Jazýčkové relé: co to je, princip činnosti a použití – článek

Od určité doby, za účelem zvýšení spolehlivosti a výkonu, byl kontaktní systém elektromagnetického relé modernizován zavedením utěsněných magneticky ovládaných kontaktů (jazýčkových spínačů). Taková zařízení jsou široce používána v různých senzorech a systémech.

Jazýčkové relé (RPR), používané pro spínání elektrických obvodů, umožňuje zbavit se nevýhod spojených s elektromagnetickými zařízeními:

• omezený zdroj;
• potíže při spínání zátěží (vysokonapěťové a indukční);
• nedostatečný výkon.

Konstrukce, typy a princip činnosti

Konstrukce jazýčkového relé je jednoduchá. Základem prvku je elektromagnetická cívka, na jejímž vrcholu je ochranná clona, ​​která chrání skupinu kontaktů před vlhkostí, oxidací, prachem a magnetickými poli. V utěsněném skleněném trubicovém pouzdře, ve vakuu nebo argonovém prostředí, jsou dva ohebné feromagnetické vodiče s plochými kovovými kontakty z permalloy potažené drahými kovy s vysokou vodivostí (stříbro a kovy skupiny platiny). Díly se vyrábějí lisováním a spoje se provádějí svařováním nebo pájením. Celou konstrukci lze umístit do pouzdra.

Princip činnosti jazýčkového relé je založen na interakci sil vznikajících mezi magnetickými tělesy. Když jsou kontaktní jádra vystavena magnetickému poli, kontakty uvnitř skleněné baňky se otevřou nebo zavřou. Mezery výrazně usnadňují průchod pole mezi prvky zařízení. Jádra tedy plní funkce vodivého prvku, pružiny a části reagující na magnetické pole, jehož zdrojem bývá elektrický nebo permanentní magnet.

Jazýčkové spínače jsou rozděleny do několika skupin podle typu použitého kontaktu:

• zavírání;
• odpojení;
• spínací nebo kombinované (jedna skupina se spouští otevřením, druhá sepnutím).

V závislosti na provedení se rozlišují suché (baňka s inertním plynem nebo vakuem) a mokré (přítomnost rtuti v místě kontaktu jader) odrůdy. Kapka rtuti pomáhá eliminovat chvění feromagnetických jader.

Činnost jazýčkového relé závisí do značné míry na materiálech, ze kterých je vyrobeno. Při výrobě jazýčkových relé se používají čtyři skupiny magnetů:

• neodym – mají nejvyšší koercitivní sílu a zbytkovou magnetizaci, ale nesnášejí provoz v prostředí s vysokým obsahem kyslíku;
• feritové magnety – velmi odolné vůči korozi a cenově nejdostupnější, ale zároveň křehké magnety;
• samarium – mají vynikající tepelnou stabilitu a odolnost proti demagnetizaci, ale vyznačují se vysokou cenou a ještě větší křehkostí než feritové analogy;
• vyrobené z alnico slitiny (hliník, nikl, kobalt) – mají lepší tepelnou odolnost a relativně dostupnou cenu, ale mají nízkou donucovací sílu.

Klady a zápory jazýčkových relé

Mezi výhody komponent:

• úplné utěsnění kontaktní skupiny;
• značná elektrická pevnost mezery mezi kontakty;
• účinnost provozu;
• kompaktnost, nízká hmotnost a jednoduchost designu;
• galvanické oddělení obvodů;
• funkčnost a není potřeba napájení;
• efektivní provoz v různých teplotních prostředích (od -60 do +120 °C).

Průrazné napětí jazýčkových relé může dosáhnout několika desítek kilovoltů. Životnost takových produktů může dosáhnout 4-5 miliard operací. Vysoká spolehlivost je jedním z hlavních důvodů široké škály aplikací jazýčkových spínačů.

Kromě výhod jsou u jazýčkových relé i některé nevýhody: křehkost skleněné baňky, malá citlivost ovládacích prvků MDS, drnčení, samovolné otevírání při vysokém proudu, náchylnost k vnějším magnetickým polím, malý výkon spínaných obvodů a také nepřijatelné rozepínání a zavírání jader při napájení nízkofrekvenčním střídavým napětím.

Ne všechny nedostatky jsou však nenapravitelné. Například neoprávněnému provozu lze zabránit použitím dodatečného stínění krytu relé.

Hlavní charakteristiky jazýčkových relé, označení na schématech

• maximální spínací výkon;
• elektrická odolnost proti opotřebení (počet cyklů);
• průrazné napětí;
• jmenovité napětí spínací cívky jazýčkového relé – od 12 do 220 V;
• přípustná úroveň vibrací a namáhání;
• reakční doba a doba uvolňování;
• magnetomotorická síla odezvy.

Je třeba vzít v úvahu, že mezi jádry může vzniknout parazitní kapacita, která může vést k selhání elektronických součástek.

Jazýčkové relé je ve schématech označeno přístupným a srozumitelným způsobem. Značení umožňuje přesně určit hlavní parametry (typ kontaktů, rozměry, funkční vlastnosti atd.) a vybrat nejvhodnější produkty.

Aplikace jazýčkových relé a hrotů pro použití

Navzdory nahrazení Hallovými senzory se jazýčkové spínače aktivně používají v různých systémech a zařízeních:

• domácí spotřebiče a telekomunikační systémy;
• čítače, koncové spínače, testovací zařízení a měřicí přístroje;
• lékařské a průmyslové vybavení;
• zařízení, která fungují pod vodou;
• Syntezátorové klávesnice;
• různé letecké a vesmírné systémy;
• radary, rádiové vysílače, lasery;
• bezpečnostní a automatizační zařízení.

Moderní trh nabízí řadu produktů vyráběných v Ruské federaci i v zahraničí. Některé modely výrobků se používají k ochraně vysokonapěťových elektrických vedení, což přispělo k vývoji konstrukce reléových zařízení. Kromě jazýčkových relé existují jazýčkové spínače určené pro spouštění elektromotorů o výkonu až 45 kW.

Při instalaci součástek se doporučuje vyhýbat se zdrojům ultrazvukových a magnetických polí a při pájení postupovat podle pokynů výrobce. K ochraně RPG před různými nepříznivými faktory můžete použít bočníkové diody, varistory nebo supresorové RC obvody připojené paralelně k zátěži nebo jazýčkovému spínači.