत चाप के निर्माणों की संख्या को कम करके रिले के संपर्क समूहों की युक्तियों के सेवा जीवन में वृद्धि को प्रतिरोधक-संधारित्र फिल्टर, जिसे आरसी-डैम्पर्स भी कहा जाता है, से जोड़कर प्राप्त किया जाता है।
ये इलेक्ट्रॉनिक सर्किट विद्युत रिले के संपर्क समूहों के साथ समानांतर में जुड़े हुए हैं। वोल्टेज शिखर, जो संपर्कों को खोलने के क्षण में मनाया जाता है, इस समाधान के साथ सुरक्षित रूप से छोटा होना देखा जाता है।
RC dampers का उपयोग करना, संपर्क युक्तियों पर बनने वाले इलेक्ट्रिक आर्क को दबाने के लिए संभव है।
विशिष्ट EMR संपर्क डिजाइन
सामान्य रूप से खुले (NO) और सामान्य रूप से बंद (NC) संपर्कों के अलावा, रिले स्विचिंग मैकेनिक्स को भी एक्शन-आधारित वर्गीकरण की आवश्यकता होती है।
कनेक्टिंग तत्वों के निष्पादन की विशेषताएं
इस अवतार में विद्युत चुम्बकीय रिले डिजाइन एक या एक से अधिक अलग-अलग स्विच संपर्कों की अनुमति देते हैं।
यह वह उपकरण है जिसे SPST के लिए तकनीकी रूप से कॉन्फ़िगर किया गया डिवाइस ऐसा दिखता है - एकल-पोल और यूनिडायरेक्शनल। अन्य विकल्प भी उपलब्ध हैं।
संपर्कों के निष्पादन को संक्षिप्तीकरण के निम्नलिखित सेट की विशेषता है:
- SPST (सिंगल पोल सिंगल थ्रो) - एकध्रुवीय यूनिडायरेक्शनल;
- एसपीडीटी (सिंगल पोल डबल थ्रो) - एकध्रुवीय द्विदिश;
- DPST (डबल पोल सिंगल थ्रो) - द्विध्रुवी यूनिडायरेक्शनल;
- DPDT (डबल पोल डबल थ्रो) - द्विध्रुवी द्विदिश।
ऐसे प्रत्येक कनेक्टिंग तत्व को "पोल" कहा जाता है। रिले कॉइल को सक्रिय करते हुए उनमें से किसी को भी कनेक्ट या रीसेट किया जा सकता है।
उपकरणों के उपयोग की सूक्ष्मता
विद्युत चुम्बकीय स्विच की डिजाइन की सादगी के बावजूद, इन उपकरणों का उपयोग करने के अभ्यास के कुछ सूक्ष्मताएं हैं।
इसलिए, विशेषज्ञ स्पष्ट रूप से इस तरह से उच्च-वर्तमान लोड सर्किट को शुरू करने के लिए समानांतर में सभी रिले संपर्कों को जोड़ने की अनुशंसा नहीं करते हैं।
उदाहरण के लिए, दो संपर्कों के समानांतर कनेक्शन द्वारा 10 ए के भार को जोड़ने के लिए, जिनमें से प्रत्येक को 5 ए के वर्तमान के लिए डिज़ाइन किया गया है।
स्थापना की ये सूक्ष्मताएं इस तथ्य के कारण हैं कि यांत्रिक रिले के संपर्क कभी भी एक बिंदु पर बंद या खुले नहीं होते हैं।
नतीजतन, किसी भी मामले में संपर्कों में से एक अतिभारित हो जाएगा। और यहां तक कि अल्पकालिक अधिभार को ध्यान में रखते हुए, इस तरह के संबंध में डिवाइस की समयपूर्व विफलता अपरिहार्य है।
अनुचित संचालन, साथ ही स्थापित स्थापना नियमों के बाहर रिले को जोड़ने, आमतौर पर इस परिणाम के साथ समाप्त होता है। लगभग सभी सामग्री अंदर जल गई
विद्युत चुम्बकीय उत्पादों को अपेक्षाकृत उच्च धाराओं और वोल्टेज के लिए स्विच के रूप में कम ऊर्जा की खपत के साथ विद्युत या इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के हिस्से के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
हालांकि, यह दृढ़ता से सिफारिश की जाती है कि एक ही डिवाइस के आस-पास के संपर्कों के माध्यम से अलग-अलग लोड वोल्टेज को पारित न करें।
उदाहरण के लिए, सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक विकल्प के लिए 220 V और DC 24 V के एसी वोल्टेज को स्विच करें।
रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन तकनीक
किसी भी इलेक्ट्रोकेमिकल रिले का एक महत्वपूर्ण हिस्सा एक कॉइल है। यह हिस्सा उच्च प्रेरण के साथ लोड श्रेणी का है, क्योंकि इसमें तार घुमावदार है।
किसी भी तार-घाव कॉइल में इंडक्शन एल और रेजिस्टेंस R से युक्त कुछ प्रतिबाधा होती है, इस प्रकार एक श्रृंखला सर्किट LR बनाई जाती है।
