Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Klasični starteri i kontaktori postupno postaju stvar prošlosti. Njihovo mjesto u automobilskoj elektroniki, kućanskim aparatima i industrijskoj automatizaciji je poluvodički uređaj u kojem nema pokretnih dijelova.

Uređaji imaju različite izvedbe i dijagrame ožičenja na kojima ovisi njihov opseg primjene. Prije uporabe uređaja potrebno je razumjeti njegov princip rada, upoznati se sa značajkama funkcioniranja i povezivanjem različitih tipova releja. Odgovori na navedena pitanja detaljno su opisani u prezentiranom članku.

Uređaj za solidni relej

Moderni poluvodički releji (TTR) su modularni poluvodički uređaji koji su električni električni prekidači.

Ključni radni čvorovi ovih uređaja prikazani su triakima, tiristorima ili tranzistorima. TTR nemaju pokretne dijelove i razlikuju se od elektromehaničkih releja.

Veličina čvrstog releja u velikoj mjeri ovisi o maksimalno dopuštenom opterećenju i sposobnosti uklanjanja topline prijenosom topline i konvekcijom (+)

Unutarnja struktura ovih uređaja može uvelike varirati ovisno o vrsti reguliranog opterećenja i električnom krugu.

Najjednostavniji poluvodički releji uključuju takve čvorove:

  • ulazni čvor s osiguračima;
  • lanac okidača;
  • optička (galvanska) izolacija;
  • komutacijski čvor;
  • zaštitni lanci;
  • izlazna jedinica na opterećenje.

TTP ulazni čvor je primarni krug sa serijski spojenim otpornikom. Osigurač je po želji integriran u ovaj krug. Zadatak ulaznog čvora je usvajanje upravljačkog signala i prijenos naredbe na prekidače koji prebacuju opterećenje.

Kod izmjenične struje, galvanska izolacija služi za odvajanje upravljačkih i glavnih krugova. Iz svog uređaja u velikoj mjeri ovisi o principu releja. Okidni krug odgovoran za obradu ulaznog signala može biti uključen u optički čvor za izolaciju ili smješten odvojeno.

Zaštitni čvor sprječava pojavu preopterećenja i pogrešaka, jer se u slučaju kvara uređaja može oštetiti i priključena oprema.

Glavna svrha poluvodičkih releja je zatvaranje / otvaranje električne mreže sa slabim upravljačkim signalom. Za razliku od elektromehaničkih analoga, oni imaju kompaktniji oblik i ne proizvode karakteristične klikove u procesu rada.

Princip rada TTR

Rad poluvodičkog releja je vrlo jednostavan. Većina TTR je dizajnirana za kontrolu automatizacije u mrežama od 20-480 V.

Optička izolacija omogućuje stvaranje signala upravljanja minimalne snage, što je ključno za senzore koji rade iz neovisnih izvora napajanja (+)

U klasičnoj izvedbi, dva kontakta prekidnog kruga i dvije upravljačke žice uključene su u kućište instrumenta. Njihov se broj može mijenjati s povećanjem broja povezanih faza. Ovisno o prisutnosti napona u upravljačkom krugu, glavno se opterećenje uključuje ili isključuje poluvodičkim elementima.

Značajka poluvodičkih releja je prisutnost konačnog otpora. Ako su kontakti u elektromehaničkim uređajima potpuno odspojeni, tada u krutom stanju odsutnost struje u krugu osiguravaju svojstva poluvodičkih materijala.

Stoga se pri višim naponima mogu pojaviti male struje curenja koje mogu negativno utjecati na rad priključene opreme.

Klasifikacija releja u čvrstom stanju

Primjena releja je različita, stoga se njihove konstrukcijske značajke mogu uvelike razlikovati, ovisno o potrebama određenog automatskog kruga. TTR se klasificira prema broju povezanih faza, vrsti pogonske struje, konstrukcijskim značajkama i vrsti upravljačkog kruga.

