रिले के बुनियादी सिद्धांत और औद्योगिक अनुप्रयोग

रिले एक विद्युत घटक है जो इनपुट सिग्नलों में परिवर्तन के माध्यम से स्वचालित सर्किट नियंत्रण प्राप्त करता है। जब इनपुट मात्रा एक निर्धारित स्थिति तक पहुंच जाती है, तो यह आउटपुट सर्किट में स्विचिंग क्रिया को पूरा कर सकती है, या तो कनेक्ट करना, डिस्कनेक्ट करना या सर्किट को बदलना। इसका व्यापक रूप से स्वचालन नियंत्रण, बिजली प्रणालियों, औद्योगिक उपकरण, नई ऊर्जा उपकरणों, संचार उपकरण और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है, और यह औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों का एक महत्वपूर्ण घटक है।

 

अनिवार्य रूप से, रिले एक प्रकार का "स्वचालित स्विच" है जो उच्च धारा सर्किट के संचालन को नियंत्रित करने के लिए एक छोटे करंट का उपयोग कर सकता है, जिससे स्वचालित समायोजन, सुरक्षा सुरक्षा, सिग्नल रूपांतरण और रिमोट कंट्रोल जैसे कार्य प्राप्त होते हैं। आधुनिक औद्योगिक उपकरणों में, रिले में आमतौर पर चुंबकीय पारगम्यता और परिचालन संवेदनशीलता में सुधार के लिए उच्च पारगम्यता चुंबकीय सामग्री से बने रिले आयरन कोर, इलेक्ट्रोमैग्नेट कोर और रिले कॉइल कोर को शामिल किया जाता है।

 

 

 

एक रिले में आमतौर पर एक चुंबकीय सर्किट सिस्टम, एक ड्राइव सिस्टम और एक संपर्क प्रणाली होती है, जिसमें मुख्य रूप से एक आयरन कोर, कॉइल, आर्मेचर, संपर्क असेंबली और रीसेट तंत्र शामिल होता है।

 

जब कुंडल सक्रिय होता है, तो कुंडल के अंदर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। यह चुंबकीय बल आर्मेचर को आकर्षित करता है, जिससे यह हिलता है और संपर्कों को स्विच करता है, इस प्रकार सर्किट को चालू या बंद करने के लिए नियंत्रित करता है। जब कुंडल डी-ऊर्जावान हो जाती है, तो चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाता है, और संपर्क स्प्रिंग बल की कार्रवाई के तहत अपनी मूल स्थिति में लौट आते हैं।

 

औद्योगिक रिले निर्माण में, रिले के लिए शुद्ध आयरन कोर और सॉफ्ट मैग्नेटिक आयरन कोर का उपयोग आमतौर पर चुंबकीय सर्किट में किया जाता है। उनकी मुख्य विशेषताओं में शामिल हैं:

 

स्थिर चुंबकीय पारगम्यता

कम हिस्टैरिसीस हानि

तीव्र प्रतिक्रिया गति

कम अवशिष्ट चुंबकत्व

अच्छा थकान प्रतिरोध

 

DT4C आयरन कोर और DT4C AC रिले आयरन कोर विशिष्ट नरम चुंबकीय शुद्ध लौह सामग्री हैं, जो AC रिले और उच्च आवृत्ति ऑपरेटिंग वातावरण के लिए उपयुक्त हैं।

 

 

रिले की कार्य प्रक्रिया को दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है: सक्रियण और निष्क्रियकरण।

 

कॉइल को अपना रेटेड वोल्टेज प्राप्त होने के बाद, चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत चुम्बकीय आकर्षण उत्पन्न करता है, जो आर्मेचर को स्थानांतरित करने के लिए प्रेरित करता है, जिससे सामान्य रूप से खुले संपर्क बंद हो जाते हैं और सामान्य रूप से बंद संपर्क खुल जाते हैं। जब बिजली काट दी जाती है, तो चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाता है, और रिटर्न स्प्रिंग की कार्रवाई के तहत आर्मेचर अपनी मूल स्थिति में लौट आता है, और संपर्क अपनी प्रारंभिक स्थिति में लौट आते हैं।

