Tipuri de relee electrice
Acest articol îmbracă forma unui mic ghid ce explorează conceptul, istoria și diferitele tipuri de relee electrice. Scopul este de a furniza informațiile necesare pentru luarea deciziilor în selectarea releelor pentru aplicații specifice.
Ce sunt releele electrice?
Releele electrice sunt componente esențiale ale multor sisteme industriale și comerciale. Aceste comutatoare electrice permit controlul unor circuite de putere mare folosind semnale de putere redusă. Datorită acestui principiu de funcționare, ele sunt esențiale în multe aplicații – de la aprinderea luminilor până la protejarea echipamentelor complexe.
Istoria releelor electrice
Releele datează de la începutul secolului al XIX-lea și erau folosite în sistemele telegrafice pentru a amplifica semnale slabe. Pe măsură ce tehnologia a evoluat, la fel au făcut-o și aplicațiile cu relee. Descoperirea electromagnetismului a deschis calea pentru dezvoltarea releelor electromagnetice, care au oferit un control mai fiabil și mai eficient al circuitelor electrice. Odată cu progresele în zona semiconductoarelor, releele moderne oferă acum timpi de răspuns mai rapizi și fiabilitate sporită. Ele cuprind, de asemenea, o gamă largă de funcționalități, făcându-le indispensabile în industrii, de la industria auto până la telecomunicații.
Tipuri de relee electrice
În rândurile de mai jos vor fi prezentate diferitele tipuri de relee electrice, fiecare proiectat pentru a răspunde unor nevoi și aplicații industriale specifice.
Relee pentru industria auto
Releele electrice auto sunt proiectate special pentru industria auto și joacă un rol esențial în cadrul vehiculelor. Ele permit controlul ușor al diverselor componente electrice dintr-un vehicul, cum ar fi farurile, ștergătoarele de parbriz sau sistemul de aer condiționat. Datorită capacității lor de a face legătura între semnalele de control de putere mică și acțiunile care necesită putere mare, releele transformă comenzile digitale în reacții mecanice concrete. Astfel, aceste dispozitive protejează circuitele sensibile de control de curenții mari generați de funcții precum iluminarea, acționarea ștergătoarelor sau pornirea ventilatorului.
Aceste relee sunt construite pentru a rezista la condițiile dificile din compartimentul motorului și garantează funcționarea optimă a sistemelor esențiale, astfel contribuie la eficiența și performanța generală a vehiculului.
Condițiile de mediu la care sunt supuse aceste relee pot fi provocatoare, inclusiv temperaturi ridicate și vibrații mecanice în compartimentul motorului. Cu toate acestea, ele sunt proiectate pentru durabilitate și proiectate pentru a rezista solicitărilor asociate acestui mediu.
EXEMPLU
Releu auto, tensiune bobină 12V, curent de comutație 20A, SPST
Nr. stoc RS: 285-8291 – Producător: Panasonic – Cod de producător: 30121866
Caracteristici tehnice (selectiv)
| Tensiune bobină / putere / rezistență | 12V / 640mW / 225 Ω |
| Configurare contact | SPST |
| Curent de comutare | 20A |
Relee cu contacte ghidate forțat
Releele cu contacte ghidate forțat sunt elemente de bază în aplicațiile critice pentru siguranță, unde defecțiunea poate avea consecințe grave. Proiectate cu contacte legate mecanic, aceste relee garantează o comutare fiabilă și previn închiderea simultană a tuturor circuitelor. Această caracteristică unică le face potrivite pentru aplicații în care redundanța și funcționarea în siguranță nu sunt doar avantajoase, ci și obligatorii.
Releele cu contacte ghidate forțat sunt folosite, adesea, în industriile care necesită respectarea strictă a standardelor de siguranță și a cadrului de reglementare.
Legătura lor mecanică asigură un nivel de protecție împotriva erorilor care diminuează vulnerabilitatea la potențiale defecțiuni și permite funcționarea continuă, chiar și în fața unor situații neprevăzute.
