Hvað þýða tengiliðaformin SPST, SPDT og DPDT liða?

Relays eru nauðsynlegir hlutir raf- og rafeindastýrikerfa. Þeir virka sem rafknúnir rofar. Þetta gerir lítið-aflmerki kleift að stjórna miklu meiri-aflrás á meðan þau halda þeim alveg aðskildum rafmagni.

Sérhvert gengi hefur innri rofabúnað í kjarna þess. Þetta er kallað snertiform gengis. Þessi uppsetning ákvarðar hvernig gengið tengir, aftengir eða beinir rafstraumum.

Að skilja tengiliðaeyðublaðið er ekki bara kenning. Það er mikilvæg færni fyrir hvaða verkfræðing eða tæknimann sem er. Samskiptaeyðublaðið sem þú velur hefur bein áhrif á hvernig hringrásin þín virkar, hversu örugg hún er og hversu skilvirk hún keyrir.

Algengustu tengiliðaeyðublöðin nota skammstöfun: SPST, SPDT og DPDT.

SPST (Single Pole, Single Throw) virkar eins og einfaldur kveikja/slökkva rofi.

SPDT (Single Pole, Double Throw) virkar sem skiptirofi. Það beinir straum frá einum uppsprettu til annars hvors tveggja mögulegra áfangastaða.

DPDT (Double Pole, Double Throw) eru í grundvallaratriðum tveir samstilltir SPDT rofar í einum pakka. Þetta gerir ráð fyrir flóknari stjórnkerfi.

Þessi leiðarvísir fer út fyrir grunnskilgreiningar. Við munum gefa þér heildar sundurliðun fyrir verkfræðinga. Þú munt læra líffærafræði, rökfræði og raunverulega-heimsnotkun þessara nauðsynlegu tengiliðaeyðublaða. Þetta mun hjálpa þér að velja og nota þau af öryggi.

Byggingarsteinarnir

Hvað er pólverji?

Áður en við afkóðum skammstafanir þurfum við að skilja tvö lykilhugtök: „stöng“ og „kasta“.

"Pólinn" á gengi er sameiginlegur tengi rofans. Það er hreyfanlegur hluti sem gerir eða slítur tenginguna.

Hugsaðu um stöngina eins og löm og hlið girðingar. Það er eini hlutinn sem sveiflast til að stjórna leiðinni.

Fjöldi skauta sýnir hversu margar aðskildar hringrásir gengið getur skipt í einu. „Single Pole“ gengi stjórnar einni hringrás. „Double Pole“ gengi hefur tvo sjálfstæða hreyfanlega tengiliði. Það getur stjórnað tveimur aðskildum hringrásum á sama tíma með aðeins einu stjórnmerki.

Hvað er kast?

„kast“ er snertipunktur sem stöngin getur tengst við. Það táknar mögulega úttaksleið fyrir strauminn.

Með hliðsdæminu okkar er kast eins og hlið-staur sem hliðið getur festist á. Það er áfangastaður fyrir stöngina sem hreyfist.

"Single Throw" uppsetning þýðir að stöngin getur aðeins tengst við eina úttakstöng. Þetta skapar einfalda kveikja/slökkva aðgerð. Hringrásin er annað hvort lokuð (kveikt) eða opin (slökkt).

"Double Throw" uppsetning þýðir að stöngin getur tengst einum af tveimur mismunandi úttakskútum. Þetta gefur þér "skipta" aðgerð. Það skiptir inntaksrásinni á milli tveggja mismunandi úttaksleiða.

[Skýringarmynd: Einföld línuteikning sýnir miðlægan snúningspunkt merktan „Stöng“. Til hægri á henni eru sýndir tveir kyrrstæðir tengipunktar, hver fyrir ofan annan. Sá efsti er merktur „Kasta 1 (td, NC)“ og sá neðsti er „Kasta 2 (td NO).“ Ör gefur til kynna að pólinn geti sveiflast til að tengjast öðru hvoru kastinu.]

