Voor het aansturen van diverse elektronische apparatuur is een apparaat nodig dat zich kenmerkt door miniatuurafmetingen en een hoge mate van betrouwbaarheid. Deze apparaten omvatten AC en DC solid-state relais. Ze hebben hun toepassing gevonden in huishoudelijke en industriële omgevingen. Het relais kan zonder veel moeite onafhankelijk met uw eigen handen worden gemonteerd en geïnstalleerd. Het enige criterium dat een brede acceptatie van het apparaat verhindert, zijn de kosten. Voordat u een solid-state relais gebruikt, moet u de parameters, het werkingsprincipe en het ontwerp begrijpen.
Werkingsprincipe
Een solid-state relais is een modulair halfgeleiderapparaat dat wordt gebruikt om elektrische netwerken te openen en te sluiten. Het wordt gepresenteerd in de vorm van transistors, triacs, thyristors. Solid state relais worden ook wel SSR (solid state relais) genoemd.
De belangrijkste componenten waaruit het relais bestaat:
- invoerknooppunt;
- stroomonderbrekers;
- trigger-circuit;
- ontknoping;
- schakeleenheid;
- beschermende schakeling;
- uitvoer knooppunt.
De meeste solid-state relais worden gebruikt voor automatisering aangesloten op een 20-480 volt elektriciteitsnet.
Het werkingsprincipe van het apparaat is eenvoudig. De relaisbehuizing bevat twee contacten en twee stuurdraden. Hun aantal kan variëren afhankelijk van de fasen die zijn aangesloten. Onder invloed van spanning wordt de hoofdbelasting geschakeld.
Bij het werken met een relais moet er rekening mee worden gehouden dat er onder hoge spanningen een risico bestaat op kleine lekstromen die apparatuur kunnen beschadigen. Dit komt doordat er weinig weerstand overblijft in het relais.
opmerkelijke modellen
De belangrijkste kenmerken zijn afhankelijk van veel factoren. Populaire binnenlandse modellen geproduceerd door KIPprbor, Proton, Cosmo zijn onder meer:
- TM-O. Apparaten met een ingebouwd "nul"-circuit waar een faseovergang doorheen gaat.
- TS. Modellen die op elk moment uitschakelen.
- De meest populaire en gebruikte zijn TMV, TSB, TSM, TMB, TSA. Ze hebben een RC-uitgangscircuit.
- TC / TM - vermogen. Stromen bereiken waarden van 25 mA.
- TCA, TMA - gebruikt in gevoelige apparaten.
- TSB, TMB - laagspanningsmodellen. De spanning is niet hoger dan 30 V.
- TSV, TMV - hoogspanning. De spanning bereikt 280 V.
Buitenlandse tegenhangers omvatten producten vervaardigd door Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.
decoderen
Modellen SSR, TSR (respectievelijk eenfasig en driefasig) zijn het populairst. Hun weerstand is 50 Mohm of meer bij een spanning van 500 V.
De aanduiding wordt geschreven als SSR -40 D A H. SSR of TSR geeft het aantal fasen aan. 40 - belasting in ampère. De letter geeft het signaal aan de ingang aan (L 4-20 mA, D - 3-32 V bij gelijkstroom, V - variabele weerstand, A - 80-250 V bij wisselstroom). De volgende letter is de ingangsspanning (A - AC, D - DC). De laatste letter is het bereik van de uitgangsspanningen (N - 90-480 V, geen letter - 24-380 V).
Kenmerken van het werken met het apparaat
Bij het werken met een 220v solid-state relais (220v aansturing) dient u zich aan de volgende regels te houden:
- De verbinding moet worden vastgeschroefd. Het is redelijk betrouwbaar. Solderen van onderdelen is niet nodig, draaien is verboden.
- Zorg ervoor dat er geen stof, water en metalen voorwerpen in het relais komen. Ze leiden tot uitval van componenten.
- Pas geen onaanvaardbare invloeden van buitenaf toe op de behuizing.Deze omvatten vloeistofoverstroming, schokken, trillingen, vallen.
- Raak het apparaat niet aan tijdens het gebruik. De kast wordt warm en kan een persoon verbranden.
- Installeer het relais niet in de buurt van ontvlambare voorwerpen.
- Voordat u het circuit aansluit, moet u ervoor zorgen dat de gemonteerde verbindingen correct zijn.
