Sử dụng Rơ le relay phải biết điều này

Chúng ta sử dụng Rơ le relay gần như là quen thuộc. Chính vì vậy, chúng ta đã không để ý đến những vấn đề được khuyến cáo quan trong về cách lựa chọn phù hợp, và cách sử dụng chúng thế nào cho đúng nhất từ các chuyên gia. Bây giờ, chúng ta sẽ tìm hiểu vấn đề này từ Wikipedia nhé.

Những cân nhắc quan trọng khi lựa chọn, và sử dụng relay

Lựa chọn một rơle thích hợp cho một ứng dụng cụ thể đòi hỏi phải đánh giá nhiều yếu tố khác nhau:

- Số lượng và loại tiếp điểm - thường mở, thường đóng, (double throw)

- Trình tự tiếp xúc - "Thực hiện trước khi Break" hoặc "Break before Make". Ví dụ, trao đổi qua điện thoại kiểu cũ yêu cầu Thực hiện trước khi ngắt để kết nối không bị ngắt khi quay số.

- Dòng định mức tiếp xúc - rơ le nhỏ chuyển đổi một vài ampe, tiếp xúc lớn được đánh giá lên đến 3000 ampe, đối với dòng AC hoặc dòng điện DC

- Định mức điện áp tiếp xúc - rơ le điều khiển điển hình được xếp loại 300 VAC hoặc 600 VAC, loại ô tô đến 50 VDC, rơ le cao áp đặc biệt khoảng 15.000 V

- Tuổi thọ hoạt động, tuổi thọ hữu ích - số lần rơle có thể được mong đợi hoạt động đáng tin cậy. Có cả một vòng đời cơ khí và một chu kỳ của tiếp điểm. Tuổi thọ tiếp điểm bị ảnh hưởng bởi loại tải chuyển mạch. Dòng tải ngắn mạch gây ra phóng hồ quang không mong muốn giữa các tiếp điểm, cuối cùng dẫn đến các tiếp điểm bị hàn dính lại với nhau hoặc tiếp xúc thất bại do ăn mòn bởi hồ quang.
- Điện áp cuộn dây - rơle máy-công cụ thường là 24 VDC, 120 hoặc 250 VAC, rơ le cho thiết bị chuyển mạch có thể có cuộn dây 125 V hoặc 250 VDC,

- Dòng điện cuộn dây - Dòng điện tối thiểu cần thiết cho hoạt động đáng tin cậy và dòng điện tối thiểu, cũng như hiệu ứng tản nhiệt trên cuộn dây, ở các chu kỳ nhiệm vụ khác nhau. Các rơle "Nhạy cảm" hoạt động trên vài milimét

- Bao gói / vỏ chứa - mở, cảm ứng an toàn, điện áp kép để cách ly giữa các mạch, chống cháy nổ, ngoài trời, chống dầu và chống giật, có thể vệ sinh được để lắp ráp bảng mạch in.

- Môi trường hoạt động - nhiệt độ vận hành tối thiểu và tối đa và các cân nhắc về môi trường khác như ảnh hưởng của độ ẩm và muối

- Lắp ráp - Một số rơle có nhãn dán giúp giữ kín vỏ bọc để cho phép vệ sinh hàn PCB sau khi được lắp ráp xong.

- Ổ đặt - ổ cắm, bảng cắm, giá treo tường, bảng điều khiển gắn kết, gắn trên bảng điều khiển, vỏ bọc để gắn trên tường hoặc thiết bị

- Thời gian chuyển đổi - yêu cầu tốc độ cao

- Các tiếp điểm "Khô" - khi chuyển các tín hiệu mức rất thấp, có thể cần các vật liệu tiếp xúc đặc biệt như các tiếp điểm mạ vàng

- Bảo vệ tiếp điểm - triệt tiêu xung lực trong mạch rất cảm ứng

- Bảo vệ cuộn dây - ngăn chặn các điện áp tăng sản xuất khi chuyển đổi các cuộn dây hiện tại

- Cách ly giữa các tiếp điểm cuộn dây

- Kiểm tra ngoài không gian vũ trụ hoặc chống bức xạ, đảm bảo chất lượng đặc biệt

- Các tải trọng cơ học dự kiến ​​do gia tốc - một số rơle được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ được thiết kế để hoạt động ở tải trọng sốc từ 50 g trở lên

- Kích thước - rơ le nhỏ hơn thường chống rung cơ học và sốc tốt hơn rơ le lớn hơn, vì quán tính thấp hơn của các bộ phận chuyển động và tần số tự nhiên cao hơn của các bộ phận nhỏ hơn. Rơle lớn hơn thường xử lý điện áp cao hơn và hiện tại hơn rơle nhỏ hơn.

