Juhend releede maailma

Mis on relee?

Relee on elektriliselt juhitav lüliti, mis aktiveerub elektrimagneti abil, tõmmates kontaktirühma kas vooluahelat sulgema või katkestama. Releesid kasutatakse tavaliselt signaalide, raadiosageduste juhtimiseks, kõrgepinge vooluringide juhtimiseks madalama pingega ning koormuste, nagu näiteks takistusmootorite, valgustite, induktiivsete ja mahtuvuslike rakenduste juhtimiseks. See on eriti kasulik olukordades, kus lüliti või vooluring ei suuda vajaminevat voolu juhtida, näiteks kui programmeeritava loogika väljund ei suuda juhtida vahelduvvoolumootorit.

Relee omadused:

• Töötava/koormusahela galvaaniline eraldamine
• Üks väljund võib juhtida mitut väljundit
• Erinevate koormusahelate eraldamine
• Vahelduv- ja alalisvooluahelate eraldamine
• Ühendus elektrooniliste vooluahelate ja toiteahelate vahel
• Mitu lülitusfunktsiooni – viivitusega lülitus, signaali olek jne.
• Töötab võimendina




TE Connectivity lai releede valik hõlmab autotööstuse releesid, pistikreleesid, võimsusreleesid, keelreleesid, aegreleesid, signaalreleesid, universaalseid releesid ja tahkisreleesid (SSR). TE releesid kasutatakse tavaliselt elektriliseks isolatsiooniks, voolu reguleerimiseks tootmis- ja logistikasüsteemides, samuti väiksemate vooluhulkade ühendamiseks tööahelas, näiteks hooneautomaatikas ja juhtpaneelides.

Kuidas releed töötavad?

Releed toimivad põhimõtteliselt sarnaselt, olenemata sellest, kas tegemist on elektromehhaaniliste või elektrooniliste releedega või kas need on mõeldud signaalide või suure võimsusega koormuste lülitamiseks. Releed muudavad esmast elektrilist sisendsignaali, et juhtida kontakte, mis on lülituselement soovitud koormuse, näiteks voolu, ühendamiseks või juhtimiseks.

Releed pakuvad galvaanilist isolatsiooni sisend- ja väljundahelate vahel, mis tähendab, et sisendpool on elektriliselt eraldatud väljundpoolest. See isolatsioon on oluline, et kaitsta juhtimisahelat koormuse poolelt tulevate kõrgepinge või voolude eest. Lisaks võib üks relee juhtida korraga mitut koormust, mis teeb selle mitmekülgseks komponendiks erinevates rakendustes.

Releed võivad täita ka loogikafunktsioone, näiteks lukustada väljund sisse või välja hetkese sisendsignaali põhjal. See on kasulik rakendustes, kus on vaja hoida vooluringi teatud olekus kuni lähtestussignaali saamiseni.

Elektromagnetiliste releede tavalised tüübid:

• SPST (Single Pole Single Throw): Lihtne lüliti ühe sisendi (pooluse) ja ühe väljundiga (viskega), mida kasutatakse ühe vooluringi avamiseks või sulgemiseks.
• SPDT (Single Pole Double Throw): Lüliti ühe sisendi ja kahe väljundiga, mis võimaldab vooluringi ühendada ühega kahest teest.
• DPST (Double Pole Single Throw): Lüliti kahe sisendi ja kahe väljundiga, mis võib samaaegselt juhtida kahte eraldi vooluringi.
• DPDT (Double Pole Double Throw): Lüliti kahe sisendi ja nelja väljundiga, mis võimaldab iga sisendi ühendada ühega kahest väljundist, juhtides seega kahte eraldi vooluringi kahe võimaliku teega.

Neid erinevaid releetüüpe valitakse vastavalt rakenduse spetsiifilistele vajadustele, näiteks kui palju vooluringe on vaja juhtida ja kas rakendus nõuab ühte või mitut lülitusteed.

Signaalireleed ja võimsusreleed

Signaalireleed on mõeldud väikeste signaalide lülitamiseks ja voolu juhtimiseks tavaliselt kuni umbes 2 ampri ulatuses (takistusliku koormuse puhul). Neid kasutatakse sageli rakendustes, kus on vaja lülitada väikeseid voolusid või madalpingelisi signaale, näiteks mõõtesüsteemides, arvutite liidesesüsteemides ja telekommunikatsiooniseadmetes. Signaalireleede tüüpide hulka kuuluvad näiteks reed-releed (keelreleed) ja pooljuhtreleed.

Võimsusreleed on mõeldud suuremate koormuste lülitamiseks, nad suudavad juhtida kuni 600 volti ja 100 amprit. Neid kasutatakse olukordades, kus on vaja lülitada suuri voolusid ja pingeid, mida tavaliselt käsitletakse kontaktoritega. Võimsusreleed on levinud tööstuslikes rakendustes, kus on vaja juhtida suuri mootoreid, valgustust ja muid suure võimsusega seadmeid.