- Wanneer de behuizing boven de 60 graden wordt verwarmd, is extra koeling nodig met behulp van radiatoren.
- Aan de uitgang mag geen kortsluiting worden toegestaan.
Afhankelijk van de vereisten voor gebruik, zal het relais zijn werk betrouwbaar en efficiënt uitvoeren gedurende de gehele aangegeven periode.
Voor-en nadelen
- Duurzaamheid. Een halfgeleiderapparaat is bestand tegen tienduizenden aan- en uitschakelingen.
- Er wordt een hoogwaardige verbinding gecreëerd.
- Competente lastcontrole.
- Hoge performantie.
- Gebrek aan elektromagnetische interferentie in een gesloten netwerk.
- Snel antwoord.
- Stille werking.
- Miniatuur afmetingen.
- Geen contact bounce.
- Hoge performantie.
- Mogelijkheid tot soepele overgang tussen AC- en DC-netwerken. Afhankelijk van het vermogen en het type apparaat.
- Breed scala aan toepassingen.
- Bestand tegen overbelasting in 2000.
- Bescherming tegen plotselinge en grote spannings- en stroompieken.
Er zijn ook een aantal nadelen waardoor een elektromechanisch relais voordeliger kan zijn in toepassing. Allereerst zijn dit de hoge kosten van het product en de complexiteit van de aankoop. Solid State-relais zijn alleen verkrijgbaar bij een professionele elektronicawinkel. Er doen zich ook problemen voor tijdens het primaire schakelen - er kunnen hoge stroomstoten optreden. Microstromen die tijdens bedrijf optreden, hebben ook een negatieve invloed op het relais.
Er worden ook operationele eisen gesteld aan de werking van het apparaat - de ruimte moet een normaal niveau van stof en vochtigheid hebben. De optimale waarden vindt u in de documentatie voor het relais.
Solid-state relais kunnen niet werken met apparaten waarvan de spanning hoger is dan 0,5 kV. Het verhogen van de aanbevolen waarden kan leiden tot het smelten van de contacten.
Toepassingsgebieden
Ondanks de hoge prijs worden solid-state relais actief op verschillende gebieden gebruikt. Ze kunnen met succes de volgende taken uitvoeren:
- Temperatuurregeling met verwarmingselement.
- Het op de juiste temperatuur houden in technologische processen.
- Regelcircuits schakelen.
- Vervanging van contactloze starters.
- Aansturing van de elektromotor.
- Verwarmingsregeling van transformatoren.
- Regeling van het achtergrondverlichtingsniveau.
In elk geval wordt een bepaald type relais gebruikt.
Classificatie van solid-state relais
Solid-state relais kunnen worden geclassificeerd op basis van verschillende criteria. Volgens de kenmerken van de stuur- en schakelspanning zijn er:
- DC solid-state relais. Ze worden gebruikt in constante stroomcircuits met een vermogen van 3 tot 32 watt. Ze onderscheiden zich door hoge specifieke kenmerken, de aanwezigheid van LED-indicatie en betrouwbaarheid. Het bedrijfstemperatuurbereik is breed genoeg en varieert van -30 tot +70 graden.
- AC relais. Ze onderscheiden zich door een laag niveau van elektromagnetische interferentie, geen ruis en een laag stroomverbruik. Het bedrijfsvermogensbereik is van 90 tot 250 W.
- Handmatig relais. Met behulp van dergelijke apparaten kunt u de bedrijfsmodus onafhankelijk aanpassen.
Afhankelijk van het type spanning worden enkelfasige en driefasige relais onderscheiden. Eenfasige apparaten worden gebruikt in netwerken met een stroomsterkte van 100 tot 120 A of van 100 tot 500 A. Ze worden bestuurd door een analoog signaal en een variabele weerstand te ontvangen. Draaistroomrelais worden gebruikt voor het gelijktijdig inschakelen van drie fasen. Stroomsterkte 10-120 A. Driefasige modellen gaan langer mee dan enkelfasige modellen.
Omkeerbare apparaten worden onderscheiden in een afzonderlijke groep driefasige solid-state relais. Ze onderscheiden zich door markering en contactloze verbinding. De belangrijkste functie is het betrouwbaar schakelen van elk circuit afzonderlijk. Ze beschermen het circuit tegen valse positieven. De belangrijkste toepassing is te vinden in asynchrone motoren. Om met het relais te werken, moet een zekering of varistor worden geïnstalleerd.
