Mitä releiden yhteyslomakkeet SPST, SPDT ja DPDT tarkoittavat?

Releet ovat olennainen osa sähköisiä ja elektronisia ohjausjärjestelmiä. Ne toimivat sähkökäyttöisinä kytkiminä. Tämä sallii alhaisen-tehosignaalin ohjata paljon suurempaa-tehopiiriä pitäen ne sähköisesti täysin erillään.

Jokaisen releen ytimessä on sisäinen kytkinmekanismi. Tätä kutsutaan releen kontaktimuodoksi. Tämä asetus määrittää, kuinka rele kytkee, katkaisee tai ohjaa uudelleen sähkövirtoja.

Yhteydenottolomakkeen ymmärtäminen ei ole vain teoriaa. Se on elintärkeä taito jokaiselle insinöörille tai teknikolle. Valitsemasi yhteydenottolomake vaikuttaa suoraan siihen, miten piirisi toimii, kuinka turvallinen se on ja kuinka tehokkaasti se toimii.

Yleisimmät yhteydenottolomakkeet käyttävät lyhenteitä: SPST, SPDT ja DPDT.

SPST (Single Pole, Single Throw) toimii kuin yksinkertainen on/off-kytkin.

SPDT (Single Pole, Double Throw) toimii vaihtokytkimenä. Se ohjaa virran yhdestä lähteestä jompaankumpaan kahdesta mahdollisesta kohteesta.

DPDT (Double Pole, Double Throw) on periaatteessa kaksi synkronoitua SPDT-kytkintä yhdessä paketissa. Tämä mahdollistaa monimutkaisempia ohjausjärjestelmiä.

Tämä opas ylittää perusmääritelmät. Annamme sinulle täydellisen erittelyn insinööreille. Opit näiden olennaisten välityslomakkeiden anatomian, logiikan ja todellisen{2}}käytön. Tämä auttaa sinua valitsemaan ja käyttämään niitä luottavaisin mielin.

Rakennuspalikat

Mikä on napalainen?

Ennen kuin puramme lyhenteitä, meidän on ymmärrettävä kaksi keskeistä termiä: "napa" ja "heittää".

Releen "napa" on kytkimen yhteinen napa. Se on liikkuva osa, joka muodostaa tai katkaisee yhteyden.

Ajattele pylvästä kuin aidan saranaa ja porttia. Se on yksittäinen osa, joka heiluu ohjatakseen polkua.

Napojen lukumäärä osoittaa kuinka monta erillistä piiriä rele voi kytkeä kerralla. "Yksinapainen" rele ohjaa yhtä piiriä. "Double Pole" -releessä on kaksi itsenäistä liikkuvaa kosketinta. Se voi ohjata kahta erillistä piiriä samanaikaisesti yhdellä ohjaussignaalilla.

Mikä on heitto?

"heitto" on kosketuspiste, johon napa voi liittyä. Se edustaa mahdollista virran lähtöpolkua.

Porttiesimerkissämme heitto on kuin portti-tolppa, johon portti voi lukittua. Se on liikkuvan pylvään kohde.

"Single Throw" -asetus tarkoittaa, että napa voidaan yhdistää vain yhteen lähtöliittimeen. Tämä luo yksinkertaisen päälle/pois-toiminnon. Piiri on joko kiinni (päällä) tai auki (pois).

"Double Throw" -asetus tarkoittaa, että napa voidaan liittää toiseen kahdesta eri lähtöliittimestä. Tämä antaa sinulle "vaihto"-toiminnon. Se vaihtaa tulopiirin kahden eri lähtöpolun välillä.

[Kaavio: Yksinkertainen viivapiirros näyttää keskeisen nivelpisteen, joka on merkitty "Napa". Sen oikealla puolella on kaksi kiinteää kosketuspistettä päällekkäin. Yläosassa on merkintä "heitto 1 (esim. NC)" ja alimmassa "heitto 2 (esim. NO)." Nuoli osoittaa, että napa voi heilua muodostaakseen yhteyden jompaankumpaan heittoon.]

