Как управлять линейным приводом с помощью реле?

Что такое реле?

А реле представляет собой электромагнитный переключатель, который может работать от меньшего тока, чтобы включать и выключать гораздо больший ток. Реле состоят из двух изолированных цепей: одна цепь управления используется для управления переключателем, а другая цепь содержит переключатель. Когда цепь управления находится под напряжением, через катушку протекает ток, который вызывает магнитное поле, которое используется для размыкания и замыкания переключателя. [1]. Это магнитное поле создается потоком электронов (тока) через провод. [2] и усиливается, когда поток электронов проходит через катушку [3].

Как работает реле: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html

Поскольку реле являются переключателями, они тоже определяются тем, как они работают, в зависимости от количества полюсов и ходов. Количество полюсов относится к количеству внутренних цепей, а количество переходов относится к количеству включенных позиций. Как и переключатели, вы можете получить реле, которые являются однополюсными однопозиционными (SPST), Однополюсный двойной бросок (SPDT) и Двойной полюс двойной бросок (DPDT). Выходные соединения реле будут маркированы в зависимости от того, открыты они или закрыты, когда катушка находится под напряжением. Соединение, которое выполняется, когда катушка не находится под напряжением, называется нормально закрытым (NC), а соединение, которое выполняется, когда катушка находится под напряжением, называется нормально разомкнутым (NO).

Типы реле  

Что мне позволяют реле?

Реле позволяют управлять большей электрической нагрузкой с помощью цепи с более низким напряжением. Поскольку реле состоят из двух изолированных цепей, компоненты с более низким напряжением будут защищены от более высоких электрических нагрузок, поскольку эти две цепи физически изолированы. Это устраняет любые опасения по поводу превышения номинальной мощности компонентов с более низким напряжением у компонентов с более высоким напряжением. Это может быть полезно, если вы хотите управлять очень большим линейный привод или серия приводов с низким напряжением переключатель. Но в отличие от переключателей, реле не требуют физического ввода со стороны пользователя и позволяют управлять системами с помощью электрического сигнала. Это означает, что вы можете управлять своим линейным приводом с помощью выходного сигнала датчика или микроконтроллера, например Ардуино.

Какой тип реле мне нужен для управления линейным приводом?

Вы не можете управлять линейным исполнительным механизмом напрямую с помощью реле, поскольку вам понадобится другой компонент для подачи питания на катушку для управления внутренним переключателем. Но поскольку вход для подачи питания на катушку довольно прост, просто пропустите ток через катушку, в этом разделе больше внимания будет уделено настройке с линейным приводом и предоставлен выбор того, как вы хотите подавать питание на катушку, до вас.

Подключение реле DPDTЧтобы иметь возможность выдвигать и втягивать линейный привод с помощью реле, вам необходимо иметь возможность переключать полярность входного напряжения на привод. Это оставит вам выбор между использованием реле DPDT или двух реле SPDT. В Реле DPDT будет состоять из 8 разъемов; 2 для катушки, 4 для входной стороны переключателя и 2 для выходной стороны переключателя. Как и в случае с переключателем DPDT, вам нужно будет либо подключить привод к 4 входным разъемам, перевернув положительный и отрицательный выводы, либо подключиться к 2 выходным разъемам и подключить источник питания к 4 входным разъемам, перевернув положительный и отрицательный выводы. отрицательные выводы, как показано выше. Поскольку вы используете только одно реле, вам понадобится только один входной сигнал для управления реле. Когда катушка находится под напряжением, это заставит исполнительный механизм выдвигаться, а когда катушка не находится под напряжением, исполнительный механизм втягивается. Это означает, что нет положения выключения, и вам потребуется линейный привод с внутренними концевыми выключателями для отключения привода, когда он достигает своих пределов. С этой конфигурацией вы захотите убедиться, что ваше исходное положение, полностью выдвинутое или полностью втянутое, подключено к вашим NC-соединениям на реле, так как это гарантирует, что ваша система не переместится неожиданно, если система управления выйдет из строя и обесточится. катушка. Если у вас есть линейный привод с внутренними концевыми выключателями, и вам нужно только полностью выдвинуть или полностью втянуть привод, эта настройка может подойти для вашего применения, но если нет, вам потребуется использовать другую конфигурацию.

