A különféle elektronikus berendezések vezérléséhez olyan eszközre van szükség, amelyet miniatűr méretek és nagyfokú megbízhatóság jellemez. Ezek az eszközök AC és DC félvezető reléket tartalmaznak. Megtalálták alkalmazását otthoni és ipari környezetben. A relét különösebb nehézség nélkül össze lehet szerelni és saját kezűleg felszerelni. Az eszköz széleskörű elterjedését megakadályozó egyetlen kritérium a költsége. A szilárdtest relé használata előtt meg kell értenie annak paramétereit, működési elvét, kialakítását.
Működés elve
A szilárdtest relé egy moduláris félvezető eszköz, amelyet elektromos hálózatok nyitására és bezárására használnak. Tranzisztorok, triakok, tirisztorok formájában kerül bemutatásra. A szilárdtest reléket SSR-nek (szilárdtest relének) is nevezik.
A relét alkotó főbb elemek:
- bemeneti csomópont;
- megszakítók;
- ravasz áramkör;
- kifejlet;
- kapcsoló egység;
- védőkör;
- kimeneti csomópont.
A legtöbb szilárdtest relét 20–480 voltos elektromos hálózatra csatlakoztatott automatizálásra használják.
A készülék működési elve egyszerű. A reléház két érintkezõt és két vezérlõ vezetéket tartalmaz. Számuk a csatlakoztatott fázisoktól függően változhat. A feszültség hatására a fő terhelés átkapcsol.
Relével való munkavégzés során nem szabad megfeledkezni arról, hogy nagy feszültség alatt fennáll annak a veszélye, hogy kicsi a szivárgási áram, ami károsíthatja a berendezéseket. Ennek oka, hogy kevés ellenállás marad a váltóban.
Nevezetes modellek
A fő jellemzők sok tényezőtől függenek. A KIPprbor, a Proton, a Cosmo által gyártott népszerű hazai modellek a következők:
- TM-O. Eszközök beépített "nulla" áramkörrel, amelyen keresztül egy fázisátmenet megy keresztül.
- TS. Bármikor kikapcsolható modellek.
- A legnépszerűbbek és a használtak a TMV, a TSB, a TSM, a TMB, a TSA. Van egy RC kimeneti áramkörük.
- TC / TM - teljesítmény. Az áramok eléri a 25 mA értéket.
- TCA, TMA - érzékeny eszközökben használják.
- TSB, TMB - kisfeszültségű modellek. A feszültség nem haladja meg a 30 V-ot.
- TSV, TMV - nagyfeszültség. A feszültség eléri a 280 V-ot.
A külföldi partnerek közé tartoznak a Carlo Gavazzi (Gefran, CPC) által gyártott termékek.
Dekódolás
Az SSR, a TSR (egy- és háromfázisú) modellek a legnépszerűbbek. Ellenállásuk 50 Mohm vagy több 500 V feszültség mellett.
Az elnevezés SSR -40 D A formátumú. A H. SSR vagy TSR a fázisok számát jelzi. 40 - terhelés Amperes-ben. A betű a bemeneten lévő jelet jelöli (L 4-20 mA, D - 3-32 V egyenáramnál, V - változtatható ellenállás, A - 80-250 V váltakozó áramnál). A következő betű a bemeneti feszültség (A - AC, D - DC). Az utolsó betű a kimeneti feszültségtartomány (N - 90-480 V, nincs betű - 24-380 V).
A készülékkel való munkavégzés jellemzői
Ha 220 V-os félvezető relével (220 V-os vezérlés) dolgozik, be kell tartania a következő szabályokat:
- A csatlakozást meg kell csavarni. Meglehetősen megbízható. Az alkatrészek forrasztása nem szükséges, csavarni tilos.
- Ne engedje, hogy por, víz és fémtárgy kerüljön a relébe. Az alkatrészek meghibásodásához vezetnek.
- Ne gyakoroljon elfogadhatatlan külső hatásokat a házra.Ide tartozik a folyadékáradás, az ütés, a rezgés, az esés.
- Ne érintse meg a készüléket működés közben. A szekrény felmelegszik és megégetheti az embert.
- Ne telepítse a relét gyúlékony tárgyak közelében.
- Az áramkör csatlakoztatása előtt ellenőrizze, hogy az összeszerelt csatlakozások helyesek-e.