SPST: The Fundamental Switch

SPST líffærafræði

SPST stendur fyrir Single Pole, Single Throw. Þetta er einfaldasta snertiformið sem gengi getur haft.

Hvernig það virkar er einfalt. Það virkar sem grunnur kveikja/slökkva rofi fyrir eina hringrás. Það hefur eitt inntak (stöngin) og eitt úttak (kastið).

Þegar það er virkjað lýkur genginu annað hvort hringrásina eða brýtur hana. Það er engin önnur leið. Þetta gerir það fullkomið fyrir einföld hleðsluverk-þar sem þú þarft aðeins tvær stöður: kveikt eða slökkt.

SPST-NO á móti SPST-NC

SPST gengi koma í tveimur gerðum miðað við sjálfgefið ástand þeirra þegar spólan er ekki með rafmagni. Þetta kallast Venjulega opið og Venjulega lokað.

SPST-NO, eða Form A, gengi heldur rafrásinni opinni sjálfgefið. Þegar þú setur afl á gengispóluna myndar það segulsvið. Þetta togar tengiliðina saman, lokar hringrásinni og hleypir straumi.

SPST-NC, eða Form B, gengi virkar öðruvísi. Það heldur hringrásinni lokaðri sjálfgefið, sem gerir straum kleift að flæða þegar gengið er ekki afl. Þegar þú kveikir á spólunni dregur hún tengiliðina í sundur. Þetta brýtur hringrásina og stöðvar strauminn.

Skýringarmyndir og forrit

Skýringartáknið fyrir SPST gengi sýnir greinilega hvað það gerir. Það sýnir rofasnertingu með strikaðri línu sem leiðir að spólutákni. Þetta gefur til kynna rafsegulvirkjun. NO útgáfan sýnir rofann opinn. NC útgáfan sýnir að það er lokað.

SPST gengi hafa marga hagnýta notkun vegna þess að þau eru einföld og -hagkvæm.

Einföld álagsskipti: Þetta er algengasta notkunin. SPST-NO gengi er fullkomið til að kveikja á ljósum, viftum, dælum, segullokum eða litlum mótorum. Það bregst við stjórnmerkjum frá örstýringum eða skynjurum.

Virkja stjórnkerfi: Í flóknum vélum getur SPST-NO gengi virkað sem aðalrofi. Þegar stjórnkerfið er tilbúið kveikir það á genginu til að veita öllum öðrum rafrásum aðalafl.

Bilunarrökfræði: SPST-NC gengi er mikilvægt í öryggisverkfræði, sérstaklega fyrir neyðarstöðvun (E-stopp) hringrásir. Hér er E-stöðvunarhnappurinn hluti af hringrásinni sem knýr gengispóluna. Við venjulega notkun er spólan spennt. Þetta heldur NC tengiliðunum opnum og heldur aflrás vélarinnar slökkt (eða gerir það kleift, allt eftir rökfræði).

Frá öryggissjónarmiði er betra að nota NC gengi fyrir E-stopp. Ef stjórnafl tapast af einhverjum ástæðum (eins og brotinn vír) missir gengispólan afl. Relayið fer síðan aftur í venjulega lokað ástand. Þetta er tengt til að kalla fram stöðvunarskilyrði. Þetta tryggir að öll bilun í stjórnkerfinu fari sjálfkrafa í öruggt, stöðvað ástand.

SPDT: The Changeover Workhorse

SPDT líffærafræði

SPDT stendur fyrir Single Pole, Double Throw. Þetta snertingareyðublað er afar fjölhæft. Það þjónar sem hornsteinn skiptarökfræðinnar.

Það hefur þrjá tengitengi: eina sameiginlega tengi (stöngin) og tvær úttakstengur (köstin). Stöngin verður alltaf tengd við annað af tveimur köstunum. Það hvílir aldrei í opnu ástandi á milli þeirra.

