Nuo signalo stiprinimo iki tikslaus valdymo: pramoninių valdymo relių ir berilio vario dalių ryšys

Pramoninėse valdymo sistemose relės tarnauja kaip tarpininkas tarp „vado“ ir „vykdytojo“. Visų pirma, relės palengvina valdymo energijos transformaciją. Valdymo signalai, generuojami pramoninėje aplinkoje,-pavyzdžiui, PLC išėjimai arba jutiklių signalai-paprastai yra mažai energijos ir negali tiesiogiai valdyti didelės-galios variklių ar šildymo įrangos. Panaudodamos elektromagnetinius principus, relės šią minutę valdymo energiją paverčia mechaniniu judesiu, taip uždarydamos arba atidarydamos didelės-srovės kelią pagrindinėje grandinėje. Šis mechanizmas-, panaudojantis nedidelę įvestį didelei išeičiai valdyti-, yra šiuolaikinio galios elektronikos valdymo kertinis akmuo.

Antra, relės sukuria saugos izoliacijos barjerą. Elektrotechnikos terminologijoje grandinės skirstomos į pagrindinę grandinę (pirminė grandinė) ir valdymo grandinę (antrinė grandinė). Pagrindinėje grandinėje paprastai yra aukšta įtampa ir stipri srovė, kartu su intensyviais elektromagnetiniais trukdžiais ir lanko pereinamaisiais procesais; valdymo grandinė, atvirkščiai, reikalauja signalo grynumo ir greito reagavimo galimybių. Fiziškai atskiriant elektrinius kontaktus, relės užtikrina elektrinę izoliaciją tarp šių dviejų grandinių, taip apsaugodamos brangius valdymo lustus ir dirbančio personalo saugumą.

Kad atliktų šias funkcijas, vidinė mechaninė relės struktūra turi turėti išskirtinį atsako greitį ir mechaninį stiprumą. Šis reikalavimas kelia griežtus reikalavimus pagrindiniam judančiam komponentui: „Judančioji spyruoklė“, skirta automobilių relėms{1}}paprastai gaminama naudojant progresyvųjį sunkųjį štampavimą. Veikdama kaip relės „raumuo“, ši judanti spyruoklė turi išlaikyti pastovią elastinę jėgą ir formos-atkūrimo galimybes per dešimtis tūkstančių-ar net šimtus tūkstančių{5}}darbo ciklų; bet koks minutinis nuovargio gedimas neišvengiamai baigtųsi svarbių valdymo komandų praradimu.

Relės sukuria elektros lanką akimirksniu, kai jos persijungia, todėl jų kontaktinės medžiagos patiria didelį įtempimą. Tuo pačiu metu dėl užsitęsusio srovės pakyla temperatūra{1}}tai yra iššūkis, dėl kurio išbandomas gaminamos medžiagos atsparumas karščiui. Įprasti vario lydiniai yra linkę atkaitinti ir suminkštėti aukštoje temperatūroje; dėl to sumažėja kontaktinis slėgis, sukeliamas užburtas ratas, kuriam būdingas padidėjęs kontaktinis pasipriešinimas, perkaitimas ir netgi kontaktinis suvirinimas.

Todėl pramoninių ir automobilių pramoninių ir automobilių pramoninių relių srityje inžinieriai linkę rinktis specializuotus lydinius, pasižyminčius aukštesnėmis fizinėmis savybėmis. Tarp jų berilio vario lydinys išsiskiria kaip pageidaujamas pasirinkimas dėl išskirtinio veikimo charakteristikų derinio. Šio lydinio elektrinis laidumas ne tik beveik prilygsta grynajam variui, bet ir pasižymi nepaprastai dideliu mechaniniu stiprumu ir elastingumo ribomis.

Tikslios gamybos srityje berilio vario štampavimas yra plačiai naudojamas gaminant svarbiausius relių konstrukcinius komponentus. Palyginti su standartiniu žalvariu, berilio vario-apdorojimas tirpalu ir sukietinimas su amžiumi-yra puikus atsparumas stresui. Taip užtikrinama, kad iš šios medžiagos pagamintos kontaktinės spyruoklės išlaikytų pastovų kontaktinį slėgį-net ir esant ilgalaikei mechaninei apkrovai ir aukštos{5}}temperatūrų aplinkose-, taip užtikrinant, kad relės kontaktų „įtraukimo“{7} ir „atleidimo“ veiksmai išliks aiškūs, ryžtingi ir be galo tikslūs.