أمثلة لتطبيق الجهاز والتتابع ، وكيفية اختيار وتوصيل مرحل بشكل صحيح

يعمل التبديل على تشغيل الجهاز أو إيقاف تشغيله في الشبكة. للقيام بذلك ، استخدم قطع التبديل ، والمفاتيح ، وقواطع الدارات ، والمرحلات ، والقواطع ، والبداية. الثلاثة الأخيرة (مرحلات ، قواطع و بداية مغناطيسية) متشابهة في الهيكل ، لكنها مصممة لقدرات تحميل مختلفة. هذه هي أجهزة التبديل الكهروميكانيكية. غالبًا ما يكون للمبتدئين أسئلة مثل:

• "لماذا يحتوي التتابع على الكثير من الاتصالات؟"

• "كيفية استبدال التتابع إذا لم يكن هناك ترتيب دبوس مماثلة؟" ؛

• "كيفية اختيار التتابع؟".

سأحاول الإجابة على كل هذه الأسئلة في المقال.

ما هو التتابع ل؟

لتشغيل الحمل ، تحتاج إلى تطبيق الجهد على استنتاجاتها ، يمكن أن تكون ثابتة ومتغيرة ، مع عدد مختلف من المراحل والأعمدة.

يمكن تطبيق الجهد بعدة طرق:

• اتصال المكونات (أدخل القابس في المقبس أو المكونات في المقبس) ؛

• قطع الاتصال (كيف يمكنك تشغيل الضوء في الغرفة ، على سبيل المثال) ؛

• عن طريق جهاز التتابع أو الموصل أو جهاز بدء التشغيل أو أشباه الموصلات.

تقتصر أول طريقتين على حد سواء من خلال الحد الأقصى من قوة التبديل وموقع نقطة الاتصال. يكون هذا مناسبًا إذا قمت بتشغيل الضوء أو الجهاز مع مفتاح التبديل أو التشغيل التلقائي في نفس الوقت وكانت موجودة بجانب بعضها البعض.

على سبيل المثال ، سأقدم وضعا ، على سبيل المثال خزان المياه (المرجل) - هذا حمل قوي إلى حد ما (1-3 كيلو واط أو أكثر). مدخلات الطاقة الكهربائية في الممر ، وعلى اللوحة الكهربائية لديك مفتاح التشغيل التلقائي للغلاية ، ثم تحتاج إلى تمديد كابل مع مقطع عرضي من 2.5 متر مربع. مم. 3-5 متر. وإذا كنت بحاجة إلى تضمين مثل هذا الحمل على مسافة طويلة؟

للتحكم عن بعد ، يمكنك استخدام نفس الفاصل ، ولكن كلما زادت المسافة ، زادت مقاومة الكبل ، مما يعني أنك ستحتاج إلى استخدام كبلات ذات مقطع عرضي كبير ، وهذا مكلف. نعم ، وإذا تعطل الكابل ، يستحيل تشغيل الجهاز مباشرة على الفور.

للقيام بذلك ، يمكنك استخدام مرحل مثبت مباشرةً بالقرب من التحميل ، وتشغيله عن بُعد. لا يتطلب هذا كبلًا سميكًا ، لأن إشارة التحكم عادة ما تكون من وحدات إلى عشرات واط ، بينما يمكن تشغيل حمولة تبلغ عدة كيلووات.

المفاتيح والفواصل - اللازمة لتشغيل الحمل يدويًا ، من أجل التحكم فيه تلقائيًا ، تحتاج إلى استخدام أجهزة الترحيل أو أشباه الموصلات.

نطاقات التتابع:

• مخططات حماية المنشآت الكهربائية. من أجل الإدخال التلقائي لطاقة الحماية من الفولتية المنخفضة والعالية ، التبديلات الحالية - لإطلاق الحماية الحالية ، والسماح ببدء تشغيل الآلات الكهربائية ، إلخ ؛

• الأتمتة؛

• الأجهزة والأتمتة.

• أنظمة الأمن

• لإدراجها عن بعد.

كيف يعمل التتابع؟

يتكون التتابع الكهرومغناطيسي من ملف ، حديد التسليح ومجموعة من الاتصالات. قد تكون مجموعة جهات الاتصال مختلفة ، على سبيل المثال:

• التبديلات مع زوج واحد من الاتصالات ؛

• مع اثنين من أزواج من الاتصالات (عادة مغلقة - NC ، وعادة مفتوحة - لا) ؛

• مع عدة مجموعات (للتحكم في الحمل بشكل مستقل عن كل الدوائر الأخرى).