- Các phụ kiện như bộ hẹn giờ, tiếp điểm phụ, đèn thí điểm và nút kiểm tra

- Phê duyệt quy định approvals

- Mối liên kết từ tính giữa các cuộn dây của các rơle lân cận trên một bảng mạch in.

Có nhiều cân nhắc liên quan đến việc lựa chọn chính xác rơle điều khiển cho một ứng dụng cụ thể. Những cân nhắc này bao gồm các yếu tố như tốc độ hoạt động, độ nhạy và độ trễ. Mặc dù rơle điều khiển điển hình hoạt động trong phạm vi 5 ms đến 20 ms, rơle với tốc độ chuyển đổi nhanh như 100 chúng tôi có sẵn. Rơle Reed được kích hoạt bởi dòng điện thấp và công tắc nhanh thích hợp để điều khiển các dòng điện nhỏ.

Như với bất kỳ công tắc nào, dòng tiếp xúc (không liên quan đến dòng điện cuộn) không được vượt quá giá trị đã cho để tránh hư hỏng. Trong các mạch điện cảm cao như động cơ, các vấn đề khác phải được giải quyết. Khi điện cảm được nối với nguồn điện, dòng điện đầu vào tăng hoặc dòng điện khởi động lớn hơn dòng điện ổn định tồn tại. Khi mạch bị hỏng, dòng điện không thể thay đổi ngay lập tức, tạo ra một vòng cung có khả năng gây tổn hại trên các tiếp điểm tách.

Do đó, đối với rơ le được sử dụng để kiểm soát tải quy nạp (tải cảm ứng), chúng ta phải xác định dòng điện tối đa có thể chảy qua các tiếp điểm relay khi nó hoạt động, dòng định mức; dòng hoạt động; và dòng ngắn mạch. The make rating có thể lớn hơn vài lần so với dòng hoạt động, định mức đó đó lớn hơn định mức ngắn mạch.

 

Vấn đề phóng hồ quang
Chuyển mạch trong khi "ướt" (dưới tải) gây ra xung lực không mong muốn giữa các tiếp điểm, cuối cùng dẫn đến các mối liên hệ hàn hoặc tiếp xúc bị hỏng do sự tích tụ của thiệt hại bề mặt gây ra bởi năng lượng hồ quang hủy diệt.

Bên trong công tắc ma trận chuyển mạch 1ESS và các thiết kế có độ tin cậy cao khác, thiết bị chuyển mạch sậy luôn chuyển sang trạng thái "khô" (không tải) để tránh sự cố đó, dẫn đến tuổi thọ tiếp xúc lâu hơn.

Nếu không có sự bảo vệ tiếp điểm đầy đủ, sự xuất hiện của dòng điện có hồ quang sẽ gây ra sự suy giảm đáng kể các tiếp điểm, gây thiệt hại đáng kể và có thể nhìn thấy. Mỗi lần tiếp điểm relay mở hoặc đóng dưới tải, một dòng hồ quang điện có thể xảy ra giữa các tiếp điểm của rơle, either a break arc (when opening), or a make / bounce arc (when closing). Trong nhiều tình huống, dòng hồ quang phóng đầy năng lượng hơn và do đó phá hoại nhiều hơn, đặc biệt là với loại tải điện trở. Tuy nhiên, tải cảm ứng có thể gây ra nhiều hồ quang phá hoại hơn. Ví dụ, với các động cơ điện tiêu chuẩn, dòng khởi động (khởi động) có xu hướng lớn hơn nhiều so với dòng điện hoạt động. Điều này chuyển thành đáng kể hồ quang.

Trong khi phát sinh hồ quang, năng lượng nhiệt chứa trong hồ quang điện rất cao (hàng chục nghìn độ F), khiến kim loại trên bề mặt tiếp xúc tan chảy, lang ra và di chuyển cùng với dòng điện. Nhiệt độ cực cao của hồ quang làm nứt các phân tử khí xung quanh, tạo ra ôzôn, cacbon monoxit và các hợp chất khác. Theo thời gian, năng lượng hồ quang từ từ phá hủy kim loại tiếp xúc, khiến cho một số vật liệu thoát ra ngoài không khí thành hạt bụi mịn. Hoạt động này làm cho vật liệu trong các tiếp điểm bị suy giảm, dẫn đến lỗi thiết bị. Sự suy giảm tiếp điểm này làm hạn chế đáng kể tuổi thọ tổng thể của một rơle với khoảng 10.000 đến 100.000 hoạt động, mức thấp hơn nhiều so với tuổi thọ cơ học của cùng một thiết bị, có thể vượt quá 20 triệu phép toán.