Để điều khiển các thiết bị điện tử khác nhau, cần phải có một thiết bị có đặc điểm là kích thước thu nhỏ và độ tin cậy cao. Các thiết bị này bao gồm rơle trạng thái rắn AC và DC. Họ đã tìm thấy ứng dụng của họ trong môi trường gia đình và công nghiệp. Rơ le có thể được lắp ráp độc lập và cài đặt bằng tay của bạn mà không gặp nhiều khó khăn. Tiêu chí duy nhất ngăn cản việc áp dụng rộng rãi thiết bị là giá thành của nó. Trước khi sử dụng rơ le thể rắn, bạn cần hiểu rõ các thông số, nguyên lý hoạt động, thiết kế của nó.
Nguyên lý hoạt động
Rơ le trạng thái rắn là một linh kiện bán dẫn mô-đun dùng để đóng mở mạng điện. Nó được trình bày dưới dạng bóng bán dẫn, triac, thyristor. Rơle trạng thái rắn còn được gọi là SSR (rơle trạng thái rắn).
Các thành phần chính tạo nên rơ le:
- nút đầu vào;
- bộ ngắt mạch;
- mạch kích hoạt;
- biểu thị;
- bộ chuyển mạch;
- mạch bảo vệ;
- nút đầu ra.
Hầu hết các rơle trạng thái rắn được sử dụng để tự động hóa kết nối với lưới điện 20-480 volt.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị rất đơn giản. Vỏ rơ le chứa hai tiếp điểm và hai dây điều khiển. Số lượng của chúng có thể thay đổi tùy thuộc vào các pha đã được kết nối. Dưới ảnh hưởng của điện áp, tải chính được chuyển mạch.
Khi làm việc với rơ le, phải lưu ý rằng dưới điện áp cao có nguy cơ dòng điện rò rỉ nhỏ có thể gây hại cho thiết bị. Điều này là do ít điện trở vẫn còn trong rơle.
Các mô hình đáng chú ý
Các đặc điểm chính phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Các mẫu phổ biến trong nước do KIPprbor, Proton, Cosmo sản xuất bao gồm:
- TM-O. Thiết bị có mạch "không" tích hợp để chuyển pha đi qua.
- TS. Các mô hình sẽ tắt bất kỳ lúc nào.
- Phổ biến và được sử dụng nhiều nhất là TMV, TSB, TSM, TMB, TSA. Họ có một mạch đầu ra RC.
- TC / TM - quyền lực. Dòng điện đạt giá trị 25 mA.
- TCA, TMA - được sử dụng trong các thiết bị nhạy cảm.
- TSB, TMB - mô hình điện áp thấp. Hiệu điện thế không vượt quá 30 V.
- TSV, TMV - điện áp cao. Hiệu điện thế đạt 280 V.
Đối tác nước ngoài bao gồm các sản phẩm do Carlo Gavazzi, Gefran, CPC sản xuất.
Giải mã
Các mô hình SSR, TSR (tương ứng một pha và ba pha) là phổ biến nhất. Điện trở của chúng từ 50 Mohm trở lên ở hiệu điện thế 500 V.
Ký hiệu được viết là SSR -40 D A H. SSR hoặc TSR cho biết số pha. 40 - tải tính bằng Ampe. Chữ cái biểu thị tín hiệu ở đầu vào (L 4-20 mA, D - 3-32 V ở dòng điện một chiều, V - biến trở, A - 80-250 V ở dòng điện xoay chiều). Chữ cái tiếp theo là điện áp đầu vào (A - AC, D - DC). Chữ cái cuối cùng là dải điện áp đầu ra (N - 90-480 V, không có chữ cái - 24-380 V).
Tính năng làm việc với thiết bị
Khi làm việc với rơ le trạng thái rắn 220v (điều khiển 220v), bạn phải tuân thủ các quy tắc sau:
- Kết nối phải được vặn chặt. Nó là khá đáng tin cậy. Hàn các bộ phận là không cần thiết, xoắn bị cấm.
- Không để bụi, nước và các vật kim loại lọt vào rơ le. Chúng dẫn đến hỏng hóc thành phần.
- Không áp dụng các tác động bên ngoài không thể chấp nhận được vào nhà ở.Chúng bao gồm ngập lụt chất lỏng, sốc, rung, ngã.
- Không chạm vào thiết bị trong quá trình hoạt động. Tủ nóng lên và có thể làm bỏng một người.
- Không lắp rơ le gần các vật dễ cháy.
- Trước khi kết nối mạch, hãy đảm bảo rằng các kết nối đã lắp ráp là chính xác.
- Khi trường hợp được làm nóng trên 60 độ, cần phải làm mát thêm bằng cách sử dụng bộ tản nhiệt.
- Không được phép xảy ra ngắn mạch ở đầu ra.
