YIJIA Industrial Electrical Co., Ltd. meneliti mengapaRelai Elektromagnetiktetap umum dalam sistem kontrol industri meskipun ada pertumbuhan teknologi solid-state dan peralihan digital.
Sistem kendali industri telah berubah secara signifikan dengan PLC, sensor, penggerak frekuensi variabel, pemantauan jarak jauh, dan pengontrol jaringan. Namun banyak lemari kendali yang masih dilengkapi relai elektromekanis konvensional. Penggunaannya yang berkelanjutan bukan sekadar masalah desain peralatan yang sudah tua. Dalam banyak aplikasi, struktur relai dasar masih memberikan kombinasi praktis antara isolasi listrik, peralihan langsung, dan kontrol rangkaian fleksibel.
Fungsi dasar relai tidak berubah: sinyal kontrol yang relatif kecil mengoperasikan kontak di rangkaian lain. Pemisahan ini berguna ketika pengontrol dan beban yang dikontrol mempunyai karakteristik kelistrikan yang berbeda.
Misalnya, keluaran PLC mungkin tidak dimaksudkan untuk secara langsung mengganti kontaktor motor, solenoid, rangkaian alarm, atau beban lainnya. Relai dapat ditempatkan di antara pengontrol dan beban, menyediakan antarmuka peralihan tambahan.
Tiga karakteristik yang sangat relevan:
Karakteristik ini membuat relay berguna bahkan ketika sistem kendali di sekitarnya sangat otomatis.
Peralatan otomasi modern sering kali menggabungkan sirkuit kontrol elektronik bertegangan rendah dengan beban bertegangan lebih tinggi. Sirkuit ini perlu berinteraksi tanpa harus terhubung langsung.
Relai Elektromagnetik menggunakan mekanisme koil dan kontak untuk menciptakan pemisahan ini. Ketika kumparan diberi energi, medan magnetnya menggerakkan jangkar, mengubah keadaan kontak.
Oleh karena itu, rangkaian kontrol mengoperasikan relai tanpa secara langsung membawa arus beban melalui keluaran pengontrol.
| Persyaratan Kontrol | Fungsi Relai |
|---|---|
| Pisahkan sirkuit kontrol dan beban | Menggunakan isolasi koil-ke-kontak |
| Ganti level tegangan yang berbeda | Kontak beroperasi secara independen dari tegangan koil |
| Kontrol beberapa jalur sirkuit | Konfigurasi kontak yang berbeda tersedia |
| Menyediakan keadaan peralihan fisik | Kontak terlihat sesuai dengan kondisi kelistrikan |
Pengaturan ini tetap berguna dalam lemari kontrol di mana level tegangan dan fungsi sirkuit berbeda digabungkan.
Peralihan solid-state memiliki keunggulan dalam aplikasi yang memerlukan pengoperasian yang sangat cepat atau frekuensi peralihan yang sangat tinggi. Namun, kontak fisik tetap berguna untuk banyak beban industri konvensional.
Kontak mekanis memberikan keadaan terbuka atau tertutup yang jelas. Itu juga dapat dipilih sesuai dengan beban listrik dan konfigurasi sirkuit yang diperlukan.
Pengaturan kontak umum meliputi:
Fleksibilitas ini memungkinkan satu relay untuk melakukan tugas kontrol yang berbeda tanpa mengubah prinsip operasi dasar.
Oleh karena itu, bagi perancang peralatan, pilihannya bukan pada apakah peralihan mekanis atau elektronik lebih baik secara universal, dan lebih banyak pada teknologi mana yang cocok dengan sirkuit.
Mesin industri jarang hanya memerlukan satu jenis tindakan peralihan. Sinyal kontrol mungkin perlu memulai satu rangkaian sambil memutus rangkaian lainnya, atau memberikan sinyal status ke input kontrol terpisah.
Relai dengan kontak pergantian dapat melakukan peralihan jenis ini melalui satu gerakan mekanis.
Misalnya:
| Persyaratan | Kemungkinan Pengaturan Kontak |
|---|---|
| Nyalakan sirkuit saat diberi energi | Biasanya terbuka |
| Putuskan sirkuit saat diberi energi | Biasanya tertutup |
| Transfer antara dua sirkuit | Pergantian |
| Menyediakan jalur kontrol terpisah | Beberapa set kontak |
Inilah salah satu alasan mengapa relai konvensional terus bermunculan di panel kendali mesin dan lemari listrik.
Salah satu batasan penting dari relai mekanis adalah kontak dan bagian bergeraknya mengalami keausan fisik. Setiap siklus peralihan melibatkan pergerakan jangkar dan permukaan kontak.
Untuk aplikasi dengan frekuensi peralihan yang relatif sedang, hal ini mungkin tidak menimbulkan batasan yang signifikan. Untuk peralatan yang berpindah secara sangat cepat atau terus menerus, perancang dapat mempertimbangkan alternatif solid-state.
Oleh karena itu, profil operasi penting.
Relai mungkin cocok bila sistem memerlukan:
Masa pakai sebenarnya bergantung pada faktor-faktor seperti jenis beban, arus switching, tegangan, frekuensi pengoperasian, bahan kontak, dan kondisi lingkungan.