Po broju povezanih faza

Poluvodički releji koriste se kao dio kućanskih aparata iu industrijskoj automatizaciji s radnim naponom od 380 V.

Stoga se ti poluvodički uređaji, ovisno o broju faza, dijele na:

  • jednofazni;
  • tri faze.

Jednofazni TTR omogućuju rad s strujama od 10-100 ili 100-500 A. Njihova kontrola se izvodi pomoću analognog signala.

Preporučuje se spojiti žice različitih boja s trofaznim relejem tako da ih je kod instalacije moguće pravilno povezati

Trofazni poluvodički releji mogu prolaziti struju u rasponu od 10-120 A. Njihov uređaj ima reverzibilni princip rada koji osigurava pouzdanu regulaciju više električnih krugova istovremeno.

Često se trofazni TTR koristi kako bi se osigurao rad asinhronog motora. Njegov električni upravljački krug nužno uključuje i brze osigurače zbog visokih struja.

Prema vrsti pogonske struje

Poluvodički releji ne mogu se konfigurirati ili reprogramirati, tako da mogu normalno raditi samo s određenim rasponom električnih parametara mreže.

Ovisno o potrebama TTP-a mogu se kontrolirati sklopovi s dvije vrste struja:

  • DC;
  • varijable.

Slično tome, TTR se može klasificirati prema vrsti aktivnog napona opterećenja. Većina releja u kućanskim aparatima radi s promjenjivim parametrima.

DC se ne koristi kao glavni izvor električne energije u bilo kojoj zemlji u svijetu, tako da releji ovog tipa imaju uski opseg

Uređaji s konstantnom kontrolnom strujom odlikuju se visokom pouzdanošću i upotrebom 3–32 V za regulaciju, izdržavaju širok raspon temperatura (-30 .. + 70 ° C) bez značajnih promjena u karakteristikama.

Releji, regulirani izmjeničnom strujom, imaju upravljački napon od 3-32 V ili 70-280 V. Odlikuju se niskim elektromagnetskim smetnjama i velikom brzinom rada.

Po dizajnerskim značajkama

Poluvodički releji često se ugrađuju u opću električnu ploču stana, tako da mnogi modeli imaju montažni blok za montažu na DIN-šinu.

Osim toga, postoje posebni radijatori smješteni između TTR-a i noseće površine. Oni vam omogućuju hlađenje uređaja pod visokim opterećenjima, uz održavanje njegovih performansi.

Relej je montiran na DIN-nosač uglavnom preko posebnog nosača koji ima dodatnu funkciju - uklanja višak topline tijekom rada uređaja

Između releja i radijatora preporučuje se nanošenje sloja termalne paste, što povećava površinu kontakta i povećava prijenos topline. Tu su i TTR, namijenjeni za pričvršćivanje na zid pomoću običnih vijaka.

Prema vrsti kontrolne sheme

Ne mora uvijek princip rada tehnologije podesivog releja zahtijevati njegovo trenutno djelovanje.

Stoga su proizvođači razvili nekoliko TTR kontrolnih shema koje se koriste u različitim područjima:

  1. Kontrolišite "kroz nulu" . Ova varijanta regulacije poluvodičkog releja preuzima rad samo pri vrijednosti napona 0. Koristi se u uređajima s kapacitivnim, otpornim (grijačima) i slabim induktivnim (transformatorskim) opterećenjima.
  2. Instant . Koristi se kada je potreban oštar relej kada se primjenjuje kontrolni signal.
  3. Faza . To uključuje regulaciju izlaznog napona promjenom parametara upravljačke struje. Koristi se za glatku promjenu stupnja grijanja ili osvjetljenja.

Poluvodički releji razlikuju se u mnogim drugim, manje značajnim parametrima. Stoga je kod kupnje TTR-a važno razumjeti shemu rada priključene opreme kako bi se dobio najprikladniji uređaj za podešavanje.

