Elektromaqnit relelər, Maqnit-buraxıcıları və kontaktorlar

Elektromaqnit relelər, Maqnit-buraxıcıları və kontaktorlar

       Elektrotexniki qurğuların işə salınmasında elektromaqnit relelərin, maqnit-buraxıcılarının və kontaktorların rolu çox böyükdür. Elektrik dövrələrində elektromaqnit relelərdən, maqnit-buraxıcılarından və kontaktorlardan son-icraedici element kimi istifadə edilir. Elektromaqnit releləri, maqnit-buraxıcıları və  kontaktorlar xüsusi materiallardan hazırlanmış kontaktları ilə müxtəlif güc qurğularını(elektrik mühərriklərini, qızdırıcıları və müxtəlif növ elektrik cərəyanı ilə işləyən avadanlıqları)  ani olaraq işə salma və dövrədən ayırma qabiliyyətinə malikdirlər.Elektromaqnit relelərin, maqnit-buraxıcılarının və  kontaktorların işi ilə ətraflı tanış olmaq üçün əvvəlcə sadə relelərin quruluşu və işləmə prinsipi ilə tanış olaq.

Elektromaqnit relelər

         Relelər haqqında danışarkən onların yaranmasında rolu olan görkəmli alimlərdən danışmamaq mümkün deyil. Hələ 1831-ci ildə məşhur ingilis alimi Maykl Faradey elektromaqnit induksiya qanununu kəşf edərkən  müasir relelərin  inkişaf yolunun ilk cığırını yaratmışdır. Onunla eyni zamanda, okeanın o biri tayında- ABŞ-da görkəmli fizik Jozef Henri eyni təcrübələri apararaq  elə həmin il ilk kommutasiyasız releni yaratmışdır. İlk kommutasiyalı rele isə 1837-ci ildə amerikalı alim Semuel Briz Morze tərəfindən icad edilmişdir. Bu relelərin köməkliyi ilə o, ilk teleqraf aparatını yaratmışdır.

       Rele öz quruluşuna görə üç elementdən ibarətdir: Birinci-qəbuledici element, ilkin məlumatı qəbul edərək onu digər formaya çevirir ; İkinci-aralıq elementi, ilkin məlumatı təhlil edərək onu icra elementinə yönəldir; Üçüncü-icra elementi, releyə yönələn  təsirləri idarə olunan çıxış dövrəsinə qoşur.

       Relelər öz klassifikasiyasına görə bir neçə qruplara bölünürlər.Elektromaqnit, elektron,  elektromexaniki və mexaniki relelər.  Bundan başqa, relelər kontaktlı və kontaktsız ola bilərlər.

      Bu mövzuda biz kontaktlı elektromaqnit relelərdən bəhs edəcəyik.

      Aşağıda şək.1-də ən sadə konstruksiyaya malik olan relenin şəkili göstərilmişdir.

            Şək1.Ən sadə relenin konstruksiyası.1-lövbər yayı;2-lövbər(metal);3-nüvə(metal);

                     4-kontaktlar;5-naqil sarınmış makara;6- idarə olunan çıxış dövrəsi;7-dielektrik

                     altlıq.

 

       Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi bu rele üç hissədən ibarətdir. Birinci-yaylı lövbər-aralıq element , ikinci-nüvəli elektromaqnit makara-qəbuledici element  və üçüncü-kontakt qrupu-icra elementi.

       Relenin lövbər yayı lövbəri yuxarıya çəkərək onu tarım şəkildə saxlayır. Lövbər yayının dartıcı qüvvəsi elə hesablanır ki,  elektromaqnit makaranın maqnitləşməsi nəticəsində yaranan lövbəri çəkmə maqnit qüvvəsi ondan böyük olsun. Bu faktı nəzərə alaraq relenin iş prinsipi ilə tanış olaq.

