Реле болон тэдгээрийн функцүүдийн танилцуулга
Реле нь цахилгаан болон электроникийн ертөнцөд чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд хэлхээний цахилгаан гүйдлийг хянах зорилгоор ашиглагддаг. Жижиг хэмжээтэй, илэрхий энгийн байдлаас үл хамааран реле нь хяналтын систем, үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, тэр ч байтугай тээврийн хэрэгсэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэлд релений тодорхойлолт, түүний үндсэн ажиллах зарчим, релений төрлүүд, тэдгээрийн үүрэг, хэрэглээний талаар хэлэлцэх болно.
Реле гэж юу вэ?
Ерөнхийдөө реле гэдэг нь цахилгаан унтраалга юм. Энэ нь реле нь ердийн унтраалга шиг гараар дарахгүйгээр, харин цахилгаан дохиог хянах замаар цахилгаан хэлхээг нээж эсвэл хааж болно гэсэн үг юм. Реле нь харьцангуй бага хяналтын дохиог ашиглан их хэмжээний гүйдэл эсвэл хүчдэлийг хянах боломжийг бидэнд олгодог.
Бага хүчдэлийн хяналтын хэлхээ (жишээлбэл, 5V эсвэл 12V) болон өндөр хүчдэлийн ачааллын хэлхээ (жишээлбэл, 220V AC) хооронд тусгаарлалт шаардлагатай үед реле өргөн хэрэглэгддэг. Тиймээс реле нь аюулгүй байдлыг сайжруулж, системийн дизайны уян хатан байдлыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Релений ажиллах зарчим
Уламжлалт реле (цахилгаан соронзон реле) нь цахилгаан соронзон чанарын зарчмаар ажилладаг. Релений дотор ороомог болон механик контактуудын багц байдаг. Цахилгаан гүйдэл ороомогоор урсах үед энэ нь зангуу (металл хөшүүрэг)-ийг татдаг соронзон орон үүсгэдэг. Дараа нь энэ зангуу нь релений контактуудыг хөдөлгөж, тэдгээрийг анхны байрлалаасаа шилжүүлэхэд хүргэдэг.
Энгийнээр хэлбэл хоёр үндсэн нөхцөл байдаг:
1. Ороомог нь хүчдэлгүй (УНТРААЛТТАЙ): релений контактууд хэвийн (анхдагч) байрлалд байна.
2. Ороомог нь хүчдэлтэй (АСААЛТТАЙ): соронзон орон нь арматурыг татаж, контактууд хөдөлж, тодорхой хэлхээ холбогдсон эсвэл салгагдсан байна.
Релений контактууд нь механик тул ажиллах үед "товших" чимээ гаргадаг. Энэ дуу чимээ нь цахилгаан соронзон релений онцлог шинж чанар бөгөөд хатуу төлөвт реле гэх мэт электрон реленээс ялгаатай.
Relay дэх холбоо барих нөхцөлүүд
Релег ойлгохын тулд бид тэдгээрийн контактуудад хэрэглэгддэг нэр томьёог мэдэх хэрэгтэй. Реле нь ихэвчлэн хэд хэдэн контакт терминалтай байдаг, жишээлбэл:
– COM (Нийтлэг): гол терминал эсвэл дунд цэг.
– NO (Ердийн нээлттэй): хэвийн нээлттэй (гүйдэлгүй) контакт. Реле идэвхтэй үед NO нь COM руу холбогдсон байна.
– NC (Ердийн үед хаалттай): ердийн үед хаалттай байдаг контактууд (гүйдлийн урсгал). Реле идэвхтэй байх үед NC нь COM-оос салгагдана.
NO болон NC-ийн хослолоор релег янз бүрийн хяналтын нөхцөлд ашиглаж болно, жишээлбэл, дохио байгаа үед төхөөрөмжийг асаах, эсвэл эсрэгээрээ дохио гарч ирэх үед төхөөрөмжийг унтраах (алдаа гарахаас хамгаалах функц).
Цахилгаан хэлхээнд релений үүрэг
Реле нь зөвхөн автомат унтраалгын үүрэг гүйцэтгээд зогсохгүй дараах чухал үүргүүдийг гүйцэтгэдэг.
