Na riadenie rôznych elektronických zariadení je potrebné zariadenie, ktoré sa vyznačuje miniatúrnymi rozmermi a vysokou mierou spoľahlivosti. Medzi tieto zariadenia patria polovodičové relé na striedavý a jednosmerný prúd. Našli svoje uplatnenie v domácom a priemyselnom prostredí. Relé je možné nezávisle zostaviť a nainštalovať vlastnými rukami bez väčších ťažkostí. Jediným kritériom brániacim rozsiahlemu prijatiu zariadenia sú jeho cena. Pred použitím polovodičového relé musíte pochopiť jeho parametre, princíp činnosti, dizajn.
Princíp činnosti
Polovodičové relé je modulárne polovodičové zariadenie používané na otváranie a zatváranie elektrických sietí. Je prezentovaný vo forme tranzistorov, triakov, tyristorov. Polovodičové relé sa tiež nazývajú SSR (polovodičové relé).
Hlavné komponenty, ktoré tvoria relé:
- vstupný uzol;
- istič;
- spúšťací obvod;
- rozuzlenie;
- spínacia jednotka;
- ochranný obvod;
- výstupný uzol.
Väčšina polovodičových relé sa používa na automatizáciu pripojených k 20–480 voltovej elektrickej sieti.
Princíp činnosti zariadenia je jednoduchý. Kryt relé obsahuje dva kontakty a dva ovládacie vodiče. Ich počet sa môže líšiť v závislosti od fáz, ktoré sú pripojené. Pod vplyvom napätia sa prepne hlavné zaťaženie.
Pri práci s relé je potrebné mať na pamäti, že pri vysokom napätí existuje riziko malých zvodových prúdov, ktoré môžu poškodiť zariadenie. Je to preto, lebo v relé zostáva malý odpor.
Pozoruhodné modely
Hlavné charakteristiky závisia od mnohých faktorov. Medzi populárne domáce modely vyrábané spoločnosťami KIPprbor, Proton, Cosmo patria:
- TM-O. Zariadenia so zabudovaným „nulovým“ obvodom, cez ktorý prechádza fázový prechod.
- TS. Modely, ktoré sa kedykoľvek vypnú.
- Najobľúbenejšie a najpoužívanejšie sú TMV, TSB, TSM, TMB, TSA. Majú výstupný obvod RC.
- TC / TM - výkon. Prúdy dosahujú hodnoty 25 mA.
- TCA, TMA - používané v citlivých zariadeniach.
- TSB, TMB - nízkonapäťové modely. Napätie nepresahuje 30 V.
- TSV, TMV - vysoké napätie. Napätie dosahuje 280 V.
Zahraničné náprotivky zahŕňajú výrobky vyrobené spoločnosťou Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.
Dekódovanie
Najpopulárnejšie sú modely SSR, TSR (jednofázové a trojfázové). Ich odpor je 50 Mohm alebo viac pri napätí 500 V.
Označenie je napísané ako SSR -40 D A H. SSR alebo TSR označuje počet fáz. 40 - zaťaženie v ampéroch. Písmeno označuje signál na vstupe (L 4 - 20 mA, D - 3 - 32 V pri jednosmernom prúde, V - premenlivý odpor, A - 80 - 250 V pri striedavom prúde). Ďalším písmenom je vstupné napätie (A - AC, D - DC). Posledné písmeno je rozsah výstupného napätia (N - 90 - 480 V, žiadne písmeno - 24 - 380 V).
Vlastnosti práce so zariadením
Pri práci s polovodičovým relé 220V (riadenie 220V) musíte dodržiavať nasledujúce pravidlá:
- Pripojenie musí byť zaskrutkované. Je to celkom spoľahlivé. Spájkovanie dielov nie je potrebné, krútenie je zakázané.
- Zabráňte vniknutiu prachu, vody a kovových predmetov do relé. Vedú k zlyhaniu komponentov.
- Nepoužívajte na kryt neprijateľné vonkajšie vplyvy.Patria sem záplavy kvapalín, otrasy, vibrácie, pády.
- Počas prevádzky sa prístroja nedotýkajte. Skrinka sa zahrieva a môže popáliť človeka.
- Neinštalujte relé v blízkosti horľavých predmetov.
- Pred pripojením obvodu sa uistite, či sú zostavené pripojenia správne.