SPST: Peruskytkin

SPST anatomia

SPST tulee sanoista Single Pole, Single Throw. Tämä on yksinkertaisin yhteydenottomuoto, joka releellä voi olla.

Se, miten se toimii, on yksinkertaista. Se toimii peruskytkimenä yksittäiselle piirille. Siinä on yksi tulo (napa) ja yksi lähtö (heitto).

Aktivoituessaan rele joko päättää piirin tai katkaisee sen. Ei ole vaihtoehtoista tietä. Tämä tekee siitä täydellisen yksinkertaisiin kuorman-vaihtotyöhön, jossa tarvitset vain kaksi tilaa: päällä tai pois päältä.

SPST-NO vs. SPST-NC

SPST-releitä on kahta tyyppiä niiden oletustilan perusteella, kun kela ei saa virtaa. Näitä kutsutaan normaalisti auki ja normaalisti kiinni.

SPST-NO eli A-muotoinen rele pitää piirin auki oletuksena. Kun kytket virran relekelaan, se luo magneettikentän. Tämä vetää koskettimet yhteen, sulkee piirin ja antaa virran kulkea.

SPST-NC tai B-muotoinen rele toimii eri tavalla. Se pitää piirin oletusarvoisesti suljettuna, jolloin virta voi kulkea, kun rele on pois päältä. Kun kytket kelaan jännitteen, se vetää koskettimet erilleen. Tämä katkaisee piirin ja katkaisee virran.

Kaavio ja sovellukset

SPST-releen kaavamainen symboli osoittaa selvästi, mitä se tekee. Se näyttää kytkimen koskettimen katkoviivalla, joka johtaa kelasymboliin. Tämä osoittaa sähkömagneettista aktivoitumista. NO-versio näyttää kytkimen auki. NC-versio näyttää sen kiinni.

SPST-releillä on monia käytännöllisiä käyttötarkoituksia, koska ne ovat yksinkertaisia ​​ja{0}}kustannuksiltaan edullisia.

Yksinkertainen kuorman vaihto: Tämä on yleisin käyttö. SPST-NO-rele sopii täydellisesti valojen, puhaltimien, pumppujen, solenoidien tai pienten moottoreiden käynnistämiseen. Se reagoi mikro-ohjainten tai antureiden ohjaussignaaleihin.

Ohjausjärjestelmän käyttöönotto: Monimutkaisissa koneissa SPST-NO-rele voi toimia pääkytkimenä. Kun ohjausjärjestelmä on valmis, se vetää releen ja antaa päävirran kaikille muille piireille.

Failsafe Logic: SPST-NC-rele on kriittinen turvallisuustekniikassa, erityisesti hätäpysäytyspiireissä (E-stop). Tässä E-pysäytyspainike on osa piiriä, joka antaa virtaa relekelalle. Normaalin toiminnan aikana kela saa jännitteen. Tämä pitää NC-koskettimet auki ja pitää koneen virtapiirin pois päältä (tai ottaa sen käyttöön logiikan mukaan).

Turvallisuuden näkökulmasta NC-releen käyttö hätäpysäykseen on parempi. Jos ohjausteho katkeaa jostain syystä (kuten katkennut johdin), releen kela menettää tehonsa. Tämän jälkeen rele palaa normaalisti suljettuun tilaan. Tämä on kytketty laukaisemaan pysäytystilan. Tämä varmistaa, että kaikki ohjausjärjestelmän häiriöt asettuvat oletuksena turvalliseen pysäytettyyn tilaan.

SPDT: The Changeover Workhorse

SPDT anatomia

SPDT tarkoittaa Single Pole, Double Throw. Tämä yhteydenottolomake on erittäin monipuolinen. Se toimii vaihtologiikan kulmakivenä.

Siinä on kolme kosketinliitintä: yksi yhteinen liitin (napa) ja kaksi lähtöliitintä (heittimet). Tanko kytketään aina toiseen kahdesta heitosta. Se ei koskaan lepää avoimessa tilassa heidän välillään.

Nämä liittimet on lähes aina merkitty COM (Yleinen), NO (Normally Open) ja NC (Normally Closed). COM-liitin on tulo. NO ja NC ovat kaksi mahdollista lähtöä.