يمكن تصميم الملف وفقًا لقيم مختلفة للتيار المباشر والتناوب ، يمكنك اختيار دائرتك حتى لا تستخدم مصدرًا إضافيًا للتحكم في الملف. يمكن أن تقوم جهات الاتصال بالتبديل بين التيار المباشر والتيار المتردد ، وعادةً ما تتم الإشارة إلى التيار والجهد على غطاء الترحيل.

تعتمد قدرة التحميل على قدرة التبديل للجهاز نظرًا لتصميمه ، توجد حجرة الانحناء على أجهزة التبديل الكهرومغناطيسي القوية للتحكم في الحمل المقاوم والمقاوم الاستقرائي القوي ، على سبيل المثال محرك كهربائي.

يعتمد التتابع على المجال المغناطيسي. عندما يتم تزويد التيار بالملف ، فإن خطوط قوة المجال المغناطيسي تخترق قلبها. المرساة مصنوعة من مادة ممغنطة وجذبت إلى قلب الملف. يمكن وضع البلاستيك النحاسي الملامس والكحل المرن (السلك) في المرساة ، ثم يتم تنشيط المرساة ويتم تطبيق الجهد على الاتصال الثابت عبر الحافلات النحاسية.

يتم توصيل الجهد بالملف ، ويجذب المجال المغناطيسي حديد التسليح ، أو يغلق أو يفتح جهات الاتصال. عندما يختفي الجهد الكهربائي ، يعود المحرك إلى طبيعته مع زنبرك عودة.

قد يكون هناك تصميمات أخرى ، على سبيل المثال ، عندما يدفع المرسِل جهة اتصال متحركة ، ويتحول من عادي إلى نشط ، يظهر هذا في الصورة أدناه.

خلاصة القول: يسمح التتابع لتيار صغير من خلال الملف بالتحكم في تيار كبير من خلال جهات الاتصال. يمكن أن يكون حجم التحكم والجهد (عبر جهات الاتصال) مختلفًا ولا يعتمدان على بعضهما البعض. بهذه الطريقة نحصل على التحكم في الحمل معزولة جلفانيا هذا يعطي ميزة كبيرة على أشباه الموصلات. الحقيقة هي أن الترانزستور أو الثايرستور في حد ذاته ليس معزولًا جلفانيًا ، علاوة على ذلك ، إنه متصل مباشرة.

التيارات الأساسية هي جزء من التيار الذي يتم تبديله عبر دارة جامع الباعث ، في الثايرستور ، من حيث المبدأ ، فإن الوضع مشابه. في حالة تلف تقاطع PN ، يمكن أن يذهب جهد الدائرة المُبدلة إلى دائرة التحكم ، إذا كان زرًا ، فهذا لا بأس به ، وإذا كان دائرة كهربائية صغيرة أو متحكم - على الأرجح ، سوف تفشل أيضًا ، وبالتالي يتم تحقيق عزل كلفاني إضافي من خلال optocoupler أو محول. والمزيد من التفاصيل - أقل موثوقية.

فوائد التتابع:

• بساطة التصميم

• الصيانة. يمكنك مراجعة معظم المرحلات ، على سبيل المثال ، تنظيف جهات الاتصال من السخام وسيعمل مرة أخرى ، وببراعة معينة ، يمكنك استبدال الملف أو لحام استنتاجاته في حالة خروجها عن جهات الاتصال الصادرة ؛

• عزل كلفاني كامل لدائرة الطاقة ودائرة التحكم ؛

• انخفاض الاتصال المقاومة.

كلما قلت مقاومة الاتصالات ، فقد الجهد الكهربائي عليها وتقليل التسخين. المرحلات الإلكترونية تولد الحرارة ، أقل قليلاً سأتحدث عنها لفترة وجيزة.

عيوب التتابع:

• بسبب حقيقة أن التصميم هو ميكانيكي أساسا - عدد محدود من العمليات. على الرغم من المرحلات الحديثة ، يتعلق الأمر بملايين العمليات لذا فإن اللحظة المشكوك فيها هي عيب.

• سرعة الاستجابة. ينتقل مرحل كهرومغناطيسي في أجزاء من الثانية ، بينما يمكن لمفاتيح أشباه الموصلات التبديل ملايين المرات في الثانية. لذلك ، من الضروري التعامل بحكمة مع خيار تبديل المعدات.

• في حالة الانحرافات عن فولطية التحكم ، قد تهرع التتابع ، أي حالة عندما يكون التيار من خلال الملف صغيرًا ، من أجل الإمساك الطبيعي لحديد المحرك ، ويؤدي إلى "فتح" الإغلاق والإغلاق بسرعة عالية. هذا محفوف بفشل مبكر منه. فيما يلي القاعدة التالية: للتحكم في التتابع ، يجب توفير الإشارة التناظرية من خلال الأجهزة العتبة ، مثل المشغل شميت ، المقارنة ، متحكم دقيق ، إلخ ؛

• النقرات عند تشغيلها.