- Keď je puzdro vyhrievané nad 60 stupňov, je potrebné ďalšie chladenie pomocou radiátorov.
- Na výstupe nesmie byť povolený skrat.
V súlade s požiadavkami na prevádzku bude relé vykonávať svoju prácu spoľahlivo a efektívne po celé deklarované obdobie.
Výhody a nevýhody
- Trvanlivosť. Polovodičové zariadenie odolá desaťtisícom cyklov zapínania a vypínania.
- Vytvára sa vysokokvalitné spojenie.
- Kompetentná kontrola zaťaženia.
- Vysoký výkon.
- Nedostatok elektromagnetického rušenia v uzavretej sieti.
- Rýchla odpoveď.
- Tichá prevádzka.
- Miniatúrne rozmery.
- Žiadne odrazenie kontaktu.
- Vysoký výkon.
- Možnosť plynulého prechodu medzi sieťami AC a DC. Závisí to od výkonu a typu zariadenia.
- Široká škála aplikácií.
- Odoláva preťaženiu v roku 2000.
- Ochrana pred náhlymi a veľkými rázmi napätia a prúdu.
Existuje tiež niekoľko nevýhod, kvôli ktorým môže byť elektromechanické relé v aplikácii ziskovejšie. V prvom rade je to vysoká cena produktu a zložitosť jeho nákupu. Polovodičové relé sú k dispozícii iba v profesionálnom obchode s elektronikou. Problémy vznikajú aj pri primárnom spínaní - môžu sa vyskytnúť vysoké prúdové rázy. Mikroprúdy vznikajúce počas prevádzky tiež negatívne ovplyvňujú relé.
Prevádzkové požiadavky sa kladú aj na prevádzku zariadenia - miestnosť by mala mať normálnu úroveň prachu a vlhkosti. Optimálne hodnoty nájdete v dokumentácii k relé.
Polovodičové relé nemôžu pracovať so zariadeniami, ktorých napätie presahuje 0,5 kV. Zvýšenie odporúčaných hodnôt môže viesť k roztaveniu kontaktov.
Oblasti použitia
Napriek vysokej cene sa polovodičové relé aktívne používajú v rôznych oblastiach. Úspešne zvládajú tieto úlohy:
- Regulácia teploty pomocou vykurovacieho telesa.
- Udržiavanie správnej teploty v technologických procesoch.
- Spínanie riadiacich obvodov.
- Výmena štartérov bezkontaktného typu.
- Ovládanie elektromotora.
- Regulácia vykurovania transformátorov.
- Ovládanie úrovne podsvietenia.
V každom prípade sa používa určitý typ relé.
Klasifikácia polovodičových relé
Polovodičové relé možno klasifikovať podľa rôznych kritérií. Podľa charakteristík riadiaceho a spínacieho napätia existujú:
- DC polovodičové relé. Používajú sa v konštantných elektrických obvodoch s výkonom od 3 do 32 wattov. Vyznačujú sa vysokými špecifickými vlastnosťami, prítomnosťou LED indikácie a spoľahlivosťou. Rozsah prevádzkových teplôt je dostatočne široký a pohybuje sa od -30 do +70 stupňov.
- Striedavé relé. Vyznačujú sa nízkou úrovňou elektromagnetického rušenia, žiadnym šumom a nízkou spotrebou energie. Rozsah prevádzkového výkonu je od 90 do 250 W.
- Ručné relé. Pomocou takýchto zariadení môžete nezávisle upraviť prevádzkový režim.
Podľa typu napätia sa rozlišujú jednofázové a trojfázové relé. Jednofázové zariadenia sa používajú v sieťach s prúdom od 100 do 120 A alebo od 100 do 500 A. Ovládajú sa príjmom analógového signálu a premenlivého odporu. Trojfázové relé slúžia na súčasné zapínanie troch fáz. Prúd 10-120 A. Trojfázové modely vydržia dlhšie ako jednofázové.
Reverzibilné zariadenia sa rozlišujú do samostatnej skupiny trojfázových polovodičových relé. Odlišujú sa označením a bezkontaktným pripojením. Hlavnou funkciou je spoľahlivé prepínanie každého obvodu osobitne. Chránia obvod pred falošnými pozitívami. Hlavné uplatnenie nachádzajú asynchrónne motory. Pre prácu s relé musí byť nainštalovaná poistka alebo varistor.