Ketika kontak membuka atau menutup di bawah beban, kondisi kelistrikan pada permukaan kontak dapat menghasilkan panas, busur api, dan perpindahan material. Peralihan berulang secara bertahap mempengaruhi permukaan kontak.
Oleh karena itu, bahan kontak merupakan bagian penting dalam desain relai.
Bahan kontak berbahan dasar perak umumnya digunakan dalam peralihan listrik karena konduktivitas listriknya dan kesesuaiannya untuk aplikasi kontak. Namun, material yang tepat bergantung pada beban listrik dan kondisi pengoperasian, bukan pada nama material saja.
Kinerja kontak dipengaruhi oleh beberapa faktor:
| Faktor | Memengaruhi |
|---|---|
| Tingkat saat ini | Mempengaruhi pemanasan kontak |
| Voltase | Mempengaruhi busur selama pemisahan |
| Jenis beban | Beban induktif dapat menciptakan tegangan peralihan yang lebih besar |
| Peralihan frekuensi | Menentukan seberapa sering kontak mengalami keausan |
| Bahan kontak | Mempengaruhi konduktivitas dan perilaku keausan |
Hal ini terutama relevan pada peralatan industri yang beroperasi berulang kali dalam jangka waktu lama.
Alasan lain mengapa mereka terus digunakan adalah integrasi langsung. Sistem kontrol industri sering kali berisi arsitektur perkabelan yang sudah mapan menggunakan blok terminal, kontaktor, pemutus sirkuit, PLC, pengatur waktu, dan relai.
Relai dapat dipasang sebagai elemen peralihan perantara tanpa memerlukan perubahan besar pada konsep kendali keseluruhan.
Ini berguna ketika:
Prinsip pengoperasian yang familiar juga membuat pemecahan masalah menjadi relatif langsung. Teknisi dapat memeriksa rangkaian koil, status kontak, kabel, dan beban yang terhubung secara terpisah.
Penggunaan relai mekanis secara terus-menerus terutama terlihat pada peralatan yang peralihan listrik sederhana lebih penting daripada pengoperasian berkecepatan sangat tinggi.
Relai dapat menghubungkan keluaran pengontrol dengan motor, katup, indikator, alarm, dan beban listrik lainnya.
Mereka dapat menyediakan tahap peralihan perantara antara pengontrol elektronik dan perangkat lapangan.
Relai dapat mengatur rangkaian bantu dan menyediakan pemisahan listrik antara berbagai bagian sistem kendali.
Mesin yang ada mungkin menggunakan arsitektur kontrol berbasis relai yang tetap praktis untuk dipelihara daripada didesain ulang sepenuhnya.
Meningkatnya ketersediaan relay solid-state tidak menghilangkan relay mekanis. Sebaliknya, kedua teknologi tersebut sering kali dipilih berdasarkan kebutuhan pengoperasian yang berbeda.
| Pertimbangan | Relai Elektromagnetik | Relai Keadaan Padat |
|---|---|---|
| Mekanisme peralihan | Kontak mekanis | Perangkat semikonduktor |
| Keausan kontak fisik | Ya | Tidak ada keausan kontak mekanis |
| Isolasi listrik | Tersedia melalui struktur relai | Tersedia melalui desain isolasi elektronik |
| Kecepatan peralihan | Umumnya moderat | Umumnya lebih cepat |
| Perilaku panas | Tergantung terutama pada kontak dan beban | Pembuangan panas semikonduktor bisa menjadi hal yang penting |
| Paling cocok | Peralihan industri konvensional | Peralihan elektronik frekuensi tinggi atau cepat |
Tidak ada jenis yang secara otomatis cocok untuk setiap aplikasi. Karakteristik beban, frekuensi peralihan, persyaratan isolasi, kondisi pemasangan, dan umur layanan yang diharapkan harus dipertimbangkan bersama.
Otomasi industri tidak selalu membutuhkan teknologi switching terbaru. Peralatan sering kali membutuhkan komponen yang mudah diintegrasikan, dipahami, diuji, dan diganti.
Relai Elektromagnetik terus memenuhi persyaratan ini dalam banyak aplikasi kontrol karena prinsip operasinya sederhana: memberi energi pada kumparan, menggerakkan sistem kontak mekanis, dan mengubah keadaan rangkaian.
Kesederhanaan itu juga membuat keterbatasannya lebih mudah diidentifikasi. Keausan kontak, busur api, frekuensi switching, daya koil, dan karakteristik beban semuanya dapat dievaluasi selama desain sirkuit.
Karena sistem kontrol industri terus menggunakan PLC, komunikasi digital, dan pengontrol elektronik, relai mekanis tetap berguna ketika peralihan kontak fisik dan isolasi sirkuit diperlukan. YIJIA Industrial Electrical Co., Ltd. memproduksi komponen kontrol industri termasuk relay, kontaktor AC, sakelar tombol tekan, lampu sinyal, dan produk terkait. Kehadiran Relai Elektromagnetik yang berkelanjutan di kabinet kontrol modern mencerminkan pilihan teknik praktis: ketika aplikasi memerlukan peralihan mekanis yang terisolasi dan dapat dikonfigurasi, relai konvensional masih dapat melakukan tugas yang diperlukan tanpa kerumitan yang tidak perlu.
-
