Jak jest zbudowany przekaźnik?

Przekaźniki to komponenty, które otwierają i zamykają obwody elektryczne, włączając i wyłączając urządzenia. Ich podstawowe funkcje to: separacja galwaniczna między obwodem sterującym małej mocy a obwodem wykonawczym dużej mocy w celu ochrony sterownika przed zaburzeniami, które mogą wystąpić po stronie obciążenia i przełączanie obciążeń. Wyróżnia się dwa typy przekaźników: elektromagnetyczne i półprzewodnikowe.

Główne komponenty przekaźnika elektromagnetycznego to cewka i styki. Po podłączeniu cewki do napięcia sterującego na skutek przepływu prądu dookoła wytwarzane jest pole magnetyczne, które oddziałując na metalową zworkę, przyciąga ją. To powoduje zamknięcie lub otwarcie styku. Kiedy cewka zostaje odłączona od napięcia sterującego, sprężyna zwrotna w przekaźniku odciąga zworkę, powodując rozwarcie lub zwarcie styku. Wyróżnia się trzy konfiguracje styków: zwierne, rozwierne oraz przełączne.

Pierwsze przed załączeniem napięcia sterującego nie przewodzą prądu, natomiast po zasileniu ich cewki zwierają się. Drugie domyślnie przewodzą prąd, a żeby przerwać obwód, należy podłączyć cewkę do zasilania. Styki przełączane są najpopularniejsze. Łączą one w sobie funkcje styków zwiernych i rozwiernych, gdyż po podaniu napięcia sterującego na cewkę przełączają się między dwoma stanami, otwartym i zamkniętym. Przekaźniki też klasyfikuje się m.in. na podstawie liczby styków, na jedno- i wielostykowe, z odpowiednio jednym i większą liczbą styków, załączającymi jeden albo równocześnie kilka niezależnych torów prądowych.

Przekaźniki półprzewodnikowe

Zasada pracy i klasyfikacja przekaźników półprzewodnikowych są takie jak elektromagnetycznych. Różnią się one jednak budową, co ma konsekwencje. Elementami przełączającymi w przekaźnikach półprzewodnikowych są tyrystory lub tranzystory, zaś cewkę zastępuje element optoelektroniczny – transoptor (optoizolator), zapewniający również izolację galwaniczną między sekcjami sterownika i obciążenia. Dzięki temu, że w przekaźnikach półprzewodnikowych nie ma części ruchomych, są od elektromagnetycznych odporniejsze na czynniki zewnętrze (brud, pył, drgania), a zatem trwalsze i mniej awaryjne.

Poza tym pracują cicho. Nie występują w nich też drgania ani łuk na stykach. Oprócz tego zużywają mniej energii, ale niestety silniej się grzeją. Za to działają szybciej. Niestety, w przeciwieństwie do przekaźników elektromagnetycznych, te półprzewodnikowe nie zapewniają izolacji galwanicznej po stronie obciążenia. Z kolei w tych pierwszych styki mechaniczne po wielokrotnych cyklach pracy mogą się zablokować albo ze sobą zgrzać.

Monika Jaworowska