Come comprendere e diagnosticare i problemi nei relè, solenoidi, e servi

Secondo le statistiche che ho visto, l'età media dell'agricoltore americano è di poco inferiore ai 60 anni. Ciò significa che sono cresciuti in un periodo di confluenza tra la Guerra Fredda e l'Era Spaziale, Guardando I Jetson in tv, se ne avessero uno con ricezione.

La meraviglia di sedersi al volante di un trattore e muovere una leva o premere un interruttore per controllare qualcosa che solo pochi anni prima richiedeva a una persona di fare un aumento della produttività e una ridotta esposizione agli incidenti.

Mentre le fattorie prosperavano, il trattore a manovella è stato sostituito da uno nuovo di zecca con avviamento elettrico, e questo ha introdotto a molti un relè in un circuito elettrico. Allo stesso modo, sono stati trovati solenoidi per bloccare le leve del cambio sulle mietitrebbie o per evocare un'azione in una pressa per fieno.

Poiché più controlli automatizzati sono stati integrati in macchinari e altre apparecchiature, i servi sono diventati comuni. Con l'introduzione di droni e altre tecnologie, l'uso di relè, solenoidi, e i servi sono in aumento. Sebbene dispositivi relativamente semplicistici, se frainteso, possono essere difficili da diagnosticare quando si verifica un problema. I giorni in cui bastava sostituire una parte invece di capire come funziona e perché si guasta sono finiti da tempo, a causa del costo, una mancanza di accesso al componente e la necessità di riparazioni tempestive.

Il relè controlla a distanza i dispositivi

Il relè è un dispositivo molto comune che non si trova solo sulle apparecchiature, macchine, e camion ma in tutta la fattoria e la tua casa. Indipendentemente da dove si trovano, il loro funzionamento e la loro funzione rimangono gli stessi.

L'apprezzamento per la necessità di un relè si trova nella comprensione del carico elettrico in un circuito. Un fatto fondamentale dell'elettricità è che maggiore è il carico (più lavoro è necessario eseguire), più amperaggio è necessario. Per trasportare il flusso di corrente maggiore, è necessario un filo più spesso (più pesante).

Un relè permette di controllare a distanza un carico elettrico elevato. Poiché un uso comune di un relè è per un dispositivo di avviamento, diamo un'occhiata a cosa sarebbe richiesto in quel circuito se non fosse impiegato un relè. In questo esempio, un filo del diametro dei cavi della batteria dovrebbe essere fatto passare all'interruttore di accensione e poi di nuovo al motorino di avviamento.

Anche, l'interruttore di accensione dovrebbe essere robusto e, così, abbastanza grande da sostenere il carico del motorino di avviamento. Pensa a una serie di cavi jumper che entrano ed escono dal cruscotto di qualsiasi macchina. Non troppo pratico!

Un relè è costituito da un elettromagnete che consuma pochissimo amperaggio ed è comandato a distanza da un interruttore, che non ha bisogno di essere robusto.

L'elettromagnete controlla una serie di contatti di grosso calibro (di solito un disco) che ha un'elevata capacità di amperaggio e collega due terminali. Un terminale è dalla batteria (lato positivo della batteria) e l'altro va al motorino di avviamento. Quando si gira la chiave di accensione, la tensione della batteria a bassa corrente eccita l'elettromagnete, quale, a sua volta, ha contatti che collegano il cavo della batteria in entrata a quello in uscita al motorino di avviamento.

Quando si rilascia l'accensione, la tensione all'elettromagnete si interrompe, ed è caricato a molla per scollegare il circuito.

Potenziali problemi

Le potenziali aree problematiche per un relè includono:

• La tensione di eccitazione è troppo basso o soffre di un terreno povero.

• Il solenoide di eccitazione l'avvolgimento ha un'elevata resistenza (troppo debole per essere inserito), è messa a terra internamente (avvolgimento di bypass di corrente, nessun movimento), o è bloccato meccanicamente a causa di ruggine o corrosione.

