Come si controlla un attuatore lineare con un relè?

Cos'è un relè?

UN relè è un interruttore elettromagnetico che può essere gestito da una corrente più piccola per accendere e disattivare una corrente molto più grande. I relè sono costituiti da due circuiti isolati, un circuito di controllo, utilizzato per controllare l'interruttore e l'altro circuito contenente l'interruttore. Man mano che il circuito di controllo viene eccitato, la corrente scorre attraverso una bobina che provoca un campo magnetico che viene utilizzato per aprire e chiudere l'interruttore [1]. Questo campo magnetico è prodotto dal flusso di elettroni (corrente) attraverso un filo [2] e si rafforza quando il flusso di elettroni passa attraverso una bobina [3].

Come funziona un relè da: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html

Poiché i relè sono switch, anche loro sono definiti dal modo in cui operano in base al numero di poli e lancia che ha. Il numero di poli si riferisce al numero di circuiti interni e il numero di tiri si riferisce al numero di posizioni. Come gli switch, puoi ottenere relè che sono singoli tiri singoli (SPST), Doppio tiro a palo singolo (SPDT), e Doppio tiro a doppio palo (Dpdt). Le connessioni di uscita dei relè saranno etichettate in base al fatto che siano aperte o chiuse quando la bobina è eccitata. La connessione che viene effettuata quando la bobina non è eccitata viene chiamata normalmente vicina (NC) e la connessione che viene stabilita quando la bobina viene eccitata viene chiamata normalmente aperta (NO).

Tipi di relè  

Cosa mi permettono di fare i relè?

I relè consentono di controllare un carico elettrico maggiore con un circuito di tensione inferiore. Poiché i relè sono costituiti da due circuiti isolati, i componenti di tensione inferiore saranno protetti dai carichi elettrici più elevati poiché i due circuiti sono fisicamente isolati. Ciò rimuove eventuali preoccupazioni per il superamento delle valutazioni di potenza dei componenti di tensione inferiore dai componenti di tensione più elevata. Questo può essere utile quando si desidera controllare un grande grande attuatore lineare o una serie di attuatori con bassa tensione interruttore. Ma a differenza degli switch, i relè non richiedono input fisici da parte di un utente e consentono di controllare i sistemi con un segnale elettrico. Ciò significa che puoi controllare l'attuatore lineare con un'uscita di un sensore o con un microcontrollore, come un Arduino.

Di che tipo di relè ho bisogno per controllare un attuatore lineare?

Non è possibile controllare un attuatore lineare direttamente con un relè in quanto avrai bisogno di un altro componente per energizzare la bobina per controllare l'interruttore interno. Ma poiché l'input per energizzare la bobina è piuttosto semplice, basta guidare una corrente attraverso la bobina, questa sezione si concentrerà maggiormente sulla configurazione con un attuatore lineare e lascia che le scelte su come si desidera eccitare la bobina verso di te.

Cablaggio del relè DPDTPer essere in grado di estendere e ritirare un attuatore lineare con un relè, dovrai essere in grado di cambiare la polarità della tensione di ingresso all'attuatore. Questo ti lascerà con la scelta tra l'uso di un relè DPDT o l'utilizzo di due relè SPDT. IL Relè DPDT sarà composto da 8 connettori; 2 per la bobina, 4 per sul lato di ingresso dell'interruttore e 2 sul lato di uscita dell'interruttore. Come con uno switch DPDT, ti consigliamo di collegare l'attuatore ai 4 connettori di ingresso, capovolgendo i cavi positivi e negativi o connettendoti ai 2 connettori di uscita e avendo l'alimentazione collegata ai 4 connettori di ingresso, lanciando il positivo e Cavi negativi, come visti sopra. Dato che stai usando solo un relè, avrai bisogno di un solo segnale di ingresso per controllare il relè. Quando la bobina viene energizzata, causerà l'estensione dell'attuatore e quando la bobina non sarà eccitata, l'attuatore si ritrarrà. Ciò significa che non esiste una posizione off e richiederà di avere un attuatore lineare con interruttori di limite interni per spegnere l'attuatore quando raggiunge i suoi limiti. Con questa configurazione, ti consigliamo di assicurarti che la tua posizione iniziale, sia completamente estesa o completamente retratta, sia collegata alle connessioni NC sul relè in quanto ciò garantirà che il sistema non si muova inaspettatamente se il sistema di controllo non riesce e si de-energizza la bobina. Se si dispone di un attuatore lineare con interruttori di limite interni e richiedi solo che l'attuatore sia completamente esteso o completamente retratto, questa configurazione può essere adatta per l'applicazione, ma in caso contrario, dovrai utilizzare un'altra configurazione.

