Automobilių relės yra esminiai elektros sistemos komponentai, veikiantys kaip elektriniai jungikliai, kurie be jokio trikdžio valdo elektros srautą nuo mažų valdymo grandinių iki didesnių energijos sistemų. Jų veikimas pagrįstas vidine elektromagnetine rite, kuri įsijungia, kai per ją prateka 12 voltų nuolatinės srovės signalas. Įjungus relę, ji fiziškai perjungia metalinius kontaktus, kurie arba sujungia, arba nutraukia grandines, perduodančias nuo 30 iki 40 amperų srovę. Tokia galia viršija bet kokių įprastų prietaisų skydelio jungiklių galimybes, todėl relės yra būtinos aukštesnėms elektros apkrovoms saugiai valdyti.
Kai vairuotojas įjungia jungiklį, pavyzdžiui, priekinius žibintus, tai siunčia 12 voltų signalą į relės ritę. Šis signalas sukuria pakankamai stiprų magnetinį lauką, kad pritrauktų relės viduje esančią spyruoklinę dalį. Visa ši mechanizmo veikla pagrįsta tuo, kad mažos galios valdymo grandinė laikoma atskirai nuo vietos, kur vyksta visa stiprios galios elektros veikla. Faktinis vairuotojo liečiamas jungiklis neturi išlaikyti didelės srovės (galbūt tik apie 0,5 ampero), tuo tarpu relė pati gali perduoti net 20 amperų srovę tiesiai priekiniams žibintams. Be to, šios relės paprastai būna prijungiamos arti akumuliatoriaus, todėl naudojamos trumpesnės, storesnės vielos, kurios gali išlaikyti visą papildomą srovės apkrovą be perkaitimo ar ilgainiui pažeidžiant laidus. Relės iš esmės veikia kaip nuotoliniu būdu valdomi jungikliai, leidžiantys ploniems 18-22 AWG laidams automobilio kabinose valdyti didesnius prietaisus, reikalaujančius daugiau srovės.
Automobilių relės veikia kaip eismo reguliatoriai aukštos srovės sistemoms, valdydamos 20-50A apkrovas kuro siurbliams, starteriams (kurie gali sunaudoti 75-150A paleidimo metu) ir radiatoriaus aušinimo ventiliatoriams. Relės sistema apsaugo jautrius valdymo jungiklius nuo didelės jėgos srovės. Įprastoje žibintų grandinėje relės sumažina jungiklio apkrovą nuo 10-15 A iki mažiau nei 0,5 A, padidinant jungiklio tarnavimo laiką 400-600 %. Taip pat tai neleidžia įtampos kritimui trukdyti jautriai elektronikai, tokiai kaip ECU ir pramogų moduliai.
Automobilių relių tipai ir funkcijos
Automobilių relės pasižymi didele perjungimo galia ir dideliu atsparumu smūgiams bei vibracijai. Ritės energijos suvartojimas yra palyginti didelis, paprastai nuo 1.6 iki 2 W, o temperatūros kilimas yra gana didelis.
- Elektros jungiklio tipo relė: Tai pagrindinis relės tipas, naudojamas kaip paprastas elektrinis jungiklis.
- Krypties valdymo tipo relė: Pavyzdžiui, elektrinės sėdynės sistemos relė naudojama dvipusio variklio srovės krypčiai valdyti.
- Integruota relė: Pavyzdžiui, automobilio Lexus LS400 priekinių žibintų sistemoje integruota relė. Jos funkcija yra atlikti automatinį priekinių, rūko žibintų ir galinių rūko žibintų gesinimą bei nutraukti kelią į šviesos valdymą pagal GAUGE saugiklio ir durų valdymo žibintų jungiklio signalus. Kitas pavyzdys - 226M automatinės pavarų dėžės (pritaikyta Volkswagen automobiliuose) užvedimo užraktas ir atbulinės eigos šviesos relė (J01). Ji sudaryta iš 2 relių ir sumontuota ant papildomo relės laikiklio po kombinuotu prietaisu.
Blykstės relės paprastai dedamos į saugiklių dėžutę arba automobilio variklio skyriaus viduje esančią relių dėžutę, kuri įjungia/išjungia posūkių ir kitų mirksinčių signalų dažnį. Jos valdo mirksinčių signalų, pavyzdžiui, posūkio signalų, dažnį.
