Comutatoare cu lame și relee cu lame

Site cel mai puțin de încredere releu electromagnetic este sistemul de contact. Un dezavantaj semnificativ este prezența pieselor metalice de frecare, a căror uzură duce la o reducere a performanței releului.

Dezavantajele enumerate au dus la crearea de contacte sigilate controlate magnetic, care sunt numite comutatoare cu lame.

Principiul de funcționare a comutatoarelor cu lame

Principiul de funcționare al comutatoarelor cu lame se bazează pe utilizarea forțelor de interacțiune care apar într-un câmp magnetic între corpurile feromagnetice. În acest caz, forțele provoacă deformarea și mișcarea conductorilor feromagnetici ai electronilor.

Un contact acționat magnetic (comutator cu lame) este un dispozitiv electric care modifică starea unui circuit electric prin deschiderea sau închiderea mecanică a acestuia atunci când câmpul magnetic de control acționează asupra elementelor sale, combinând funcțiile contactelor, arcurilor și secțiunilor circuitelor electrice și magnetice. .

Utilizarea comutatoarelor cu lame în tehnologie. Stafeta de trestie

În prezent, un număr mare de comutatoare cu lame sunt create pe baza întrerupătoarelor cu lame. relee, butoane, întrerupătoare, întrerupătoare, distribuitoare de semnal, senzori, regulatoare, alarme etc. În multe ramuri ale tehnologiei pentru a controla poziția pieselor în mișcare, se recomandă utilizarea întrerupătoarelor cu lame, contoare de produse finite. ,

Dispozitivul celui mai simplu releu cu lame

Cel mai simplu releu cu contacte de închidere este format din două fire de contact cu permeabilitate magnetică ridicată (permaloid) plasate într-un cilindru de sticlă etanș umplut fie cu un gaz inert, fie cu azot pur, fie cu o combinație de azot și hidrogen. Presiunea din interiorul cilindrului comutatorului de încredere este de 0,4¸0,6 * 10 ^ 5 Pa.

Mediul inert previne oxidarea firelor de contact. Recipientul de sticlă al comutatorului cu lame este montat în interiorul bobinei de control alimentată cu curent continuu. Când se aplică curent la bobina releului de lame, camp magnetic, care trece de-a lungul firelor de contact prin golul de lucru dintre ele și se închide în aer în jurul bobinei de control. Fluxul magnetic creat în acest caz, la trecerea prin golul de lucru, formează o forță electromagnetică de tracțiune, care, depășind elasticitatea firelor de contact, le conectează între ele.

Pentru a crea o rezistență minimă de contact a contactelor, suprafețele de contact ale comutatoarelor cu lame sunt acoperite cu aur, radiu, paladiu sau (în cel mai rău caz) argint.

Când curentul este oprit în bobina solenoidală a releului comutatorului cu lame, forța dispare și contactele se deschid sub influența forțelor elastice.

În releele cu lame, nu există piese supuse frecării, iar contactele miezului sunt multifuncționale, deoarece îndeplinesc simultan funcția unui circuit magnetic, a unui arc și a unui conductor de curent.

Pentru a reduce dimensiunea bobinei de magnetizare, densitatea de curent admisă este mărită prin utilizarea unui fir de bobinare emailat rezistent la căldură. Toate piesele sunt realizate prin ștanțare și conectate prin sudare sau lipire. Scuturile magnetice sunt folosite pentru a reduce zona de comutare a comutatoarelor cu lame.

Arcurile comutatoarelor cu lamelă nu au preîncărcare, astfel încât contactele lor se pornesc fără o perioadă de pornire.

Dacă se folosește un magnet permanent în comutatoarele cu lame împreună cu un electromagnet, atunci comutatoarele cu lame se schimbă de la neutru la polarizat.

Spre deosebire de releele electromagnetice convenționale, unde presiunea de contact depinde de parametrii arcurilor de contact, presiunea de contact a releelor ​​de lame depinde de MDS-ul bobinei și crește odată cu creșterea acesteia.

Hersikoni

Datorită erorii tehnologice a factorului de întoarcere, releele de lamelă au o variație mare de 0,3 până la 0,9. Pentru a crește curentul de comutare și puterea nominală, releele reed au contacte suplimentare pentru arc. Aceste relee sunt numite contacte de putere sigilate sau herticons. Industria produce hersiconi de la 6,3 la 180 A. Frecvența de pornire pe oră ajunge la 1200.

Cu ajutorul gersico-urilor, sunt pornite motoare asincrone cu o putere de până la 3 kW.

Relee de trestie de ferita

O clasă specială de comutatoare cu lame sunt releele de ferită cu proprietăți de memorie.În astfel de relee, pentru a comuta la bobină, este necesar să se aplice un impuls de curent cu polaritate inversă pentru a demagnetiza miezul de ferită. Acestea se numesc contacte sigilate cu memorie sau gesacons.