Impostazione del relè DPDT

Se hai bisogno che il tuo attuatore lineare si fermi tra le posizioni completamente estese e completamente retrate, dovrai utilizzare i due Relè SPDT configurazione. In questa configurazione, i due relè vengono utilizzati per capovolgere la polarità della tensione all'attuatore lineare e scollegare la potenza all'attuatore. Ti consigliamo di collegare le connessioni NC di entrambi i relè a terra dell'alimentazione in quanto ciò assicurerà che il tuo attuatore non si muova se il tuo sistema di controllo si guasta e de-energizza le bobine. Per controllare l'attuatore con questa configurazione, dovrai energizzare un relè per estendere l'attuatore e l'altro relè per la ritratta, come mostrato di seguito. Dovrai assicurarti che entrambe le bobine non vengano energizzate allo stesso tempo. È possibile utilizzare una configurazione simile con quattro relè SPST, con due relè per la connessione a terra e due relè per la connessione di alimentazione, ma non c'è davvero alcun motivo per utilizzare tale configurazione sulla configurazione del relè SPDT, specialmente se si ottiene un Modulo di relè.

 Cablaggio di relè SPDT

 

Infine, prima di acquistare il relè di tua scelta, dovrai assicurarti che le sue specifiche soddisfino le esigenze del tuo design. I relè hanno specifiche simili agli switch ma avranno un punteggio di potenza sia per la bobina che per il lato interruttore del relè. Generalmente, vedrai il punteggio di potenza dell'interruttore somministrato come amperaggio e tensione in AC o DC, come esempio: 16A 250 V AC e mentre per la bobina, può essere dato come solo una tensione, come in genere non dovresti non A guidare la grande corrente attraverso la bobina. Come con gli switch, questi sono dati come tensione massima e corrente che il relè può gestire e dovrebbe essere superiore alle tensioni e alle correnti dell'applicazione.

Limitazioni

Il controllo di un attuatore lineare con un relè ha limitazioni simili al controllo di un attuatore lineare con un interruttore. In primo luogo, se vuoi controllare due attuatori separatamente, dovrai utilizzare più relè per farlo. Non sarai inoltre in grado di regolare la velocità del tuo attuatore lineare; Avrai il controllo solo sulla direzione in cui il tuo attuatore viaggia. E infine, non riesci a utilizzare il feedback del tuo attuatore, che potrebbe essere utilizzato per un posizionamento più preciso dell'attuatore.

Mentre condividono alcune limitazioni, i relè hanno due principali vantaggi rispetto agli interruttori meccanici. Il primo è la capacità di controllarli con ingressi elettrici, che consente di controllare i tuoi attuatori con microcontrollori o sensori. E in secondo luogo, i relè isolano il carico elettrico più pesante dai componenti a bassa tensione, che li protegge. Sebbene, i relè richiedono un circuito più complesso per controllare l'attuatore lineare rispetto agli switch; I vantaggi che offrono ti consentono di implementare più automazione nel tuo design e consentire di controllare carichi elettrici più grandi.

  1. Woodford, C. (2019, giugno). Relè.Estratto da: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html
  2. Krantz, D. (2020). Come funziona un relè? Estratto da: https://www.dougllastz.com/elechowdoesarelaywork.html
  3. Tutorial elettronici (2020).ElettromagnetismoEstratto da: https://www.electronics-tutotorials.ws/electromagnetism/electromagnetism.html
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