EXEMPLU
Releu cu contacte ghidate forțat Elesta cu montare pe șină DIN, tensiune bobină 12V dc, 4 Poli
Nr. stoc RS: 286-1804 – Producător: Elesta – Cod de producător: SMF229-12VDC (H306703)
Caracteristici tehnice (selectiv)
| Tensiune bobină | 12V dc |
| Tip montare | Șină DIN |
| Număr poli | 4 |
Relee de înaltă frecvență și relee de radiofrecvență
Releele de înaltă frecvență (HF) și releele de radiofrecvență (RF) sunt capabile să comute semnale de frecvență mai mare. Ele își găsesc nișa în aplicații care cuprind telecomunicații pentru sisteme radar și echipamente de testare de înaltă frecvență. În aceste scenarii, precizia controlului semnalului devine primordială.
Dispozitivele electronice folosesc din ce în ce mai mult semnale cu frecvențe mari, ceea ce determină utilizarea releelor de înaltă frecvență pentru a facilita izolarea circuitelor în astfel de medii. Aceste relee sunt folosite în aplicații unde apar semnale electronice cu frecvențe înalte, fiind esențiale în domenii precum telecomunicațiile, tehnologia computerelor și echipamentele industriale.
În telecomunicații, unde transmisia rapidă și fără întreruperi a semnalului este imperativă, releele de înaltă frecvență își dovedesc utilitatea. Aceste relee facilitează rutarea eficientă a semnalului prin arhitecturi complexe de rețea, asigurând o degradare minimă a semnalului și o calitate optimă a transmisiei. Capacitatea lor de a comuta rapid între diferite căi de semnal cu cea mai mare precizie le face indispensabile în menținerea integrității rețelei de telecomunicații.
Create special pentru aplicații radio, releele RF își asumă un rol esențial. Ele sunt utilizate frecvent în testarea echipamentelor și a dispozitivelor de radiodifuziune. Releele RF joacă un rol indispensabil în activarea sistemelor de circuite distincte, care facilitează transmisia și recepția.
Atât releele RF, cât și cele HF sunt indispensabile pentru gestionarea tensiunilor înalte care însoțesc adesea frecvențele înalte. Aceasta este o provocare căreia releele convenționale nu îi pot face față.
EXEMPLU
Releu RF Teledyne cu montare pe suprafață, bobină 5V dc, frecvență maximă pe bobină 6GHz, DPDT
Nr. stoc RS: 758-2486 – Producător: Teledyne – Cod de producător: GRF180-5
Caracteristici tehnice (selectiv)
| Frecvența maximă bobină | 6GHz |
| Tip releu | RF |
| Bobină: Tensiune / Rezistență / Putere | 5Vdc / 61Ω / 410mW |
| Contact: Tensiune / Rezistență / Configurare | 28Vdc/150mΩ /DPDT |
| Tip montare | Montare pe suprafață |
| Material contact | Aurit |
| Timp de operare inclusiv salt | 2ms |
| Dimensiuni | 8.51mm × 11.05mm × 8.64mm |
| Temperatură de operare | -55 → +85°C |
Relee de putere
Releele de putere sunt capabile să gestioneze curenți mari, ele comutând frecvent dispozitive care necesită putere, cum ar fi motoare, dispozitive de încălzire și sisteme de iluminare, jucând un rol esențial în numeroase procese industriale și aplicații comerciale.
