De rol van relais in industriële besturingssystemen

Een stuurrelais is een elektrisch gestuurde schakelaar die stroom door een spoel laat stromen die de schakelaar sluit of opent. Relais gebruiken een kleine stroom om een grotere stroom te regelen, waardoor ze ideaal zijn voor het regelen van krachtige apparaten zoals motoren, lampen, kleppen en sensoren. Hun veelzijdigheid maakt functies mogelijk zoals automatisering, bediening op afstand en veiligheidsvergrendelingen in complexe systemen in productie, energieopwekking en transport. Dit artikel beschrijft de algemene bedradingsschema's van 4-pins en 5-pins relais die in typische toepassingen worden gebruikt.

Inhoudsopgave

• Wat is een stuurrelais?
• 4 en 5-pins relais
• Relaisbeveiligingen
• Voorbeeld aansluitschema stuurrelais
• Bedienings- en relaispaneel
• FAQs

Wat is een stuurrelais?

Een relais laat stroom stromen door een spoel die een schakelaar sluit of opent. De spoel creëert een magnetisch veld wanneer deze wordt bekrachtigd en bedient een set contacten. Deze contacten kunnen vervolgens worden gebruikt om een ander circuit in of uit te schakelen of om een apparaat met hoog vermogen te besturen.

Voordelen:

Relais bieden de volgende voordelen:

• Relais helpen de stroom langs de kortste weg naar een apparaat te leiden, waardoor spanningsverlies wordt geëlimineerd.
• Er kunnen dunnere kabels worden gebruikt om de bedieningsschakelaar met het relais te verbinden; dit bespaart ruimte, gewicht en kosten.
• Relais worden niet beperkt door dezelfde spannings- en stroomwaarden als andere soorten schakelaars, zoals mechanische schakelaars. Hierdoor zijn ze ideaal voor het schakelen van belastingen met een hoog vermogen, zoals motoren en transformatoren.

4 en 5-pins relais

Relais met 4 pennen zijn ontworpen om een enkel circuit aan en uit te zetten, terwijl relais met 5 pennen worden gebruikt om stroom te schakelen tussen twee circuits.

4-pins relais

4-pins relais hebben twee pinnen (85 en 86) om de relaisspoel te bedienen en twee pinnen (30 en 87) om een circuit aan te sturen. Er zijn twee soorten 4-pins relais: normaal open en normaal gesloten. Een normaal open (NO) relais heeft een open contact onder normale omstandigheden/ Als het sluit, schakelt het de stroom naar een circuit in wanneer de relaisspoel bekrachtigd is (Afbeelding 3). Op dezelfde manier schakelt een normaal gesloten (NC) relais de stroom naar een circuit uit wanneer de relaisspoel onder spanning staat (Afbeelding 4).

Werking

Pinnen 85 en 86 vormen de stuurzijde. Pennen 30 en 87 vormen de schakelaarzijde. Door stroom toe te voeren naar klemmen 85 en 86 wordt de relaisspoel bekrachtigd. Dit produceert een magnetisch veld dat inwerkt op de schakelaarzijde, waardoor het contact wordt gesloten vanuit de open positie in een normaal open relais (of het contact wordt geopend vanuit de gesloten positie in een normaal gesloten relais).

5-pins relais

5-pins relais gebruiken twee pinnen (aangeduid met 85 en 86) om de spoel te bedienen en drie pinnen (aangeduid met 30, 87 en 87A) om de stroom te schakelen tussen twee verschillende elektrische circuits. 5-pins relais hebben normaal gesloten en normaal open aansluitpinnen (Afbeelding 5).

Werking

Pinnen 85 en 86 vormen de stuurzijde. Pinnen 30, 87 en 87A vormen de schakelaarzijde. De schakelaarzijde heeft drie contacten, waarvan er één normaal gesloten is en de andere normaal open. Wanneer de stuurzijde (pennen 85 en 86) bekrachtigd wordt door stroom toe te voeren, produceert de spoel een magnetisch veld dat inwerkt op de schakelaarzijde, waardoor het normaal gesloten contact naar het normaal open contact wordt getrokken.