Mora postojati rezerva snage, jer relej ima operativni resurs, koji se brzo troši tijekom čestih preopterećenja.

Prednosti i nedostaci TTR-a

Poluvodički releji, iz dobrog razloga, zamjenjuju konvencionalne aktuatore i kontaktore s tržišta. Ovi poluvodički uređaji imaju mnoge prednosti u odnosu na elektromehaničke dijelove koji prisiljavaju potrošače da zaustave izbor na njima.

Relej za mikro-sklopove ima kompaktne dimenzije i jako je ograničen maksimalnom dopuštenom strujom. Fiksiraju se uglavnom lemljenjem posebnih nogu

Te prednosti uključuju:

  1. Mala potrošnja energije (90% manje).
  2. Kompaktne dimenzije omogućuju montažu uređaja u skučenom prostoru.
  3. Visoka brzina pokretanja i gašenja
  4. Niska razina buke, nema klika karakterističnih za elektromehanički relej.
  5. Ne očekuje se održavanje.
  6. Dugi vijek trajanja zahvaljujući resursu od stotina milijuna pozitivnih.
  7. Zbog široke mogućnosti modificiranja elektroničkih komponenti, TTR je proširio područja primjene.
  8. Nema elektromagnetskih smetnji kada se aktiviraju.
  9. Isključuje se oštećenje kontakata zbog njihovog mehaničkog udara.
  10. Ne postoji izravan fizički kontakt između upravljačkih i sklopnih krugova.
  11. Sposobnost kontrole opterećenja.
  12. Prisutnost impulsnih TTR automatskih sklopova koji štite od preopterećenja.
  13. Mogućnost uporabe u eksplozivnim okruženjima.

Ove prednosti poluvodičkih releja nisu uvijek dovoljne za normalan rad opreme. Zato nisu u potpunosti zamijenili elektromehaničke sklopnike.

Za stabilan rad moćnih poluvodičkih releja važno je učinkovito odvođenje topline jer je pri povišenim temperaturama napon opterećenja naglo iskrivljen (+)

TTR ima i nedostatke koji ih sprečavaju da se koriste u mnogim slučajevima.

Od kontra uključuju:

  1. Nesposobnost većine uređaja za rad s naponima iznad 0, 5 kV.
  2. Visoki troškovi
  3. Osjetljivost na velike struje, osobito u krugovima pokretanja motora.
  4. Ograničenja uporabe u uvjetima visoke vlažnosti.
  5. Kritično smanjenje performansi na temperaturama ispod 30 ° C mraza i iznad 70 ° C topline.
  6. Kompaktna kutija dovodi do prekomjernog zagrijavanja uređaja pri dosljedno visokim opterećenjima, što zahtijeva uporabu posebnih uređaja pasivnog ili aktivnog hlađenja.
  7. Mogućnost taljenja uređaja od zagrijavanja tijekom kratkog spoja.
  8. Mikrostruje u zatvorenom stanju releja mogu biti presudne za rad opreme. Na primjer, umrežene fluorescentne svjetiljke mogu treperiti povremeno.

Dakle, solid state releji imaju specifične primjene. U krugovima industrijske opreme visokog napona njihova je upotreba jako ograničena zbog nesavršenih fizičkih svojstava poluvodičkih materijala.

Međutim, u kućanskim aparatima i automobilskoj industriji, TTP zauzima snažnu poziciju zbog svojih pozitivnih svojstava.

Mogući dijagrami ožičenja

Sheme spajanja za poluvodičke releje mogu biti vrlo različite. Svaki električni krug je izgrađen na temelju karakteristika priključenog opterećenja. Dodatni osigurači, kontroleri i kontrolni uređaji mogu biti dodani u krug.

S obzirom na to da se upravljački krug i opterećenje u uređaju ne preklapaju, njihove električne karakteristike mogu se razlikovati u svim parametrima (+)

U nastavku će se prikazati najjednostavniji i najčešći TTR sustavi povezivanja:

  • normalno otvoren;
  • s povezanom konturom;
  • normalno zatvorena;
  • tri faze;
  • reverzibilna.