 

इस प्रक्रिया में, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रिले के लिए कोर के चुंबकीय गुण सीधे रिले के संचालन समय, स्थिरता और जीवनकाल को प्रभावित करते हैं। उच्च गुणवत्ता वाले शुद्ध लौह रिले कोर चुंबकीय हानि को प्रभावी ढंग से कम करते हैं और परिचालन स्थिरता में सुधार करते हैं।

 

कुछ औद्योगिक रिले संक्षारण प्रतिरोध और आयामी स्थिरता को बढ़ाने के लिए तांबे की अंडरकोट प्रक्रिया के साथ रिले कोर निकल चढ़ाना का भी उपयोग करते हैं, जो उन्हें आर्द्र, उच्च तापमान और जटिल औद्योगिक वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।

 

 

1. नियंत्रण सीमा का विस्तार

रिले एक ही नियंत्रण सिग्नल के साथ कई सर्किटों को स्विच कर सकते हैं, साथ ही कई उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं और स्वचालन प्रणालियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।

 

2. सर्किट प्रवर्धन

रिले छोटे इनपुट सिग्नल के साथ बड़े पावर लोड को नियंत्रित कर सकते हैं, जिससे उच्च वोल्टेज सिस्टम के कम वोल्टेज नियंत्रण को सक्षम किया जा सकता है।

 

3. स्वचालित नियंत्रण और इंटरलॉकिंग

रिले तर्क नियंत्रण, इंटरलॉकिंग सुरक्षा और राज्य स्विचिंग प्राप्त करने के लिए पीएलसी, सेंसर, संपर्ककर्ताओं और अन्य घटकों के साथ स्वचालित नियंत्रण सर्किट बना सकते हैं।

 

4. सुरक्षा संरक्षण

रिले ओवरकरंट, ओवरवॉल्टेज, अंडरवोल्टेज, समय विलंब, और ओवरहीट सुरक्षा प्रदान करते हैं, और औद्योगिक उपकरण सुरक्षा प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

 

 

हालाँकि रिले और संपर्ककर्ता समान सिद्धांतों पर काम करते हैं, उनके अनुप्रयोग भिन्न होते हैं।

 

रिले का उपयोग मुख्य रूप से नियंत्रण सर्किट और सिग्नल नियंत्रण में किया जाता है, जो कम धारा या तार्किक नियंत्रण प्रणालियों के लिए उपयुक्त है; कॉन्टैक्टर का उपयोग मुख्य रूप से मुख्य सर्किट नियंत्रण के लिए किया जाता है, जो उच्च - पावर लोड को बार-बार चालू या बंद करने के लिए उपयुक्त होता है।

 

आम तौर पर बोलना:

रिले की संपर्क क्षमता कम होती है। संपर्ककर्ताओं की संपर्क क्षमता अधिक होती है। रिले नियंत्रण परिशुद्धता पर जोर देते हैं। संपर्ककर्ता भार क्षमता पर जोर देते हैं।

 

औद्योगिक नियंत्रण में, औद्योगिक नियंत्रण रिले के लिए आयरन कोर का प्रदर्शन सीधे रिले की प्रतिक्रिया गति और स्थिरता को प्रभावित करता है।

 

 

 

रेटेड ऑपरेटिंग वोल्टेज

यह सामान्य ऑपरेशन के लिए रिले कॉइल द्वारा आवश्यक वोल्टेज को संदर्भित करता है, और इसे एसी और डीसी प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

वोल्टेज और रिलीज वोल्टेज को खींचें

पुल इन वोल्टेज, रिले का संचालन शुरू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज है; जब रिले अपनी मूल स्थिति में लौटता है तो रिलीज़ वोल्टेज वह वोल्टेज मान होता है।

