Relés de CC monofàsics i trifàsics: principi de funcionament

Per controlar diversos equips electrònics, cal un dispositiu que es caracteritzi per unes dimensions en miniatura i un alt grau de fiabilitat. Aquests dispositius inclouen relés d’estat sòlid de CA i CC. Han trobat la seva aplicació en entorns domèstics i industrials. El relé es pot muntar i instal·lar independentment amb les vostres mans sense grans dificultats. L'únic criteri que impedeix l'adopció generalitzada del dispositiu és el seu cost. Abans d’utilitzar un relé d’estat sòlid, heu d’entendre els seus paràmetres, el principi de funcionament i el disseny.

Principi de funcionament

Un relé d'estat sòlid és un dispositiu semiconductor modular que s'utilitza per obrir i tancar xarxes elèctriques. Es presenta en forma de transistors, triacs, tiristor. Els relés d’estat sòlid també s’anomenen SSR (relés d’estat sòlid).

Els components principals que componen el relé són:

• node d'entrada;
• disjuntors;
• circuit de disparador;
• desenllaç;
• unitat de commutació;
• circuit de protecció;
• node de sortida.

La majoria dels relés d’estat sòlid s’utilitzen per a automatismes connectats a una xarxa elèctrica de 20-480 volts.

El principi de funcionament del dispositiu és senzill. La carcassa del relé conté dos contactes i dos cables de control. El seu nombre pot variar en funció de les fases connectades. Sota la influència de la tensió, es commuta la càrrega principal.

Quan es treballa amb un relé, s’ha de tenir en compte que sota altes tensions hi ha el risc de petites corrents de fuita que poden danyar l’equip. Això es deu al fet que queda poca resistència al relleu.

Models destacats

Les principals característiques depenen de molts factors. Els models nacionals més populars produïts per KIPprbor, Proton i Cosmo inclouen:

• TM-O. Dispositius amb un circuit "zero" incorporat pel qual passa una transició de fase.
• TS. Models que s'apaguen en cada moment.
• Els més populars i usats són TMV, TSB, TSM, TMB, TSA. Tenen un circuit de sortida RC.
• TC / TM: alimentació. Les corrents assoleixen valors de 25 mA.
• TCA, TMA: s’utilitza en dispositius sensibles.
• TSB, TMB: models de baixa tensió. La tensió no supera els 30 V.
• TSV, TMV: alta tensió. La tensió arriba als 280 V.

Entre els seus homòlegs estrangers s’inclouen els productes fabricats per Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.

Descodificació

Els models SSR, TSR (monofàsics i trifàsics respectivament) són els més populars. La seva resistència és de 50 Mohm o més a una tensió de 500 V.

La designació s’escriu com SSR -40 D A H. SSR o TSR indica el nombre de fases. 40 - càrrega a Amperes. La lletra indica el senyal a l'entrada (L 4-20 mA, D - 3-32 V a corrent continu, V - resistència variable, A - 80-250 V a corrent altern). La següent lletra és la tensió d’entrada (A - AC, D - DC). L’última lletra és l’interval de tensió de sortida (N - 90-480 V, sense lletra - 24-380 V).

Funcions de treballar amb el dispositiu

Quan treballeu amb un relé d'estat sòlid de 220 v (control de 220 v), heu de complir les regles següents:

• La connexió s’ha de cargolar. És bastant fiable. No és necessària la soldadura de peces, ja que està prohibida la torsió.
• No permeti que la pols, aigua i objectes metàl·lics entrin al relé. Condueixen al fracàs dels components.
• No apliqueu influències externes inacceptables sobre l'habitatge.Aquests inclouen inundacions de líquids, xocs, vibracions, caigudes.
• No toqueu el dispositiu durant el funcionament. L’armari s’escalfa i pot cremar una persona.
• No instal·leu el relé a prop d’objectes inflamables.
• Abans de connectar el circuit, assegureu-vos que les connexions muntades siguin correctes.
• Quan la caixa s’escalfa per sobre de 60 graus, cal un refredament addicional mitjançant radiadors.
• No s’ha de permetre un curtcircuit a la sortida.

