Làm thế nào để bạn điều khiển một bộ truyền động tuyến tính với một rơ le?

Rơle là gì?

MỘT tiếp sức là một công tắc điện từ có thể được vận hành bằng dòng điện nhỏ hơn để bật và tắt dòng điện lớn hơn nhiều. Rơle bao gồm hai mạch cách ly, một mạch điều khiển dùng để điều khiển công tắc và mạch còn lại chứa công tắc. Khi mạch điều khiển được cấp điện, dòng điện chạy qua cuộn dây tạo ra từ trường dùng để đóng mở công tắc. [1]. Từ trường này được tạo ra bởi dòng điện tử (dòng điện) chạy qua dây dẫn [2] và được tăng cường khi dòng electron đi qua một cuộn dây [3].

Cách thức hoạt động của Rơle từ: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html

Vì rơle là công tắc nên chúng cũng được xác định bằng cách chúng hoạt động dựa trên số cực và số lần ném mà nó có. Số cực đề cập đến số lượng mạch bên trong và số lần ném liên quan đến số vị trí trên. Giống như các công tắc, bạn có thể nhận được các rơle loại Một cực đơn (SPST), Ném đơn cực đôi (SPDT) và Ném đôi cực (DPDT). Các kết nối đầu ra của rơle sẽ được dán nhãn dựa trên việc chúng mở hay đóng khi cuộn dây được cấp điện. Kết nối được thực hiện khi cuộn dây không được cấp điện được gọi là thường đóng (NC) và kết nối được thực hiện khi cuộn dây được cấp điện được gọi là thường mở (NO).

Các loại Rơle  

Rơle cho phép tôi làm gì?

Rơle cho phép bạn điều khiển tải điện lớn hơn với mạch điện áp thấp hơn. Vì rơle bao gồm hai mạch cách ly, các thành phần điện áp thấp hơn của bạn sẽ được bảo vệ khỏi tải điện cao hơn vì hai mạch được cách ly vật lý. Điều này loại bỏ mọi lo ngại về việc vượt quá định mức công suất của các thành phần có điện áp thấp hơn khỏi các thành phần có điện áp cao hơn. Điều này có thể hữu ích khi bạn muốn kiểm soát một thiết bị truyền động tuyến tính hoặc một loạt thiết bị truyền động có điện áp thấp công tắc. Nhưng không giống như công tắc, rơle không yêu cầu đầu vào vật lý từ người dùng và cho phép bạn điều khiển hệ thống bằng tín hiệu điện. Điều này có nghĩa là bạn có thể điều khiển bộ truyền động tuyến tính của mình bằng đầu ra của cảm biến hoặc bằng bộ vi điều khiển, giống như một Arduino.

Tôi cần loại rơle nào để điều khiển bộ truyền động tuyến tính?

Bạn không thể điều khiển bộ truyền động tuyến tính trực tiếp bằng rơle vì bạn sẽ cần một bộ phận khác cung cấp năng lượng cho cuộn dây để điều khiển công tắc bên trong. Nhưng vì đầu vào để cấp điện cho cuộn dây khá đơn giản nên chỉ cần truyền dòng điện qua cuộn dây, phần này sẽ tập trung nhiều hơn vào việc thiết lập với bộ truyền động tuyến tính và để bạn tự lựa chọn cách bạn muốn cấp điện cho cuộn dây.

Dây chuyển tiếp DPDTĐể có thể kéo dài và rút lại bộ truyền động tuyến tính bằng rơle, bạn cần có khả năng chuyển đổi cực tính của điện áp đầu vào sang bộ truyền động. Điều này sẽ khiến bạn phải lựa chọn giữa việc sử dụng rơle DPDT hoặc sử dụng hai rơle SPDT. Các Rơle DPDT sẽ bao gồm 8 đầu nối; 2 cho cuộn dây, 4 cho phía đầu vào của công tắc và 2 cho phía đầu ra của công tắc. Giống như với công tắc DPDT, bạn sẽ muốn kết nối bộ truyền động với 4 đầu nối đầu vào, đảo dây dẫn dương và âm hoặc kết nối với 2 đầu nối đầu ra và nối nguồn điện với 4 đầu nối đầu vào, lật dây dương và dẫn tiêu cực, như đã thấy ở trên. Vì bạn chỉ sử dụng một rơle nên bạn sẽ chỉ cần một tín hiệu đầu vào để điều khiển rơle. Khi cuộn dây được cấp điện, nó sẽ làm cho bộ truyền động giãn ra và khi cuộn dây không được cấp điện, bộ truyền động sẽ rút lại. Điều này có nghĩa là không có vị trí tắt và sẽ yêu cầu bạn phải có bộ truyền động tuyến tính có công tắc giới hạn bên trong để tắt bộ truyền động khi nó đạt đến giới hạn. Với cấu hình này, bạn sẽ muốn đảm bảo rằng vị trí bắt đầu của mình, dù được mở rộng hoàn toàn hay rút lại hoàn toàn, đều được kết nối với các kết nối NC trên rơle vì điều này sẽ đảm bảo hệ thống của bạn không di chuyển bất ngờ nếu hệ thống điều khiển bị lỗi và mất điện cuộn dây. Nếu bạn có bộ truyền động tuyến tính có công tắc giới hạn bên trong và bạn chỉ yêu cầu bộ truyền động được mở rộng hoàn toàn hoặc rút lại hoàn toàn thì thiết lập này có thể phù hợp với ứng dụng của bạn, nhưng nếu không, bạn sẽ cần sử dụng cấu hình khác.

