Jak relé funguje?

Každý malý automobilový nadšenec ví, že v autě jsou nějaká relé a pojistky. Ostatně v případě elektrické závady v autě je třeba jako první zkontrolovat reléovou a pojistkovou skříňku! Co je tedy na těchto relé zvláštního, jak fungují a co je jejich podstatou? Jsou opravdu nutné a nenahraditelné? Budu o tom mluvit v článku.
Protože jsou v autě, to znamená relé, jsou z nějakého důvodu potřeba. A právě za účelem štafety v autě jsem chtěl startovat. Relé má několik úkolů a funkcí.

Proč potřebujete relé v autě?

První, a to nejdůležitější, je schopnost řídit výkonové proudy pro výkonové zátěže. To znamená, že když je vstupní signál do relé doslova několik mA, na výstupu již dostáváme několik desítek ampérů. Ne, relé nezesiluje signál, pouze spíná proudy, o tom později, až bude řeč o principu činnosti.
Za druhé, relé může funkčně přepínat zátěž mezi 2 nebo více různými elektrickými obvody, přičemž to dělá z 1 řídicího signálu. To znamená, že na vstupu máme opět 1 vstupní napětí několik mA a výkonové kontakty se mezi sebou přepínají pro různé obvody. Řekněme, že potkávací světla fungovala a dálková světla se rozsvítila.
Za třetí, relé díky svému zvukovému signálu odezvy umožňuje s vysokou mírou pravděpodobnosti diagnostikovat jeho správnou činnost a v důsledku toho i činnost napájecího obvodu. To znamená, že pokud existuje signál, pak je s největší pravděpodobností také napětí v napájecím obvodu. Pokud nezacvakne, měli byste zkontrolovat pojistku! Také zvuk relé při zapnutí blinkrů naznačuje, že s největší pravděpodobností fungují, což je důležité při změně jízdního pruhu. A pokud se blinkr často rozsvěcuje, signalizují vypálenou lampu.
Za čtvrté, toto je důsledek. Řízením výkonových signálů mohou ušetřit na měděných rozvodech v autě, protože reléová jednotka je nejčastěji instalována v motorovém prostoru, blíže k obvodům řízení výkonu. To znamená, že k němu vedou tenké měděné dráty z ovládacích prvků v kabině a silné měděné dráty vedou k výkonovým zátěžím v motorovém prostoru. (světla, relé spínače zapalování, naftové topení. )

Jak funguje relé automobilu (čtyřkolíkové a pětikolíkové)

Relé je jedním z prvních radioprvků, které lidé vynalezli! Od té doby, co Faraday v roce 1831 objevil vlastnosti samoindukčního proudu, to znamená, že zjistil, že proud ve vodiči vytváří elektromagnetické pole schopné přitahovat magnetizovatelné materiály, byly od té doby všechny předpoklady k tomu, aby využijte toho a vytvořte relé! Ve skutečnosti to bylo vytvořeno přibližně ve stejnou dobu a bylo to poprvé zmíněno v patentu Morse, téhož, který vynalezl telegraf (1838). A nyní my ve stopách velikánů pochopíme fungování automobilového relé, které se příliš neliší od toho, co bylo vynalezeno v předminulém století.
Takže na jádru je navinutá cívka. Když proud prochází drátem, vytváří se v něm elektrické pole. Díky velkému počtu vodičů navinutých v jednom směru se elektrické pole sčítá a zesiluje. Toto pole je schopno přitahovat magnetizovatelný materiál, ale jak jste pochopili, pouze když proud teče ve vodičích, tedy v cívce. A nyní teče proud, vytváří se magnetické pole, spouští se skupina kontaktů přitahovaných tímto polem.
Nyní je čas přejít k ilustraci.

Znovu. Jakmile se vytvoří elektromagnetické pole, přitáhne aktuátor spojený s kontakty. V důsledku toho se zavírají nebo otevírají. Tak dochází k přepínání silových obvodů, o kterých jsem mluvil dříve.
Zde bude představivost konstruktérů relé nebo pragmatismus zdravého rozumu určovat, kolik kontaktů musíme v daném případě přepnout. Relé se tedy může ukázat jako čtyřkontaktní, kde 2 kontakty jsou napájení cívky a 2 jsou ty, které jsou spínané. 5 kontaktů, kdy 2 kontakty jsou pro napájení cívky a 3 pro přepínání mezi sebou. A podobné variace.

Označení automobilového relé na schématu, způsob připojení

Poté, co bylo vše vyjasněno s principem fungování, můžete přejít k formalitám. Také, jak je relé naznačeno na diagramu nebo jak jej načrtnout při vytváření takových diagramů.
Relé ve schématu je označeno jako cívka, jedná se o obdélník se dvěma vývody a samostatnou skupinou kontaktů. To znamená, že do diagramu nakreslíme tolik kontaktů. Zde schéma popisuje nejen počet kontaktů, ale také jejich polohu. U relé může být normálně sepnuto (NC) nebo normálně otevřeno (NO). Pokud při nepřítomnosti napětí na cívce relé jsou kontakty otevřené, pak je relé normálně otevřené.