जैसे ही कॉइल से करंट प्रवाहित होता है, एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र बनता है। जब कॉइल में वर्तमान प्रवाह "बंद" मोड में बंद हो जाता है, तो चुंबकीय प्रवाह (परिवर्तन सिद्धांत) बढ़ता है और एक उच्च रिवर्स वोल्टेज ईएमएफ (इलेक्ट्रोमोटिव बल) होता है।
स्विचिंग वोल्टेज की तुलना में रिवर्स वोल्टेज का यह प्रेरित मूल्य कई गुना अधिक हो सकता है।
तदनुसार, रिले के बगल में स्थित किसी भी अर्धचालक घटकों को नुकसान का खतरा है। उदाहरण के लिए, एक द्विध्रुवीय या क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर एक रिले कॉइल को वोल्टेज की आपूर्ति करने के लिए उपयोग किया जाता है।
सर्किट विकल्प, जिसके कारण अर्धचालक नियंत्रण तत्वों की सुरक्षा प्रदान की जाती है - द्विध्रुवी और क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, माइक्रोकैक्रिट्स, माइक्रोकंट्रोलर
एक ट्रांजिस्टर या किसी भी स्विचिंग सेमीकंडक्टर डिवाइस को नुकसान को रोकने के लिए एक तरीका, जिसमें माइक्रोकंट्रोलर भी शामिल है, एक रिवर्स बायस्ड डायोड को रिले कॉयल सर्किट से कनेक्ट करना है।
जब एक ट्रिप के तुरंत बाद कॉइल के माध्यम से बहने वाली धारा एक प्रेरित बैक ईएमएफ उत्पन्न करती है, तो यह रिवर्स वोल्टेज बैक बायस्ड डायोड को खोलता है।
संचित ऊर्जा अर्धचालक के माध्यम से छितरी हुई है, जो नियंत्रण अर्धचालक - ट्रांजिस्टर, थाइरिस्टर, माइक्रोकंट्रोलर को नुकसान से बचाता है।
कॉइल सर्किट में अक्सर शामिल एक अर्धचालक को भी कहा जाता है:
- चक्का डायोड;
- शंट डायोड;
- रिवर्स डायोड।
हालांकि, तत्वों के बीच बहुत अंतर नहीं है। ये सभी एक कार्य करते हैं। रिवर्स बायस के साथ डायोड का उपयोग करने के अलावा, अर्धचालक घटकों की सुरक्षा के लिए अन्य उपकरणों का भी उपयोग किया जाता है।
आरसी डैम्पर्स, मेटल ऑक्साइड वैरिस्टर (एमओवी), जेनर डायोड की समान श्रृंखलाएं।
विद्युत चुम्बकीय रिले उपकरणों का अंकन
उपकरणों के बारे में आंशिक जानकारी रखने वाले तकनीकी पदनामों को आमतौर पर सीधे विद्युत चुम्बकीय स्विचिंग डिवाइस के चेसिस पर इंगित किया जाता है।
यह पदनाम संक्षिप्त संक्षिप्त नाम और संख्यात्मक सेट जैसा दिखता है।
प्रत्येक इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्विचिंग डिवाइस पारंपरिक रूप से लेबल किया जाता है। चेसिस या चेसिस पर, कुछ मापदंडों को इंगित करते हुए लगभग समान वर्णों और संख्याओं का सेट लागू किया जाता है
इलेक्ट्रोकेमिकल रिले के बॉडी मार्किंग का एक उदाहरण:
RES32 RF4.500.335-01
यह रिकॉर्ड निम्नानुसार है: निम्न-वर्तमान विद्युत चुम्बकीय रिले, 32 श्रृंखला, रूसी संघ के पासपोर्ट 4.500.335-01 के पासपोर्ट के अनुसार निष्पादन के लिए।
हालांकि, ऐसे पदनाम दुर्लभ हैं। GOST के स्पष्ट संकेत के बिना अधिक सामान्य संक्षिप्त विकल्प:
आरईएस 32 335-01
इसके अलावा, डिवाइस के चेसिस (मामले पर) उत्पादन की तारीख और बैच नंबर नहीं है। अधिक जानकारी के लिए, उत्पाद डेटा शीट देखें। प्रत्येक डिवाइस या बैच पासपोर्ट के साथ पूरा होता है।
वीडियो लोकप्रिय रूप से बात करता है कि इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्विचिंग इलेक्ट्रॉनिक्स कैसे काम करता है। संरचनाओं की सूक्ष्मता, कनेक्शन की विशेषताएं और अन्य विवरण स्पष्ट रूप से नोट किए गए हैं:
इलेक्ट्रोकेमिकल रिले का उपयोग कुछ समय के लिए इलेक्ट्रॉनिक घटकों के रूप में किया गया है। हालाँकि, इस प्रकार के स्विचिंग डिवाइस अप्रचलित माने जा सकते हैं। यांत्रिक उपकरणों को तेजी से और अधिक आधुनिक उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है - विशुद्ध रूप से इलेक्ट्रॉनिक। ऐसा ही एक उदाहरण ठोस राज्य रिले है।
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