EXEMPLU
Releu de putere RS PRO, bobină 230Vac, curent de comutație 10A, DPDT
Nr. stoc RS: 348-762 – Producător: RS PRO
Caracteristici tehnice (selectiv)
| Bobină: Tensiune / Rezistență / Putere | 230Vac / 8200Ω / 2W |
| Configurare contact | DPDT |
| Timp montare | Plug In |
| Curent de comutare | 10A |
| Număr poli | 2 |
| Tip terminal | Cu pini |
| Tensiune maximă de comutație | 240 AC , 30 Vdc |
| Putere maximă de comutație | 2.4 kVA (AC), 300W (DC) |
| Durată de viață | 10 milioane cicluri mecanice |
| Material contact | Aliaj de argint |
| Domeniul temperaturii de operare | -45°C → +55°C |
Relee Reed
Releele Reed au un design centrat în jurul a două lame închise ermetic controlate de o bobină electromagnetică sau magnet. Timpii mici de comutare, capacitatea de a gestiona semnale de nivel scăzut și o durată lungă de viață caracterizează aceste relee. Ca rezultat, ele sunt adesea folosite în aplicații care necesită interferențe minime de semnal.
Construcția releelor Reed necesită o incintă etanșă, impermeabilă. Acest lucru protejează lamelele de contaminanții externi și factorii de mediu, sporind fiabilitatea și performanța releului.
EXEMPLU
Releu Reed RS PRO cu montare pe PCB, bobină 5V dc, SPDT, Max. 175Vdc, Max. 0.25A, 200Ω
Nr. stoc RS: 291-9704 – Producător: RS PRO
Caracteristici tehnice (selectiv)
| Configurare contact | SPDT |
| Rezistență de contact | 150 (Static) mΩ, 250 (Dinamic) mΩ |
| Bobină: Tensiune / Rezistență / Putere | 5Vdc / 200Ω / 125mW |
| Tip montare | Montare PCB |
| Curent maxim de comutație | 0,25A |
| Tensiune maximă de comutație | 175Vdc, 175Vac |
| Putere maximă de comutație | 3W |
| Dimensiuni | 19.3mm × 6.4mm × 5.1mm |
| Domeniul temperaturii de operare | -20 → +70°C |
| Durată de viață | 100000000 de cicluri electrice |
| Timp de operare | 0,7 ms |
Relee de semnal
Un releu de semnal este un tip de comutator mecanic acționat electric. Aceste dispozitive sunt esențiale în diverse aplicații industriale, unde funcția lor de bază este deschiderea și închiderea controlată a circuitelor.
Clasificate în două tipuri distincte, relee cu blocare/fără blocare și releele de semnal sunt adaptate pentru a se potrivi unei game de cerințe operaționale. Releele de blocare circulă între două poziții stabile printr-o intrare de control de setare și resetare, în timp ce releele fără blocare revin la poziția lor implicită odată ce intrarea electrică încetează.
Releele de semnal sunt deseori folosite pe plăcile de circuite imprimate (PCB) pentru gestionarea sarcinilor de comutare. Proiectate special pentru a face față curenților și tensiunilor scăzute, aceste relee se dovedesc neprețuite în situații care necesită precizie și eficiență.
Capacitatea lor operațională se extinde până la comutare de până la 2A, făcându-le potrivite pentru sarcini care implică modularea controlată a curentului.
EXEMPLU
Releu de semnal RS PRO cu montare pe PCB, bobină 24V dc, curent de comutație 3A, 4PDT
Nr. stoc RS: 193-5850 – Producător: RS PRO
Caracteristici tehnice (selectiv)
| Bobină: Tensiune / Rezistență / Putere | 24Vdc / 720Ω / 200mW |
| Configurare contact | 4PDT |
| Număr poli | 4 |
| Tip montare | PCB |
| Curent maxim de comutație | 3A |
| Tensiune maximă de comutație | 250Vac / 220Vdc |
| Putere maximă de comutație DC / AC | 60W / 125VA |
| Domeniul temperaturii de operare | -40°C → +70°C |
Relee de interfațare cu semiconductoare (solid state)
Releele de interfațare cu semiconductoare (solid state) reprezintă o alternativă la alte tipuri de relee cu contacte electromecanice convenționale. Oferind o serie de avantaje, aceste relee dispun de capacități de comutare de mare viteză, durate de viață prelungite și lipsa pieselor mobile care să se uzeze în timp.
Releele solid state diferă de celelalte relee prin eliminarea totală a pieselor mobile. În schimb, ele valorifică caracteristicile electrice și optice ale semiconductorilor de a efectua izolarea de la intrare la ieșire și o comutare fără întreruperi.
