Relè DC monofase e trifase - principio di funzionamento

Per controllare varie apparecchiature elettroniche, è necessario un dispositivo caratterizzato da dimensioni in miniatura e un alto grado di affidabilità. Questi dispositivi includono relè a stato solido AC e DC. Hanno trovato la loro applicazione in ambienti domestici e industriali. Il relè può essere assemblato e installato indipendentemente con le tue mani senza troppe difficoltà. L'unico criterio che impedisce l'adozione diffusa del dispositivo è il suo costo. Prima di utilizzare un relè a stato solido, è necessario comprenderne i parametri, il principio di funzionamento, il design.

Principio di funzionamento

Un relè a stato solido è un dispositivo a semiconduttore modulare utilizzato per aprire e chiudere reti elettriche. Si presenta sotto forma di transistor, triac, tiristori. I relè a stato solido sono anche chiamati SSR (relè a stato solido).

I componenti principali che compongono il relè:

• nodo di ingresso;
• interruttori;
• circuito di attivazione;
• epilogo;
• unità di commutazione;
• circuito di protezione;
• nodo di uscita.

La maggior parte dei relè a stato solido viene utilizzata per l'automazione collegata a una rete elettrica da 20-480 volt.

Il principio di funzionamento del dispositivo è semplice. L'alloggiamento del relè contiene due contatti e due fili di controllo. Il loro numero può variare a seconda delle fasi che sono state collegate. Sotto l'influenza della tensione, il carico principale viene commutato.

Quando si lavora con un relè, è necessario tenere presente che sotto tensioni elevate esiste il rischio di piccole correnti di dispersione che possono danneggiare le apparecchiature. Questo perché nel relè rimane poca resistenza.

Modelli notevoli

Le caratteristiche principali dipendono da molti fattori. I modelli domestici popolari prodotti da KIPprbor, Proton, Cosmo includono:

• TM-O. Dispositivi con un circuito "zero" integrato attraverso il quale passa una transizione di fase.
• ST. Modelli che si spengono in qualsiasi momento.
• I più popolari e utilizzati sono TMV, TSB, TSM, TMB, TSA. Hanno un circuito di uscita RC.
• TC / TM - potenza. Le correnti raggiungono valori di 25 mA.
• TCA, TMA - utilizzato in dispositivi sensibili.
• TSB, TMB - modelli a bassa tensione. La tensione non supera i 30 V.
• TSV, TMV - alta tensione. La tensione raggiunge i 280 V.

Le controparti estere includono prodotti fabbricati da Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.

decodifica

I modelli SSR, TSR (rispettivamente monofase e trifase) sono i più popolari. La loro resistenza è di 50 Mohm o più a una tensione di 500 V.

La designazione è scritta come SSR -40 D A H. SSR o TSR indica il numero di fasi. 40 - carico in Ampere. La lettera indica il segnale all'ingresso (L 4-20 mA, D - 3-32 V a corrente continua, V - resistenza variabile, A - 80-250 V a corrente alternata). La lettera successiva è la tensione di ingresso (A - AC, D - DC). L'ultima lettera è l'intervallo di tensione di uscita (N - 90-480 V, nessuna lettera - 24-380 V).

Caratteristiche di lavorare con il dispositivo

Quando si lavora con un relè a stato solido da 220 V (controllo a 220 V), è necessario rispettare le seguenti regole:

• Il collegamento deve essere avvitato. È abbastanza affidabile. La saldatura delle parti non è necessaria, la torsione è vietata.
• Non permettere che polvere, acqua e oggetti metallici entrino nel relè. Conducono al guasto dei componenti.
• Non applicare influenze esterne inaccettabili sull'alloggiamento.Questi includono inondazioni di liquidi, urti, vibrazioni, cadute.
• Non toccare il dispositivo durante il funzionamento. L'armadio si surriscalda e può bruciare una persona.
• Non installare il relè vicino a oggetti infiammabili.
• Prima di collegare il circuito, assicurarsi che i collegamenti assemblati siano corretti.
• Quando il case viene riscaldato oltre i 60 gradi, è necessario un raffreddamento aggiuntivo utilizzando i radiatori.
• Non deve essere consentito un cortocircuito in uscita.

