المرحلات (DC): قوة أقل بنسبة 99.9٪ وخيار الإغلاق: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

يعد تبديل الترحيل عنصرًا أساسيًا في أنظمة التحكم الكهربائية. يعود تاريخها إلى عام 1833 على الأقل ، وقد تم تطوير مرحلات كهرومغناطيسية مبكرة لأنظمة التلغراف. قبل اختراع الأنابيب المفرغة ، ولاحقًا من أشباه الموصلات ، تم استخدام المرحلات كمضخمات. أي عند تحويل إشارات الطاقة المنخفضة إلى إشارات طاقة أعلى ، أو عندما يكون تبديل الحمل عن بُعد مفيدًا أو ضروريًا ، كانت المرحلات هي الخيار الأحدث. تم ربط محطات التلغراف بأميال من الأسلاك النحاسية. حدت المقاومة الكهربائية في تلك الموصلات من المسافة التي يمكن أن توصل بها الإشارة. تسمح المرحلات بتضخيم الإشارة أو "تكرارها" على طول الطريق. هذا لأنه أينما تم توصيل مرحل ، يمكن حقن مصدر طاقة آخر ، مما يعزز الإشارة بدرجة كافية لإرسالها إلى أسفل الخط.

قد لا يكون تبديل الترحيل الكهرومغناطيسي هو أحدث التقنيات ، ومع ذلك ، فإنه لا يزال يستخدم على نطاق واسع في التحكم الصناعي ، وحيث يكون التبديل المعزول الجلفاني الحقيقي مطلوبًا أو مطلوبًا. مرحلات الحالة الصلبة ، وهي الثانية من فئتين أساسيتين لمفتاح الترحيل ، لها بعض المزايا على المرحلات الكهرومغناطيسية. يمكن أن تكون SSR أكثر إحكاما ، وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، وتدويرها بشكل أسرع ، ولا تحتوي على أجزاء متحركة.

الغرض من هذه المقالة ، هو إظهار طريقة بسيطة لزيادة كفاءة الطاقة ووظائف مفاتيح الترحيل الكهرومغناطيسية القياسية التي تعمل بالتيار المستمر.

اذهب إلى تعليمات البناء

الخطوة 1: الأنواع الثلاثة الشائعة للترحيل الكهرومغناطيسي

1. معيار عدم الإغلاق (ثابت أحادي):

• ملف واحد من سلك مغناطيسي يحيط بنواة ذات نفاذية مغناطيسية منخفضة (ممغنطة فقط عند تنشيط الملف).
• تبديل المحرك المثبت في حالته المستقرة (لا يتم سحبه للداخل) بواسطة زنبرك.
• يتطلب جهد تيار مستمر ليتم تطبيقه على الملف ، في أي من القطبين ، لسحب عضو الإنتاج.
• يتطلب تيارًا مستمرًا لمغنطة قطعة القطب مؤقتًا على المحرك وعقد هذه الحالة.
• مطلوب مزيد من التيار لسحب المحرك للداخل أكثر مما هو مطلوب لتثبيته.

الاستخدامات: للأغراض العامة.

2. الإغلاق (ثنائي الاستقرار):

نوع ملف واحد:

• ملف مفرد من سلك مغناطيسي يحيط بنواة شبه مغناطيسية (تظل ممغنطة قليلاً).
• تبديل المحرك المثبت في حالة غير مثبَّتة (غير مسحوبة للداخل) بواسطة زنبرك.
• لا يتطلب سوى نبضة قصيرة من طاقة التيار المستمر ليتم تطبيقها على الملف ، في قطبية واحدة ، لسحب المحرك والمزلاج مغناطيسيًا في هذه الحالة.
• يتطلب فقط نبضة قطبية عكسية قصيرة ليتم تطبيقها على الملف لفتحه.