1. Том ачааг жижиг дохиогоор хянах
Реле нь бага чадлын удирдлагын хэлхээнд (жишээлбэл, Arduino гэх мэт микроконтроллерууд) мотор, 220В хувьсах гүйдлийн гэрэл, халаагч эсвэл усны шахуурга гэх мэт их хэмжээний ачааллыг хянах боломжийг олгодог. Энэ нь ялангуяа автоматжуулалтын системд ашигтай байдаг.
2. Хяналтын хэлхээ ба ачааллын хэлхээний хоорондох тусгаарлалт
Цахилгаан соронзон релед ороомог болон контактууд нь физик байдлаар тусгаарлагдсан байдаг. Энэ нь цахилгаан тусгаарлалтыг хангаж, ачааллаас үүдэлтэй хүчдэлийн огцом өсөлт нь удирдлагын хэлхээнд гэмтэл учруулах эрсдлийг бууруулдаг.
3. Автомат шилжүүлэлт
Реле нь мэдрэгч эсвэл удирдлагын логик дээр үндэслэн нөхцөл байдлыг автоматаар өөрчлөх боломжтой системийг бий болгоход өргөн хэрэглэгддэг. Жишээлбэл, температур нэмэгдэхэд релег сэнсийг асаахад ашиглаж болно.
4. Системийн аюулгүй байдал ба хамгаалалт
Цахилгаан эрчим хүчний системд хамгаалалтын реле нь хэт гүйдэл, богино холболт эсвэл хэвийн бус хүчдэл зэрэг алдааг илрүүлэхэд ашиглагддаг бөгөөд дараа нь хэлхээг таслуураар салгадаг.
5. Холбогдох
Аж үйлдвэрийн системд машинуудын ажлын дарааллыг зохицуулах, нэг процесс нөгөө процесс дуусахаас өмнө эхлэхгүй байхыг баталгаажуулах, эсвэл хоёр идэвхжүүлэгч аюултайгаар хамтран ажиллахаас урьдчилан сэргийлэх зорилгоор релеүүдийг зохион байгуулж болно.
Релений төрлүүд
Реле нь хэрэглээний хэрэгцээнд нийцүүлэн олон хувилбартай байдаг. Энд зарим нийтлэг релений төрлүүд байна:
1. Цахилгаан соронзон реле (Цахилгаан механик реле)
Энэ бол хамгийн түгээмэл бөгөөд уламжлалт төрөл юм. Энэ нь ороомог болон механик контактуудтай. Үүний давуу талууд нь ойлгоход хялбар, харьцангуй хямд бөгөөд нэлээд өндөр гүйдэл дамжуулах чадвартай байдаг. Сул талууд нь элэгдэл, урагдалтаас болж холбоо барих хугацаа хязгаарлагдмал, электрон реле шиг хурдан биш шилжих хурд зэрэг орно.
2. Хатуу төлөвт реле (SSR)
SSR нь механик эд ангигүйгээр гүйдлийг шилжүүлэхийн тулд хагас дамжуулагч эд ангиудыг (триак эсвэл транзистор гэх мэт) ашигладаг. Тэдгээрийн давуу талууд нь хурдан шилжих, чимээгүй ажиллах, элэгдэлд тэсвэртэй байдал, өндөр давтамжтай ажиллах зэрэг орно. Гэсэн хэдий ч SSR нь ихэвчлэн дулаан ялгаруулдаг бөгөөд илүү үнэтэй байдаг.
3. Рийд Релей
Зэгс реле нь шилэн хоолойд бэхлэгдсэн зэгс контактуудыг ашигладаг. Эдгээрийг ерөнхийдөө жижиг дохионд ашигладаг, шилжих хурд сайтай, хэмжээ нь жижиг байдаг. Эдгээр нь бага гүйдэл шаарддаг хэмжих хэрэгсэл эсвэл хэрэглээнд тохиромжтой.
4. Хамгаалалтын реле
Цахилгаан түгээлтийн систем болон эрчим хүчний салбарт ашиглагддаг эдгээр реле нь тодорхой цахилгаан параметрүүдийг хянаж, дараа нь алдаа гарсан тохиолдолд хэлхээний таслуурыг унтраадаг. Орчин үеийн хамгаалалтын реле нь ихэвчлэн хяналт, холбооны функцтэй дижитал эсвэл тоон реле хэлбэртэй байдаг.