Avantajele releelor ​​cu lamelă

1. Etanșarea completă a contactului le permite să utilizeze relee de lamelă în diferite condiții de umiditate, praf etc.

2. Simplitatea designului, greutate și dimensiuni reduse.

3. Viteză mare, care permite utilizarea releelor ​​de lame la frecvențe mari de comutare.

4. Rigiditate dielectrică ridicată a spațiului de contact.

5. Izolarea galvanică a circuitelor comutate și a circuitelor de comandă relee comutatoare lamelă.

6. Domenii funcționale extinse de aplicare a releelor ​​lamelă.

7. Funcționare fiabilă într-o gamă largă de temperaturi (-60¸ + 120 ° C).

Dezavantajele releelor ​​cu lamelă

1. Sensibilitate scăzută a controlului MDS al releelor ​​lamelă.

2. Sensibilitatea la câmpurile magnetice externe, care necesită măsuri speciale de protecție împotriva influențelor externe.

3. Cilindru fragil de relee lamelă, sensibil la șoc.

4. Puterea scăzută a circuitelor comutate în comutatoare cu lame și întrerupătoare cu lame.

5. Posibilitatea deschiderii spontane a contactelor releului de încredere la curenți mari.

6. Scurtcircuit inadmisibil și circuit deschis al contactelor releului lamelă atunci când sunt alimentate cu tensiune alternativă de joasă frecvență.

Relee cu lamelă fabricate de producători locali

În deceniul stagnării efective a industriei autohtone de relee, piața rusă a fost plină de relee străine (în principal chineze, taiwaneze, germane), utilizarea lor a devenit obișnuită, sunt incluse în evoluțiile vechi și în puținul care apare acum. în sistemele de automatizare, echipamentele de măsurare etc.

Practic, releele cu lame sunt executate structural pe baza unui comutator cu lame cu bornele sparte situat in interiorul bobinei de control, cu un comutator cu lame si o bobina sudata la bornele cadrului tehnologic al unui circuit destul de complex, care dupa presare cu plastic special. și tăierea jumperilor de pe cadru formează releul propriu-zis (să zicem, într-un pachet standard DIP). Pentru a proteja cipul logic de supratensiune, bobina de control a releului este manevrata de o dioda de amortizare.

Problema veche de a găsi un compromis între două cerințe care se exclud reciproc pentru astfel de relee - presiunea mare de contact și sensibilitatea - nu este practic rezolvată aici din cauza lipsei de a asigura o conductivitate magnetică ridicată pentru concentrarea fluxului magnetic (creând forță electromagnetică) în decalajul de contact al comutatorului lamelă releu, adică din cauza nerespectării cerințelor de bază de proiectare ale sistemului magnetic. Întreruperea cablurilor comutatorului cu lame, care reduce drastic parametrii sistemului magnetic al unor astfel de relee, practic nu este compensată de introducerea ecranelor magnetice (câștig de 10-15% față de pierderea de 60-70% a sensibilității și, în consecință, , puterea de control).

SA „Uzina Ryazan pentru dispozitive metalo-ceramice” (JSC „RZMKP”), având dezvoltat releele RGK-41 și RGK-48, eliminând parțial aceste deficiențe (în principal din cauza alegerii unui comutator cu lame), începe în prezent producția de relee cu cadru simplu cu un tip deschis RGK-49, RGK-50 și releul, în opinia noastră, din următoarea generație-RGK-53, în care sunt concentrate principalele avantaje ale comutatoarelor de încredere și dezavantajele acestora, plasarea în releu este eliminat.

Relee Reed RGK -53, controlate de un microcircuit logic din seria TTL, incluse într-un circuit electric cu sarcină activă în modul 6 V — 10 mA fără defecțiuni până la 10 milioane de cicluri de comutare. Releul lamelă RGK-53 va fi indispensabil în echipamentele pentru care atât dimensiunea și greutatea releului, cât și puterea consumată de control sunt deosebit de importante.

Aceste relee cu lame au anumite avantaje față de omologii lor fabricate de companii din China și Taiwan, deși sunt produse pe aceleași comutatoare cu lame (de exemplu, MKA14103, fabricate de RZMKP).

Cu un comutator cu lamelă „releu” ciclului de producție și tehnologic, există o oportunitate de intervenție operațională în procesul de producție a comutatorului cu lame propriu-zis, atât din punct de vedere al calității și fiabilității, cât și pentru o selecție specială de comutatoare cu lame „releu” din informativ. parametrii utilizați în producția de întrerupătoare cu lamelă cu destinație specială. De exemplu, atunci când alegeți grupuri de sensibilitate pentru un anumit pașaport de releu (care practic nu afectează prețul produsului final din fabrică), puteți obține o creștere semnificativă a dimensiunilor (înălțimea) releului.