Laiko relės yra mažas įrenginys, kuris kaip laikrodis. Jis įjungia ir išjungia elektrą automobiliui, pagal nustatytą laiką. Pavyzdžiui, jei reikia įjungti automobilio signalizaciją tik tam tikram laikui, galima naudoti laiko relę. Taip pat galima naudoti laiko relę, jei norima, kad automobilio šviesos švytėtų tik tam tikram laikui. Laiko relės naudojamos įvairiems tikslams, pavyzdžiui, valdyti automobilio signalizaciją, šviesas, variklio darbą, kuro siurblio darbą, valytuvų darbą, posūkių signalus.
Reikalavimai ir parinkimas
Automobilių relės turi būti parenkamos pagal specifinius transporto priemonės reikalavimus, formą, montavimo būdą ir montavimo kojeles.
- Matmenys: Produktai, atitinkantys vienodus apkrovos reikalavimus, turi skirtingus matmenis.
- Montavimo būdai: Automobilinių relių montavimo būdai yra PCB plokštės tipas, ISO lizdo montavimo tipas, ISO 280 lizdo montavimo tipas ir korpuso tvirtinimo bei kortelių montavimo būdai. Mažo dydžio ir retai keičiamoms relėms dažniausiai pasirenkamas PCB plokštės tipas, o dažnai keičiamoms relėms - lizdų montavimo būdas. Relėms, kurių pagrindinės kilpos srovė viršija 20A, paprastai pasirenkamas greitojo lizdo sujungimo tipas, kad didelės srovės nepratekėtų per plokštę ir nesukeltų karščio pažeidimo plokštėje (išskyrus trumpalaikes darbo reles).
Įvesties parametrai:
- 12VDC įvesties parametras
- 24VDC įvesties parametras
- 12VDC impulsų įvesties parametras
- 24VDC impulsų įvesties parametras
Aplinkos temperatūra:
Aplinkos temperatūros ir ritės temperatūros padidėjimo įtaka darbinei įtampai paprastai skirstoma į variklio skyrių (maksimali temperatūros reikalavimas yra 125 ℃) ir kabiną (didžiausias temperatūros reikalavimas yra 85 ℃). Relės ritės varža kinta priklausomai nuo temperatūros pokyčių, ir tai turi akivaizdų poveikį relės veikimui ir atleidimo įtampai. Kiekvieną kartą, kai temperatūra pakyla 1 ℃, ritės varža padidės 4 ‰. Kai relės ritė tam tikrą laiką įjungiama, ritė įkaista.
Ritės parametrai:
- Nominali ritės įtampa: Uždarius įprastai atvirą relės kontaktą, paprastai reikalaujama, kad į ritę būtų tiekiama įtampa, viršijanti minimalią darbinę įtampą. Nerekomenduojama naudoti žemą laikymo įtampą automobilių relėms, nes tai susilpnins gaminio atsparumą vibracijai, kai transporto priemonė smarkiai nelygi.
- Maksimali ritės darbinė įtampa: Siekiant patenkinti žemos darbinės įtampos (60% vardinės įtampos) reikalavimus, automobilių relės paprastai yra skirtos naudoti didelę galią. Į ritę ilgą laiką taikoma įtampos vertė paprastai turi būti mažesnė nei 120% vardinės įtampos. Jei vardinė įtampa yra 130 % ir daugiau, dėl techninės pagalbos turite susisiekti su relės gamintoju.
- Atleidimo įtampa: Automobilio relės išjungimo įtampa paprastai yra 10 % vardinės įtampos.
Išėjimo parametrai:
Renkantis relės išėjimo parametrus, reikia atsižvelgti į šiuos parametrus:
- Kontaktai grupių skaičius
- Kontakto forma
- Kontakto apkrova
- Kontakto medžiaga
- Elektrinis tarnavimo laikas, mechaninis veikimo laikas
Krovinio tipas:
Dauguma buitinių relių apkrovos, pažymėta tik maksimali grynoji varžinė apkrova, kuri suteikia vartotojas. Renkantis relės apkrovą kyla dviejų rūšių nesusipratimų, dėl kurių modelio parinkimas gali būti klaidingas. Vienas iš nesusipratimų yra tai, kad vartotojai dažnai naudoja ne grynai varžines, o indukcines, lempos, variklio ar talpines apkrovas. Apkrovos dydis yra lygus varžinėms apkrovoms arba jai artimas. Antras nesusipratimas yra tai, kad apkrova gali prisitaikyti prie vardinės apkrovos. Reikėtų pažymėti, kad relė, kuri gali patikimai konvertuoti 10 A varžinę apkrovą, nebūtinai yra 10 A indukcinė apkrova, ir ji nebūtinai gali patikimai konvertuoti 10 mA apkrovą. Kadangi elektrinio kontakto gedimo mechanizmas skirtingomis apkrovos sąlygomis yra visiškai skirtingas.