خصائص التتابع

لاختيار التتابع الصحيح ، يجب أن تأخذ في الاعتبار عددًا من المعلمات التي تصف معالمه:

1. الجهد لفائف. لن يعمل مرحل 12 فولت بشكل مستقر أو لن يعمل على الإطلاق إذا طبقت 5 فولت على ملفه.

2. الحالي من خلال لفائف.

3. عدد مجموعات الاتصال. يمكن أن يكون التتابع قناة واحدة ، أي يحتوي على 1 تبديل الزوج. أو ربما 3 قنوات ، والتي سوف تسمح لك بتوصيل 4 أعمدة إلى الحمل (على سبيل المثال ، ثلاث مراحل 380V)

4. الحد الأقصى الحالي من خلال الاتصالات.

5. الحد الأقصى التبديل الجهد. بالنسبة للترحيل نفسه ، فهو يختلف بالنسبة للتيارات المباشرة والمتناوبة ، على سبيل المثال 220 فولت تيار متردد و 30 فولت تيار مستمر.هذا يرجع إلى خصوصيات الانحناء عند تبديل الدوائر الكهربائية المختلفة.

6. طريقة التثبيت - كتل المحطة الطرفية ، محطة للأطراف ، لحام إلى لوحة أو din السكك الحديدية تصاعد.

المرحلات الإلكترونية

عند النقر على مرحل كهرومغناطيسي عادي عند التشغيل ، مما قد يتداخل مع استخدامك لهذه الأجهزة في أماكن العمل المحلية. مرحل إلكتروني أو كما يطلق عليه أيضًا تتابع الحالة الصلبة، خالية من هذا العيب ، لكنه يولد الحرارة ، لأنه كمفتاح ، يتم استخدام الترانزستور (لترحيل DC) أو التيرستورات (لترحيل AC). بالإضافة إلى مفتاح أشباه الموصلات ، يتم تثبيت مرحل إلكتروني في المرحل الإلكتروني لتوفير القدرة على التحكم في المفتاح بجهد التحكم المطلوب.

يستخدم مثل هذا التتابع للتحكم جهدًا ثابتًا من 3 إلى 32 ، وينقل جهدًا متناوبًا من 24 إلى 380 فولت مع تيار يصل إلى 10 أ.

المزايا:

• انخفاض استهلاك السيطرة الحالية.

• قلة الضوضاء عند التبديل ؛

• مورد أكبر (مليار أو أكثر من العمليات ، وهذا هو ألف مرة أكثر من ذلك من واحد الكهرومغناطيسي).

العيوب:

• مع ارتفاع درجات الحرارة

• قد تحترق من ارتفاع درجة الحرارة.

• يستحق أكثر

• إذا أحرقت ، فلن تعمل.

كيفية توصيل التتابع؟

توضح الصورة أدناه مخططًا لاتصال المرحل بالشبكة والحمل. يتم توصيل المرحلة بواحدة من جهات اتصال الطاقة ، وتحميلها ثانية ، والصفر إلى محطة تحميل ثانية.

لذلك وحدة الطاقة تسير. يتم تجميع دائرة التحكم على النحو التالي: يتم توصيل مصدر الطاقة ، مثل البطارية أو مصدر الطاقة ، إذا كان يتم التحكم في التتابع بالتيار المباشر ، بالملف من خلال زر. للتحكم في مرحل التيار المتردد ، تشبه الدائرة ، ويتم تزويد الجهد بالتناوب من القيمة المطلوبة إلى الملف.

من الواضح هنا أن فولطية التحكم لا تعتمد على الجهد الموجود في الحمل ، وأيضًا مع التيارات. أدناه ترى دائرة التحكم في مشغلات القفل المركزي للسيارة مع التحكم ثنائي القطب.

المهمة التالية ، لكي يتحرك المنشط للأمام ، تحتاج إلى توصيل علامة الجمع والناقص إلى الملف اللولبي الخاص به لتحريكها إلى الخلف - يجب تغيير القطب. يتم ذلك باستخدام مرحلتين مع 5 جهات اتصال (عادة مغلقة ومفتوحة عادةً).

عندما يتم تزويد التيار الكهربائي بالمرحل الأيسر ، يتم توفير زائد للسلك السفلي (وفقًا للدائرة) في المنشط ، من خلال جهات الاتصال المغلقة عادةً للمرحل الأيمن ، يتم توصيل السلك العلوي في المنشط بالطرف السالب (على الأرض).