Relé sú klasifikované podľa spôsobu spínania:
- kapacitné alebo redukčné zariadenia, ako aj nízkoindukčné zariadenia;
- s náhodným alebo okamžitým spustením;
- s fázovým riadením.
Podľa návrhu je možné rozlíšiť modely, ktoré sú inštalované na lište DIN a na špeciálnej lište prechodového typu.
Tipy na výber
Polovodičové relé je možné kúpiť iba v špecializovanom obchode s elektronikou. Skúsení špecialisti vám pomôžu vybrať to najlepšie zariadenie na konkrétny účel. Nasledujúce faktory ovplyvňujú cenu produktu:
- typ relé;
- prítomnosť upevňovacích mechanizmov;
- materiál tela;
- čas zapnutia;
- výrobca a krajina pôvodu;
- moc;
- požadovaná energia;
- rozmery.
Pri nákupe je dôležité vziať do úvahy, že rezerva výkonu by mala byť niekoľkonásobne vyššia ako pracovná. Takto ušetríte relé pred poškodením. Dodatočne sa používajú aj špeciálne poistky. Najspoľahlivejšie sú:
- G R - používa sa v širokej škále záťaží, ktoré sa vyznačujú vysokou rýchlosťou.
- G S - pracujú v celom rozsahu prúdov. Spoľahlivo chráňte prístroj pred preťažením elektrickej siete.
- A R - chráňte komponenty polovodičového zariadenia pred skratmi.
Takéto zariadenia poskytujú vysokú ochranu pred zlomením. Ich cena je porovnateľná s cenou samotného relé. Poistky tried B, C, D majú nižšie ochranné vlastnosti a podľa toho aj nižšie náklady.
Pre spoľahlivú a stabilnú prevádzku relé musíte zvoliť chladiaci radiátor. Platí to najmä vtedy, keď teplota stúpne nad 60 stupňov. Aktuálna rezerva pre konvenčné relé by mala prekročiť prevádzkové prúdy 3 - 4 krát. Pri práci s indukčnými motormi by sa toto číslo malo zvýšiť až 8 - 9-krát.
Schémy zapojenia
Najbežnejšie používané schémy sú:
- Normálne otvorené. Zaťaženie je napájané, keď je k dispozícii riadiaci signál.
- Normálne zatvorené. Záťaž je napájaná, ak nie je k dispozícii žiadny riadiaci signál.
- Riadiace a záťažové napätie sú rovnaké. Používa sa na prácu v sieťach AC a DC.
- Trojfázové. Môže byť pripojený rôznymi spôsobmi - "hviezda", "delta", hviezda s neutrálom ".
- Reverzibilné Akési trojfázové relé. Obsahuje 2 ovládacie slučky.
Pred zostavením diagramu ho musíte nakresliť na papier.
Pripojenie k sieti sa vykonáva pomocou štartérov alebo kontaktov. Pri použití trojfázového relé musia byť všetky 3 fázy pripojené k príslušným svorkám v hornej časti prístroja. Horné fázové kontakty sú označené písmenami A, B C, nula - N.
Zariadenie má tiež spodné svorky označené číslami 1, 2, 3. Pripájajú sa podľa nasledujúceho algoritmu:
- 1 - na výstup z cievky v stýkači.
- 3 - pre každú fázu, ktorá obchádza relé.
- 2 - do siete nula.
Silové prvky sú pripojené nasledovne: živé fázy musia byť pripojené k príslušným svorkám na stýkači; záťažové vodiče - na výstup stýkača; nuly sa kombinujú na spoločnej zbernici v spojovacej skrini.
Nastavenie relé sa bude brať do úvahy na príklade VP 380 A:
- Pripojte zariadenie k sieti.
- Pozerajte sa na displej. Pri absencii napätia budú čísla blikať. Vzhľad čiarok signalizuje zmenu sledu fáz alebo absenciu jednej z nich.
V normálnom stave siete by sa kontakty 1 a 3 po asi 15 sekundách mali zopnúť a dodávať energiu do cievky a do siete.
Ak pripojenie nie je správne, obrazovka bliká. Potom musíte skontrolovať jeho správnosť. Potrebné nastavenia môžete vykonať pomocou tlačidiel na puzdre. Za nastavenie požadovaných limitov sú zodpovedné tlačidlá s trojuholníkmi.