نوع الملف المزدوج:

• ملفان من الأسلاك المغناطيسية يحيطان بنواة شبه مغناطيسية (تظل ممغنطة قليلاً).
• تبديل المحرك المثبت في حالة غير مثبَّتة (غير مسحوبة للداخل) بواسطة زنبرك.
• لا يتطلب سوى نبضة قصيرة من طاقة التيار المستمر ليتم تطبيقها على ملف واحد ، في قطبية واحدة ، لسحب المحرك والمفتاح مغناطيسيًا في هذه الحالة
• لا يتطلب سوى نبضة قصيرة من طاقة التيار المستمر ليتم تطبيقها على الملف الثاني ، في قطبية واحدة ، لفتحها.

الاستخدامات: خارج نطاق التحكم الصناعي ، تستخدم في الغالب لتبديل إشارات الترددات الراديوية والصوتية.

3. نوع ريد:

• ملف واحد من سلك مغناطيسي يحيط بنواة ذات نفاذية مغناطيسية منخفضة (ممغنطة فقط عند تنشيط الملف).
• ملامسات زنبركية معدنية متقاربة بشكل محكم محكمة الغلق في أنبوب زجاجي (القصب).
• يتم وضع ريد بالقرب من الملف.
• يتم الاحتفاظ بالاتصالات في حالة مستقرة بسبب التوتر الربيعي.
• يتطلب جهد تيار مستمر ليتم تطبيقه على الملف ، في أي من القطبين ، لسحب جهات الاتصال المفتوحة أو المغلقة.
• يتطلب تيارًا مستمرًا لعقد جهات الاتصال مغناطيسيًا في حالة غير مستقرة.

الاستخدامات: تُستخدم حصريًا تقريبًا لتبديل الإشارات الصغيرة.

الخطوة 2: إيجابيات وسلبيات الأنواع الثلاثة

1. معيار عدم الإغلاق (ثابت أحادي):

الايجابيات:

• عادة ما تكون متاحة بسهولة.
• دائما تقريبا الخيار الأقل سعرا.
• متعدد الاستخدامات وموثوق.
• لا حاجة لدائرة السائق.

سلبيات:

• غير موفر للطاقة عند القيادة بالطريقة التقليدية.
• تنتج الحرارة عند تنشيطها لفترة طويلة.
• صاخبة عند التبديل.

2. الإغلاق (ثنائي الاستقرار):

الايجابيات:

• كفاءة الطاقة ، في بعض الأحيان أكثر من SSR.
• بمجرد تشغيلها ، امسك أيًا من الحالتين حتى في حالة عدم وجود قوة.

سلبيات:

• أقل سهولة من المرحلات القياسية.
• دائمًا ما يكون سعره أعلى من المرحلات القياسية.
• عادة ما تكون خيارات تكوين المحول أقل مقارنة بالمرحلات القياسية.
• تتطلب دوائر السائق.

3. ريد:

الايجابيات:

عادة ما يكون أكثر الأنواع الثلاثة إحكاما

سلبيات:

أكثر تخصصًا ، وأقل توفرًا ، وخيارات أقل

الخطوة 3: عصر هذا العصير مثل البخيل

تتمثل الطريقة التقليدية لتقليل تيار الإمساك لمرحل قياسي ، في توصيل الملف من خلال المقاوم المتسلسل بمكثف إلكتروليتي كبير القيمة موازٍ للمقاوم. تحتاج معظم المرحلات غير المزلاج فقط إلى حوالي 2/3 (أو أقل) من تيار التشغيل لتثبيت الحالة.

عند تطبيق الطاقة ، يتدفق تيار كافٍ لتحفيز المرحل عبر الملف مثل شحنات المكثف.

بمجرد شحن المكثف ، يتم تقييد تيار الإمساك بواسطة المقاوم الموازي ويتم توفيره من خلاله.

الخطوة 4: تعظيم الأذى البخيل الخاص بك

الجائزة الثانية في تحدي نصائح وحيل الإلكترونيات