V nejširším slova smyslu je relé elektronické nebo elektromechanické zařízení, jehož účelem je uzavřít nebo otevřít elektrický obvod v reakci na konkrétní vstupní podnět. Klasické relé je elektromagnetické.
Při průchodu elektrického proudu vinutím takového relé vzniká magnetické pole, které působením na feromagnetickou kotvu relé způsobí pohyb kotvy, přičemž je mechanicky spojena s kontakty je spíná nebo otevírá jako výsledek jeho pohybu. Pomocí relé je tedy možné sepnout nebo otevřít, tedy mechanické spínání vnějších elektrických obvodů.
Elektromagnetické relé se skládá minimálně ze tří (hlavních) částí: stacionárního elektromagnetu, pohyblivé kotvy a spínače. Elektromagnet je v podstatě cívka navinutá měděným drátem na feromagnetickém jádru. Roli kotvy obvykle plní destička z magnetického kovu, která je určena k působení na spínací kontakty nebo na skupinu takových kontaktů, které vlastně tvoří reléový spínač.
Dodnes nacházejí elektromagnetická relé nejširší uplatnění v automatizačních zařízeních, telemechanice, elektronice, výpočetní technice a v mnoha dalších oblastech, kde je nutné automaticky spínat. V praxi se relé používá jako ovládaný mechanický spínač nebo spínač. Pro spínání vysokých proudů se používají speciální relé nazývaná stykače.
Tím vším se elektromagnetická relé dělí na relé stejnosměrná a relé střídavá, podle toho, jaký druh proudu musí být přiváděn do vinutí relé, aby jeho spínač fungoval. Dále se podívejme na rozdíly mezi DC relé a AC relé.
DC elektromagnetické relé
Když mluvíme o stejnosměrném relé, zpravidla máme na mysli neutrální (nepolarizované) relé, které reaguje stejně na proud libovolného směru ve svém vinutí – kotva je přitahována k jádru a otevírá (nebo uzavírá) kontakty. Podle provedení kotvy se relé dodávají s kotvou výsuvnou nebo otočnou, v každém případě jsou však funkčně zcela podobné.
Zatímco ve vinutí relé neteče proud, jeho kotva je co nejdále od jádra díky působení vratné pružiny. V tomto stavu jsou kontakty relé rozepnuté (u spínacího relé nebo u spínací skupiny kontaktů daného relé) nebo sepnuté (u spínacího relé nebo u spínací skupiny kontaktů).
Při průchodu stejnosměrného proudu vinutím relé se v jádru a ve vzduchové mezeře mezi jádrem a kotvou relé vytvoří magnetický tok, který iniciuje magnetickou sílu, která mechanicky přitáhne kotvu k jádru.
Kotva, pohybující se, převádí kontakty do opačného stavu než byl původní – sepne kontakty, pokud byly ve výchozím stavu rozepnuté, nebo rozepne, pokud výchozí stav kontaktů byl sepnut.
Pokud relé obsahuje dvě skupiny kontaktů opačného počátečního stavu, pak ty, které byly sepnuté, otevírají a ty, které byly otevřené, se zavírají. Takto funguje stejnosměrné relé.
AC elektromagnetické relé
V některých případech se stává, že zdrojem energie pro napájení vinutí relé může být pouze střídavý proud. Pak nezbývá nic jiného, než pro spínání použít relé na střídavý proud, tedy relé, jehož vinutí je schopno ovlivňovat kotvu, když jí prochází střídavý než stejnosměrný proud.
Na rozdíl od stejnosměrného relé poskytuje střídavé relé stejných rozměrů a s podobnou průměrnou hodnotou magnetické indukce ve svém jádru poloviční magnetickou sílu na kotvu než u stejnosměrného relé.
Jde o to, že elektromagnetická síla by v případě střídavého proudu, pokud by byla aplikována na vinutí klasického relé, měla výrazný pulzující charakter a během periody kmitání napájecího střídavého napětí by se dvakrát vynulovala.
To znamená, že kotva bude vystavena vibracím. To by se ale stalo, kdyby nebyla přijata další opatření. A jsou aplikována další opatření, která přesně vytvářejí rozdíly v konstrukcích AC a DC relé.
Střídavé relé je navrženo a funguje následovně. Střídavý magnetický tok hlavního vinutí, procházející štěrbinovou částí jádra, je rozdělen na dvě části. Jedna část magnetického toku prochází stíněnou částí děleného pólu (přes tu, na které je instalován vodivý závit nakrátko), zatímco druhá část magnetického toku prochází nestíněnou částí děleného pólu.
Protože EMF a tedy i proud jsou indukovány ve zkratovaném závitu, magnetický tok daného závitu (proud v něm indukovaný) působí proti magnetickému toku, který jej způsobuje, což vede k tomu, že magnetický tok v části jádra se závitem se fázově zpožďuje od toku v části jádra bez závitu o 60-80 stupňů.
Výsledkem je, že celková tažná síla na kotvu nikdy neklesne na nulu, protože oba proudy procházejí nulou v různých časech a v kotvě nedochází k žádným významným vibracím. Výsledná síla na kotvu takto vytvořená je schopna vyvolat komutační efekt.
Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře
Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!