संपर्क क्षमता

यह उस अधिकतम वोल्टेज और करंट को संदर्भित करता है जिसे रिले ले जा सकता है, जिससे इसकी नियंत्रण क्षमता निर्धारित होती है।

क्वायल प्रतिरोध

कॉइल का डीसी प्रतिरोध बिजली की खपत और गर्मी अपव्यय को प्रभावित करता है।

यांत्रिक जीवन बनाम विद्युत जीवन

यांत्रिक जीवन का तात्पर्य बिना लोड स्थितियों के तहत संचालन की संख्या से है; विद्युत जीवन का तात्पर्य लोड स्थितियों के तहत परिचालन जीवन से है।

 

 

विद्युत चुम्बकीय रिले

विद्युतचुंबकीय रिले उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकार हैं, जो उनकी सरल संरचना, तेज प्रतिक्रिया गति और रखरखाव में आसानी की विशेषता है।

उनका मुख्य चुंबकीय सर्किट आमतौर पर चुंबकीय प्रतिक्रिया दक्षता में सुधार के लिए रिले के लिए नरम चुंबकीय लौह कोर और विद्युत चुम्बकीय रिले के लिए कॉइल कोर का उपयोग करता है।

वर्तमान में, कोल्ड{0}फोर्जिंग रिले कोर और DT4C रिले आयरन कोर कोल्ड{{2}फोर्जिंग प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से सटीक रिले निर्माण में उपयोग किया जाता है, जो प्रभावी रूप से आयामी सटीकता और बैच स्थिरता में सुधार करता है।

 

इंटरमीडिएट रिले

इंटरमीडिएट रिले का उपयोग मुख्य रूप से सिग्नल प्रवर्धन, तर्क रूपांतरण और संपर्क विस्तार के लिए किया जाता है, और पीएलसी नियंत्रण प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

उनकी विशेषताओं में शामिल हैं:

संपर्कों की संख्या
संवेदनशील संचालन
छोटे आकार का
विश्वसनीय नियंत्रण

कुछ उत्पाद लगातार संचालन वातावरण के तहत स्थिरता में सुधार के लिए रिले स्टील कोर और शुद्ध लौह रिले कोर का उपयोग करते हैं।

 

वर्तमान रिले

करंट रिले करंट में बदलाव के आधार पर संचालित होते हैं, जिनका उपयोग मुख्य रूप से ओवरकरंट और अंडरकरंट सुरक्षा के लिए किया जाता है।

उनके कॉइल आमतौर पर वास्तविक समय की वर्तमान निगरानी के लिए मुख्य सर्किट में श्रृंखला में जुड़े होते हैं।

 

वोल्टेज रिले

वोल्टेज रिले वोल्टेज परिवर्तन के आधार पर संचालित होते हैं, जो ओवरवॉल्टेज, अंडरवोल्टेज और शून्य वोल्टेज सुरक्षा प्रदान करते हैं।

वास्तविक समय वोल्टेज निगरानी की आवश्यकता के कारण, उनके कॉइल में आमतौर पर उच्च प्रतिबाधा होती है।

 

समय रिले

समय रिले विलंबित नियंत्रण को सक्षम बनाता है और आमतौर पर स्वचालित उत्पादन उपकरणों में समय नियंत्रण के लिए उपयोग किया जाता है।

उनकी संरचना के आधार पर, उन्हें इस प्रकार वर्गीकृत किया जा सकता है:

विद्युतचुंबकीय
इलेक्ट्रॉनिक
हवा से {{0}नम
डिजिटल

आधुनिक औद्योगिक प्रणालियाँ नियंत्रण सटीकता में सुधार के लिए इलेक्ट्रॉनिक समय रिले का उपयोग करती हैं।

 

थर्मल रिले

थर्मल रिले का उपयोग मुख्य रूप से मोटर अधिभार संरक्षण के लिए किया जाता है। उनका मूल सिद्धांत गर्मी के कारण द्विधातु पट्टी के विरूपण पर आधारित है, जो संपर्कों को सक्रिय करता है।