Relaisbeveiligingen

Relais produceren een grote spanningspiek wanneer ze worden uitgeschakeld. Dit gebeurt door het snelle verval van het magnetische veld in de relaisspoel, wat leidt tot een korte spanningspiek die elektronische componenten in het circuit kan beschadigen. Daarom worden vaak weerstanden of diodes gebruikt in combinatie met relais om de spanningspiek te beheren en af te voeren.

Voorbeeld aansluitschema stuurrelais

Overweeg een 4-pins relaissysteem waarmee de lichtschakelaar op het dashboard (Afbeelding 7 met het label A) een belasting met hoge stroomsterkte kan aansturen, zoals een koplamp of mistlamp (Afbeelding 7 met het label D). Het relais werkt als een versterker, waardoor een kleine stroom van de lichtschakelaar een veel grotere stroom naar de belasting kan sturen.

Het systeem werkt als volgt:

1. Wanneer de lichtschakelaar wordt ingeschakeld, levert deze een positieve spanning aan pin 86 van het relais.
2. Deze spanning zet de relaisspoel onder spanning, waardoor de relaiscontacten sluiten.
3. Wanneer de relaiscontacten sluiten, verbinden ze pen 30 van het relais met pen 87 van het relais.
4. Hierdoor kan er stroom van de batterij door het relais naar de lamp stromen, waardoor deze gaat branden.

Bedienings- en relaispaneel

Een regel- en relaispaneel (CRP) is een behuizing met elektrische en elektronische componenten die worden gebruikt om elektrische apparatuur te regelen en te bewaken. CRP's worden gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder industriële automatisering, stroomdistributie en gebouwbeheer. CRP's bevatten gewoonlijk de volgende onderdelen:

• Relais: Relais zijn elektrische schakelaars die worden aangestuurd door een signaal met laag vermogen. Ze worden gebruikt om krachtige belastingen te schakelen, zoals motoren en transformatoren.
• Contactors: Magneetschakelaars zijn krachtige relais die worden gebruikt om hoogspannings- en sterkstroombelastingen te schakelen.
• Stroomonderbrekers: Stroomonderbrekers zijn beveiligingsapparaten die uitschakelen om een circuit te openen wanneer er een storing optreedt.
• Zekeringen: Zekeringen zijn beschermende apparaten die smelten om een circuit te openen wanneer er een storing optreedt.
• Meters: Meters meten elektrische grootheden zoals spanning, stroom en vermogen.
• Indicatoren: Indicatoren geven visuele en hoorbare feedback over de status van de elektrische apparatuur.
• Controllers: Controllers zijn programmeerbare apparaten die de werking van elektrische apparatuur regelen.
• CRP's kunnen op maat worden ontworpen om te voldoen aan de specifieke vereisten van een toepassing. Ze kunnen eenvoudig of complex zijn, afhankelijk van de behoeften van de toepassing.
• Hier volgen enkele voorbeelden van toepassingen waarbij CRP's worden gebruikt:
• Industriële automatisering: CRP's worden gebruikt om de werking van industriële machines en apparatuur te regelen, zoals transportbanden, robots en bewerkingsmachines.
• Stroomverdeling: CRP's worden gebruikt om de stroom in elektrische distributiesystemen te regelen en te bewaken.
• Beheer van gebouwen: CRP's worden gebruikt voor het besturen en bewaken van gebouwsystemen, zoals verwarming, ventilatie en airconditioning (HVAC), verlichting en beveiliging.

FAQs

Wat is het verschil tussen 4-pins en 5-pins relais?

4-pins relais hebben 4 aansluitpinnen die een enkel circuit aansturen. Relais met 5 pennen beheren twee circuits via schakelcontacten.

Wat is het verschil tussen relaisbesturingen en communicerende besturingen?

Relaisbesturingen gebruiken elektromechanische relais voor basis aan/uit-functies. Communicerende besturingen maken gebruik van digitale technologie om gegevens uit te wisselen, wat geavanceerde automatisering en integratie in complexe systemen mogelijk maakt.