V nejširším slova smyslu je relé elektronické nebo elektromechanické zařízení, jehož účelem je uzavřít nebo otevřít elektrický obvod v reakci na konkrétní vstupní podnět. Klasické relé je elektromagnetické.
Při průchodu elektrického proudu vinutím takového relé vzniká magnetické pole, které působením na feromagnetickou kotvu relé způsobí pohyb kotvy, přičemž je mechanicky spojena s kontakty je spíná nebo otevírá jako výsledek jeho pohybu. Pomocí relé je tedy možné sepnout nebo otevřít, tedy mechanické spínání vnějších elektrických obvodů.
Elektromagnetické relé se skládá minimálně ze tří (hlavních) částí: stacionárního elektromagnetu, pohyblivé kotvy a spínače. Elektromagnet je v podstatě cívka navinutá měděným drátem na feromagnetickém jádru. Roli kotvy obvykle plní destička z magnetického kovu, která je určena k působení na spínací kontakty nebo na skupinu takových kontaktů, které vlastně tvoří reléový spínač.
Dodnes nacházejí elektromagnetická relé nejširší uplatnění v automatizačních zařízeních, telemechanice, elektronice, výpočetní technice a v mnoha dalších oblastech, kde je nutné automaticky spínat. V praxi se relé používá jako ovládaný mechanický spínač nebo spínač. Pro spínání vysokých proudů se používají speciální relé nazývaná stykače.
Tím vším se elektromagnetická relé dělí na relé stejnosměrná a relé střídavá, podle toho, jaký druh proudu musí být přiváděn do vinutí relé, aby jeho spínač fungoval. Dále se podívejme na rozdíly mezi DC relé a AC relé.
DC elektromagnetické relé
Když mluvíme o stejnosměrném relé, zpravidla máme na mysli neutrální (nepolarizované) relé, které reaguje stejně na proud libovolného směru ve svém vinutí – kotva je přitahována k jádru a otevírá (nebo uzavírá) kontakty. Podle provedení kotvy se relé dodávají s kotvou výsuvnou nebo otočnou, v každém případě jsou však funkčně zcela podobné.
Zatímco ve vinutí relé neteče proud, jeho kotva je co nejdále od jádra díky působení vratné pružiny. V tomto stavu jsou kontakty relé rozepnuté (u spínacího relé nebo u spínací skupiny kontaktů daného relé) nebo sepnuté (u spínacího relé nebo u spínací skupiny kontaktů).
Při průchodu stejnosměrného proudu vinutím relé se v jádru a ve vzduchové mezeře mezi jádrem a kotvou relé vytvoří magnetický tok, který iniciuje magnetickou sílu, která mechanicky přitáhne kotvu k jádru.
Kotva, pohybující se, převádí kontakty do opačného stavu než byl původní – sepne kontakty, pokud byly ve výchozím stavu rozepnuté, nebo rozepne, pokud výchozí stav kontaktů byl sepnut.
Pokud relé obsahuje dvě skupiny kontaktů opačného počátečního stavu, pak ty, které byly sepnuté, otevírají a ty, které byly otevřené, se zavírají. Takto funguje stejnosměrné relé.
AC elektromagnetické relé
V některých případech se stává, že zdrojem energie pro napájení vinutí relé může být pouze střídavý proud. Pak nezbývá nic jiného, než pro spínání použít relé na střídavý proud, tedy relé, jehož vinutí je schopno ovlivňovat kotvu, když jí prochází střídavý než stejnosměrný proud.
Na rozdíl od stejnosměrného relé poskytuje střídavé relé stejných rozměrů a s podobnou průměrnou hodnotou magnetické indukce ve svém jádru poloviční magnetickou sílu na kotvu než u stejnosměrného relé.
Jde o to, že elektromagnetická síla by v případě střídavého proudu, pokud by byla aplikována na vinutí klasického relé, měla výrazný pulzující charakter a během periody kmitání napájecího střídavého napětí by se dvakrát vynulovala.
To znamená, že kotva bude vystavena vibracím. To by se ale stalo, kdyby nebyla přijata další opatření. A jsou aplikována další opatření, která přesně vytvářejí rozdíly v konstrukcích AC a DC relé.
Střídavé relé je navrženo a funguje následovně. Střídavý magnetický tok hlavního vinutí, procházející štěrbinovou částí jádra, je rozdělen na dvě části. Jedna část magnetického toku prochází stíněnou částí děleného pólu (přes tu, na které je instalován vodivý závit nakrátko), zatímco druhá část magnetického toku prochází nestíněnou částí děleného pólu.
Protože EMF a tedy i proud jsou indukovány ve zkratovaném závitu, magnetický tok daného závitu (proud v něm indukovaný) působí proti magnetickému toku, který jej způsobuje, což vede k tomu, že magnetický tok v části jádra se závitem se fázově zpožďuje od toku v části jádra bez závitu o 60-80 stupňů.
Výsledkem je, že celková tažná síla na kotvu nikdy neklesne na nulu, protože oba proudy procházejí nulou v různých časech a v kotvě nedochází k žádným významným vibracím. Výsledná síla na kotvu takto vytvořená je schopna vyvolat komutační efekt.
Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře
Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!