Normalno otvoren (otvoren) krug - relej, opterećenje u kojem se napaja u prisutnosti upravljačkog signala. To jest, spojena oprema je u nepovezanom stanju s isključenim ulazima 3 i 4.

Prije kupnje releja potrebno je odrediti vrstu početnog stanja (zatvoreno ili otvoreno) kako bi se osigurao ispravan rad priključene opreme (+)

Normalno zatvoreni krug - podrazumijeva relej, opterećenje u kojemu se napaja bez kontrolnog signala. To jest, priključena oprema je u radnom stanju s isklopnim ulazima 3 i 4.

Postoji spojni krug za poluvodički relej u kojem su kontrola i napon opterećenja isti. Ova metoda se može koristiti istovremeno za rad u DC i AC mrežama.

Trofazni releji su spojeni na nekoliko različitih načina. Kontakti se mogu povezati u opcije Star, Triangle ili Star s neutralnim opcijama.

Izbor sheme trofaznog relejnog spoja uvelike ovisi o osobitostima opreme koja je na nju priključena kao opterećenje.

Povratni poluvodički releji koriste se u elektromotorima u odgovarajućem modu. Izrađuju se u trofaznoj izvedbi i uključuju dvije kontrolne petlje.

Ako je relej važan za poštivanje polariteta kontakata, tada će naljepnica uvijek pokazivati gdje treba spojiti fazu i nulu

Potrebno je sakupiti strujne krugove s TTR-om tek nakon njihovog prethodnog crtanja na papiru, jer pogrešno spojeni uređaji mogu propasti zbog kratkog spoja.

Praktična primjena uređaja

Korištenje poluvodičkih releja je prilično opsežno. Zbog svoje visoke pouzdanosti i nedostatka potrebe za redovitim održavanjem, često se ugrađuju na teško dostupnim mjestima opreme.

U mnogim relejima, ožičenje upravljačkog kruga zahtijeva sukladnost s polaritetom, koji se mora uzeti u obzir u procesu instalacije opreme

Glavna područja primjene TTR-a su:

  • sustav termoregulacije uz korištenje grijaćih elemenata;
  • održavanje stabilne temperature u tehnološkim procesima;
  • upravljanje transformatorima;
  • upravljanje rasvjetom;
  • sheme senzora pokreta, rasvjete, foto senzora za uličnu rasvjetu itd.;
  • upravljanje motorom;
  • izvori neprekidnog napajanja.

Povećanjem automatizacije kućanskih aparata, poluvodički releji postaju sve češći, a razvoj poluvodičkih tehnologija stalno otkriva nova područja njihove primjene.

Po želji možete sastaviti solid-state relej vlastitim rukama. Detaljne upute su prikazane u ovom članku.

Zaključci i koristan video na temu

Prikazani videozapisi pomoći će u boljem razumijevanju rada poluvodičkih releja i upoznati se s načinima njihovog povezivanja.

Praktična demonstracija rada najjednostavnijeg poluvodičkog releja:

Analiza tipova i značajki poluvodičkih releja:

Ispitivanje rada i stupanj zagrijavanja TTR:

Gotovo svaka osoba može montirati električni krug iz poluvodičkog releja i senzora.

Međutim, planiranje radnog plana zahtijeva osnovno znanje elektrotehnike, jer nepravilno spajanje može dovesti do strujnog udara ili kratkog spoja. No, kao rezultat ispravne akcije, možete dobiti puno korisnih kućanskih aparata.

Imate li što dodati, ili imate bilo kakvih pitanja o vezi i korištenju poluvodičkih releja? Možete ostaviti komentare na publikaciju, sudjelovati u raspravama i podijeliti svoje iskustvo korištenja takvih uređaja. Obrazac za komunikaciju nalazi se u donjem bloku.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Električar