Para controlar varios equipos electrónicos, se requiere un dispositivo que se caracterice por dimensiones en miniatura y un alto grado de confiabilidad. Estos dispositivos incluyen relés de estado sólido de CA y CC. Han encontrado su aplicación en entornos domésticos e industriales. El relé se puede montar e instalar de forma independiente con sus propias manos sin mucha dificultad. El único criterio que impide la adopción generalizada del dispositivo es su costo. Antes de usar un relé de estado sólido, debe comprender sus parámetros, principio de funcionamiento y diseño.
Principio de funcionamiento
Un relé de estado sólido es un dispositivo semiconductor modular que se utiliza para abrir y cerrar redes eléctricas. Se presenta en forma de transistores, triacs, tiristores. Los relés de estado sólido también se denominan SSR (relé de estado sólido).
Los principales componentes que componen el relé:
- nodo de entrada;
- rompedores de circuito;
- circuito de disparo;
- desenlace;
- unidad de conmutación;
- circuito de proteccion;
- nodo de salida.
La mayoría de los relés de estado sólido se utilizan para la automatización conectados a una red eléctrica de 20 a 480 voltios.
El principio de funcionamiento del dispositivo es simple. La carcasa del relé contiene dos contactos y dos cables de control. Su número puede variar en función de las fases que se hayan conectado. Bajo la influencia del voltaje, la carga principal se conmuta.
Al trabajar con un relé, debe tenerse en cuenta que bajo altos voltajes existe el riesgo de pequeñas corrientes de fuga que pueden dañar el equipo. Esto se debe a que queda poca resistencia en el relé.
Modelos notables
Las principales características dependen de muchos factores. Los modelos domésticos populares producidos por KIPprbor, Proton, Cosmo incluyen:
- TM-O. Dispositivos con un circuito "cero" incorporado a través del cual pasa una transición de fase.
- TS. Modelos que se apagan en cualquier momento.
- Los más populares y usados son TMV, TSB, TSM, TMB, TSA. Tienen un circuito de salida RC.
- TC / TM - potencia. Las corrientes alcanzan valores de 25 mA.
- TCA, TMA: utilizado en dispositivos sensibles.
- TSB, TMB: modelos de baja tensión. La tensión no supera los 30 V.
- TSV, TMV - alto voltaje. El voltaje alcanza los 280 V.
Las contrapartes extranjeras incluyen productos fabricados por Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.
Descodificación
Los modelos SSR, TSR (monofásicos y trifásicos respectivamente) son los más populares. Su resistencia es de 50 Mohm o más a una tensión de 500 V.
La designación está escrita como SSR -40 D A H. SSR o TSR indica el número de fases. 40 - carga en amperios. La letra denota la señal en la entrada (L 4-20 mA, D - 3-32 V en corriente continua, V - resistencia variable, A - 80-250 V en corriente alterna). La siguiente letra es el voltaje de entrada (A - AC, D - DC). La última letra es el rango de voltaje de salida (N - 90-480 V, sin letra - 24-380 V).
Características de trabajar con el dispositivo.
Cuando trabaje con un relé de estado sólido de 220 V (control de 220 V), debe cumplir con las siguientes reglas:
- La conexión debe estar atornillada. Es bastante confiable. No es necesario soldar las piezas, se prohíbe la torsión.
- No permita que entren polvo, agua y objetos metálicos en el relé. Conducen a fallas en los componentes.
- No aplique influencias externas inaceptables sobre la carcasa.Estos incluyen inundaciones de líquidos, golpes, vibraciones, caídas.
- No toque el dispositivo durante su funcionamiento. El gabinete se calienta y puede quemar a una persona.
- No instale el relé cerca de objetos inflamables.
- Antes de conectar el circuito, asegúrese de que las conexiones ensambladas sean correctas.
- Cuando la carcasa se calienta por encima de los 60 grados, se requiere enfriamiento adicional usando radiadores.
- No se debe permitir un cortocircuito en la salida.
Sujeto a los requisitos de operación, el relé realizará su trabajo de manera confiable y eficiente durante todo el período declarado.
Ventajas y desventajas
- Durabilidad. Un dispositivo semiconductor puede soportar decenas de miles de ciclos de encendido y apagado.
- Se está creando una conexión de alta calidad.
- Control de carga competente.
- Alto rendimiento.
- Falta de interferencia electromagnética en una red cerrada.
- Respuesta rapida.
- Operación silenciosa.
- Dimensiones en miniatura.
- Sin rebote de contacto.
- Alto rendimiento.
- Posibilidad de transición suave entre redes AC y DC. Depende de la potencia y el tipo de dispositivo.
- Amplia gama de aplicaciones.
- Soporta sobrecargas en 2000.
- Protección contra picos repentinos y grandes de voltaje y corriente.
También hay una serie de desventajas debido a las cuales un relé electromecánico puede ser más rentable en la aplicación. En primer lugar, este es el alto costo del producto y la complejidad de su compra. Los relés de estado sólido solo están disponibles en una tienda de electrónica profesional. También surgen dificultades durante la conmutación primaria: pueden aparecer altas sobretensiones de corriente. Las microcorrientes que surgen durante el funcionamiento también afectan negativamente al relé.
Los requisitos operativos también se imponen al funcionamiento del dispositivo: la habitación debe tener un nivel normal de polvo y humedad. Los valores óptimos se pueden encontrar en la documentación del relé.
Los relés de estado sólido no pueden funcionar con dispositivos cuyo voltaje exceda 0.5 kV. El aumento de los valores recomendados puede provocar la fusión de los contactos.
Áreas de uso
A pesar del alto precio, los relés de estado sólido se utilizan activamente en varios campos. Hacen frente con éxito a las siguientes tareas:
- Control de temperatura con elemento calefactor.