Þessar skautanna eru næstum alltaf merktar COM (Common), NO (venjulega opinn) og NC (venjulega lokaður). COM flugstöðin er inntakið. NO og NC eru tvær mögulegar úttak.

Rekstur og rökfræði

Rökfræði SPDT gengis er breytingarofi. Það beinir straumflæði frá einni leið til annarrar.

Þegar gengispólan er ekki spennt, tengist innri hreyfanlegur tengiliður (pólinn) við NC tengi. Þetta er „eðlilegt“ eða hvíldarástand þess.

Þegar þú kveikir á spólunni færir segulsviðið til pólsins. Þetta veldur því að hann sveiflast frá NC tengiliðnum og tengist NO tenginu. Tengingin við NC flugstöðina rofnar áður en tengingin við NO flugstöðina er gerð. Þetta er kallað "brjóta-áður en-gerir" aðgerð.

Iðnaðurinn þekkir þessa uppsetningu líka sem „Form C“ tengilið.

Skýringarmynd og forrit

Skýringartáknið fyrir SPDT gengi sýnir greinilega skiptivirkni þess. Það sýnir staka stöng staðsetta á milli tveggja kasta. Ör gefur til kynna að það geti tengst öðru hvoru, stjórnað af spólunni.

Fjölhæfni SPDT gengisins gerir það að verkum að það hentar mörgum forritum umfram einfalda kveikja/slökkva stjórn.

Merki/leiðarval: SPDT gengi getur beint einu inntaksmerki til annars tveggja mismunandi áfangastaða. Þetta er gagnlegt til að skipta hljóðgjafa á milli tveggja hátalara. Eða að skipta gagnalínu á milli tveggja mismunandi vinnslueininga.

Skipting stjórnunarhams: Það er almennt notað til að skipta kerfi á milli tveggja rekstrarhama, eins og „Handvirkt“ og „Sjálfvirkt“. Stýringarrökfræðin kveikir á genginu til að skipta úr sjálfgefna handvirka hringrásarleiðinni yfir í sjálfvirka hringrásarleiðina.

Snúið pólun: Í mjög einföldum-tilvikum með litlum krafti getur SPDT séð um grunnskautaskipti. Til dæmis gæti eitt kast tengst jörðu og hitt við jákvæða spennu. Þetta gerir COM flugstöðinni kleift að skipta á milli hás og lágs ástands.

Sveigjanleg útfærsla: SPDT gengi býður upp á mikinn sveigjanleika. Ef þú þarft aðeins venjulega opinn rofa geturðu notað bara COM og NO skautana. Skildu NC flugstöðina ótengda. Fyrir venjulega lokaðan rofa, notaðu COM og NC tengi. Þetta gerir einni tegund íhluta kleift að þjóna mörgum aðgerðum í hönnun. Það einfaldar birgðastjórnun.

DPDT: Samstilltur tvískiptur

DPDT líffærafræði

DPDT stendur fyrir Double Pole, Double Throw. Hugsaðu um þetta gengi sem tvö sjálfstæð SPDT gengi sem eru vélrænt tengd saman. Þeim er stjórnað af einum spólu.

Það hefur tvo aðskilda skauta (algengar skautar). Hver stöng hefur sitt eigið sett af venjulega opnum og venjulega lokuðum tengiliðum. Þetta leiðir til alls átta skautanna: tveir fyrir spóluna og sex fyrir tvö sett af COM, NO og NC tengiliðum.

Lykilatriðið í DPDT gengi er samstilltur rofi. Þegar þú kveikir á spólunni skipta báðir skautarnir á sama tíma úr NC tengiliðum yfir í NO tengiliði. Þessi samstillta aðgerð er það sem gerir hana svo öfluga.