वे प्रभावी ढंग से रोकथाम करते हैं:

मोटर में क्षमता से अधिक सामान

एकल-चरण संचालन

लंबे समय तक अतिप्रवाह

 

स्पीड रिले

स्पीड रिले का उपयोग मुख्य रूप से मोटर ब्रेकिंग नियंत्रण और गति का पता लगाने के लिए किया जाता है।

जब मोटर की गति निर्धारित मूल्य तक पहुंच जाती है, तो रिले संपर्क सक्रिय हो जाते हैं, जिससे इंटरलॉकिंग नियंत्रण या रिवर्स ब्रेकिंग प्राप्त होती है।

 

तरल स्तर रिले

तरल स्तर रिले तरल स्तर में परिवर्तन का पता लगाकर स्वचालित नियंत्रण प्राप्त करते हैं और इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

जल उपचार प्रणालियाँ
तरल भंडारण उपकरण
औद्योगिक शीतलन प्रणाली

दबाव रिले

दबाव रिले का उपयोग मुख्य रूप से दबाव का पता लगाने और स्वचालित नियंत्रण प्राप्त करने के लिए हाइड्रोलिक और वायवीय प्रणालियों में किया जाता है।

जब दबाव निर्धारित मूल्य तक पहुँच जाता है, तो संपर्क स्वचालित रूप से स्विच हो जाते हैं, जिससे उपकरण लिंकेज प्राप्त हो जाता है।

 

 

रिले का चुंबकीय प्रदर्शन और जीवनकाल काफी हद तक मूल सामग्री पर निर्भर करता है।

आधुनिक औद्योगिक रिले आमतौर पर उपयोग करते हैं:

 

शुद्ध लौह कोर
इलेक्ट्रीशियन शुद्ध आयरन कोर
रिले के लिए नरम चुंबकीय लौह कोर
रिले स्टील कोर

इन सामग्रियों में उच्च पारगम्यता और कम बलशीलता है, जो प्रभावी रूप से सुधार करती है:

सक्रियण गति
सक्रियण स्थिरता
कम बिजली की खपत
उच्च-आवृत्ति प्रतिक्रिया

 

विनिर्माण प्रक्रियाओं के संदर्भ में, रिले कोर कोल्ड हेडिंग और कोल्ड फोर्जिंग रिले कोर प्रक्रियाएं उत्पाद आयामी स्थिरता और यांत्रिक शक्ति में सुधार करती हैं, जिससे वे बड़े पैमाने पर स्वचालित उत्पादन के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।

 

इसके अलावा, कोर पिन और रिले पिन जैसे सटीक संरचनात्मक घटक असेंबली सटीकता और रिले की दीर्घकालिक स्थिरता को भी प्रभावित करते हैं।

 

 

 

औद्योगिक स्वचालन, नई ऊर्जा, इलेक्ट्रिक वाहन और बुद्धिमान विनिर्माण के विकास के साथ, रिले निम्नलिखित दिशाओं में विकसित हो रहे हैं:

 

लघुरूपण
उच्च विश्वसनीयता
उच्च आवृत्ति
कम बिजली की खपत
बुद्धिमत्ता
लंबा जीवनकाल

 

विशेष रूप से नई ऊर्जा वाहनों, उच्च वोल्टेज नियंत्रण प्रणालियों और औद्योगिक स्वचालन उपकरणों की मांगशुद्ध लौह कोर, आयरन कोर रिले पार्ट्स और उच्च प्रदर्शन वाली नरम चुंबकीय सामग्री का विकास जारी है।

 

भविष्य में, उच्च परिशुद्धता DT4C श्रृंखला नरम चुंबकीय कोर, सटीक कोल्ड हेडिंग तकनीक और अत्यधिक स्थिर विद्युत चुम्बकीय संरचनाएं औद्योगिक रिले के लिए महत्वपूर्ण विकास दिशाएं बन जाएंगी।