Toiminta ja logiikka

SPDT-releen logiikka on vaihtokytkimen logiikka. Se ohjaa virtaa tieltä toiselle.

Kun relekela ei ole jännitteellinen, sisäinen liikkuva kosketin (napa) kytkeytyy NC-liittimeen. Tämä on sen "normaali" eli lepotila.

Kun virität kelaan, magneettikenttä siirtää napaa. Tämä saa sen kääntymään poispäin NC-koskettimesta ja kytkeytymään NO-liittimeen. Yhteys NC-liittimeen katkeaa ennen kuin kytketään NO-liittimeen. Tätä kutsutaan "katko-ennen-tekemistä" -toiminnoksi.

Teollisuus tuntee tämän kokoonpanon myös laajalti "C-lomake"-yhteyshenkilönä.

Kaavio ja sovellukset

SPDT-releen kaaviokuvassa näkyy selvästi sen vaihtotoiminto. Se näyttää yhden napan kahden heiton välissä. Nuoli osoittaa, että se voidaan yhdistää kumpaan tahansa kelan ohjaamana.

SPDT-releen monipuolisuus tekee siitä sopivan moniin sovelluksiin yksinkertaisen on/off-ohjauksen lisäksi.

Signaalin/polun valinta: SPDT-rele voi reitittää yhden tulosignaalin toiseen kahdesta eri kohteesta. Tämä on hyödyllistä vaihdettaessa äänilähdettä kahden kaiuttimen välillä. Tai datalinjan vaihtaminen kahden eri prosessointiyksikön välillä.

Ohjaustilan vaihto: Sitä käytetään yleisesti järjestelmän vaihtamiseen kahden toimintatilan välillä, kuten "Manuaalinen" ja "Automaattinen". Ohjauslogiikka aktivoi releen siirtymään oletusarvoisesta manuaalisesta piiripolusta automaattiseen virtapiiriin.

Napaisuuden vaihtaminen: Hyvin yksinkertaisissa,{0}}vähätehoisissa skenaarioissa SPDT pystyy käsittelemään perusnapaisuuden vaihtamisen. Esimerkiksi yksi heitto voisi kytkeytyä maahan ja toinen positiiviseen jännitteeseen. Näin COM-pääte voi vaihtaa korkean ja matalan tilan välillä.

Joustava toteutus: SPDT-rele tarjoaa suurta joustavuutta. Jos tarvitset vain normaalisti avoimen kytkimen, voit käyttää vain COM- ja NO-liittimiä. Jätä NC-liitin kytkemättä. Käytä normaalisti suljetulle kytkimelle COM- ja NC-liittimiä. Tämä sallii yhden komponenttityypin palvella useita toimintoja suunnittelussa. Se yksinkertaistaa varastonhallintaa.

DPDT: Synkronoitu kaksoiskytkentä

DPDT anatomia

DPDT tarkoittaa Double Pole, Double Throw. Ajattele tätä relettä kahdena itsenäisenä SPDT-releenä, jotka on yhdistetty mekaanisesti. Niitä ohjataan yhdellä kelalla.

Siinä on kaksi erillistä napaa (yhteiset liittimet). Jokaisella navalla on oma sarja normaalisti avoimia ja normaalisti suljettuja koskettimia. Tämä johtaa yhteensä kahdeksan liitintä: kaksi kelalle ja kuusi kahdelle COM-, NO- ja NC-koskettimille.

DPDT-releen tärkein ominaisuus on synkronoitu kytkentä. Kun kytket kelaan jännitteen, molemmat navat siirtyvät samanaikaisesti NC-koskettimistaan ​​NO-kontakteihinsa. Tämä synkronoitu toiminta tekee siitä niin voimakkaan.

Toiminta ja logiikka

DPDT-rele sisältää kaksi C-muotoista kosketinta yhdessä paketissa. Kaksi sisäistä kytkintä on sähköisesti eristetty toisistaan, mutta kytketty mekaanisesti.

Kun kela on pois päältä, napa 1 kytkeytyy sen NC-koskettimeen (NC1). Napa 2 kytkeytyy sen NC-koskettimeen (NC2).