Fatti salvi i requisiti per il funzionamento, il relè svolgerà il suo lavoro in modo affidabile ed efficiente per l'intero periodo dichiarato.

Vantaggi e svantaggi

I relè a stato solido hanno una serie di qualità positive rispetto alle loro controparti elettromeccaniche. Questi includono:

• Durata. Un dispositivo a semiconduttore può resistere a decine di migliaia di cicli di accensione e spegnimento.
• Viene creata una connessione di alta qualità.
• Controllo del carico competente.
• Alte prestazioni.
• Assenza di interferenze elettromagnetiche in una rete chiusa.
• Risposta veloce.
• Funzionamento silenzioso.
• Dimensioni in miniatura.
• Nessun rimbalzo del contatto.
• Alte prestazioni.
• Possibilità di transizione graduale tra reti AC e DC. Dipende dalla potenza e dal tipo di dispositivo.
• Ampia gamma di applicazioni.
• Resiste ai sovraccarichi nel 2000.
• Protezione contro improvvisi e grandi picchi di tensione e corrente.

Ci sono anche una serie di svantaggi a causa dei quali un relè elettromeccanico può essere più redditizio nell'applicazione. Prima di tutto, questo è l'alto costo del prodotto e la complessità del suo acquisto. I relè a stato solido sono disponibili solo presso un negozio di elettronica professionale. Insorgono anche difficoltà durante la commutazione primaria: possono comparire picchi di corrente elevati. Anche le microcorrenti che si verificano durante il funzionamento influiscono negativamente sul relè.

I requisiti operativi sono anche imposti al funzionamento del dispositivo: la stanza dovrebbe avere un livello normale di polvere e umidità. I valori ottimali possono essere trovati nella documentazione per il relè.

I relè a stato solido non possono funzionare con dispositivi la cui tensione supera 0,5 kV. L'aumento dei valori consigliati può portare alla fusione dei contatti.

Aree di utilizzo

Nonostante il prezzo elevato, i relè a stato solido vengono utilizzati attivamente in vari campi. Affrontano con successo i seguenti compiti:

• Controllo della temperatura con elemento riscaldante.
• Mantenimento della giusta temperatura nei processi tecnologici.
• Circuiti di controllo della commutazione.
• Sostituzione degli avviatori di tipo senza contatto.
• Controllo motore elettrico.
• Controllo del riscaldamento dei trasformatori.
• Controllo del livello di retroilluminazione.

In ogni caso, viene utilizzato un certo tipo di relè.

Classificazione dei relè a stato solido

I relè allo stato solido possono essere classificati secondo vari criteri. In base alle caratteristiche della tensione di controllo e commutazione, ci sono:

• Relè a stato solido in corrente continua. Sono utilizzati in circuiti elettrici costanti con una potenza da 3 a 32 watt. Si distinguono per elevate caratteristiche specifiche, presenza di LED di indicazione e affidabilità. L'intervallo della temperatura di esercizio è sufficientemente ampio e varia da -30 a +70 gradi.
• relè in corrente alternata. Si distinguono per un basso livello di interferenza elettromagnetica, assenza di rumore e basso consumo energetico. La gamma di potenza operativa è da 90 a 250 W.
• Relè manuale. Con l'aiuto di tali dispositivi, puoi regolare in modo indipendente la modalità operativa.

In base al tipo di tensione si distinguono relè monofase e trifase. I dispositivi monofase sono utilizzati in reti con una corrente da 100 a 120 A o da 100 a 500 A. Sono controllati ricevendo un segnale analogico e un resistore variabile. I relè trifase vengono utilizzati per l'attivazione simultanea di tre fasi. Amperaggio 10-120 A. I modelli trifase durano più a lungo di quelli monofase.

I dispositivi reversibili sono distinti in un gruppo separato di relè a stato solido trifase. Si distinguono per la marcatura e la connessione senza contatto. La funzione principale è la commutazione affidabile di ciascun circuito separatamente. Proteggono il circuito dai falsi positivi. L'applicazione principale si trova nei motori asincroni. Per funzionare con il relè, è necessario installare un fusibile o un varistore.

I relè sono classificati in base al metodo di commutazione:

• dispositivi capacitivi o riduttivi, nonché dispositivi a bassa induzione;
• con attivazione casuale o istantanea;
• con controllo di fase.