Tùy thuộc vào các yêu cầu vận hành, rơle sẽ thực hiện công việc của nó một cách đáng tin cậy và hiệu quả trong toàn bộ thời gian đã khai báo.
Ưu điểm và nhược điểm
- Độ bền. Một linh kiện bán dẫn có thể chịu được hàng chục nghìn chu kỳ bật và tắt.
- Một kết nối chất lượng cao đang được tạo.
- Kiểm soát tải có thẩm quyền.
- Hiệu suất cao.
- Thiếu nhiễu điện từ trong mạng kín.
- Phản ứng nhanh.
- Hoạt động yên tĩnh.
- Các kích thước thu nhỏ.
- Không có liên hệ bị trả lại.
- Hiệu suất cao.
- Khả năng chuyển đổi mượt mà giữa mạng AC và DC. Phụ thuộc vào nguồn điện và loại thiết bị.
- Ứng dụng rộng rãi.
- Chịu được quá tải trong năm 2000.
- Bảo vệ chống lại sự tăng đột ngột và lớn của điện áp và dòng điện.
Ngoài ra còn có một số nhược điểm do đó rơ le điện cơ có thể có lợi hơn trong ứng dụng. Trước hết, đây là chi phí cao của sản phẩm và sự phức tạp của việc mua hàng. Rơ le trạng thái rắn chỉ có ở cửa hàng điện tử chuyên nghiệp. Khó khăn cũng phát sinh trong quá trình chuyển mạch chính - dòng điện tăng cao có thể xuất hiện. Dòng điện vi mô phát sinh trong quá trình hoạt động cũng ảnh hưởng tiêu cực đến rơ le.
Các yêu cầu vận hành cũng được đặt ra đối với hoạt động của thiết bị - phòng phải có mức bụi và độ ẩm bình thường. Các giá trị tối ưu có thể được tìm thấy trong tài liệu cho rơ le.
Rơle trạng thái rắn không thể làm việc với các thiết bị có điện áp vượt quá 0,5 kV. Việc tăng các giá trị được khuyến nghị có thể dẫn đến việc làm tan chảy các tiếp điểm.
Các lĩnh vực sử dụng
Mặc dù giá cao, rơ le trạng thái rắn được sử dụng tích cực trong các lĩnh vực khác nhau. Họ đối phó thành công với các nhiệm vụ sau:
- Kiểm soát nhiệt độ với bộ phận làm nóng.
- Duy trì nhiệt độ thích hợp trong các quy trình công nghệ.
- Chuyển mạch điều khiển các mạch.
- Thay thế bộ khởi động loại không tiếp xúc.
- Điều khiển động cơ điện.
- Điều khiển gia nhiệt của máy biến áp.
- Kiểm soát mức độ đèn nền.
Trong mỗi trường hợp, một loại rơ le nhất định được sử dụng.
Phân loại rơle trạng thái rắn
Rơle trạng thái rắn có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Theo các đặc tính của điện áp điều khiển và đóng cắt, có:
- Rơle trạng thái rắn DC. Chúng được sử dụng trong các mạch điện không đổi với công suất từ 3 đến 32 watt. Chúng được phân biệt bởi các đặc tính cụ thể cao, sự hiện diện của chỉ báo LED và độ tin cậy. Phạm vi nhiệt độ hoạt động đủ rộng và dao động từ -30 đến +70 độ.
- Rơ le AC. Chúng được phân biệt bởi mức độ nhiễu điện từ thấp, không gây tiếng ồn và tiêu thụ điện năng thấp. Dải công suất hoạt động từ 90 đến 250 W.
- Tiếp sức bằng tay. Với sự trợ giúp của các thiết bị như vậy, bạn có thể điều chỉnh chế độ hoạt động một cách độc lập.
Theo loại điện áp, rơ le một pha và ba pha được phân biệt. Các thiết bị một pha được sử dụng trong mạng có dòng điện từ 100 đến 120 A hoặc từ 100 đến 500 A. Chúng được điều khiển bằng cách nhận tín hiệu tương tự và một biến trở. Rơle ba pha được sử dụng để đóng cắt đồng thời ba pha. Cường độ dòng điện 10-120 A. Kiểu ba pha bền hơn kiểu một pha.
Các thiết bị thuận nghịch được phân biệt thành một nhóm riêng biệt gồm các rơle trạng thái rắn ba pha. Chúng được phân biệt bằng cách đánh dấu và kết nối không tiếp xúc. Chức năng chính là chuyển mạch đáng tin cậy của từng mạch riêng biệt. Chúng bảo vệ mạch khỏi dương tính giả. Ứng dụng chính được tìm thấy trong động cơ không đồng bộ. Để làm việc với rơ le, cầu chì hoặc biến trở phải được lắp đặt.
Rơle được phân loại theo phương pháp chuyển mạch:
- các thiết bị điện dung hoặc điện trở, cũng như các thiết bị cảm ứng thấp;
- với sự kích hoạt ngẫu nhiên hoặc tức thì;
- với điều khiển pha.