عندما يتم تطبيق الجهد على ملف التتابع الأيمن ويتم إلغاء تنشيط اليسار ، يتم عكس الأقطاب: بالإضافة إلى ذلك ، من خلال الاتصال المفتوح عادة للمرحل الأيمن ، يتم تزويده بالسلك العلوي. ومن خلال التلامس المغلق عادة للمرحل الأيمن - يتم توصيل السلك السفلي من المنشط بالأرض.

أعطيت هذه الحالة بالذات كمثال على حقيقة أنه باستخدام التتابع ، لا يمكنك فقط تشغيل الجهد الكهربائي على الحمل ، ولكن أيضًا تنفيذ مجموعة متنوعة من أنظمة انعكاس الاتصال والأقطاب.

كيفية توصيل التتابع إلى متحكم

من المريح استخدام مرحل للتحكم في حمل التيار المتردد من خلال المتحكم الدقيق. ولكن هناك مشكلة صغيرة تنشأ: الاستهلاك الحالي للتتابع غالبا ما يتجاوز الحد الأقصى الحالي من خلال دبوس متحكم. لحلها ، تحتاج إلى زيادة التيار.

يوضح الرسم التخطيطي اتصال المرحل بملف 12V. هنا ، الترانزستور الموصلية العكسي VT4 ، فإنه يلعب دور مكبر للصوت الحالي ، والمقاوم R مطلوب للحد من التيار من خلال القاعدة (تم ضبطه بحيث لا يزيد التيار عن الحد الأقصى للتيار من خلال دبوس المتحكم الدقيق).

هناك حاجة إلى المقاوم في الدائرة جامع من أجل ضبط تيار الملف ، يتم اختياره وفقا لقيمة استجابة الحالية للتتابع ، من حيث المبدأ ، يمكن استبعادها. بالتوازي مع الملف ، يتم تثبيت الصمام الثنائي العكسي VD2 - وهو ضروري حتى لا تقتل رشقات الاستقراء الذاتي الترانزستور ومخرج المتحكم الدقيق. مع الصمام الثنائي ، ستتجه الرشقات نحو مصدر الطاقة ، وستتوقف طاقة المجال المغناطيسي عن العمل.

اردوينو والمرحلات

للعشاق اردوينو هناك دروع ترحيل جاهزة ووحدات منفصلة.لتأمين مخرجات المتحكم الدقيق ، اعتمادًا على الوحدة النمطية المحددة ، يمكن تنفيذ أداة التحكم البصري لإشارة التحكم ، مما سيزيد بشكل كبير من موثوقية الدائرة.

مخطط هذه الوحدة هو:

تحدثنا عن خصائص التتابع ، ولذا يتم الإشارة إليها غالبًا في العلامات الموجودة على الغلاف الأمامي. انتبه لصورة وحدة الترحيل:

• 10A 250VAC - يعني أنه قادر على التحكم في حمل التيار المتردد حتى 250 فولت وبتيار يصل إلى 10 أمبير ؛

• 10A 30VDC - للتيار المباشر ، يجب ألا يتجاوز الجهد الكهربائي في الحمل 30 فولت.

• SRD-05VDC-SL-C - وضع العلامات ، يعتمد على كل مصنع. فيه نرى 05VDC - وهذا يعني أن التتابع سيعمل على الجهد من 5V على الملف.

في الوقت نفسه ، يحتوي التتابع على جهات اتصال مفتوحة عادة ، جهة اتصال واحدة فقط متحركة. يظهر مخطط الاتصال لاردوينو أدناه.

استنتاج

Relay هو جهاز تبديل كلاسيكي يتم استخدامه في كل مكان: لوحات التحكم في ورش العمل الخاصة بلوحة المفاتيح ، في الأتمتة ، لحماية المعدات والأفراد ، من أجل توصيل دائرة معينة بشكل انتقائي ، في معدات المصاعد.

من المهم للغاية بالنسبة للكهربائي المبتدئ أو مهندس الإلكترونيات أو هواة الراديو أن يتعلموا كيفية استخدام المرحلات وعمل دوائر معهم ، حتى تتمكن من استخدامها في العمل والأسرة المعيشية ، وتنفيذ خوارزميات الترحيل دون استخدام المتحكمات الدقيقة. على الرغم من أن هذا سيزيد من الحجم ، إلا أنه سيحسن بشكل كبير من موثوقية الدائرة. بعد كل شيء ، والموثوقية ليست فقط المتانة ، ولكن أيضا الموثوقية وسهولة الصيانة!