Jednosmerné a striedavé relé — vlastnosti a rozdiely

V najširšom zmysle slova sa relé chápe ako elektronické alebo elektromechanické zariadenie, ktorého účelom je uzavrieť alebo otvoriť elektrický obvod v reakcii na špecifickú vstupnú akciu. Klasické relé — elektromagnetické.

Pri prechode prúdu cievkou takéhoto relé vzniká magnetické pole, ktoré pôsobením na feromagnetickú kotvu relé vyvoláva pohyb tejto kotvy, pričom ona, mechanicky spojená s kontaktmi, ich zatvára alebo otvára ako výsledok jeho pohybu. Pomocou relé teda môžete vykonať zatváranie alebo otváranie, to znamená mechanické spínanie vonkajších elektrických obvodov.

Elektromagnetické relé pozostáva najmenej z troch (hlavných) častí: stacionárneho elektromagnetu, pohyblivej kotvy a spínača. Elektromagnet je v podstate cievka navinutá medeným drôtom okolo feromagnetického jadra. Úlohou kotvy je zvyčajne platňa vyrobená z magnetického kovu, ktorá je navrhnutá tak, aby pôsobila na spínacie kontakty alebo na skupinu takýchto kontaktov, ktoré v skutočnosti tvoria relé.

Dodnes sú elektromagnetické relé široko používané v automatizačných zariadeniach, telemechanike, elektronike, výpočtovej technike a v mnohých ďalších oblastiach, kde sa vyžaduje automatické spínanie. V praxi sa relé používa ako riadený mechanický spínač alebo spínač. Na spínanie veľkých prúdov sa používajú špeciálne relé nazývané stýkače.

V tomto všetkom sú elektromagnetické relé rozdelené na jednosmerné relé a striedavé relé v závislosti od toho, aký prúd musí byť privedený do cievky relé, aby fungoval jej spínač. Ďalej sa pozrime na rozdiely medzi jednosmerným relé a striedavým relé.

Jednosmerné elektromagnetické relé

Keď hovoríme o jednosmernom prúdovom relé, spravidla to znamená neutrálne (nepolarizované) relé, ktoré reaguje rovnako na prúd v každom smere vo svojom vinutí - kotva je priťahovaná k jadru a otvára (alebo zatvára) kontakty. Z hľadiska konštrukcie kotvy sú relé dostupné s výsuvnou kotvou alebo s otočnou kotvou, ale v každom prípade sú tieto produkty funkčne úplne podobné.

Pokiaľ v cievke relé nepreteká prúd, jej kotva je pôsobením vratnej pružiny umiestnená čo najďalej od jadra. V tomto stave sú kontakty relé otvorené (pre normálne otvorené relé alebo pre normálne otvorenú skupinu kontaktov tohto relé) alebo zatvorené (pre normálne zatvorené relé alebo pre normálne uzavretú skupinu kontaktov).

Keď cez cievku relé preteká jednosmerný prúd, v jadre a vo vzduchovej medzere medzi jadrom relé a kotvou sa vytvorí magnetický tok, ktorý iniciuje magnetickú silu, ktorá mechanicky pritiahne kotvu k jadru.

Kotva sa pohybuje, čím sa kontakty prenášajú do stavu opačného k pôvodnému stavu - zatvára kontakty, ak boli pôvodne otvorené, alebo ich otvára, ak bol počiatočný stav kontaktov zatvorený.

Ak relé obsahuje dve sady kontaktov s opačnými počiatočnými stavmi, potom tie, ktoré boli zatvorené, sa otvoria a tie, ktoré boli otvorené, sa zatvoria. Takto funguje jednosmerné relé.

Elektromagnetické relé na striedavý prúd

V niektorých prípadoch sa to stane striedavý prúd... Potom nezostáva nič iné, len použiť spínacie relé striedavého prúdu, teda relé, ktorého cievka je schopná pôsobiť na kotvu, keď ňou preteká striedavý prúd, a nie jednosmerný.

Na rozdiel od jednosmerného relé, striedavé relé rovnakých rozmerov a s rovnakou priemernou magnetickou indukciou vo svojom jadre poskytuje polovičnú magnetickú silu na kotvu ako jednosmerné relé.

Záverom je, že elektromagnetická sila v prípade striedavého prúdu, ak by bola aplikovaná na cievku bežného relé, by mala výrazne pulzujúci charakter a počas periódy oscilácie striedavého napájacieho napätia by sa dvakrát otočila na nulu.

To znamená, že kotva bude vystavená vibráciám. To by sa však stalo, ak by sa neprijali dodatočné opatrenia. Uplatňujú sa aj dodatočné opatrenia, ktoré tvoria len rozdiely v konštrukcii striedavých a jednosmerných relé.

AC relé je usporiadané a funguje nasledovne. Striedavý magnetický tok hlavného vinutia prechádzajúci cez štrbinovú časť jadra je rozdelený na dve časti.Jedna časť magnetického toku prechádza cez tienenú časť deleného pólu (cez tú, na ktorej je namontovaný skratovaný vodivý závit), zatiaľ čo druhá časť magnetického toku smeruje cez netienenú časť deleného pólu.

Keďže v skrate sa indukuje EMF a teda aj prúd, magnetický tok danej slučky (prúd v nej indukovaný) pôsobí proti magnetickému toku, ktorý ho spôsobuje, čo vedie k tomu, že magnetický tok v časti jadro so slučkou zaostáva za tokom v časti jadra bez obrysu 60-80 stupňov.

Výsledkom je, že celková odporová sila na kotve nikdy nezmizne, pretože oba toky prekročia nulu v rôznych časoch a v kotve sa nevyskytujú žiadne významné vibrácie. Výsledná sila na takto vytvorenú kotvu je schopná spôsobiť komutačný účinok.