      Elektromaqnit makaranın(5) dolaqlarından cərəyan axan zaman yaranmış elektromaqnit sahəsi metal tərkibli nüvəni(3) maqnitləndirərək lövbəri(2) özünə çəkir. Bu zaman lövbər ucluğu relenin kontaktlarını(4) qapayaraq çıxış dövrəsini(6) işə salır.Reledə cərəyan axını kəsilən anda elektromaqnit makara(5) elektromaqnit sahəsi yaratmır  və onun metal nüvəsi(3) maqnitlənmə xüsusiyyətini itirir. Lövbər yayı(1) sərbəst qalmış lövbəri(2) geriyə dartır. Nəticədə relenin kontaktları(4) aralanaraq çıxış dövrəsini açır.Aşağıda şək.2-də rele vasitəsi ilə elektrik lampasının işə  salınma sxemi verilmişdir. 

Şək.2.Rele vasitəsi ilə elektrik lampasının idarə olunma sxemi.

       Şəkildə A-açar, R-rele və L-lampa işarələri ilə üç hissə göstərilmişdir. A açarını qoşaraq R relesinin makarasının dolaqlarına qida mənbəyi vasitəsi ilə müəyyən gərginlik veririk.Rele işə düşərək kontaktları qapayır və elektrik lampası L qida mənbəyinə qoşularaq işıqlanır. Açarı ayırmaqla rele dövrədən ayrılır və kontaktlar aralanır. Bu da öz növbəsində elektrik lampasının sönməsinə səbəb olur. Beləliklə biz sadə bir relenin iş prinsipi və konstruksiyası  ilə tanış olduq.

       Relelər əsasən aşağıdaki xüsüsiyyətlərə malikdirlər:

1.İşə düşmə gərginliyi-Uig.Releni işə saqlmaq üçün tələb olunan gərginliyin qiymətidir.

2.İşə düşmə gücü-Pig.Rele işə düşdükdən sonra onun sərf etdiyi gücdür.

3.İdarəetmə gücü-Pieg.Relenin kommutasiya kontaktlarının çıxış dövrəsini qoşduqdan sonra daşıya biləcəyi güc.Bu gücün qiymətinə görə relelər 3 qrupa bölünürlər. 1-ci qrupa 25 vt-a kimi, 2-ci qrupa 100 vt-a kimi və 3-cü qrupa 100 vt-dan yuxarı gücə malik relelər aiddir. 100 vt-dan yuxarı gücə malik olan relelər kontaktorlar adlandırılırlar.

4.İşə düşmə müddəti-tidm.Relenin dolaqlarına gərginlik verilən andan onun kontaktlarının çıxış dövrəsini qoşma anınadək olan müddət. Bu göstəriciyə görə relelər 3 qrupa bölünürlər. 1-ci qrup normal müddətdə işə düşən, 2-ci qrup qısa müddətə(tez işləyən) işə düşən və  3-qrup uzun müddətə(ləng işləyən) işə düşən relelərdir. Relelər sabit və dəyişən cərəyanla işləyən iki qrupa bölünürlər. Relenin işə düşməsi üçün tələb olunan elektrik qiyməti ilə onun idarə etdiyi çıxış dövrəsinin elektrik qiyməti ilə heç bir asılılığı yoxdur.

Məsələn: 24 v gərginlikli sabit cərəyanla işləyən rele öz  kontaktları ilə dəyişən cərəyan dövrəsində  220 v gərginliklə işləyən  hər hansı bir qurğunu işə sala bilir.

       Konstruktiv cəhətdən sabit cərəyanla işləyən rele ilə dəyişən cərəyanla işləyən rele oxşar ola bilərlər. Ancaq, nəzərə almaq lazımdır ki, dəyişən cərəyanla işləyən relelərdə nüvə və lövbər elementləri çoxtəbəqəli olaraq elektrotexniki polad vərəqələrdən hazırlanırlar. Sabit cərəyan relelərində isə nüvə və lövbər bütöv elektrotexniki  poladdan hazırlanırlar.

       Relelər normal bağlı və ya normal açıq kontaktlara malik ola bilərlər. Rele işə düşdükdə normal açıq kontaktlar qapanır, normal bağlı kontaktlar isə açılırlar. Elə relelər vardır ki, onlar həm açıq həm də bağlı kontaktlara malikdirlər.Belə relelərdə kontaktlardan ikisi tərpənməz və biri(orta) tərpənən olur. Rele işə düşdükdə tərpənən kontakt tərpənməz kontaktların birindən aralanaraq digər tərpənməz kontakta toxunur.

