K zajištění bezkontaktní komunikace různých zařízení bez použití elektromagnetů se používá polovodičové relé. O funkcích, principu činnosti a schématu připojení tohoto zařízení budeme hovořit dále.
Obsah:
Polovodičové relé – princip činnosti
Polovodičové relé je zařízení, které zajišťuje kontakt mezi elektrickými obvody nízkého napětí a vysokého napětí.
Vzhledem ke struktuře tohoto zařízení je většina modelů navzájem podobná, mají drobné rozdíly, které nemají vliv na princip jejich fungování..
Struktura polovodičového relé zahrnuje přítomnost:
- vchod,
- optická izolace,
- spouštěcí obvod,
- spínací obvod,
- ochranné obvody.
Vstupem je primární obvod, který se vyznačuje přítomností rezistoru na trvalém izolátoru, který je zapojen do série. Hlavní funkcí vstupního obvodu je přijímat signál a vysílat příkaz do polovodičového reléového zařízení, které přepíná zátěž..
K izolaci AC vstupní a výstupní sítě se používá zařízení pro optickou izolaci. Typ dané součástky závisí na typu relé a jeho principu činnosti..
Ke zpracování vstupního signálu a přepnutí výstupu se používá konstrukce spouštěcího obvodu. Funguje jako samostatný prvek a v některých modelech je součástí optické izolace.
K napájení napěťové síly zátěži se používá obvod spínacího typu, který obsahuje tranzistor, křemíkovou diodu a triak..
K ochraně polovodičového relé před poruchou nebo chybou se používá samostatný ochranný obvod. Toto zařízení je dvou typů: interní a externí..
Polovodičový reléový obvod se skládá z:
- řídicí systémy,
- polovodičová reléová zařízení,
- motor, čerpadlo, svařovací stroj, transformátor nebo ohřívač.
Chcete-li přepnout indukční zátěž pomocí polovodičového relé, musí být proudová rezerva zvýšena 6-8krát.
Princip činnosti polovodičového relé spočívá v sepnutí nebo rozepnutí kontaktů, které přenášejí napětí přímo do relé. K aktivaci kontaktů je potřeba aktivátor. Jeho roli v polovodičovém relé hraje polovodič nebo polovodičové zařízení. V zařízeních, která pracují se střídavým proudem, je to tyristor nebo triak a u zařízení se stejnosměrným proudem tranzistor.
Zařízení, které se vyznačuje přítomností spínacího tranzistoru, je polovodičové relé. Jedná se například o pohybový nebo světelný senzor, který pomocí tranzistoru přenáší napětí..
Mezi napětím v cívce a napájecími kontakty se objeví galvanický izolační účinek, který zmizí v důsledku přítomnosti optického obvodu.
Výhody a rozsah použití polovodičových relé
Polovodičová relé často nahrazují konvenční stykače kvůli jejich mnoha výhodám nad nimi. Zvažte hlavní výhody polovodičového relé:
1. Nízká spotřeba energie – kvůli nedostatku elektromagnetické rozmanitosti spotřebovává elektromagnetické relé hodně elektřiny, protože polovodičové relé využívá polovodič, množství elektřiny pro jeho provoz je o 90% menší.
2. Polovodičové relé je zařízení malé velikosti, tato kvalita usnadňuje přepravu a instalaci..
3. Toto zařízení se vyznačuje vysokou úrovní výkonu a nevyžaduje čekání na spuštění..
4. Nízká hlučnost – další výhoda polovodičového relé oproti stykačům.
5. Taková zařízení mají delší životnost a nevyžadují dodatečnou údržbu..
6. Mají široké spektrum použití a jsou vhodné pro různá zařízení.
7. Polovodičové relé vám umožňuje zapnout obvod, aniž by docházelo k elektromagnetickému rušení.
8. Vysoká úroveň výkonu zabraňuje odrazu kontaktů během provozu zařízení.
9. Polovodičové relé umožňuje více než miliardu aktivací.
10. Přítomnost spolehlivé izolace mezi vstupními a spínacími obvody zvyšuje výkon zařízení.
11. Relé má kompaktní uzavřený design a silnou odolnost proti vibracím před nárazy..
Rozsah použití polovodičového relé je poměrně široký. Používají se v případě potřeby přepínání indukčních zátěží. Zvažte hlavní oblasti použití tohoto zařízení:
- systém, ve kterém je teplota regulována pomocí topného článku;
- udržovat konstantní teplotu v technologickém procesu;
- pro spínání řídicího obvodu;
- při výměně bezkontaktních spouštěčů reverzního typu;
- řízení elektromotorů;
- ovládání topení, transformátorů a dalších technických zařízení;
- ovládání úrovně osvětlení.
