Fonaments del relé i explicació del principi de funcionament

Un relé és un dispositiu de control automàtic que controla la commutació d'un circuit d'alta-potència amb un senyal d'entrada relativament petit. S'utilitza àmpliament en protecció d'energia, control d'automatització, sistemes de comunicació i equips industrials. Essencialment, aconsegueix l'aïllament i la commutació entre el circuit de control i el circuit controlat mitjançant la força electromagnètica o altres efectes físics. En una estructura típica, els relés electromagnètics comuns solen consistir en una bobina, un nucli de ferro, una armadura i un sistema de contacte. El circuit magnètic central es pot anomenar nucli de ferro de relé o nucli electromagnètic, i el nucli per relé electromagnètic constitueix el camí clau de tota la conversió electromagnètica.

 

 

 

El procés de treball d'un relé electromagnètic es basa en el principi de la inducció electromagnètica. Quan la bobina s'activa, es forma un camp magnètic. Aquest camp magnètic actua sobre l'estructura del nucli de ferro (com ara el nucli de la bobina del relé o el nucli de la bobina per a un relé electromagnètic), generant una força atractiva que acciona l'induït, fent que els contactes es canviïn. Els nuclis de ferro tou de bobina comuna i els nuclis de bobina rectes s'utilitzen per optimitzar l'eficiència de resposta del circuit magnètic i millorar la sensibilitat d'accionament.

 

En els sistemes de circuits magnètics, els pins centrals i els pins de relé s'utilitzen normalment per fixar i guiar l'estructura de contacte mòbil, garantint l'estabilitat de l'acció mecànica. Els dissenys-d'alt rendiment també utilitzen nuclis de ferro magnètic suau per a relés o relés per reduir la pèrdua d'histèresi i millorar la velocitat de resposta.

 

 

El rendiment del relé depèn en gran mesura del material magnètic. Els materials habituals inclouen materials d'alta-permeabilitat, com ara el nucli de ferro pur d'electricista, el nucli de ferro pur i el nucli de relé de ferro pur, que s'utilitzen per millorar la densitat del flux magnètic i la velocitat de resposta.

 

En el control industrial, el nucli de ferro per a relés de control industrial també s'utilitza per complir els requisits de commutació d'alta -freqüència. Alguns models especials, com ara DT4C Iron Core i DT4C AC Relay Iron Core, estan optimitzats per a condicions de funcionament de CA.

 

A més, sovint s'utilitzen nuclis d'acer de relé per millorar la resistència estructural, mentre que les peces de relé de nucli de ferro s'utilitzen com a components magnètics estandarditzats en diverses estructures de relés.

 

 

 

El procés de fabricació del nucli del relé afecta directament el rendiment i la consistència magnètica. Els processos habituals inclouen l'encapçalament en fred i la forja en fred, com ara Cold Forging Relay Core i DT4C Relay Iron Core Cold Forging, que milloren la densitat del material i la resistència mecànica.

 

Mentrestant, Cold Heading Pure Iron Core s'utilitza per millorar la precisió dimensional, mentre que el Cold Heading Pure Iron Core s'utilitza sovint per a la producció en massa de components de nucli de ferro estandarditzats.

 

Pel que fa al tractament superficial, el revestiment de níquel amb nucli de relé amb capa inferior de coure s'utilitza per millorar la resistència a la corrosió i l'estabilitat de la conductivitat, adequat per a aplicacions industrials en entorns complexos.

 

 

Els relés es poden classificar en diversos tipus segons la seva estructura i funció:

* Relés electromagnètics: el nucli és un nucli electromagnètic, que impulsa els contactes mecànics perquè funcionin mitjançant un camp magnètic.
* Relés d'estat sòlid: els components electrònics substitueixen les estructures mecàniques, aconseguint la commutació sense contacte.
* Relés de temps: tenen funcions de control de retard.
* Relés de temperatura: control basat en els canvis de temperatura.

 

A l'estructura electromagnètica, el nucli de relé és la unitat de circuit magnètic més bàsic i el seu rendiment determina la fiabilitat global.

 

 

 

El disseny i la selecció de relés solen centrar-se en els paràmetres següents:

* Resistència de la bobina: determina el consum d'energia de la unitat i les característiques de resposta. Tensió/corrent d'entrada-: el llindar mínim per activar l'operació.

Tensió/corrent d'alliberament: el valor crític per tornar a l'estat inicial.

Capacitat de càrrega de contacte: determina el rang màxim de voltatge i corrent controlable.

 

Aquests paràmetres estan estretament relacionats amb l'estructura del circuit magnètic intern (com ara nuclis de ferro magnètic suau per a relés).

 

 

Les proves de rutina inclouen proves de resistència de contacte, proves de resistència de la bobina i mesurament de les característiques d'entrada/alliberament. Mitjançant l'anàlisi de les característiques de resposta magnètica del nucli de la bobina per al relé electromagnètic, es pot avaluar la seva estabilitat operativa i vida útil.

 

En proves d'alta-precisió, també s'han de tenir en compte les corbes d'histèresi del nucli de relé de ferro pur en diferents condicions de tensió per determinar les seves condicions de funcionament aplicables.

 

 

La selecció del relé requereix una consideració exhaustiva de la tensió de control, el corrent de càrrega i el tipus de contacte. Simultàniament, l'estructura del sistema magnètic, com ara el nucli de ferro DT4C o el nucli d'acer de relé, s'ha d'ajustar per satisfer les necessitats dels diferents entorns industrials.

 

En sistemes d'alta-fiabilitat, es prefereixen nuclis de ferro pur amb propietats magnètiques estables o nuclis de ferro pur-mecanitzats en fred-de precisió per millorar l'estabilitat operativa a-a llarg termini.

 

 

 

Els relés s'utilitzen àmpliament en sistemes d'alimentació, equips d'automatització, equips de comunicació i sistemes de control de vehicles d'energia nova. Amb el desenvolupament de l'automatització industrial, els requisits de rendiment dels nuclis de ferro per als relés de control industrial augmenten constantment.

 

Les tendències de desenvolupament futures se centren principalment en materials magnètics d'alta -fiabilitat (com aranuclis de ferro magnètic suau per a relés), disseny estructural miniaturitzat i processos de fabricació eficients optimitzats per millorar l'eficiència energètica global i la vida útil.