Theo thiết kế, có thể phân biệt các mô hình được lắp đặt trên thanh ray din và trên một thanh kiểu chuyển tiếp đặc biệt.
Mẹo lựa chọn
Bạn chỉ có thể mua rơle trạng thái rắn từ cửa hàng điện tử chuyên dụng. Các chuyên gia giàu kinh nghiệm sẽ giúp bạn chọn thiết bị tốt nhất cho một mục đích cụ thể. Các yếu tố sau ảnh hưởng đến giá thành của sản phẩm:
- loại rơ le;
- sự hiện diện của các cơ chế sửa chữa;
- vật liệu cơ thể;
- thời gian bật máy;
- nhà sản xuất và nước xuất xứ;
- quyền lực;
- năng lượng cần thiết;
- các kích thước.
Khi mua, điều quan trọng cần cân nhắc là nên có nguồn dự trữ cao hơn máy đang hoạt động vài lần. Điều này sẽ cứu rơ le khỏi bị hư hỏng. Cầu chì đặc biệt cũng được sử dụng bổ sung. Đáng tin cậy nhất là:
- G R - được sử dụng trong nhiều loại tải, được đặc trưng bởi tốc độ cao.
- G S - hoạt động trên toàn bộ phạm vi dòng điện. Bảo vệ thiết bị khỏi quá tải nguồn điện một cách đáng tin cậy.
- A R - bảo vệ các thành phần của linh kiện bán dẫn khỏi ngắn mạch.
Các thiết bị như vậy cung cấp khả năng bảo vệ cao chống lại sự vỡ. Giá thành của chúng tương đương với giá của chính rơ le. Cầu chì loại B, C, D có đặc tính bảo vệ thấp hơn và do đó, giá thành thấp hơn.
Để rơ le hoạt động ổn định và đáng tin cậy, bạn cần chọn bộ tản nhiệt làm mát. Điều này đặc biệt đúng khi nhiệt độ tăng trên 60 độ. Dòng dự trữ cho một rơ le thông thường nên vượt quá dòng hoạt động 3-4 lần. Khi làm việc với động cơ cảm ứng, con số này sẽ tăng lên 8-9 lần.
Sơ đồ kết nối
Các lược đồ được sử dụng phổ biến nhất là:
- Thường mở. Tải được cấp điện khi có tín hiệu điều khiển.
- Thường đóng cửa. Tải được đóng điện khi không có tín hiệu điều khiển.
- Điện áp điều khiển và tải bằng nhau. Nó được sử dụng để làm việc trong mạng AC và DC.
- Ba pha. Nó có thể được kết nối theo nhiều cách khác nhau - "sao", "đồng bằng", sao với trung tính ".
- Có thể đảo ngược. Một loại rơ le ba pha. Bao gồm 2 vòng điều khiển.
Trước khi lắp ráp sơ đồ, bạn cần vẽ nó ra giấy.
Kết nối với mạng được thực hiện thông qua trình khởi động hoặc danh bạ. Khi sử dụng rơ le ba pha, cả 3 pha phải được kết nối với các đầu cuối tương ứng trên đầu thiết bị. Các tiếp điểm pha trên được đánh dấu bằng các chữ cái A, B C, không - N.
Thiết bị cũng có các đầu cuối thấp hơn được đánh dấu bằng số 1, 2, 3. Chúng được kết nối theo thuật toán sau:
- 1 - đến đầu ra của cuộn dây trong công tắc tơ.
- 3 - đối với bất kỳ pha nào bỏ qua rơle.
- 2 - đến mạng số không.
Các phần tử nguồn được kết nối như sau: các pha mang điện phải được kết nối với các đầu cuối tương ứng trên công tắc tơ; dây dẫn tải - đến đầu ra của công tắc tơ; các số không được kết hợp trên một bus chung trong hộp nối.
Việc thiết lập rơle sẽ được xem xét bằng cách sử dụng ví dụ của VP 380 A:
- Kết nối thiết bị với mạng.
- Nhìn vào màn hình. Trong trường hợp không có điện áp, các số sẽ nhấp nháy. Sự xuất hiện của dấu gạch ngang báo hiệu sự thay đổi trong trình tự pha hoặc sự vắng mặt của một trong số chúng.
Ở trạng thái bình thường của nguồn điện, sau khoảng 15 giây, các tiếp điểm 1 và 3 sẽ đóng lại, cung cấp điện cho cuộn dây và mạng.
Nếu kết nối không đúng, màn hình sẽ nhấp nháy. Sau đó, bạn cần phải kiểm tra tính đúng đắn của nó. Bạn có thể đặt các cài đặt cần thiết bằng các nút trên vỏ. Các nút có hình tam giác có nhiệm vụ thiết lập các giới hạn mong muốn.
