DC a AC relé — vlastnosti a rozdíly

V nejširším slova smyslu je relé chápáno jako elektronické nebo elektromechanické zařízení, jehož účelem je uzavřít nebo otevřít elektrický obvod v reakci na konkrétní vstupní akci. Klasické relé — elektromagnetické.

Při průchodu proudu cívkou takového relé vzniká magnetické pole, které působením na feromagnetickou kotvu relé způsobí pohyb této kotvy, přičemž ona, mechanicky spojená s kontakty, je sepne nebo rozepne jako výsledek jeho pohybu. Pomocí relé tedy můžete provést zavírání nebo otevírání, tedy mechanické spínání vnějších elektrických obvodů.

Elektromagnetické relé se skládá minimálně ze tří (hlavních) částí: stacionárního elektromagnetu, pohyblivé kotvy a spínače. Elektromagnet je v podstatě cívka navinutá měděným drátem kolem feromagnetického jádra. Úlohou kotvy je obvykle deska z magnetického kovu, která je určena k působení na spínací kontakty nebo na skupinu takových kontaktů, které vlastně tvoří relé.

Dodnes jsou elektromagnetická relé široce používána v automatizačních zařízeních, telemechanice, elektronice, výpočetní technice a v mnoha dalších oblastech, kde je vyžadováno automatické spínání. V praxi se relé používá jako ovládaný mechanický spínač nebo spínač. Ke spínání velkých proudů se používají speciální relé nazývaná stykače.

V tom všem se elektromagnetická relé dělí na stejnosměrná a střídavá, podle toho, jaký proud musí být přiveden do cívky relé, aby fungoval její spínač. Dále se podívejme na rozdíly mezi stejnosměrným a střídavým relé.

DC elektromagnetické relé

Když mluvíme o stejnosměrném relé, zpravidla se myslí neutrální (nepolarizované) relé, které reaguje stejně na proud v každém směru ve svém vinutí - kotva je přitahována k jádru, otevírá (nebo uzavírá) kontakty. Z hlediska konstrukce kotvy jsou relé dostupná s kotvou výsuvnou nebo s kotvou otočnou, každopádně funkčně jsou si tyto produkty zcela podobné.

Dokud v cívce relé neteče proud, je její kotva působením vratné pružiny umístěna co nejdále od jádra. V tomto stavu jsou kontakty relé rozepnuté (pro normálně rozpojené relé nebo pro normálně rozpojenou skupinu kontaktů tohoto relé) nebo sepnuté (pro normálně sepnuté relé nebo pro normálně sepnutou skupinu kontaktů).

Když cívkou relé protéká stejnosměrný proud, v jádru a ve vzduchové mezeře mezi jádrem relé a kotvou se vytváří magnetický tok, který iniciuje magnetickou sílu, která mechanicky přitahuje kotvu k jádru.

Kotva se pohybuje a převádí kontakty do stavu opačného k původnímu – sepnutím kontaktů, pokud byly původně rozepnuté, nebo jejich rozepnutím, pokud byl výchozí stav kontaktů sepnutý.

Pokud relé obsahuje dvě sady kontaktů s opačnými počátečními stavy, pak ty, které byly sepnuté, se rozepnou a ty, které byly rozepnuty, se uzavřou. Takto funguje stejnosměrné relé.

Elektromagnetické relé pro střídavý proud

V některých případech se to stane střídavý proud… Pak nezbývá nic jiného, ​​než použít spínací relé na střídavý proud, tedy relé, jehož cívka je schopna působit na kotvu, když jí protéká střídavý proud než stejnosměrný.

Na rozdíl od stejnosměrného relé poskytuje střídavé relé stejných rozměrů a se stejnou průměrnou magnetickou indukcí ve svém jádru poloviční magnetickou sílu na kotvu než stejnosměrné relé.

Závěrem je, že elektromagnetická síla v případě střídavého proudu, pokud by byla aplikována na cívku klasického relé, by měla výrazný pulzující charakter a během periody oscilace střídavého napájecího napětí by se dvakrát vynulovala.

To znamená, že kotva bude vystavena vibracím. To by se však stalo, pokud by nebyla přijata další opatření. Uplatňují se také dodatečná opatření, která pouze tvoří rozdíly v konstrukci AC a DC relé.

Střídavé relé je uspořádáno a funguje následovně. Střídavý magnetický tok hlavního vinutí procházející štěrbinovou částí jádra je rozdělen na dvě části.Jedna část magnetického toku prochází stíněnou částí děleného pólu (tou, na které je namontován vodivý závit nakrátko), zatímco druhá část magnetického toku směřuje přes nestíněnou část děleného pólu.

Protože se ve zkratu indukuje EMF a tedy i proud, magnetický tok dané smyčky (proud v ní indukovaný) působí proti magnetickému toku, který jej způsobuje, což vede k tomu, že magnetický tok v části jádro se smyčkou zaostává za tokem v části jádra bez obrysu 60-80 stupňů.

Výsledkem je, že celková odporová síla na kotvě nikdy nezmizí, protože oba toky překročí nulu v různých časech a v kotvě nedochází k žádným významným vibracím. Výsledná síla na takto vytvořenou kotvu je schopna vyvolat komutační akci.