Automobilių sistemos maitinimas naudoja nuolatinę srovę, o nuolatinė įtampa neturi nulinio kirtimo taško, o lankas susidaro kontakto atsidarymo momentu. Dėl nuolatinio veikiančios įtampos pailgėja tik lankas ir negalima užgesinti. Lanko šiluminė energija stipriai apdegins kontaktus, o nuolatinė srovė visada tekės viena kryptimi, o tai apsunkins kontaktinės medžiagos perdavimą. Daugumos automobilių relių keliamoji galia yra tik nominali varžinė apkrova, tačiau faktinis automobilių relių naudojimas dažnai yra ne varžinės, o indukcinės apkrovos, lempų apkrovos ir variklio apkrovos. Dėl didelės įjungimo srovės pastovioji kontaktų apkrova dydis turėtų būti sumažintas atsižvelgiant į įjungimo srovės dydį. Reikėtų pabrėžti, kad kontaktų gedimas yra pagrindinė relės gedimo priežastis.
Sąlygos ir aplinkos poveikis
Automobilių relės veikia įvairiose aplinkos sąlygose, kurios gali turėti įtakos jų veikimui ir ilgaamžiškumui.
- Temperatūros poveikis: Aukštos temperatūros sąlygomis izoliacinė medžiaga suminkštėja ir išsilydo; esant žemai temperatūrai, medžiaga trūkinėja ir sumažėja izoliacijos izoliacijos varža, todėl sugenda.
- Drėgmės poveikis: Ilgalaikis drėgnas karštis tiesiogiai sumažins izoliacijos varžos lygį, o tai visiškai suges. Karštomis ir drėgnomis sąlygomis, kai kontaktas įjungiamas, kai apkrova veikia, sustiprėja lanko reiškinys, todėl sutrumpėja elektros tarnavimo laikas.
- Smėlio ir dulkių tarša: Dėl smėlio ir dulkių taršos sugenda relė, kuri nesulaukė pakankamai vartotojų dėmesio. Esant natūralioms aplinkos sąlygoms arba bendroms pramoninių dirbtuvių aplinkos sąlygoms, ypač automobiliuose naudojamiems elektroniniams prietaisams, smėlis ir dulkės dažnai prasiskverbia į relę per šilumos išsklaidymo angas ir įtrūkimus. Po ilgo laiko tarpo užvedus mašiną galima pastebėti susikaupusių dulkių, kurios sukelia aktyvumą. Komponentai nesisuka (slysta) ir yra įstrigę; nutrūksta kontaktų elektrinis kontaktas; veikiant drėgmei, metalinių dalių korozija didėja, o izoliacinių dalių izoliacinės savybės mažėja, todėl sugenda. Kai kurios galios apsaugos ir automobilių relės buvo patikrintos prieš išvažiuojant iš gamyklos. Po vienerių ar dvejų veiklos metų relės ir toliau veikia netinkamai. Projektuojant ir naudojant reikia visapusiškai atsižvelgti į užteršimo smėliu ir dulkėmis pavojų.
- Cheminių medžiagų poveikis: Aplinkos atmosferoje esantys organiniai garai, deguonis, sieros dioksidas, druskos dulksna ir kt., eroziškai veikia relės kontaktus, metalines dalis, ritinius ir izoliacines dalis, dėl to prastas kontaktų elektrinis kontaktas, dėl to sugenda; sukelti surūdijusių laidų nutrūkimą ir izoliaciją. Lygis krenta. Technologinių priemonių taikymas gali sumažinti ir panaikinti jų eroziją, tačiau kaina gerokai padidės.
- Vibracija ir smūgiai: Relės susidurs su vibracija tam tikrame dažnių diapazone ir pagreičio vertėmis aplink stiprios galios įrangą ir transportavimo metu. Atsitiktinės vibracijos gali atspindėti vietoje patiriamą vibracijos įtampą, kurią sukelia raketos, didelės traukos purkštukai ir raketų varikliai. Relės dažnai patiria mechaninį smūgį transportavimo, tvarkymo ir naudojimo metu. Dėl smūgio uždarytas kontaktas gali sukurti momentinį atsidarymą, viršijantį nurodytus reikalavimus, ir sugenda; atviras kontaktas gali sukurti momentinį uždarymą, viršijantį nurodytus reikalavimus, ir sugenda. Todėl, atsižvelgiant į tai, relė turi būti atspari smūgiams, o nurodytų elementų matavimo rezultatai, atlikti prieš ir po bandymo, turi atitikti gaminio standarto reikalavimus.