      Aşağıda şək.3-də normal açıq, normal bağlı və hər iki növ kontaktlara malik olan relelərin şərti işarə ilə verilmiş sxemi göstərilmişdir. Nəzərə almaq lazımdır ki, hər bir relenin gövdəsində, kontaktların çıxışında, onların ardıcıl olaraq nömrələri göstərilmişdir. Elektrik sxemləri tərtib edilərkən relelərin elektrik sxemində istifadə edilən hər bir kontaktının nömrəsi göstərilir. Şək.3-də relenin adı və markası bildirilməyərək şərti olaraq göstərilməsinə görə kontaktların nömrələri göstərilməmişdir.

Şəkil.3.a)normal açıq kontaktlara malik olan rele,b)normal bağlı kontaktlara malik

                                     olan rele və v) hər iki növ kontaktlara malik olan rele.

      Relelər normal və polyarizasiyalı ola bilərlər. Normal relelərdə elektromaqnit dolağın çıxışlarının  qida mənbəyinin hər hansı qütblərinə  qoşulma istiqaməti heç bir əhəmiyyət kəsb etmir.Lakin, polyarizasiyalı relelərdə elektromaqnit dolağın çıxışlarının qida mənbəyinə qoşulma istiqaməti mütləq məlum olmalıdır.

     Elektromaqnit relelər həm müsbət, həm də mənfi xüsusiyyətlərə malikdirlər.Müsbət xüsusiyyətlərə aşağıdakıları aid etmək olar:

- cəmi 10sm3 həcmə malik olaraq 4kvt gücündə kommutasiyaya malik olması;

- yarımkeçirici analoqlarından fərqli olaraq impulslu gərginlik dəyişmələrinə davam gətirməsi;

- yüksək gərginlik texnikasında baş verən kommutasiyalardan və şimşək çaxmasından əmələ gələn  elektromaqnit maneələrdə davam gətirməsi;

- idarəetmə dövrəsi ilə kontaktlar arasında 5kv gərginliyə davam gətirən izolyasiya müqavimətinin olması;

- kontaktları ilə 10A qədər cərəyan dövrəsini işlədərkən 0,5vt-dan yuxarı olmayan güc itkisinə yol verməsi

  (yarımkeçiricilərdə bu cür kommutasiyada təqribən 15vt gücündə itki yaranaraq ətraf mühitə əlavə istilik    ötürülür);

- çox ucuz qiymətə başa gəlməsi.

       Bütün bunlarla yanaşı mənfi xüsusiyyətləri də qeyd etmək lazımdır:

- kiçik sürətə malik olması;

- çox məhdud elektriki və mexaniki resursa malik olması;

- İşləyərkən özü tərəfindən radiotezlik maneələrinin yaratması;

- induktiv xarakterli yüklərin və yüksək gərginlikli sabit cərəyan dövrələrinin qoşulması zamanı problemlərin yaranması.

     Praktikada elektromaqnit relelərin istismar edildiyi ən geniş sahə dəyişən 220v və sabit 5-dən 24volta kimi gərginliklə işləyən, kommutasiya cərəyanı 16A-dək olan elektrik dövrələridir.

 

                                  Dəyişən və sabit cərəyan relelərin müqayisəli fərqləri.