In base alla progettazione, è possibile distinguere i modelli installati su una guida din e su una speciale barra di transizione.

Suggerimenti per la selezione

I relè a stato solido possono essere acquistati solo da un negozio di elettronica specializzato. Specialisti esperti ti aiuteranno a scegliere il dispositivo migliore per uno scopo specifico. I seguenti fattori influenzano il costo del prodotto:

• tipo di relè;
• la presenza di meccanismi di fissaggio;
• materiale corporeo;
• tempo di accensione;
• produttore e paese di origine;
• energia;
• energia richiesta;
• dimensioni.

Al momento dell'acquisto, è importante considerare che dovrebbe esserci una riserva di carica diverse volte superiore a quella di lavoro. Ciò salverà il relè da eventuali danni. Vengono utilizzati anche fusibili speciali. I più affidabili sono:

• G R - utilizzato in una vasta gamma di carichi, caratterizzato da alta velocità.
• G S - operare su tutta la gamma di correnti. Proteggere in modo affidabile il dispositivo dal sovraccarico della rete.
• A R - proteggere i componenti del dispositivo a semiconduttore da cortocircuiti.

Tali dispositivi forniscono un'elevata protezione contro la rottura. Il loro costo è paragonabile al prezzo del relè stesso. I fusibili delle classi B, C, D hanno proprietà protettive inferiori e, di conseguenza, costi inferiori.

Per un funzionamento affidabile e stabile del relè, è necessario scegliere un radiatore di raffreddamento. Ciò è particolarmente vero quando la temperatura supera i 60 gradi. La riserva di corrente per un relè convenzionale dovrebbe superare le correnti di esercizio di 3-4 volte. Quando si lavora con motori a induzione, questa cifra dovrebbe aumentare fino a 8-9 volte.

Schemi di collegamento

Esistono vari modi per collegare i semiconduttori allo stato solido. Dipendono dalle caratteristiche del carico collegato. Inoltre, nel circuito possono essere inclusi vari elementi di controllo.

Gli schemi più comunemente usati sono:

• Normalmente aperto. Il carico è eccitato quando è presente il segnale di controllo.
• Normalmente chiuso. Il carico è eccitato quando non c'è segnale di controllo.
• Le tensioni di controllo e di carico sono uguali. Viene utilizzato per lavorare in reti AC e DC.
• Trifase. Può essere collegato in diversi modi: "stella", "triangolo", stella con neutro ".
• Reversibile. Una specie di relè trifase. Include 2 circuiti di controllo.

Prima di assemblare il diagramma, è necessario disegnarlo su carta.

La connessione alla rete avviene tramite avviatori o contatti. Quando si utilizza un relè trifase, tutte e 3 le fasi devono essere collegate ai corrispondenti terminali sulla parte superiore dello strumento. I contatti di fase superiori sono contrassegnati con le lettere A, B C, zero - N.

Il dispositivo ha anche terminali inferiori contrassegnati con i numeri 1, 2, 3. Sono collegati secondo il seguente algoritmo:

• 1 - all'uscita della bobina nel contattore.
• 3 - per qualsiasi fase che bypassa il relè.
• 2 - alla rete zero.

Gli elementi di potenza sono collegati come segue: le fasi sotto tensione devono essere collegate ai corrispondenti terminali sul contattore; conduttori di carico - all'uscita del contattore; gli zeri sono combinati su un bus comune nella scatola di giunzione.

L'impostazione del relè verrà considerata utilizzando l'esempio di VP 380 A:

• Connetti il ​​dispositivo alla rete.
• Guarda il display. In assenza di tensione, i numeri lampeggeranno. La comparsa dei trattini segnala un cambiamento nella sequenza delle fasi o l'assenza di una di esse.

Nello stato normale della rete, dopo circa 15 secondi, i contatti 1 e 3 dovrebbero chiudersi, alimentando la bobina e la rete.

Se la connessione non è corretta, lo schermo lampeggerà. Quindi è necessario verificarne la correttezza. È possibile impostare le impostazioni necessarie utilizzando i pulsanti sulla custodia. I pulsanti con triangoli sono responsabili dell'impostazione dei limiti desiderati.