Vaata signaalireleed

  Elektromagnetilised releed ja elektroonilised releed

Elektromagnetilisi releesid saab klassifitseerida vastavalt esmasignaalile ja nende vahelisele siduselemendile. Sisendsignaali tekitatud magnetväli mõjutab mehaanilisi kontakte. Näideteks on tavaline raami-tüüpi relee ja reed-relee. Raamrelee koosneb vasest mähisest, mis on mähitud pehme rauast südamiku ümber, ankru ja ühe või mitme kontaktide komplektiga. Juhtmekeerud tekitavad elektromagnetvälja, kui vool on rakendatud, mis põhjustab ankru aktiveerumise. Ankur on relee liigutatav osa, mis on ühendatud mehhaaniliselt liikuvate kontaktidega ja mis avab ja sulgeb kontakte ning millel on vedru, mis viib selle algsesse asendisse tagasi. Ankur jääb vedru abil paigale, nii et kui relee on välja lülitatud, jääb magnetahelasse õhuvahe. Kõik versioonid pakuvad sama põhitoimimispõhimõtet, kuid elektrilised releed on saadaval erinevates suurustes ja tüüpides, kasutades veidi erinevat tehnoloogiat.

Elektroonilised releed kasutavad peamiste lülituselementidena elektroonilisi lüliteid - nagu transistorid, triakid (pooljuhtkomponendid). See võimaldab releel juhtida palju suuremat vooluahelat. Muud tüüpi elektroonilised releed, mis edastavad signaali muul viisil, näiteks optiliselt, sagedusmodulatsiooni või mahtuvuse mõjul, on optoisolaatorid. Esmasel poolel edastatakse optiline signaal valgusdioodi abil, samal ajal kui fototransistor toimib vastuvõtjana ja juhib lülituselementi. Termoelektrilised releed kasutavad esmase sisendenergia bi-metallist osa soojendamiseks, mis kasutab kontakte mehhaaniliselt.

Üldised omadused:

Omadused	EMR	SSR
Tundlikkus väärkasutuse suhtes	Hea	Halb
Tundlikkus korrosiooni, oksüdeerumise või saastumise suhtes	Jah	Ei
Tundlikkus löökide, vibratsiooni või kiirenduse suhtes	Jah	Ei
Tundlikkus kiirguse suhtes	Rahuldav	Halb
Toote mitmekülgsus	Hea	Rahuldav
Hind ühenduse kohta	Suurepärane	Rahuldav
Sisendi TTL ja CMOS (puhver) ühilduvus	Rahuldav	Suurepärane
Kasutusaeg ja vabastamisaeg	5-20 mS	25-10 mS
Sobivus sõjaväenõuetele	Hea	Halb
Rikketuvastamise lihtsus	Hea	Halb
Sisendi ja väljundi isolatsioonivõime	4Kv	>4Kv
Tavaline rikkeseisund (väljund)	Avatud	Lühis
Tavaline kulumismehhanism	Kontaktid	LED

 

Elektromehaanilised releed on tundlikud kõrgete kiirenduste suhtes. Releed ei tohi kukutada ega visata, sest kontaktpindadega varustatud hoob võib kukkudes väänata relee kontaktkangi ja relee rikkuda.

 Allpool olevast tabelist leiate üksikasjalikuma võrdluse.

Kontaktitüübid

Enamik reledest töötab mittehoidva (Non-Latching) põhimõtte alusel, mis tähendab, et relee hoiab oma valitud asendit, tarbides energiat, kui esmase poole mähises on vool. Hoidev (Latching) relee muudab oma asendit, kui see saab juhtimissignaali esmasele poolele. See omadus muutub tulevikus väärtuslikuks, kuna alternatiivsete energiaallikate puhul ei ole pidev energiatootmine võimalik ja/või soovitakse madalamat energiatarbimist. Hoidev relee ei tarbi energiat, kui see on sisse lülitatud, samas kui tavaline relee seda teeks, kuigi mitte tingimata väga palju.

Relee kontaktid on kas NO (tavaliselt avatud) või NC (tavaliselt suletud), olenevalt sellest, kas relee on aktiivne või mitte. CO (Change Over) sisaldab mõlemat funktsiooni.

Kontaktmaterjalid ja plastid, mida kasutatakse releedes

Relee kontaktide takistus suureneb aja jooksul, mida rohkem seda kasutatakse, ja kontaktotsad määrduvad elektriliste kaarte tõttu. Seetõttu on relee kontaktid kaetud erinevate hõbedapõhiste segudega, et märkimisväärselt pikendada nende eluiga. Elektromagnetiliste releede kontaktid on töödeldud järgmiste segudega:

• Ag-Cu - hõbe-vask
• Ag-CdO - hõbe-kaadmiumoksiid
• Ag-W - hõbe-volfram
• Ag-Ni - hõbe-nikkel
• Ag-Pd - hõbe-pallaadium

Oluline on märkida, et kaadmiumi kasutamine kontaktmaterjalina ei ole enam soovitatav ja seda ei kasutata uute toodete puhul laialdaselt, kuid see on laialt levinud vanemates tooteseeriates.

Relee korpuste puhul on kasvavates kogustes uute rakenduste puhul nõutav sädemetraaditesti (GW, glow wire) või kuumtraaditesti omadus.