        Dəyişən cərəyan relesini sabit cərəyan relesindən  fərqləndirən əsas cəhətlərdən biri onların maqnitkeçirici gövdəsinin və lövbərinin hazırlandığı materialdan ibarətdir. Dəyişən cərəyan relesinin maqnitkeçirici gövdəsi və lövbəri nazik elektrotexniki polad vərəqələrdən hazırlanaraq bir-birinə şixtə (sıxılaraq keçirilmə) olunaraq hazırlanır. Bu üsul maqnitkeçiricidə dəyişən cərəyan tətbiq edilən zaman itgilərin həddindən çox azalmasına imkan yaradır. Bu zaman elektrotexniki vərəqənin qalınlığı nə qədər az olsa bir o qədər də dəyişən cərəyan tezliyi və maqnitkeçiricinin elektromaqnit induksiyası çoxalar. Dəyişən cərəyan relesindən fərqli olaraq sabit cərəyan relesinin maqnitkeçiricisi bütöv elektrotexniki poladdan hazırlanır. Sabit cərəyan elektromaqnit relelərində lövbəri nüvəyə çəkən qüvvə sabit maqnit selinin hesabına baş verir. Dəyişən cərəyan relelərində isə həmin qüvvə biri biri ilə faza sürüşməsi ilə fərqlənən iki dəyişən maqnit seli hesabına baş verir. Tələb olunan sürüşmə, nüvənin  müəyyən bir qütbünü əhatə edən qısaqapanma dolağı vasitəsi ilə yaradılır. Bu qısaqapanma dolağının yaranması lövbərin şəbəkə tezliyi  ilə vibrasiyasının (mikrosilkələnmələrin)  qarşısını alır. Vibrasiya- maqnit sisteminin sürətlə sıradan çıxmasına və rele işləyən zaman xoşagəlməz səslə müşayiətin yaranmasına səbəb olur.

        Qısaqapanma dolağının(adətən keçiriciliyi yaxşı olan mis və ya latun materiallardan hazırlanaraq nüvənin qütblərinin müəyyən bir sahəsində yerləşdirilir) tətbiq edilməsi pulsasiyalı(döyünən)  elektromaqnit sahəsini zamana görə sürüşməyə malik olan iki hissəyə bölür. Zamana görə sürüşmə ilə yaranmış elektromaqnit sahəsinin əmələ gətirdiyi bu qüvvə lövbəri geriyə dartan yayın gücündən dəfələrlə böyük olaraq, lövbəri nüvəyə sıxaraq işçi kontaktları qapayır və pulsasiyaların itməsinə səbəb olur.

        Relelərdə və kontaktorlarda qoşulma anında sabit və dəyişən cərəyanın xüsusiyyətləri müxtəlif cür olur.

  Sabit cərəyan relelərində qoşulma anında makaranın dolağından keçən cərəyanın qiyməti maqnitkeçirici lövbərin vəziyyətindən asılı deyil. Cərəyan makaranın qida gərginliyinə və dolağın müqavimətinə uyğun olaraq tədricən artaraq nominal həddə dayanır.

      Dəyişən cərəyan relelərində isə  makaranın dolağından keçən cərəyanın qiyməti lövbərin vəziyyətindən asılı olaraq dəyişir.Rele qoşularkən ilkin anda cərəyanın qiyməti çox kiçik olur. Dolağın ətrafında yaranan elektromaqnit sahəsi lövbəri nüvəyə doğru çəkməyə başlayan anda cərəyanın qiyməti sıçrayışla artaraq nominal cərəyanın qiymətindən 10 dəfələrlə çox ola bilir. Lövbər nüvəyə tam sıxıldıqdan sonra cərəyanın qiyməti stabilləşərək nominal qiymətə düşür.

      Dəyişən cərəyan relelərinin digər mənfi cəhəti odur ki, qütblərinin sahəsi eyni olan sabit və dəyişən cərəyan relelərindən dəyişən cərəyan relesinin sərf etdiyi gücün qiyməti, sabit cərəyan relesinin sərf etdiyi gücün qiymətindən  iki dəfə çoxdur. Bu da daha çox elektrik sərfiyyatının işlənməsinə səbəb olaraq, onun iqtisadi cəhətdən əlverişli olmamasını göstərir.

      Ona görə də, praktikada sabit cərəyanla işləyən rele və kontaktorlardan istifadə edilir.Onlar qoşulmuş halda , lövbəri çəkilmiş vəziyyətdə, usun müddət işləmək imkanına malikdirlər.

Aralıq releləri.