Amb subjecció als requisits d’operació, el relé realitzarà el seu treball de manera fiable i eficient durant tot el període declarat.

Avantatges i inconvenients

Els relés d’estat sòlid tenen una sèrie de qualitats positives respecte als seus homòlegs electromecànics. Això inclou:

• Durabilitat. Un dispositiu semiconductor pot suportar desenes de milers de cicles d’encesa i apagada.
• S’està creant una connexió d’alta qualitat.
• Control de càrrega competent.
• Gran actuació.
• Manca d’interferències electromagnètiques en una xarxa tancada.
• Resposta ràpida.
• Operació silenciosa.
• Dimensions en miniatura.
• Cap rebot de contacte.
• Gran actuació.
• Possibilitat de transició fluida entre xarxes de CA i CC. Depèn de la potència i del tipus de dispositiu.
• Àmplia gamma d'aplicacions.
• Resisteix les sobrecàrregues el 2000.
• Protecció contra sobretensions i grans sobretensions de tensió i corrent.

També hi ha una sèrie d’inconvenients pels quals un relé electromecànic pot ser més rendible en l’aplicació. En primer lloc, aquest és l’elevat cost del producte i la complexitat de la seva compra. Els relés d’estat sòlid només estan disponibles en una botiga d’electrònica professional. També apareixen dificultats durant la commutació primària: poden aparèixer sobretensions de corrent. Les microcorrents que sorgeixen durant el funcionament també afecten negativament el relé.

També s’imposen requisits operatius al funcionament del dispositiu: la sala hauria de tenir un nivell normal de pols i humitat. Els valors òptims es poden trobar a la documentació del relé.

Els relés d’estat sòlid no poden funcionar amb dispositius amb una tensió superior a 0,5 kV. Augmentar els valors recomanats pot provocar la fusió dels contactes.

Àrees d’ús

Tot i l’elevat preu, els relés d’estat sòlid s’utilitzen activament en diversos camps. Fan front amb èxit a les tasques següents:

• Control de temperatura amb element de calefacció.
• Mantenir la temperatura adequada en els processos tecnològics.
• Circuits de control de commutació.
• Substitució d’arrencadors de tipus sense contacte.
• Control del motor elèctric.
• Control de calefacció de transformadors.
• Control de nivell de llum de fons.

En cada cas, s’utilitza un determinat tipus de relé.

Classificació dels relés d’estat sòlid

Els relés d'estat sòlid es poden classificar segons diversos criteris. Segons les característiques de la tensió de control i commutació, hi ha:

• Relés d’estat sòlid de CC. S’utilitzen en circuits d’electricitat constant amb una potència de 3 a 32 watts. Es distingeixen per les seves característiques específiques elevades, la presència d’indicacions LED i la fiabilitat. El rang de temperatura de funcionament és prou ampli i oscil·la entre -30 i +70 graus.
• Relleu de corrent altern. Es distingeixen per un baix nivell d’interferències electromagnètiques, sense soroll i un baix consum d’energia. El rang de potència de funcionament és de 90 a 250 W.
• Relleu manual. Amb l'ajuda d'aquests dispositius, podeu ajustar el mode de funcionament de manera independent.

Segons el tipus de tensió, es distingeixen els relés monofàsics i trifàsics. Els dispositius monofàsics s’utilitzen en xarxes amb un corrent de 100 a 120 A o de 100 a 500 A. Es controlen rebent un senyal analògic i una resistència variable. Els relés trifàsics s’utilitzen per activar tres fases simultàniament. Amperatge 10-120 A. Els models trifàsics duren més que els monofàsics.

Els dispositius reversibles es distingeixen en un grup separat de relés d’estat sòlid trifàsics. Es distingeixen per marcatge i connexió sense contacte. La funció principal és la commutació fiable de cada circuit per separat. Protegeixen el circuit de falsos positius. L'aplicació principal es troba en motors asíncrons. Per treballar amb el relé, s’ha d’instal·lar un fusible o un varistor.