Thiết lập chuyển tiếp DPDT

Nếu bạn cần bộ truyền động tuyến tính dừng ở giữa các vị trí được mở rộng hoàn toàn và được thu lại hoàn toàn, bạn sẽ cần phải sử dụng cả hai vị trí đó. Rơle SPDT cấu hình. Trong cấu hình này, hai rơle được sử dụng để đảo cực điện áp sang bộ truyền động tuyến tính cũng như ngắt kết nối nguồn với bộ truyền động. Bạn sẽ muốn kết nối các kết nối NC của cả hai rơle với mặt đất của nguồn điện vì điều này sẽ đảm bảo bộ truyền động của bạn không di chuyển nếu hệ thống điều khiển của bạn bị hỏng và làm mất điện các cuộn dây. Để điều khiển bộ truyền động bằng thiết lập này, bạn sẽ cần cấp điện cho một rơle để mở rộng bộ truyền động và rơle còn lại để rút lại, như minh họa bên dưới. Bạn cần đảm bảo rằng cả hai cuộn dây không được cấp điện cùng một lúc. Bạn có thể sử dụng thiết lập tương tự với bốn rơle SPST, có hai rơle cho kết nối đất và hai rơle cho kết nối nguồn, nhưng thực sự không có bất kỳ lý do nào để sử dụng thiết lập đó trên hai cấu hình rơle SPDT, đặc biệt nếu bạn nhận được một mô-đun tiếp sức.

 Dây chuyển tiếp SPDT

 

Cuối cùng, trước khi mua rơle mà bạn chọn, bạn cần đảm bảo rằng các thông số kỹ thuật của nó sẽ đáp ứng nhu cầu thiết kế của bạn. Rơle có thông số kỹ thuật tương tự như công tắc nhưng sẽ có mức công suất cho cả cuộn dây và phía công tắc của rơle. Nói chung, bạn sẽ thấy định mức công suất của công tắc được cung cấp dưới dạng cường độ dòng điện và điện áp ở AC hoặc DC, ví dụ: 16A 250V AC, và đối với cuộn dây, nó có thể chỉ được cung cấp dưới dạng điện áp, như bạn thường nên làm. không truyền dòng điện lớn qua cuộn dây. Giống như với các công tắc, chúng được cung cấp dưới dạng điện áp và dòng điện tối đa mà rơle có thể xử lý và phải cao hơn điện áp và dòng điện trong ứng dụng của bạn.

Hạn chế

Điều khiển bộ truyền động tuyến tính bằng rơle có những hạn chế tương tự như điều khiển bộ truyền động tuyến tính bằng công tắc. Thứ nhất, nếu bạn muốn điều khiển riêng hai bộ truyền động, bạn sẽ cần sử dụng nhiều rơle hơn để làm điều đó. Bạn cũng sẽ không thể điều chỉnh tốc độ của bộ truyền động tuyến tính; bạn sẽ chỉ có quyền kiểm soát hướng di chuyển của bộ truyền động. Và cuối cùng, bạn không thể sử dụng phản hồi từ bộ truyền động của mình, phản hồi này có thể được sử dụng để định vị chính xác hơn bộ truyền động.

Mặc dù có chung một số hạn chế nhưng rơle có hai ưu điểm chính so với công tắc cơ học. Đầu tiên là khả năng điều khiển chúng bằng đầu vào điện, cho phép bạn điều khiển bộ truyền động của mình bằng bộ vi điều khiển hoặc cảm biến. Và thứ hai, rơle cách ly tải điện nặng hơn khỏi các bộ phận có điện áp thấp hơn để bảo vệ chúng. Mặc dù, rơle yêu cầu phải có mạch phức tạp hơn để điều khiển bộ truyền động tuyến tính của bạn so với các công tắc; những lợi thế mà chúng mang lại cho phép bạn triển khai tự động hóa nhiều hơn vào thiết kế của mình và cho phép bạn kiểm soát các tải điện lớn hơn.

  1. Woodford, C. (2019, tháng 6). Rơle.Được lấy từ: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html
  2. Krantz, D. (2020). Rơle hoạt động như thế nào? Được lấy từ: https://www.douglaskrantz.com/ElecHowDoesARelayWork.html
  3. Hướng dẫn về điện tử (2020).Điện từLấy từ: https://www.electronics-tutorials.ws/electromagnetism/electromagnetism.html
Share This Article
Tags:

Need Help Finding the Right Actuator?

We precision engineer and manufacture our products so you get direct manufacturers pricing. We offer same day shipping and knowledgeable customer support. Try using our Actuator Calculator to get help picking the right actuator for your application.