Rekstur og rökfræði

DPDT gengi veitir tvo Form C tengiliði í einum pakka. Innri rofarnir tveir eru rafeinangraðir hver frá öðrum en vélrænt tengdir.

Þegar slökkt er á spólunni tengist stöng 1 við NC tengilið (NC1). Stöng 2 tengist NC tengilið (NC2).

Þegar þú kveikir á spólunni færir vélbúnaðurinn báða skauta samtímis. Stöng 1 slitnar frá NC1 og tengist NO1. Á sama tíma slitnar stöng 2 frá NC2 og tengist NO2.

Skýringarmynd og forrit

DPDT skýringartáknið sýnir greinilega tvo aðskilda SPDT rofa hlið-við-hlið. Ein strikað lína tengir þá aftur við eitt spólutákn. Þetta táknar sjónrænt samsett-en-einangrað eðli tengiliða.

Að geta stjórnað tveimur aðskildum hringrásum með einu merki gerir DPDT liða nauðsynleg fyrir flóknari forrit.

Reversing mótor (H-brú): Þetta er klassískt forrit fyrir DPDT gengi. Með því að tengja- aflgjafatengingarnar við NO og NC tengiliðina getur gengið snúið við pólun spennunnar sem er beitt á skauta DC mótors. Þetta gerir kleift að stjórna einföldum, öflugum áfram og afturábak með einum íhlut.

Skipt samtímis um álag og vísir: Þetta er mjög algengt á stjórnborðum. Einn stöng gengisins getur skipt um háu-aflálagi, eins og 24VDC mótor eða 120VAC dælu. Annar, rafeinangraði stöngin getur skipt um lágspennumerki.- Þetta gæti verið 5VDC inntak í PLC eða 12VDC gaumljós, sem staðfestir stöðu hleðslunnar.

Fasaskipti í fjölfasa kerfum: Fyrir viðeigandi álag og með réttu gengi getur DPDT skipt um tvo fasa þriggja-fasa aflgjafa. Þetta er algengt í smærri mótorstýringarforritum eða til að skipta á milli mismunandi aflstillinga.

Samanburðargreining og val

Farðu-til-Höfuðssamanburður

Að velja rétta snertingareyðublaðið krefst jafnvægis á virkni, flókið og kostnað. Þessi tafla gefur beinan samanburð á lykileigindum fyrir hverja tegund.

Ákvörðunarrammi

Til að velja rétta gengi fyrir hönnunina þína skaltu spyrja markvissra spurninga. Þessi rammi mun leiða þig að skilvirkasta og skilvirkasta valinu.

Hvert er grundvallarverkefnið? Ef þú þarft einfaldlega að kveikja eða slökkva á tæki er SPST gengi beinasta og -hagkvæmasta lausnin. Ef þú þarft að velja á milli tveggja mismunandi hringrása eða ríkja þarftu að breyta aðgerð. Þetta bendir til SPDT eða DPDT.

Hversu mörgum aðskildum hringrásum þarf að stjórna með einu merki? Ef þú ert að stjórna einni hringrásarleið mun SPST eða SPDT virka. Ef þú þarft að skipta um tvær rafeinangraðar hringrásir samtímis, eins og mótor og endurgjöfarmerki, er DPDT rétti kosturinn.

Er þörf á „failsafe“ eða sjálfgefnu ástandi? Ef hringrásin verður að vera fullbúin eða ákveðin leið verður að vera virk þegar gengið er afllaust, þarftu venjulega lokaðan (NC) tengilið. Þetta þýðir að þú verður að nota SPST-NC eða SPDT gengi.

Þarftu að snúa við pólun? Þó að snjöll raflögn með mörgum SPST liða sé möguleg, er öflugasta lausnin til að snúa við pólun í DC mótor DPDT gengi. Það er fyrirferðarlítið og fylgir iðnaðarstöðlum þegar það er stillt sem H-brú.