• I contatti ad alto amperaggio sono bruciati e non passano corrente dall'alimentazione al carico.

• Le connessioni ad alto amperaggio sono corrosi o allentati.

Per diagnosticare correttamente un relè è necessario l'uso di un voltmetro in modo che un valore possa essere assegnato alla tensione di pull-in, resistenza degli avvolgimenti, e l'integrità del lato di alimentazione e di carico. Questi passaggi diagnostici si applicano a qualsiasi relè. L'unica differenza sarebbe la tensione e la resistenza degli avvolgimenti.

Cos'è un solenoide?

La differenza tra un relè e un solenoide è che quest'ultimo viene utilizzato per evocare l'azione e non per trasferire corrente. Un solenoide ha due fili:alimentazione e massa. È un elettromagnete (come nella parte pull-in di un relè), ma di solito si collega a un dispositivo meccanico come un'asta o una leva.

Quando il solenoide è eccitato, sposta la parte a cui è collegato. Una volta spenta l'alimentazione, è caricato a molla per tornare in posizione di riposo. Per esempio, una rotopressa può utilizzare un solenoide controllato da un microinterruttore nell'unità per bloccare prima il cancello di estremità. Quando la balla è pronta per essere espulsa, viene tolta tensione o massa, il solenoide è a riposo e il cancello si apre.

Un solenoide può essere controllato commutando la massa o l'alimentazione di tensione.

Può anche essere messo in default (nessuna alimentazione) in qualsiasi posizione, a seconda di dove risiede la molla interna. Così, può essere normalmente aperto o normalmente chiuso.

Con circuiti elettrici, il termine normalmente identifica la sua posizione senza che il circuito venga evocato.

Le potenziali aree problematiche con un solenoide sono la tensione e la massa, la resistenza degli avvolgimenti interni, e le condizioni della parte che sta controllando.

Per controllarlo è necessario un voltmetro.

Un servo si muove in modo incrementale

Il servo viene impiegato quando qualcosa deve essere spostato in modo incrementale e preciso. Un uso comune di un servo sarebbe in alcuni sistemi di sterzo automatico, ma si trovano in molte altre applicazioni come droni, fioriere, combina, eccetera.

Un servo è costituito da un motore passo-passo che viene attivato e disattivato a impulsi e può spostare un intervallo predeterminato per ogni impulso. Nella maggior parte delle applicazioni, la polarità al motore elettrico è invertita per cambiare direzione. La direzione di un motore CC è determinata dalla polarità del circuito.

Per essere considerato un servo e non solo un motore passo-passo, è necessario un potenziometro integrato per monitorare e modificare la posizione del motore.

La maggior parte delle applicazioni servo sono montate direttamente sul dispositivo che stanno utilizzando, quindi non c'è accumulo di tolleranza da un componente intermedio usurato.

Tradizionalmente, un servo sarà alimentato con la tensione di sistema, e il circuito di massa verrà attivato e disattivato per raggiungere la posizione desiderata. Il servo deve essere abbastanza potente da azionare ciò che è incaricato di fare e rispondere a ogni impulso di controllo.

Come con il relè e il solenoide, un servo deve essere controllato con un voltmetro in base alle specifiche corrette. I problemi che possono verificarsi con un servo includono:

• Alta resistenza degli avvolgimenti del motore passo-passo (funzionando lentamente).

• Un corto negli avvolgimenti del motore passo-passo (nessun movimento).

• Tensione e alimentazione di terra.

• Guasto al circuito di controllo.

• Guasto del potenziometro o inclinazione (dati di posizione falsa).

• Rilegatura meccanica o qualsiasi altro problema con il servo o il dispositivo che sta controllando.

Man mano che svolgiamo più lavori di macchinari e aggiungiamo complessità, poi relè, solenoidi, e i servi saranno all'ordine del giorno in tutto, dal trattore al sistema di essiccazione del grano controllato da smartphone.