5. Цагийн хоцрогдолтой реле (Реле таймер)
Идэвхтэй болон идэвхгүй үед цаг хугацааны хоцрогдолтой функцтэй релений төрөл. Үүний хэрэглээний жишээнд моторын асаалтыг хойшлуулах, хэлхээг анивчих эсвэл аюулгүй байдлын саатал гаргах зэрэг орно.
Өдөр тутмын амьдралд реле хэрэглэх жишээнүүд
Реле нь ихэвчлэн анзаарагдахгүй байдаг ч амьдралд маш ойрхон байдаг. Зарим жишээ:
– Автомашин: Реле нь асаагуурын систем, гэрэл, дохио, түлшний насос, радиаторын сэнс зэрэгт ашиглагддаг. Тэдгээрийн зорилго нь хяналтын самбар дээрх жижиг унтраалгаар хурдан эвдрэхгүйгээр их хэмжээний гүйдлийг хянах боломжийг олгох явдал юм.
– Гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл: угаалгын машин, агааржуулагч, хөргөгч, диспенсер нь компрессор эсвэл моторыг удирдахын тулд ихэвчлэн реле ашигладаг.
– Гэрийн автоматжуулалт (ухаалаг гэр): реле нь гэрлийг асаах, насосыг удирдах, автомат хаалга онгойлгох эсвэл програмаар дамжуулан тодорхой төхөөрөмжийг унтраахад ашиглагддаг.
– Аж үйлдвэрийн системүүд: реле нь хяналтын самбар, PLC систем, моторын удирдлага (контактторын реле) болон хамгаалалтын системд ашиглагддаг.
Реле ашиглах үед анхаарах зүйлс
Реле аюулгүй ажиллаж, удаан хугацаанд ажиллахын тулд та дараах зүйлсийг анхаарах хэрэгтэй.
1. Ороомгийн хүчдэл: хяналтын эх үүсвэртэй (жишээ нь 5V, 12V, эсвэл 24V) тохирч байгаа эсэхийг шалгаарай.
2. Холбоо барих гүйдэл ба хүчдэлийн үнэлгээ: Релений холбоо барих багтаамжаас хэтрүүлж болохгүй. Мотор гэх мэт ачаалал нь их хэмжээний оролтын гүйдэлтэй байдаг.
3. Ачааллын төрөл (эсэргүүцэл эсвэл индуктив): Мотор болон соленоид зэрэг индуктив ачаалал нь унтарсан үед хүчдэлийн огцом өсөлт үүсгэж болно. Ихэвчлэн flyback диод (DC-д) эсвэл snubber (AC-д) шаардлагатай.
4. 220В хувьсах гүйдлийн аюулгүй байдлын асуудлууд: аюулаас зайлсхийхийн тулд зай, дулаалга, утаснууд стандартын дагуу байгаа эсэхийг шалгаарай.
5. Механик ашиглалтын хугацаа: цахилгаан соронзон реле нь шилжих тоонд хязгаарлалттай байдаг; маш олон удаа шилжих тохиолдолд SSR нь илүү тохиромжтой байж магадгүй юм.
Дүгнэлт
Реле нь цахилгаан дохиогоор удирддаг шилжүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд ачааллыг хянах, тусгаарлах, системийн хамгаалалтад туслахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Реле хэрхэн ажилладаг, тэдгээрийн төрөл, функцийг ойлгосноор бид илүү аюулгүй, илүү үр ашигтай, илүү найдвартай хяналтын хэлхээг зохион бүтээж чадна. Энгийн электроникийн төслүүд, гэрийн автоматжуулалт эсвэл үйлдвэрлэлийн системүүдийн хувьд реле нь өнөөдөр маш чухал бүрэлдэхүүн хэсэг хэвээр байна.
Хэрэв та хүсвэл би нийтлэлийн илүү техникийн хувилбарыг (NO/NC холбоо барих диаграмм, хэлхээний жишээ эсвэл Arduino/PLC дээрх релений тайлбартай хамт) эсвэл сургуулийн сурагчдад зориулсан илүү энгийн хувилбарыг хийж болно.