Elektromagnetinis suderinamumas (EMS)
Elektromagnetinis suderinamumas (EMS) - tai automobilių relių gebėjimas veikti be trikdžių arba be trikdžių dirbant elektromagnetinėje aplinkoje. EMC tapo svarbiu produkto kokybės kriterijumi. Elektromagnetinis suderinamumas (EMS) skirstomas į elektromagnetinius trukdžius (EMI) ir elektromagnetinius antiinterferencinius (EMS). Kadangi automobilinė relė naudoja vieningą maitinimo šaltinį, atjungus relės ritę susidarys aukšta įtampa, kuri trukdys kitoms sistemoms ir moduliams. Todėl įkišamos automobilių relės paprastai turi lygiagrečią varžą arba diodus, skirtus trumpalaikiam slopinimui, todėl ritės atgalinė EMF yra mažesnė nei 100 V. Atsidarius relės kontaktui, susidaro lankas ir skleidžiamos elektromagnetinės bangos, kurios turės įtakos IC veikimui. Jei taip atsitiks, prie kontakto galima pridėti lanko gesinimo grandinę.
Kaip veikia relės - pagrindinis veikimo principas, elektronika, inžinerija, elektrikas, stiprintuvas
Montavimo ir priežiūros rekomendacijos
Teisingas relės montavimas ir priežiūra yra būtini jos patikimam veikimui ir ilgaamžiškumui.
- Montavimo kryptis: Jei montavimo kryptis sutampa su relės atsparumo smūgiams kryptimi, relės veikimas gali būti visiškai išnaudotas. Smūgio kryptį rekomenduojama padaryti statmeną kontakto ir armatūros judėjimo krypčiai, nes tai gali efektyviai pagerinti normaliai uždaro kontakto atsparumą vibracijai ir atsparumą smūgiams nesužadintoje būsenoje. Montavimo metu relės kontaktinė ašis yra lygiagreti žemei, kad būtų išvengta kontaktinio paviršiaus purslų ir anglies bei pagerintų kontakto patikimumą.
- Montavimas iš arti: Kai kelios relės yra sumontuotos iš arti, tai sukels neįprastą šilumos gamybą, paprastai rekomenduojamas 2 mm žingsnis.
- Relė sumontuota ant korpuso: Dėklas negali būti pašalintas ir sumontuotas pirmiausia. Kad išvengtumėte atsipalaidavimo, pažeidimų ir deformacijų, naudokite spyruoklinę poveržlę.
- Laikymas ir transportavimas: Relė turi būti laikoma ir sumontuota švarioje aplinkoje. Pervežimo metu, jei relę nukrenta didelis smūgis, tai gali sukelti gedimą. Atkreipkite dėmesį į tai, ar pakuotės medžiaga yra išbaigta.
Dėl automobilių relių akumuliatoriaus pavaros sumažės maitinimo įtampa, kai įjungiama didelė apkrova, o tai turės įtakos relės tarnavimo laikui. Ilgai laikant aukštos temperatūros, didelės drėgmės, organinių dujų ir sulfidinių dujų aplinkoje, ant kontaktinio paviršiaus susidarys sulfidų ir oksidų plėvelės, dėl kurių kontaktas bus nestabilus ir kontaktas nutrūks. Atkreipkite dėmesį į pakuotės formą, kad sumažintumėte drėgmės, organinių dujų, sulfidinių dujų ir kt. poveikį.
Kontaktinė įtampa: Indukcinės apkrovos sukurs labai didelę atvirkštinę įtampą. Kuo didesnė įtampa, tuo didesnė energija ir pagreitėja kontaktinė korozija bei metalo pernešimas. Kontakto srovė: Srovė, kai kontaktas uždaromas ir atidaromas, turi didelę įtaką kontaktui. Kai apkrova yra variklis arba priekinis žibintas, užsidarymo srovė yra didelė, kontaktų praradimas ir metalo pernešimo kiekis yra didesnis, kontaktų perdavimas sukels kontakto sukibimo gedimą, todėl reikia atlikti patvirtinimo bandymą.
tags: #laiko #rele #automobiliui