      Elektromaqnit releləırin ən geniş yayılmış növlərindən biri РПЛ tipli aralıq releləridir.Bu relelər böyük cərəyanlı kommütasiya qurğuları-kontaktorlar,maqnit büraxıcıları və zəif cərəyanlı relelər arasında yerləşərək avtomatika və intiqal dövrələrində çox geniş istifadə edilirlər.РПЛ-122  və РПЛ-140 tipli relelərin texniki xarakteristikaları ilə tanış olaq.

 

                                                                       РПЛ-122                                            РПЛ-140

1.Nominal qida gərginliyi                            ~220v,50hz                                        ~ 220v,50hz

       2.İşçi cərəyan(kontaktlarda)                          16A                                                    16A

       3.Mexaniki(kommutasiyaya) davamlılığı     20/3 mln.sikl                                      20/1,6mln.sikl

       4.Maqnit dolağın gücü(yüksüz/yüklü)          8/68va                                                8/68va

       5.Maksimal işəsalma tezliyi-1saatda            3600/1200                                           3600/1200

       6.İşçi temperaturu                                         -40÷+55°C                                          -40÷+55°C

       7.Çəkisi,kq                                                    0,35                                                     0,35

       8.Normal açıq kontaktların sayı                   2                                                           4

       9.Normal bağlı kontaktların sayı                  2                                                           0

Şək.4.РПЛ-122(140) tipli relenin xarici görünüşü.

РПЛ tipli relelər 24,36,40,110,127,230,240,380,400,415,440,500 və 600v dəyişən gərginliklərdə 50hz tezlikdə və 36,110,220,380 və 440v dəyişən gərginlikdə 60hz tezlikdə işləmə imkanına malik olma variantlarında da istehsal edilirlər. Relelərin şərti işarəsinin strukturası aşağıdakı kimidir:

       X1- işlədiyi cərəyanın növü.(1-dəyişən cərəyan, 0-sabit cərəyan)

       X2-normal açıq kontaktların sayı.

       X3-normal bağlı kontaktların sayı.

       X4-qorunma dərəcəsi(əgər M hərfi yazılıbsa-İP20, əgər heç bir hərf yoxdursa-İP00).

       X5-iqlim xüsusiyyətləri.ГОСТ 15150-69 ilə təyin edilir.

         4- yerləşmə kateqoriyası. ГОСТ 15150-69 ilə təyin edilir.

       X6-Kommutasiyaya davamlığı:A-variantı üçün 3x106 sikl, Б variantı üçün 1,6x106 sikl.

      РПЛ tipli relelərin konstruksiyası ilə tanış olduqdan sonra onların köməkliyi ilə qurulmuş elektrik sxemlərdən birinin işi ilə tanış olaq. Aşağıda şək.5-də РПЛ-122 və РПЛ-140 tipli relelərdən ibarət olan elektrik sxemi verilmişdir. Elektrik sxemi aşağıdakı şərtlərlə qurulmuşdur:

     “Həyətyanı sahələri olan 3 ev bir su quyusundan istifadə etməlidir. Su quyusunda 1ədəd üçfazlı su nasosu yerləşdirilmişdir.Elə etmək lazımdır ki, su nasosunu hər bir evdən sərbəst qoşmaq mümkün olsun, bu zaman hər bir abunəçi öz elektrik enerjisindən istifadə etməlidir. İstismar zamanı  elektrik xəttlərində heç bir qəza baş verməməlidir.”

Şək.5. Su nasosunun elektromaqnit relelərin köməyi ilə

                                          3 nöqtədən işə salınması sxemi.

      Hər bir ev şərti olaraq qırmızı rənglə haşiyələnmiş düzbucaqlı kimi gəstərilmişdir. Elektrik sxemində 3 ədəd РПЛ-122(k1,k2,k3), 3 ədəd РПЛ-140(kn1,kn2,kn3), 3 ədəd 10A birfazlı avtomat açar, 3 ədəd 16A üçfazl avtomat açar, 3 ədəd 220v gərginliklə işləyən elektrik lampaları(L1,L2,L3)  və bir ədəd üçfazlı su nasosu (N)           göstərilmişdir. Sxemdə göy rəngdə olan məftillər N hərfi ilə işarələnərək sıfır xəttini, PE isə torpaqlama işarəsini bildirir.