Aceste relee sunt adesea folosite între sistemele de control și sarcinile de mare putere. Versatilitatea, forma compactă și rentabilitatea lor asigură faptul că pot fi găsite în multe aplicații industriale, cum ar fi controlul mișcării, distribuția energiei, sistemele de încălzire și gestionarea luminii.
EXEMPLU
Releu de interfațare de tip solid state RS PRO, control 30Vdc, sarcină 100 mAdc, montare pe șină DIN
Nr. stoc RS: 905-4277 – Producător: RS PRO
Caracteristici tehnice (selectiv)
| Tensiune maximă/minimă de control | 30Vdc / 5Vdc |
| Curent maxim de sarcină | 100 mA dc |
| Tip montare | Șină DIN |
| Domeniul tensiunii de sarcină | 3 → 30Vdc |
| Dimensiuni | 60.8mm × 67.5mm × 6.1mm |
| Domeniul temperaturii de operare | -25 → +60°C |
Relee de temporizare
Timpul joacă un rol crucial în multe procese industriale. Releele temporizatoare sunt în esență relee de control care asigură comutare întârziată, utile în aplicații care necesită acțiuni secvențiale sau funcții de pornire/oprire întârziată. Ele sunt folosite, adesea, pentru a gestiona cu precizie secvențe complexe.
Aceste relee combină releele de ieșire electromecanice cu circuitele de control. Contactele pot fi deschise sau închise înainte sau după un interval prestabilit. Este posibil ca releele să fie normal deschise sau normal închise și să întârzie funcțiile temporizate de la doar câteva milisecunde, până la ore sau chiar zile.
Releele temporizatoare joacă un rol critic în eficientizarea proceselor prin introducerea de intervale de timp măsurate între acțiuni.
Acest lucru oferă industriilor capacitatea de a realiza o secvență de evenimente bine reglată, optimizând eficiența, siguranța și acuratețea. Releele temporizatoare sunt utilizate pe scară largă în industrii, de la producție și automatizare la energie și iluminat.
EXEMPLU
Releu de temporizare Finder Seria 80 – montare pe șină DIN, 24 → 240Vac/dc, 1-Contact, 0.1 → 20 s, 0.1 →20 min, 0.1 → 24h
Nr. stoc RS: 221-092 – Producător: Finder – Cod de producător: 80.41.0.240.0000
Caracteristici tehnice (selectiv)
| Tensiune de alimentare | 24 → 240Vac/dc |
| Sursă de tensiune | Externă |
| Domeniu de timp | 0.1 → 20 s, 0.1 → 20 min, 0.1 → 24h |
| Increment de timp | Ore, Minute, Secunde |
| Tip montare / tip terminale | Șină DIN / cu șurub |
| Număr de contacte / Număr funcții | 1 / Single |
| Configurare contact | SPDT |
| Curent maxim | 16A |
| Tensiune maximă | 250/400Vac |
| Dimensiuni | 17.5mm × 84mm × 60.8 mm |
| Domeniul temperaturii de operare | -10 → +50°C |
Numeroase aplicații industriale se bazează pe relee electrice pentru comutare și controlul circuitelor. De la sectorul auto până la sistemele critice pentru siguranță, fiecare tip de releu aduce un set distinct de caracteristici și avantaje, adaptate pentru a îndeplini cerințele specifice. În lumea dinamică a releelor electrice, trebuie să vă echipați cu instrumentele de care aveți nevoie pentru a asigura nu numai eficiența, siguranța și fiabilitatea sistemelor dumneavoastră, ci și integrarea perfectă a progreselor tehnologice. Pentru oferta completă a Aurocon COMPEC vă invităm să accesați https://ro.rsdelivers.com
Autor: Bogdan Grămescu
Aurocon Compec – https://www.compec.ro
Sursă: Reviewed by Stephen Bettles, Technical Support Engineer (September 2023)