Relais worden geclassificeerd volgens de schakelmethode:
- capacitieve of reductieve apparaten, evenals apparaten met lage inductie;
- met willekeurige of directe triggering;
- met fasecontrole.
Door het ontwerp is het mogelijk om modellen te onderscheiden die op een din-rail en op een speciale overgangsbalk zijn geïnstalleerd.
Selectietips
Solid State-relais kunnen alleen worden gekocht bij een gespecialiseerde elektronicawinkel. Ervaren specialisten helpen u bij het kiezen van het beste apparaat voor een specifiek doel. De volgende factoren zijn van invloed op de kosten van het product:
- relaistype;
- de aanwezigheid van bevestigingsmechanismen;
- lichaams materiaal;
- inschakeltijd;
- fabrikant en land van herkomst;
- macht;
- benodigde energie;
- dimensies.
Bij het kopen is het belangrijk om te bedenken dat er een gangreserve moet zijn die meerdere keren hoger is dan de werkende. Dit voorkomt schade aan het relais. Daarnaast worden speciale zekeringen gebruikt. De meest betrouwbare zijn:
- G R - gebruikt in een breed scala aan belastingen, gekenmerkt door hoge snelheid.
- G S - werken over het hele stroombereik. Bescherm het apparaat betrouwbaar tegen overbelasting van het stroomnet.
- A R - bescherm de componenten van het halfgeleiderapparaat tegen kortsluiting.
Dergelijke apparaten bieden een hoge bescherming tegen breuk. Hun kosten zijn vergelijkbaar met de prijs van het relais zelf. Zekeringen van de klassen B, C, D hebben lagere beschermende eigenschappen en dienovereenkomstig lagere kosten.
Voor een betrouwbare en stabiele werking van het relais moet u een koelradiator kiezen. Dit geldt vooral wanneer de temperatuur boven de 60 graden komt. De stroomreserve voor een conventioneel relais moet de bedrijfsstromen 3-4 keer overschrijden. Bij het werken met inductiemotoren zou dit cijfer tot 8-9 keer moeten toenemen.
Aansluitschema's
De meest gebruikte schema's zijn:
- Normaal geopend. De belasting wordt bekrachtigd wanneer het stuursignaal aanwezig is.
- Normaal gesloten. De belasting wordt bekrachtigd als er geen stuursignaal is.
- De stuur- en belastingsspanningen zijn gelijk. Het wordt gebruikt om te werken in AC- en DC-netwerken.
- Drie fase. Het kan op verschillende manieren worden aangesloten - "ster", "delta", ster met neutraal ".
- Omkeerbaar. Een soort driefasig relais. Inclusief 2 regelkringen.
Voordat u het diagram in elkaar zet, moet u het op papier tekenen.
Aansluiting op het netwerk vindt plaats via starters of contacten. Bij gebruik van een driefasenrelais moeten alle 3 fasen worden aangesloten op de corresponderende klemmen aan de bovenzijde van het instrument. De bovenste fasecontacten zijn gemarkeerd met de letters A, B C, nul - N.
Het apparaat heeft ook onderste klemmen gemarkeerd met nummers 1, 2, 3. Ze zijn aangesloten volgens het volgende algoritme:
- 1 - naar de uitgang van de spoel in de contactor.
- 3 - voor elke fase die het relais omzeilt.
- 2 - naar netwerk nul.
Vermogenselementen worden als volgt aangesloten: fases onder spanning moeten worden aangesloten op de overeenkomstige klemmen op de contactor; belastingsgeleiders - naar de uitgang van de contactor; de nullen worden gecombineerd op een gemeenschappelijke bus in de aansluitdoos.
Het instellen van het relais wordt overwogen aan de hand van het voorbeeld van de VP 380 A:
- Verbind het apparaat met het netwerk.
- Kijk naar het scherm. Als er geen spanning is, knipperen de cijfers. Het verschijnen van streepjes duidt op een verandering in de fasevolgorde of de afwezigheid van een ervan.
In de normale toestand van het lichtnet, na ongeveer 15 seconden, zouden de contacten 1 en 3 moeten sluiten, waardoor de spoel en het netwerk van stroom worden voorzien.
Als de verbinding niet correct is, knippert het scherm. Dan moet u de juistheid ervan controleren. Met de knoppen op de behuizing stel je de nodige instellingen in. Knoppen met driehoekjes zijn verantwoordelijk voor het instellen van de gewenste limieten.