Els relés es classifiquen segons el mètode de commutació:

• dispositius capacitius o reductors, així com dispositius de baixa inducció;
• amb activació aleatòria o instantània;
• amb control de fase.

Per disseny, és possible distingir els models que s’instal·len en un rail din i en una barra especial de tipus transició.

Consells de selecció

Els relés d’estat sòlid només es poden comprar en una botiga d’electrònica especialitzada. Especialistes experimentats us ajudaran a triar el millor dispositiu per a un propòsit específic. Els factors següents afecten el cost del producte:

• tipus de relé;
• la presència de mecanismes de fixació;
• material corporal;
• temps d’activació;
• fabricant i país d'origen;
• poder;
• energia necessària;
• dimensions.

En comprar, és important tenir en compte que hi hauria d’haver una reserva d’alimentació diverses vegades superior a la que funciona. Això estalviarà el relleu de danys. També s’utilitzen fusibles especials. Els més fiables són:

• G R: s’utilitza en una àmplia gamma de càrregues, caracteritzades per l’alta velocitat.
• G S - funcionen en tota la gamma de corrents. Protegiu el dispositiu de manera fiable de la sobrecàrrega de la xarxa elèctrica.
• A R: protegeix els components del dispositiu semiconductor dels curtcircuits.

Aquests dispositius ofereixen una alta protecció contra trencaments. El seu cost és comparable al preu del relé mateix. Els fusibles de les classes B, C, D tenen propietats de protecció més baixes i, per tant, tenen un cost inferior.

Per a un funcionament fiable i estable del relé, heu de triar un radiador de refrigeració. Això és especialment cert quan la temperatura puja per sobre dels 60 graus. La reserva actual d’un relé convencional hauria de superar els corrents de funcionament 3-4 vegades. Quan es treballa amb motors d’inducció, aquesta xifra hauria d’augmentar fins a 8-9 vegades.

Esquemes de connexió

Hi ha diverses maneres de connectar semiconductors d’estat sòlid. Depenen de les característiques de la càrrega connectada. A més, es poden incloure diversos elements de control al circuit.

Els esquemes més utilitzats són:

• Normalment obert. La càrrega s’energia quan hi ha el senyal de control.
• Normalment tancat. La càrrega s’energia quan no hi ha cap senyal de control.
• Les tensions de control i càrrega són iguals. S’utilitza per treballar en xarxes de CA i CC.
• Trifàsic. Es pot connectar de diferents maneres: "estrella", "delta", estrella amb neutral ".
• Reversible. Una mena de relé trifàsic. Inclou 2 bucles de control.

Abans de muntar l’esquema, cal dibuixar-lo sobre paper.

La connexió a la xarxa es realitza a través d’inicis o contactes. Quan s’utilitza un relé trifàsic, les 3 fases s’han de connectar als terminals corresponents de la part superior de l’instrument. Els contactes de fase superior es marquen amb les lletres A, B C, zero - N.

El dispositiu també té terminals inferiors marcats amb números 1, 2, 3. Es connecten segons l’algoritme següent:

• 1 - a la sortida de la bobina al contactor.
• 3 - per a qualsevol fase que passi per alt el relleu.
• 2 - a la xarxa zero.

Els elements de potència es connecten de la següent manera: les fases actives s’han de connectar als terminals corresponents del contactor; conductors de càrrega: a la sortida del contactor; els zeros es combinen en un bus comú al quadre de connexió.

La configuració del relé es considerarà mitjançant l’exemple del VP 380 A:

• Connecteu el dispositiu a la xarxa.
• Mireu la pantalla. En absència de tensió, els números parpellejaran. L’aparició de guions indica un canvi en la seqüència de fases o l’absència d’un d’ells.

En l'estat normal de la xarxa elèctrica, al cap d'uns 15 segons, els contactes 1 i 3 haurien de tancar-se, subministrant energia a la bobina i a la xarxa.

Si la connexió no és correcta, la pantalla parpellejarà. A continuació, heu de comprovar-ne la correcció. Podeu configurar la configuració necessària mitjançant els botons de la funda. Els botons amb triangles s’encarreguen d’establir els límits desitjats.