      Elektrik sxeminin iş prinsipi ilə tanış olaq.Tutaq ki, su nasosu işə salınmayıb. İlk istifadəçi kimi 1-ci evin birfazlı avtomat açarı işə salınıb. Sxemdən görürük ki, avtomat açardan çıxan xətt (qırmızı xəttlə göstərilib) k2 relesinin 41-42, k3 relesinin 31-32 normal bağlı kontaktlarından keçərək k1 relesinin elektromaqnit dolağının A qütbünə birləşir. Dolağın B qütbü sıfır xəttinə birləşdiyi üçün rele işə düşür. Bu zaman relenin 31-32 və 41-42  normal bağlı kontaktları açılır, 13-14 və 23-24 normal açıq kontaktları isə bağlanır. 1-ci avtomat açardan gələn faza xətti 13-14 kontaktlarından keçərək kn1 relesinin elektromaqnit dolağının A qütbünə və 23-24 kontaktlarından keçərək qırmızı rəngli elektrik lampasının bir qütbünə birləşirlər. (Qeyd etmək lazımdır ki, hər bir həyətdə yerləşən və  üçfazlı nasosu işə salmaq üçün nəzərdə tutulmuş üçfazlı avtomat açarlar işə salınmış vəziyyətdə saxlanılırlar. Avtomatlardan çıxan faza (A,B və C) xəttləri uyğun olaraq kn1,kn2 və kn3 relelərinin 13,23 və 33 kontaktlarına birləşirlər.Əgər kn1, kn2 və kn3 relelərindən heç biri işə düşməyibsə, o zaman onların 13-14,23-24 və 33-34 normal bağlı kontaktlarından gərginlik keçməyəcək və nasos işə düşməyəcək.) Bu zaman  kn1 relesinin elektromaqnit dolağının  B qütbü sıfır xəttinə qoşulduğu üçün rele işə düşür və 13-14,23-24 və 33-34 normal açıq kontaktlarını qapayaraq su nasosunu işə salır. Eyni zamanda qırmızı rəngli lampanın digər qütbü sıfır xəttinə qoşulduğu üçün lampa işə düşəcək. Qırmızı işığın yanması, su nasosunun 1-ci həyətdən işə salınmasını bildirəcək. Tutaq ki, bu zaman 2-ci həyətdə yerləşən bir fazlı avtomatı kimsə təsadüfən işə salıb. Gəlin elektrik sxeminə diqqətlə nəzər salaq. 2-ci birfazlı avtomatdan çıxan elektrik xətti(yaşıl rəngdə) k1 və k3 relelərinin 41-42 kontaktlarından keçərək k2 relesini işə salmalıdır. K3 relesi işə düşmədiyi üçün elektrik cərəyanı onun 41-42 bağlı kontaktlarından keçərək k1 relesinin 41 kontaktına çatır. K1 relesi işə düşdüyü üçün onun 41-42 normal bağlı kontaktları açılaraq cərəyanı buraxmır. Bu halda k2 relesi işə düşməyəcək, yaşıl rəngli lampa isə işıqlanmayacaq. Bu qayda ilə 3-cü həyətdə yerləşən birfazlı avtomat açar da nasosu işə sala bilməyəcək, çünki k1 relesi 31-32 kontakları ilə onu da bloklayacaq.

       Elektrik sxemi elə qurulmuşdur ki, hər hansı bir həyətdən işə salınan relelərdən (k1,k2 və ya k3) biri işə düşdükdə digər relelərin işə düşməsini bloklayır. Su nasosunun  hansı abonent tərəfindən istismar olunması   işə salınmış elektrik  lampasının  rəngi ilə təyin edilir.

      Əgər su nasosu birfazlıdırsa elektrik sxemində cüzi dəyişikliklər etmək lazımdır. Belə ki, üçfazlı avtomatlar birfazlı avtomatlarla əvəz edilməlidir. Kn1,kn2 və kn3 relelərində isə bir kontakt qrupundan istifadə etmək lazımdır.

Mühəndis Vaqif Cəfərov

Sosial şəbəkələrdə bölüşmək