Kun käynnistät kelan, mekanismi liikuttaa molempia napoja samanaikaisesti. Napa 1 katkeaa NC1:stä ja kytkeytyy NO1:een. Samanaikaisesti napa 2 katkeaa NC2:sta ja yhdistyy NO2:een.

Kaavio ja sovellukset

Kaavamainen DPDT-symboli näyttää selvästi kaksi erillistä SPDT-kytkintä vierekkäin--. Yksi katkoviiva yhdistää ne takaisin yhteen kelasymboliin. Tämä edustaa visuaalisesti kontaktien ryhmittymää-mutta-eristettyä luonnetta.

Mahdollisuus ohjata kahta erillistä piiriä yhdellä signaalilla tekee DPDT-releistä välttämättömiä monimutkaisemmissa sovelluksissa.

Moottorin suunnanvaihto (H-Bridge): Tämä on DPDT-releen klassinen sovellus. Risti-johdottamalla virtalähteen liitännät NO- ja NC-koskettimiin, rele voi muuttaa DC-moottorin liittimiin syötetyn jännitteen napaisuuden. Tämä mahdollistaa yksinkertaisen, vankan eteenpäin- ja taaksepäin ohjauksen yhdellä komponentilla.

Kuorman ja merkkivalon samanaikainen vaihtaminen: Tämä on hyvin yleistä ohjauspaneeleissa. Releen yksi napa voi kytkeä suuren-tehokuorman, kuten 24 VDC:n moottorin tai 120 VAC:n pumpun. Toinen, sähköisesti eristetty napa voi kytkeä matalan{5}}jännitteen signaalin. Tämä voi olla 5 VDC:n tulo PLC:hen tai 12 VDC:n merkkivalo, joka vahvistaa kuorman tilan.

Vaiheenvaihto moni{0}}vaihejärjestelmissä: DPDT voi kytkeä kolmivaiheisen virtalähteen kaksi vaihetta sopivia kuormia varten ja oikein mitoitettu rele. Tämä on yleistä pienissä moottorinohjaussovelluksissa tai vaihdettaessa eri tehokokoonpanojen välillä.

Vertaileva analyysi ja valinta

Pää-pään-vertailu

Oikean yhteydenottolomakkeen valinta edellyttää toiminnallisuuden, monimutkaisuuden ja kustannusten tasapainottamista. Tämä taulukko tarjoaa suoran vertailun kunkin tyypin tärkeimmistä määritteistä.

Päätöskehys

Voit valita suunnittelullesi oikean releen esittämällä kohdennettuja kysymyksiä. Tämä kehys opastaa sinua tekemään tehokkaimman ja tehokkaimman valinnan.

Mikä on perustehtävä? Jos sinun on vain kytkettävä laite päälle tai pois päältä, SPST-rele on suorin ja kustannustehokkain ratkaisu{0}}. Jos sinun on valittava kahden eri piirin tai tilan välillä, tarvitset vaihtotoiminnon. Tämä osoittaa kohti SPDT:tä tai DPDT:tä.

Kuinka monta erillistä piiriä on ohjattava yhdellä signaalilla? Jos ohjaat yhden piirin polkua, SPST tai SPDT toimii. Jos sinun on kytkettävä samanaikaisesti kaksi sähköisesti eristettyä piiriä, kuten moottori ja takaisinkytkentäsignaali, DPDT on oikea valinta.

Vaaditaanko "vikaturvallinen" tai oletustila? Jos piirin on oltava täydellinen tai tietyn polun on oltava aktiivinen, kun rele on kytketty pois päältä, tarvitset normaalisti suljetun (NC) koskettimen. Tämä tarkoittaa, että sinun on käytettävä SPST-NC- tai SPDT-relettä.

Pitääkö napaisuus vaihtaa? Vaikka älykäs johdotus useilla SPST-releillä on mahdollista, tehokkain ratkaisu DC-moottorin napaisuuden vaihtamiseen on DPDT-rele. Se on kompakti ja noudattaa alan standardeja, kun se on määritetty H-sillaksi.

