Giảm mức tiêu thụ điện năng của rơle - Giữ dòng điện so với nhận: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Hầu hết các rơle yêu cầu nhiều dòng điện hơn để tác động ban đầu so với yêu cầu giữ rơle khi các tiếp điểm đã đóng. Dòng điện cần thiết để giữ rơ le bật (Dòng điện giữ) có thể nhỏ hơn đáng kể so với dòng điện ban đầu cần thiết để kích hoạt nó (Dòng điện nhận). Điều này ngụ ý rằng có thể tiết kiệm điện đáng kể nếu chúng ta có thể thiết kế một mạch đơn giản để giảm dòng điện cung cấp cho rơ le khi nó đã được bật.

Trong hướng dẫn này, chúng tôi thử nghiệm (thành công) với một mạch đơn giản để thực hiện nhiệm vụ này cho một mô hình của rơle 5VDC. Rõ ràng là tùy thuộc vào loại rơ le, một số giá trị thành phần có thể phải được sửa đổi, nhưng phương pháp được mô tả sẽ hoạt động đối với hầu hết các rơ le DC.

Bước 1: Đặc điểm hóa Rơle

Để bắt đầu, tôi đo dòng điện được tiêu thụ bởi rơle ở một số điện áp khác nhau và cũng tìm ra điện áp mà rơle sẽ giảm xuống khi điện áp được hạ xuống. Từ đó chúng ta cũng có thể tìm ra trở kháng của cuộn dây rơle ở các điện áp khác nhau bằng cách sử dụng R = V / I. Nó vẫn khá ổn định trong khoảng 137 ohm đến 123 ohm. Bạn có thể xem kết quả của tôi cho cuộc tiếp sức này trong hình.

Bởi vì rơ le rơi ra ở khoảng 0,9 vôn hoặc với dòng điện khoảng 6 đến 7 ma, chúng tôi sẽ đặt mục tiêu có khoảng 1,2 vôn qua cuộn dây hoặc khoảng 9 đến 10 ma dòng điện chạy ở trạng thái giữ. Điều này sẽ tạo ra một chút lợi nhuận trên điểm bỏ học.

Bước 2: Sơ đồ mạch

Một hình ảnh của sơ đồ được đính kèm. Cách thức hoạt động của mạch là khi cấp 5V thì C1 tạm thời ngắn mạch và dòng điện chạy qua C1 và R3 tự do vào chân Q1. Q1 được bật và ngắn mạch trong giây lát qua R1. Vì vậy, về cơ bản, chúng ta có 5V được áp dụng cho cuộn dây K1 vì chân 1 của rơle sẽ ở điện thế gần như nối đất do Q1 được bật hoàn toàn trong giây lát.

Tại thời điểm này, rơle hoạt động. C1 tiếp theo phóng điện qua R2 và sẽ phóng điện khoảng 63% sau 0,1 giây vì 100uF x 1000 ohms cung cấp hằng số thời gian tau hoặc RC 0,1 giây. (Bạn cũng có thể sử dụng một tụ điện nhỏ hơn và giá trị điện trở lớn hơn để có được kết quả tương tự, ví dụ: 10uF x 10K ohms). Tại một thời điểm nào đó khoảng 0,1 giây sau khi mạch được cấp nguồn, Q1 sẽ tắt và lúc này dòng điện sẽ chạy qua cuộn dây rơ le và qua R1 xuống đất.

Từ bài tập mô tả đặc điểm của chúng ta, chúng ta biết rằng chúng ta muốn dòng điện giữ qua cuộn dây vào khoảng 9 đến 10 ma và điện áp trên cuộn dây là khoảng 1,2V. Từ đó chúng ta có thể xác định giá trị của R1. Với 1,2V trên cuộn dây, trở kháng của nó là khoảng 128 ohms cũng được xác định trong quá trình mô tả đặc tính. Vì thế:

Rcoil = 128 ohms Tổng = 5V / 9.5ma = 526 ohms

Rtotal = R1 + RcoilR1 = Rtotal - Rcoil

R1 = 526 - 128 = 398 ohms Chúng ta cần sử dụng giá trị tiêu chuẩn gần nhất là 390 ohms.

Bước 3: Xây dựng Breadboard

Mạch hoạt động tốt với thời gian không đổi 0,1 giây đối với C1 và R2. Rơ le hoạt động và ngắt ngay lập tức khi 5V được cấp và tháo ra và chốt khi 5V được cấp. Với giá trị 390 ôm đối với R1, dòng điện giữ qua rơ le là khoảng 9,5 ma so với dòng nhận đo được là 36,6 ma với đầy đủ 5V được áp dụng cho rơ le. Tiết kiệm điện năng khoảng 75% khi sử dụng dòng điện giữ để tiếp tục bật rơ le.