Eru stjórnarpláss og kostnaður aðal skorður? Ekki of-verkfræðingur. Ef SPST-NO gengi uppfyllir fullkomlega kröfuna um að kveikja á viftu, er það sóun á því að nota stærra og dýrara SPDT gengi. Veldu alltaf einfaldasta formið sem framkvæmir verkefnið á áreiðanlegan hátt.

Fyrir utan tengiliðaeyðublaðið verða verkfræðingar alltaf að sannreyna forskriftir gengisins gegn kröfum umsóknarinnar. Athugaðu spóluspennuna fyrst. Það verður að passa við stjórnmerkið þitt. Jafn mikilvæg eru snertispennueinkunn (VDC/VAC) og snertistraumsmat (Amper). Þetta verður að vera nægjanlegt til að takast á við álagið án ljósboga, suðu eða ofhitnunar.

Hagnýt dæmi um raflögn

Dæmi 1: SPDT bilun

Þessi hluti veitir hagnýta leiðsögn um hvernig þessi gengi eru tengd á sviði. Það brúar fræði og framkvæmd.

Atburðarás:Mikilvægt vöktunartæki verður að vera gangsett á öllum tímum. Það keyrir venjulega á aðalaflgjafa (PSU). En það verður samstundis að skipta yfir í vararafhlöðu ef aðalstraumurinn bilar. SPDT gengi er fullkomið fyrir þessa sjálfvirku bilun.

RaflögnYfirferð:Við fyrstu sýn gætirðu tengt Main PSU við NC tengiliðinn og rafhlöðuna við NO. Við skulum rekja þá rökfræði. Spólan yrði knúin af Main PSU. Þegar kveikt er á aðalrafmagni er spólan spennt. Þetta tengir tækið við NO tengi (rafhlöðuna). Þetta er rangt. Tækið myndi ganga stöðugt fyrir rafhlöðu.

Hér er rétta, bilunarlausa útfærslan.

Skýringarmynd:

[Lýsing á skýringarmynd: SPDT gengi er sýnt. Jákvæða línan á Main PSU tengist tveimur punktum: spólu gengisins og NO tengi. Jákvæð línan fyrir vararafhlöðu tengist NC tenginu. COM tengi gengisins tengist jákvæðu inntakinu á mikilvæga tækinu. Allir íhlutir eiga sameiginlegan grundvöll.]

Skýring:

Gengispólan er knúin beint af Main PSU.

Svo lengi sem Main PSU er virk, heldur spólan orku. Þetta heldur stönginni í "virkjaðri" stöðu og tengir COM tengið við NO tengið. Mikilvæga tækið er því knúið af Main PSU.

Um leið og Main PSU bilar missir gengispólan afl. Gefið fer strax aftur í sjálfgefið ástand. Þetta veldur því að stöngin springur aftur og tengir COM tengi við NC tengi. Mikilvæga tækið er nú knúið óaðfinnanlega af vararafhlöðunni. Þessi uppsetning tryggir sjálfvirka og áreiðanlega rafmagnsbilun.

Dæmi 2: DPDT mótorstýring

Atburðarás:Við þurfum að smíða einfalda fram- og afturstýringu fyrir lítinn DC mótor. Við munum nota eitt DPDT gengi og eina DC aflgjafa. Þetta skapar klassíska H-brúarhringrás.

Skýringarmynd:

[Skýringarmynd Lýsing: DPDT gengi, DC mótor og DC aflgjafi (+ og -) eru sýndar. Tvær skautar mótorsins eru tengdar tveimur POLE (COM) skautum gengisins. Aflgjafinn (+) er tengdur við NO snertingu á stöng 1 OG NC snertingu á pól 2. Aflgjafinn (-) er tengdur við NC snertingu á pól 1 OG NO snertingu póls 2. Relay spólan er sýnd tengd við stjórnrofa.]

Hleiðsluskref:

Tengdu tvær skauta DC mótorsins við tvær POLE (COM) skauta DPDT gengisins.