Ovatko lautatila ja hinta ensisijaisia ​​rajoituksia? Älä yli-suunnittele. Jos SPST-NO-rele täyttää täydellisesti tuulettimen käynnistämisvaatimuksen, suuremman ja kalliimman SPDT-releen käyttö on turhaa. Valitse aina yksinkertaisin muoto, joka suorittaa tehtävän luotettavasti.

Yhteydenottolomakkeen lisäksi insinöörien on aina tarkistettava releen tekniset tiedot sovelluksen vaatimuksiin nähden. Tarkista ensin kelan jännite. Sen on vastattava ohjaussignaalia. Yhtä tärkeitä ovat kosketusjännite (VDC/VAC) ja kosketusvirta (ampeeria). Niiden on oltava riittäviä kuorman käsittelemiseksi ilman kipinöintiä, hitsausta tai ylikuumenemista.

Käytännön johdotusesimerkkejä

Esimerkki 1: SPDT-virhe

Tämä osio antaa käytännön esittelyn näiden releiden johdotukseen kentällä. Se yhdistää teorian ja toteutuksen.

Skenaario:Kriittisen valvontalaitteen on oltava jatkuvasti päällä. Se toimii yleensä päävirtalähteellä (PSU). Mutta sen on vaihdettava välittömästi vara-akulle, jos päävirta katkeaa. SPDT-rele on täydellinen tähän automaattiseen vikasietotilaan.

JohdotusOhjaus:Ensi silmäyksellä voit kytkeä päävirtalähteen NC-liittimeen ja akun NO-liitäntään. Tarkastellaan tätä logiikkaa. Kela saa virtansa päävirtalähteestä. Kun päävirta on päällä, kela saa jännitteen. Tämä yhdistää laitteen NO-napaan (akkuun). Tämä on väärin. Laite toimisi jatkuvasti akkuvirralla.

Tässä on oikea, varma toteutus.

Kaavio:

[Kaavio Kuvaus: SPDT-rele näytetään. Päävirtalähteen positiivinen linja kytkeytyy kahteen pisteeseen: releen kelaan ja NO-liittimeen. Vara-akun positiivinen linja liitetään NC-liittimeen. Releen COM-liitin liitetään kriittisen laitteen positiiviseen tuloon. Kaikilla komponenteilla on yhteinen perusta.]

Selitys:

Relekela saa virran suoraan päävirtalähteestä.

Niin kauan kuin päävirtalähde on aktiivinen, käämi pysyy jännitteisenä. Tämä pitää navan "jännitetilassa" ja yhdistää COM-liittimen NO-liittimeen. Siksi kriittinen laite saa virtansa päävirtalähteestä.

Kun päävirtalähde katkeaa, releen kela menettää tehonsa. Rele palaa välittömästi oletustilaansa. Tämä saa napa joustamaan takaisin ja yhdistää COM-liittimen NC-liittimeen. Kriittinen laite saa nyt saumattomasti virtansa vara-akusta. Tämä kokoonpano varmistaa automaattisen ja luotettavan virrankatkaisun.

Esimerkki 2: DPDT-moottorin ohjaus

Skenaario:Meidän on rakennettava yksinkertainen eteenpäin- ja taaksepäinohjaus pienelle tasavirtamoottorille. Käytämme yhtä DPDT-relettä ja yhtä tasavirtalähdettä. Tämä luo klassisen H-siltapiirin.

Kaavio:

[Kaavio Kuvaus: DPDT-rele, tasavirtamoottori ja tasavirtalähde (+ ja -) näytetään. Moottorin kaksi liitintä on kytketty releen kahteen POLE (COM) -liittimeen. Virtalähde (+) on kytketty navan 1 NO-koskettimeen JA navan 2 NC-koskettimeen. Virtalähde (-) on johdotettu navan 1 NC-koskettimeen JA navan 2 NO-koskettimeen. Relekela on esitetty kytkettynä ohjauskytkimeen.]

Kytkentävaiheet:

Kytke tasavirtamoottorin kaksi napaa DPDT-releen kahteen POLE (COM) -liittimeen.