Настройка реле DPDT

Если вам нужно, чтобы линейный привод останавливался между полностью выдвинутым и полностью втянутым положениями, вам необходимо использовать два Реле SPDT конфигурация. В этой конфигурации два реле используются для переключения полярности напряжения на линейный привод, а также для отключения питания от привода. Вы захотите подключить NC-соединения обоих реле к заземлению вашего источника питания, так как это гарантирует, что ваш привод не будет двигаться в случае отказа вашей системы управления и обесточит катушки. Чтобы управлять приводом с помощью этой настройки, вам необходимо активировать одно реле, чтобы выдвинуть привод, а другое реле - втягиваться, как показано ниже. Вам необходимо убедиться, что обе катушки не запитываются одновременно. Вы можете использовать аналогичную настройку с четырьмя реле SPST, имеющими два реле для заземления и два реле для подключения питания, но на самом деле нет никаких причин использовать эту настройку вместо конфигурации с двумя реле SPDT, особенно если вы получаете релейный модуль.

 Подключение реле SPDT

 

Наконец, прежде чем покупать реле по вашему выбору, вам необходимо убедиться, что его характеристики будут соответствовать потребностям вашей конструкции. Реле имеют те же характеристики, что и переключатели, но имеют номинальную мощность как для катушки, так и для стороны переключателя реле. Как правило, вы увидите номинальную мощность переключателя в виде силы тока и напряжения в переменном или постоянном токе, например: 16 А 250 В переменного тока, а для катушки это может быть просто напряжение, как вы обычно не должны Не прогоняю большой ток через катушку. Как и в случае с переключателями, они указаны как максимальное напряжение и ток, которые может выдержать реле, и должны быть выше, чем ваши напряжения и токи в вашем приложении.

Ограничения

Управление линейным приводом с помощью реле имеет те же ограничения, что и управление линейным приводом с помощью переключателя. Во-первых, если вы хотите управлять двумя исполнительными механизмами по отдельности, вам понадобится больше реле для этого. Вы также не сможете регулировать скорость линейного привода; вы будете иметь контроль только над направлением движения вашего привода. И, наконец, вы не можете использовать обратную связь от вашего привода, которую можно было бы использовать для более точного позиционирования привода.

Хотя они имеют некоторые ограничения, ретрансляторы имеют два основных преимущества по сравнению с механическими переключателями. Во-первых, это способность управлять ими с помощью электрических входов, что позволяет управлять приводами с помощью микроконтроллеров или датчиков. А во-вторых, ретрансляторы изолируют более тяжелую электрическую нагрузку от компонентов более низкого напряжения, которая защищает их. Хотя, ретрансляторы требуют наличия более сложной схемы для управления линейным приводом по сравнению с переключателями; преимущества, которые они предоставляют, позволяют реализовать больше автоматизации в вашей конструкции и позволяют контролировать большие электрические нагрузки.

  1. Вудфорд, К. (2019, июнь). Реле.Получено из: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html
  2. Кранц, Д. (2020). Как работает ретранслятор?Получено из: https://www.douglaskrantz.com/ElecHowDoesARelayWork.html
  3. Учебники электроники (2020).ЭлектродинамикаПолучено из: https://www.electronics-tutorials.ws/electromagnetism/electromagnetism.html
product-sidebar product-sidebar
Tags:

Share this article

Нужна помощь в поиске правильного привода?

Мы точность инженера и производства нашей продукции, так что вы получите прямые цены производителей. Мы предлагаем в тот же день доставки и знающих поддержку клиентов. Попробуйте использовать наш калькулятор Actuator, чтобы получить помощь в выборе правильного привода для вашего приложения.