Schéma zapojení je často přímo na těle samotného relé. Zároveň existují obecně uznávané normy. 85, 86 – svorky jsou napájení cívky, zatímco 85 je připojeno k „+“.

Ve většině případů není změna spojení mezi kontakty 85 a 86 zásadní, ale pokud je relé chráněno proti indukčnímu proudu a má diodu, pak je 85 pouze kladná, jinak dojde ke zkratu.

30 je kontakt pro příchozí výkonový signál a 87, 87a jsou odchozí spínané výkonové kontakty.

* – typické schéma zapojení relé.

Charakteristika automobilového relé

Protože relé je navrženo pro práci s vysokými proudy, jednou z důležitých charakteristik je proud, se kterým může pracovat. To znamená, že existují označení 20A, 30 A, 40 A a další. Při výběru relé pro zátěž známého výkonu je nutné věnovat pozornost tomuto indikátoru. Ostatně tak velké proudy s palubním napětím 12 voltů ve skutečnosti neprodukují tak velký celkový výkon. To znamená, že pokud máme na světlometech 55W žárovky, pak je celkem 110W. Podle vzorce P=U*I je proud 110_12=9,1 A. V důsledku toho se ukazuje, že jedno relé může současně spínat 2 skupiny světlometů, ne více. Pokud se jedná o celý „lustr“, vybereme proud relé na základě výkonu zátěže pomocí výše uvedeného vzorce.

Jak zkontrolovat činnost relé automobilu

Zbývá zmínit, jak zkontrolovat relé. Nejjednodušší, jak jsem již zmínil, je slyšet zvuk provozu. Pokud ano, relé s největší pravděpodobností nemá nic společného s vaší poruchou. Nicméně „slova s ​​největší pravděpodobností“ zde s největší pravděpodobností nejsou náhodná. Kontakty relé se mohou zcela spálit a v důsledku toho relé přestane spínat obvody, to znamená, že bude plnit své hlavní úkoly. Absenci odporu můžete zkontrolovat jako nikdy předtím pomocí triviálního multimetru. Odpor nastavíme na spojitost a zkontrolujeme. Na cívce je několik Ohmů a na skupině kontaktů dokonce méně než 0-1 Ohm.
Vlastně teď víte mnohem víc než předtím, než jste začali číst tento článek, nezbývá než si vše znovu zopakovat ve videu.

V našem životě existují i ​​jiné typy polí, které jsou lidskému oku neviditelné. Může to být gravitační, elektrické nebo dokonce magnetické pole. Podívejme se, co je magnetické pole?

Okolo každého kousku magnetu se vytvoří magnetické pole. Bez ohledu na velikost tohoto kusu bude mít tento magnet vždy dva póly: severní (N – North) a jižní (S – South). Šipky magnetického pole začínají od severu a končí na jihu, ale nikde se nelámou. Dokonce i v samotném magnetu (prokázáno vědou). Jak víte, Země je stejný velmi velký kus magnetu. Má také tyto dva kůly pokryté ledovými krami. Na zemských pólech, jak víte, kompas nefunguje.

Ale nejlepší na tom je, že drát, kterým protéká elektrický proud, vytváří kolem sebe stejné magnetické pole jako jednoduchý magnet. Dopis I označte směr proudu a В Jedná se o magnetické siločáry. Jsou to začarované kruhy.

Směr magnetických siločar je určen gimletovým pravidlem

Ani nevím, kdo jako první přišel s nápadem omotat drát pružinou a protáhnout jím elektrický proud, ale stálo to za to.

Ve výsledku jsme dostali něco jiného než solenoid. Pokud se na konce takového solenoidu přivede elektrický proud, bude mít magnetické vlastnosti! Správnější by bylo zavolat mu elektromagnet. Podívejte se, kolik siločar se vytvoří v elektromagnetu, když je na jeho konce přiveden elektrický proud!

A pokud těmito závity obalíte nějaký kus železa a přivedete na ně napětí, pak se tento kus železa stane elektromagnetem a bude k sobě přitahovat kovové předměty.

Vzhled elektromagnetického relé

Jde právě o to, že princip elektromagnetu je použit ve velmi důležitém elektrickém produktu: v elektromagnetické relé.

Vezměme si jednoduché elektromagnetické relé

Podívejme se, co je na něm napsáno:

Výrobcem je zřejmě TDM ELECTRIC. REC 78/3 – název relé. Následuje nejzajímavější část. Vidíme nějaké pruhy a čísla. Kontakty 1 až 9 – to je spínací kontakty relé, 10 a 11 jsou cívka relé.

Nyní pojďme mluvit o všem v pořádku. Relé se skládá ze spínacích kontaktů. Co znamená výraz „přepínání kontaktů“? Jedná se o kontakty, které provádějí spínání. Cívka je měděný drát navinutý kolem válcového kusu železa. V důsledku toho se solenoid změní na elektromagnet, pokud je na jeho konce přivedeno napětí.

O něco níže vidíme nápisy jako 5A/230 V~ a 5A 24 V=. Toto jsou maximální parametry, které mohou kontakty relé spínat. Tyto parametry je vhodné nepřekračovat a brát je s velkou rezervou. V opačném případě, pokud jsou překročeny přípustné parametry, mohou kontakty relé vyhořet nebo zcela vyhořet, což zase povede k úplnému selhání elektromagnetického relé.