Liitä tasavirtalähteen positiivinen (+) napa ensimmäisen navan (NO1) NO-napaan.

Liitä myös tasavirtalähteen positiivinen (+) napa toisen navan (NC2) NC-liittimeen.

Liitä tasavirtalähteen negatiivinen (-) napa ensimmäisen navan (NC1) NC-liittimeen.

Liitä myös tasavirtalähteen negatiivinen (-) napa toisen navan (NO2) NO-liittimeen. Tämä suorittaa "cross-over" -johdotuksen.

Liitä relekela ohjaussignaaliisi (kuten vaihtokytkin, painike tai mikro-ohjaimen I/O-nasta).

Selitys:

Kun relekäämi ei ole jännitteellinen, napa 1 yhdistää moottorin ensimmäisen liittimen negatiiviseen (NC1:n kautta). Napa 2 yhdistää moottorin toisen liittimen plussaan (NC2:n kautta). Virta kulkee yhteen suuntaan ja moottori pyörii eteenpäin.

Kun ohjaussignaali aktivoi käämin, molemmat navat vaihtuvat. Napa 1 yhdistää nyt moottorin ensimmäisen liittimen plussaan (NO1:n kautta). Napa 2 yhdistää moottorin toisen liittimen negatiiviseen (NO2:n kautta). Moottoriin kohdistettu napaisuus on käänteinen ja moottori pyörii vastakkaiseen suuntaan.

Beyond the Basics

Vaikka SPST, SPDT ja DPDT ovat yleisimmät yhteydenottolomakkeet, ne ovat vasta alkua. Samat sauvojen ja heittojen periaatteet ulottuvat monimutkaisempiin kokoonpanoihin.

Saatat kohdata 3PDT (Triple Pole, Double Throw) tai 4PDT (Quadruple Pole, Double Throw) releet. Näitä kutsutaan usein 3C:ksi ja 4C:ksi. Ne toimivat kolmena tai neljänä SPDT-kytkimenä. Niitä käytetään kolmivaiheisten-moottoreiden ohjaamiseen tai suurten signaaliryhmien kytkemiseen samanaikaisesti.

Erikoistarpeita varten on olemassa muita reletekniikoita. Lukitusreleet säilyttävät kosketusasennon (päällä tai pois päältä) myös ohjausvirran katkaisun jälkeen. Tämä tekee niistä ihanteellisia vähätehoisiin-sovelluksiin. Solid State Releet (SSR) käyttävät puolijohteita mekaanisten koskettimien sijasta. Ne tarjoavat hiljaisen toiminnan, erittäin pitkän käyttöiän ja erittäin suuret kytkentänopeudet.

Johtopäätös: Vankat suunnitteluvalinnat

Releyhteyslomakkeiden kielen ymmärtäminen on välttämätöntä jokaiselle insinöörille. Se on avain heidän täyden potentiaalinsa vapauttamiseen piirisuunnittelussa.

Yhteenvetona: SPST on sinun valintasi{0}}yksinkertaiseen päälle/pois-hallintaan. SPDT tarjoaa valintaan ja perusvikaturvatehtäviin tarvittavan vaihtologiikan. DPDT tarjoaa synkronoidun ohjauksen kahdelle eristetylle piirille. Tämä tekee siitä standardin moottorin suunnanvaihtoon ja monimutkaisiin kuormitus/signaaliyhdistelmiin.

Perusteellinen ymmärrys siitä, mitä releiden yhteyslomakkeet SPST, SPDT ja DPDT tarkoittavat, ei ole vain akateemista. Se on peruspilari tehokkaiden, luotettavien ja mikä tärkeintä turvallisten sähköisten ohjausjärjestelmien suunnittelussa. Käytä tätä tietämystä, niin rakennat kestävämpiä ja älykkäämpiä projekteja.

Katso myös

Mikä on pienin vetojännite? Insinöörin opas releiden teknisiin tietoihin

Mikä on releen vetojännite? Insinöörin opas 2025

Mitä releen sisään- ja vapautusjännite tarkoittaa?

Releen tuotantoprosessi ja testauskulku