- Mantener la temperatura adecuada en los procesos tecnológicos.
- Conmutación de circuitos de control.
- Reemplazo de arrancadores de tipo sin contacto.
- Control de motor eléctrico.
- Control de calefacción de transformadores.
- Control de nivel de luz de fondo.
En cada caso, se utiliza un cierto tipo de relé.
Clasificación de relés de estado sólido
Los relés de estado sólido se pueden clasificar según varios criterios. Según las características de la tensión de control y conmutación, existen:
- Relés de estado sólido DC. Se utilizan en circuitos de electricidad constante con una potencia de 3 a 32 vatios. Se distinguen por altas características específicas, la presencia de indicación LED y confiabilidad. El rango de temperatura de funcionamiento es lo suficientemente amplio y varía de -30 a +70 grados.
- Relé de CA Se distinguen por un bajo nivel de interferencia electromagnética, ausencia de ruido y bajo consumo de energía. El rango de potencia de funcionamiento es de 90 a 250 W.
- Relé manual. Con la ayuda de tales dispositivos, puede ajustar de forma independiente el modo de funcionamiento.
Según el tipo de voltaje, se distinguen los relés monofásicos y trifásicos. Los dispositivos monofásicos se utilizan en redes con una corriente de 100 a 120 A o de 100 a 500 A. Se controlan mediante la recepción de una señal analógica y una resistencia variable. Los relés trifásicos se utilizan para encender tres fases simultáneamente. Amperaje 10-120 A. Los modelos trifásicos duran más que los monofásicos.
Los dispositivos reversibles se distinguen en un grupo separado de relés de estado sólido trifásicos. Se distinguen por el marcado y la conexión sin contacto. La función principal es la conmutación confiable de cada circuito por separado. Protegen el circuito de falsos positivos. La principal aplicación se encuentra en motores asíncronos. Para trabajar con el relé, se debe instalar un fusible o varistor.
Los relés se clasifican según el método de conmutación:
- dispositivos capacitivos o reductores, así como dispositivos de baja inducción;
- con activación aleatoria o instantánea;
- con control de fase.
Por diseño, es posible distinguir los modelos que se instalan en un riel DIN y en una barra especial de tipo de transición.
Sugerencias de selección
Los relés de estado sólido solo se pueden comprar en una tienda especializada en electrónica. Especialistas experimentados lo ayudarán a elegir el mejor dispositivo para un propósito específico. Los siguientes factores afectan el costo del producto:
- tipo de relé;
- la presencia de mecanismos de fijación;
- Cuerpo material;
- hora de encendido;
- fabricante y país de origen;
- energía;
- energía requerida;
- dimensiones.
A la hora de comprar, es importante tener en cuenta que debe haber una reserva de marcha varias veces superior a la de trabajo. Esto evitará que el relé sufra daños. Además, también se utilizan fusibles especiales. Los más fiables son:
- G R: utilizado en una amplia gama de cargas, caracterizadas por alta velocidad.
- G S: opera en todo el rango de corrientes. Proteja de forma fiable el dispositivo contra sobrecargas de la red.
- A R: proteja los componentes del dispositivo semiconductor de cortocircuitos.
Dichos dispositivos brindan una alta protección contra roturas. Su costo es comparable al precio del relé en sí. Los fusibles de las clases B, C, D tienen propiedades protectoras más bajas y, en consecuencia, un costo más bajo.
Para un funcionamiento confiable y estable del relé, debe elegir un radiador de enfriamiento. Esto es especialmente cierto cuando la temperatura supera los 60 grados. La reserva de corriente para un relé convencional debe exceder las corrientes de operación en 3-4 veces. Cuando se trabaja con motores de inducción, esta cifra debería aumentar hasta 8-9 veces.
Diagramas de conexión
Los esquemas más utilizados son:
- Normalmente abierto. La carga se energiza cuando la señal de control está presente.
- Normalmente cerrado. La carga se energiza cuando no hay señal de control.
- Los voltajes de control y carga son iguales. Se utiliza para trabajar en redes AC y DC.
- Tres fases. Se puede conectar de diferentes maneras: "estrella", "delta", estrella con neutro ".
- Reversible. Una especie de relé trifásico. Incluye 2 lazos de control.
Antes de armar el diagrama, debe dibujarlo en papel.
La conexión a la red se realiza a través de iniciadores o contactos. Cuando se utiliza un relé trifásico, las 3 fases deben conectarse a los terminales correspondientes en la parte superior del instrumento. Los contactos de la fase superior están marcados con las letras A, B C, cero - N.
El dispositivo también tiene terminales inferiores marcados con los números 1, 2, 3. Están conectados de acuerdo con el siguiente algoritmo:
- 1 - a la salida de la bobina en el contactor.
- 3 - para cualquier fase que pase por alto el relé.
- 2 - a la red cero.
Los elementos de potencia se conectan de la siguiente manera: las fases vivas deben conectarse a los terminales correspondientes en el contactor; conductores de carga - a la salida del contactor; los ceros se combinan en un bus común en la caja de conexiones.
La configuración del relé se considerará utilizando el ejemplo de VP 380 A:
- Conecte el dispositivo a la red.
- Mira la pantalla. En ausencia de voltaje, los números parpadearán. La aparición de guiones indica un cambio en la secuencia de fases o la ausencia de una de ellas.
En el estado normal de la red, después de unos 15 segundos, los contactos 1 y 3 deben cerrarse, suministrando energía a la bobina y a la red.
Si la conexión no es correcta, la pantalla parpadeará. Entonces necesitas verificar su corrección. Puede establecer la configuración necesaria utilizando los botones de la carcasa. Los botones con triángulos se encargan de establecer los límites deseados.