Když k cívce NEAPLIKÁME napětí, kolík 1 je připojen k 7, 2 až 8, 3 až 9

Jinými slovy, pokud vyjmete multimetr, můžete zazvonit kontakty 1 a 7, 2 a 8, 3 a 9. Multimetr by měl ukazovat 0 Ohm.

Pokud na cívku přivedeme napětí, pak se skupina kontaktů přenese. V důsledku toho je 4 připojena k 7, 5 až 8, 6 až 9.

Jaké napětí by mělo být přivedeno na cívku? Naviják už má odpověď. Píše 12 V DC. DC je stejnosměrný proud, AC je střídavý proud. To znamená, že do cívky dodáváme 12 V DC.

Na druhou stranu vidíme tytéž kontakty. Zleva doprava a shora dolů jsou kontakty očíslovány:

Jak funguje elektromagnetické relé?

Ale jak to funguje? Všechno se ukáže být velmi jednoduché. Podívejme se blíže na fotografii níže:

Když je na cívku přivedeno napětí, jho je přitahován elektromagnetem. Na třmenu je spínací kontakt a pohybuje se po třmenu. V důsledku toho se „prasátko“ na spínacím kontaktu přenese na spodní kontakt a dojde k sepnutí.

Pokud selže napětí na cívce, pružina táhne třmen zpět a relé má svou původní podobu.

Jak otestovat elektromagnetické relé

Zkontrolujeme relé pomocí multimetru a napájecího zdroje. Zavoláme na kontakty 1 a 7 a vidíme, že zvoní, což znamená, že tyto kontakty jsou spojeny. Dokonce je to vidět i vizuálně.

Přivedeme napětí na 12voltovou cívku z napájecího zdroje a uvidíme, co dostaneme.

V důsledku toho máme třmen se „přilepil“ k elektromagnetu (cívce) a stáhl spínací kontakt spolu s ním. Náš obvod 1 a 7 byl přerušen, ale obvod kontaktů 7 a 4 byl obnoven Takto se kontrolují kontakty relé.

Pokud jsou kontakty potažené, měli byste je otřít gumou na tužky. Pokud jste docela dobře smažení, ale nemáte po ruce žádné jiné relé, pomůže vám pouze mikronový brusný papír. Ale tento případ je již kritický, protože smirkový papír odtrhává tenkou vrstvu ušlechtilého kovu, která pokrývá „pecky“.

Integrita cívky relé se kontroluje pomocí multimetru v režimu ohmmetru. Chcete-li to provést, zkontrolujte odpor cívky. Záleží na samotném relé. U každého je to jinak. Pokud neexistuje žádný odpor nebo je velmi malý – asi několik ohmů, pak je v cívce buď přerušený obvod, nebo zkrat.

Ve schématech jsou elektromagnetická relé označena takto:

Kontakty jsou také jednoduše označeny čísly. V tomto případě:

11 – to je běžný kontakt

11-12 – jedná se o normálně uzavřené kontakty

11-14 – normálně otevřené kontakty

Obdélník označuje samotnou cívku relé a vývody cívky jsou označeny písmeny A1 a A2.

Když je na cívku v tomto relé přivedeno napětí, kontakt se přepne, to znamená, že obrázek bude vypadat takto:

Po připojení napětí:

Výhody a nevýhody elektromagnetického relé

Pros

• Podařilo se napětí a manažer napětí spolu nijak nesouvisí. Laicky řečeno, napětí na cívce nemá nic společného s napětím na kontaktech relé. Jsou galvanicky oddělené, což z relé dělá bezpečné zařízení pro člověka i samotné zařízení v elektrotechnickém a rádiovém průmyslu.
• spínané proudy mohou u průmyslových typů relé (startéry, stykače) dosahovat stovek ampérů
• dlouhá životnost při správném používání. Některé zahraniční CNC stroje mají dosud relé ze 70. let, jejichž spínací kontakty vypadají téměř jako nové.
• nenáročnost v práci a spolehlivost. Relé se stále používají v automatických řídicích systémech (ACS), protože jsou nenáročná a připravená k bezchybné práci, i když již dlouho byla vyvinuta polovodičová relé (SSR), která jsou v mnoha ohledech před jednoduchými elektromagnetickými relé.

Zápory

• doba zpoždění odezvy, během které spínací kontakt „přelétne“ z jednoho kontaktu na druhý. Ve velmi vysokorychlostních zařízeních se relé nepoužívají. Výrobci poskytují elektrotechnickému průmyslu různé typy relé a dalších zařízení založených na jejich principu.
• zvuk kliknutí při přepínání. Některým lidem to může vadit, zvláště pokud se relé spouští velmi často.
• Rozměry i toho nejmenšího elektromagnetického relé zaberou na desce plošných spojů poměrně dost místa.

Nevíte, kde se dá koupit elektromagnetické relé, které potřebujete? Zde je katalog, kde najdete relé vhodné pro vaše potřeby