- Ha a tokot 60 fok fölé melegítik, további hűtésre van szükség radiátorok segítségével.
- A kimeneten nem szabad rövidzárlatot megengedni.
Az üzemeltetési követelményekre is figyelemmel a relé megbízhatóan és hatékonyan végzi munkáját a teljes bejelentett időszak alatt.
Előnyök és hátrányok
- Tartósság. A félvezető eszköz képes ellenállni a be- és kikapcsolási ciklusok tízezreinek.
- Kiváló minőségű kapcsolat jön létre.
- Kompetens terhelésszabályozás.
- Nagy teljesítményű.
- Elektromágneses interferencia hiánya zárt hálózatban.
- Gyors válasz.
- Csendes működés.
- Miniatűr méretek.
- Nincs kapcsolatfelvétel.
- Nagy teljesítményű.
- Zökkenőmentes átmenet lehetősége az AC és DC hálózatok között. A készülék erejétől és típusától függ.
- Alkalmazások széles köre.
- 2000-ben ellenáll a túlterhelésnek.
- Védelem hirtelen és nagy feszültség- és áramfeszültség ellen.
Számos hátrány is van, amelyek miatt az elektromechanikus relé jövedelmezőbb lehet az alkalmazásban. Először is ez a termék magas költsége és a vásárlás bonyolultsága. A szilárdtest relék csak professzionális elektronikai üzletben kaphatók. Nehézségek merülnek fel az elsődleges kapcsolás során is - nagy áramlökések jelentkezhetnek. Az üzem közben felmerülő mikrovezetések szintén negatívan befolyásolják a relét.
Az üzemeltetési követelményeket a készülék működésére is előírják - a helyiségben normál por- és páratartalomnak kell lennie. Az optimális értékek a relé dokumentációjában találhatók.
A szilárdtest relék nem működhetnek olyan eszközökkel, amelyek feszültsége meghaladja a 0,5 kV-ot. Az ajánlott értékek növelése az érintkezők megolvadásához vezethet.
Felhasználási területek
A magas ár ellenére a szilárdtest reléket aktívan használják a különböző területeken. Sikeresen megbirkóznak a következő feladatokkal:
- Hőmérséklet-szabályozás fűtőelemmel.
- Megfelelő hőmérséklet fenntartása a technológiai folyamatokban.
- Vezérlő áramkörök kapcsolása.
- Érintés nélküli típusú indítók cseréje.
- Villanymotor vezérlés.
- Transzformátorok fűtésszabályozása.
- Háttérvilágítás-szintszabályozás.
Mindegyik esetben egy bizonyos típusú relét használnak.
A szilárdtest relék osztályozása
A szilárdtest relék különféle szempontok szerint osztályozhatók. A vezérlő és kapcsoló feszültség jellemzői szerint vannak:
- DC szilárdtest relék. 3–32 wattos teljesítményű állandó áramkörökben használják őket. Megkülönböztetik a magas specifikus jellemzők, a LED-jelzés jelenléte és a megbízhatóság. Az üzemi hőmérséklet-tartomány elég széles és -30 és +70 fok között mozog.
- AC relé. Megkülönböztetik őket alacsony szintű elektromágneses interferenciával, zaj nélkül és alacsony energiafogyasztással. Az üzemi teljesítménytartomány 90 és 250 W között van.
- Kézi relé. Az ilyen eszközök segítségével önállóan beállíthatja az üzemmódot.
A feszültség típusa szerint megkülönböztetnek egyfázisú és háromfázisú reléket. Az egyfázisú eszközöket 100 - 120 A vagy 100 - 500 A árammal rendelkező hálózatokban használják. Analóg jel és változtatható ellenállás vételével vezérlik őket. A háromfázisú relék három fázis egyidejű bekapcsolására szolgálnak. Amperage 10-120 A. A háromfázisú modellek tovább tartanak, mint az egyfázisúak.
A reverzibilis eszközöket különálló háromfázisú szilárdtest relék csoportjába sorolják. Megkülönböztetik őket jelöléssel és érintés nélküli kapcsolattal. A fő funkció az egyes áramkörök megbízható kapcsolása külön-külön. Védik az áramkört a hamis pozitív eredményektől. A fő alkalmazás az aszinkron motorokban található. A relével való munkavégzéshez biztosítékot vagy varisztort kell telepíteni.
