Mūsdienu elektrotehnikas pamatā ir divi galvenie vairuma ķēžu elementi – pusvadītāju tranzistors un elektromagnētiskais relejs. Ja jūs garīgi noņemat šos divus izgudrojumus, ir grūti iedomāties, kā būtu attīstījusies cilvēces tālākā vēsture.
Iespējams, apkārt būtu attīstījušies viduslaiki, vai, gluži otrādi, progress būtu gājis pa bioloģisko sistēmu kontrolētas attīstības ceļu. Bet šīs domas atstāsim zinātniskās fantastikas rakstniekiem. Viens ir skaidrs: elektromagnētiskais relejs visai elektrotehnikai ir tāds pats kā iekšdedzes dzinējs mūsdienu transportam. Tas ir - neaizstājams komponents.
Kā darbojas elektromagnētiskais relejs?
Šī shēmas elementa dizains ir ļoti vienkāršs. Tas izskaidro tā augsto uzticamību: dažas rūpnīcas joprojām izmanto relejus no 1940. gada.
Pirms apraksta dizainu, ir jāatceras viens no fizikas likumiem - elektromagnētisms. Ir zināms, ka ap jebkuru materiālu, caur kuru iet elektriskā strāva, atrodas īpaša veida viela - magnētiskais lauks. Tās stiprums (potenciāls) ir atkarīgs no diviem parametriem: vērtībasstrāvas plūsma un vadītāja garums.
Tas ir acīmredzams: ja katra garuma vienība ģenerē lauku, tad jo garāks ir vadītājs, jo izteiktāks ir magnētiskais efekts. Tas nozīmē, ka, ja pie šāda vadītāja tiek novietots metāla priekšmets, tad to ietekmēs pievilcīgi spēki. Ja to vērtība ir pietiekama, objekts pārvietosies. Acīmredzama ir arī cita lieta: nav īpaši ērti palielināt lauka intensitāti, palielinot vadītāja garumu - ierīcei jābūt kompaktai, un kopējam lauka vektoram jābūt koncentrētam vienā punktā, nevis izsmidzinot pa visu vadošo materiālu.. Strāvas palielināšana ir arī neracionāla, jo tā izraisa pārmērīgu karsēšanu un neoptimālu materiālu izmantošanu. Tomēr ir risinājums.
Tas sastāv no tā, ka tiek izmantota nevis taisna stieple, bet gan spole ar serdi. Tādējādi nelielā daudzumā var izmantot kilometrus garu vadu.
Elektromagnētiskajā relejā ir tikai tāda spole iekšpusē. Otrā konstrukcijas daļa ir īpašas formas metāla plāksne ar vienu brīvības pakāpi. Tas ir, kad rodas magnētiskais lauks, plāksne tiek piesaistīta spoles gala pusei. Kad strāva pazūd, darbība apstājas, un atgriešanās atspere pārvieto plāksni atpakaļ sākotnējā pozīcijā.
Džemperi - kustīgu kontaktu grupa - ir piestiprināti pie pievilkšanas stieņa. To otrā daļa (stingri fiksēta) atrodas netālu. Kad plāksne kustas, kontakti aizveras. Jalai tās iekļautu ķēdes pārtraukumā, tad, kontrolējot spoles darbību, var pārslēgt pievienotās ķēdes. Šādi darbojas elektromagnētiskais relejs. Starp citu, atkarībā no fiksēto kontaktu atrašanās veida tie var būt normāli aizvērti (atvērti, kad parādās magnētiskais lauks) un normāli atvērti (savāc ķēdi).
Elektromagnētiskās maiņstrāvas relejs konstrukcijā satur īpašu vadītāja spoli, kuras lauks novērš grabēšanu šādas strāvas frekvences dēļ.