Tengdu jákvæðu (+) tengin á DC aflgjafanum þínum við NO tengið á fyrsta skautnum (NO1).

Tengdu einnig jákvæðu (+) skaut DC aflgjafans við NC skaut annars skautsins (NC2).

Tengdu neikvæðu (-) skaut DC aflgjafans við NC tengi á fyrsta skaut (NC1).

Tengdu líka neikvæðu (-) skaut DC aflgjafans við NO tengi á öðrum skautnum (NO2). Þetta lýkur „cross-yfir“ raflögninni.

Tengdu gengispóluna við stýrimerkið þitt (eins og skiptirofa, hnapp eða I/O pinna í örstýringu).

Skýring:

Þegar gengispólan er ekki spennt, tengir stöng 1 fyrstu tengi mótorsins við neikvæða (í gegnum NC1). Stöng 2 tengir aðra tengi mótorsins við jákvæða (í gegnum NC2). Straumur flæðir í eina átt og mótorinn snýst áfram.

Þegar stjórnmerkið kveikir á spólunni skipta báðir pólarnir. Stöng 1 tengir nú fyrstu tengi mótorsins við jákvæðan (í gegnum NO1). Stöng 2 tengir aðra tengi mótorsins við neikvæða (með NO2). Póluninni sem er beitt á mótorinn er snúið við og mótorinn snýst í gagnstæða átt.

Beyond the Basics

Þó að SPST, SPDT og DPDT séu algengustu tengiliðaeyðublöðin eru þau bara byrjunin. Sömu meginreglur um stangir og kast ná til flóknari stillinga.

Þú gætir lent í 3PDT (Triple Pole, Double Throw) eða 4PDT (Quadruple Pole, Double Throw) gengi. Þetta eru oft kallaðir 3C og 4C, í sömu röð. Þeir virka sem þrír eða fjórir gangsettir SPDT rofar. Þeir eru notaðir til að stjórna þriggja-fasa mótorum eða skipta um stóra hópa merkja samtímis.

Önnur gengistækni er til fyrir sérhæfðar þarfir. Líffæri halda snertistöðu sinni (kveikt eða slökkt) jafnvel eftir að stjórnafl er fjarlægt. Þetta gerir þau tilvalin fyrir lítil-aflforrit. Solid State Relays (SSR) nota hálfleiðara í stað vélrænna tengiliða. Þeir bjóða upp á hljóðlausa notkun, mjög langan líftíma og mjög háan skiptihraða.

Niðurstaða: Öflug hönnunarval

Skilningur á tungumáli tengiliðaeyðublaða er nauðsynlegt fyrir alla verkfræðinga. Það er lykillinn að því að opna alla möguleika þeirra í hringrásarhönnun.

Til að rifja upp: SPST er-aðgangur til að fá einfalda kveikja/slökkva stjórn. SPDT veitir umbreytingarrökfræðina sem þarf fyrir val og helstu bilunaröryggisverkefni. DPDT skilar samstilltri stjórn yfir tveimur einangruðum hringrásum. Þetta gerir það að staðalinn fyrir mótorbakakstur og flóknar álag/merkjasamsetningar.

Ítarlegur skilningur á því hvað snertieyðublöð SPST, SPDT og DPDT liða þýðir er ekki bara fræðileg. Það er grundvallarstoð fyrir hönnun rafstýrikerfis sem eru skilvirk, áreiðanleg og síðast en ekki síst, örugg. Notaðu þessa þekkingu og þú munt byggja upp öflugri og gáfulegri verkefni.

Sjá einnig

Hver er lágmarksspenna? Leiðbeiningar verkfræðinga um relay Specs

Hver er inndráttarspenna gengisins? Leiðbeiningar verkfræðinga 2025

Hvað þýðir inndráttarspenna og losunarspenna gengis?

Relay framleiðsluferli og prófunarflæði