A relék a kapcsolási módszer szerint vannak osztályozva:
- kapacitív vagy reduktív eszközök, valamint alacsony indukciós eszközök;
- véletlenszerű vagy azonnali kiváltással;
- fázisvezérléssel.
Tervezéssel meg lehet különböztetni azokat a modelleket, amelyek egy sínre és egy speciális átmeneti típusú rúdra vannak felszerelve.
Kiválasztási tippek
Szilárdtest relék csak speciális elektronikai üzletben vásárolhatók meg. Tapasztalt szakemberek segítenek kiválasztani a legjobb eszközt egy adott célra. A következő tényezők befolyásolják a termék költségeit:
- relé típusa;
- rögzítő mechanizmusok jelenléte;
- test anyaga;
- bekapcsolási idő;
- gyártó és származási ország;
- erő;
- szükséges energia;
- méretek.
Vásárláskor fontos figyelembe venni, hogy a működőnél többszörös teljesítménytartaléknak kell lennie. Ez megmenti a relét a sérülésektől. Speciális biztosítékokat is használnak. A legmegbízhatóbbak:
- G R - a terhelések széles tartományában használják, nagy sebesség jellemzi.
- G S - az áramok teljes tartományában működik. Megbízhatóan védi a készüléket a hálózati túlterheléstől.
- A R - védi a félvezető eszköz alkatrészeit a rövidzárlatoktól.
Az ilyen eszközök nagy védelmet nyújtanak a törések ellen. Költségük összehasonlítható maga a relé árával. A B, C, D osztályú biztosítékok alacsonyabb védő tulajdonságokkal rendelkeznek, ennek megfelelően alacsonyabb költségekkel.
A relé megbízható és stabil működéséhez hűtőhűtőt kell választani. Ez különösen igaz, ha a hőmérséklet 60 fok fölé emelkedik. A hagyományos relé jelenlegi tartalékának 3-4-szeresének kell meghaladnia az üzemi áramokat. Indukciós motorokkal történő munkavégzés esetén ennek az értéknek akár 8-9-szeresére kell növekednie.
Csatlakozási diagramok
A leggyakrabban használt sémák:
- Normálisan nyitott. A terhelés a vezérlőjel jelenlétében kap feszültséget.
- Normálisan zárt. A terhelés feszültség alatt áll, ha nincs vezérlőjel.
- A vezérlő és a terhelési feszültség megegyezik. AC és DC hálózatokban való működésre használják.
- Három fázis. Különböző módon kapcsolható össze - "csillag", "delta", csillag semleges ".
- Megfordítható. Egyfajta háromfázisú relé. 2 vezérlőhurkot tartalmaz.
A diagram összeállítása előtt papírra kell rajzolnia.
A hálózathoz indítókon vagy kapcsolatokon keresztül lehet csatlakozni. Háromfázisú relé használata esetén mind a 3 fázist össze kell kötni a készülék felső részén lévő megfelelő csatlakozókkal. A felső fázisú érintkezőket A, B C, nulla - N betűkkel jelöljük.
Az eszköznek alsó csatlakozói is vannak, amelyeket 1, 2, 3 számokkal jelölnek. A következő algoritmus szerint vannak csatlakoztatva:
- 1 - a mágneskapcsoló kimenetére.
- 3 - minden olyan fázisra, amely megkerüli a relét.
- 2 - nulla hálózatra.
A tápelemek a következőképpen vannak csatlakoztatva: feszültség alatt álló fázisokat kell csatlakoztatni a kontaktor megfelelő csatlakozóihoz; terhelésvezetők - a kontaktor kimenetéhez; a nullákat egy közös buszon kombinálják az elosztódobozban.
A relé beállítását a VP 380 A példáján vesszük figyelembe:
- Csatlakoztassa az eszközt a hálózathoz.
- Nézd meg a kijelzőt. Feszültség hiányában a számok villogni fognak. A kötőjelek megjelenése a fázissorrend változását vagy egyikük hiányát jelzi.
A hálózat normál állapotában, körülbelül 15 másodperc múlva, az 1. és 3. érintkezőnek le kell záródnia, táplálva a tekercset és a hálózatot.
Ha a kapcsolat nem megfelelő, a képernyő villog. Ezután ellenőriznie kell a helyességét. A szükséges beállításokat a tok gombjaival állíthatja be. A háromszögű gombok felelősek a kívánt határértékek beállításáért.