Odrůdy polovodičových relé
Existuje několik typů polovodičových relé, které se liší charakteristikou řídicího a spínacího napětí:
1. Polovodičová stejnosměrná relé – používají se při působení konstantní elektřiny v rozsahu od 3 do 32 wattů. Vyznačuje se vysokými specifickými vlastnostmi, indikací LED, vysokou spolehlivostí. Většina modelů má široký rozsah provozních teplot od -30 do +70 stupňů.
2. Polovodičová relé AC mají nízké elektromagnetické rušení, žádný hluk během provozu, nízkou spotřebu energie a vysokou provozní rychlost. Pracovní interval je 90-250W.
3. Polovodičová relé s ručním ovládáním vám umožní přizpůsobit typ práce.
Ve vztahu k typu zatížení existují:
- jednofázové polovodičové relé,
- třífázové polovodičové relé.
Jednofázové relé umožňuje spínání elektřiny v rozsahu 10-120 A, nebo v rozsahu 100-500 A. Fázové řízení se provádí pomocí analogového signálu a variabilního odporu. Třífázová relé se používají k přepínání proudu na třech fázích najednou. Mají pracovní interval 10 až 120 A. Mezi třífázovými relé se rozlišují reverzibilní zařízení, která se liší značením a bezkontaktním spínáním. Jejich funkcí je spolehlivě spínat každý obvod zvlášť. Speciální zařízení jsou schopna spolehlivě chránit relé před falešným spínáním.
Používají se při spouštění a provozu asynchronního motoru, který je obrací. Při výběru tohoto zařízení je nutné dodržovat velký přísun proudu, který zařízení bezpečně a efektivně provozuje..
Abyste se vyhnuli přepětí při použití relé, kupte si varistor nebo rychle působící pojistku..
Třífázová relé mají delší životnost než jednofázová relé. Ke komutaci dochází v důsledku překročení proudu a indikace LED.
Pokud jde o způsob komutace, existují:
- zařízení, která nesou zátěž kapacitního typu, redukčního typu, slabé indukce;
- relé s náhodným nebo okamžitým spínáním se používají tam, kde je vyžadován okamžitý provoz;
- relé s fázovým řízením, umožňují nastavení topných těles, žárovek.
Ve vztahu k návrhu jsou polovodičová relé:
- namontované na kolejnicích D&N,
- univerzální, instalovaný na lištách přechodového typu.
Výběr a nákup polovodičového relé
Chcete-li koupit polovodičové relé, měli byste kontaktovat specializovaný obchod s elektronikou, kde vám zkušení specialisté pomohou vybrat zařízení ve vztahu k požadovanému výkonu.
Cena relé v pevné fázi je určena následujícími charakteristikami:
- typ zařízení,
- dostupnost spojovacích prvků,
- materiál, ze kterého je pouzdro vyrobeno,
- okamžitá nebo postupná aktivace,
- dostupnost dalších funkcí,
- výrobce,
- Napájení,
- Spotřeba elektrické energie,
- rozměry zařízení.
Při nákupu polovodičového relé je třeba mít na paměti jeden velmi důležitý bod. Tato zařízení musí pracovat s rezervou výkonu, která několikrát převyšuje výkon zařízení. Pokud toto pravidlo nedodržíte, s mírným zvýšením výkonu zařízení okamžitě selže..
Doporučuje se použít speciální pojistky, aby nedošlo k poškození relé..
Existuje několik typů pojistek:
- g R – používají se v široké škále kapacit, vyznačují se rychlou akcí;
- g S – používá se v celém proudovém rozsahu, chrání polovodičové prvky před zvýšeným zatížením rozvodné sítě;
- a R – chrání polovodičové prvky před zkraty.
Taková zařízení mají poměrně vysoké náklady, které se rovnají nákladům na samotné relé, ale poskytují vysoce účinnou ochranu před poškozením zařízení..
Existují další pojistky, které patří do třídy B, C a D. Mají menší rozsah ochrany a levnější náklady..
Během provozu polovodičového relé je třeba poznamenat, že toto zařízení se velmi rychle zahřívá. Pokud je tělo zařízení velmi horké, pak není schopné přepnout proud v normálním režimu, množství proudu je výrazně sníženo. Pokud teplota ohřevu dosáhne 65 stupňů, zařízení vyhoří.
Proto je při použití relé nutné nainstalovat chladič. A současná rezerva by měla být třikrát, čtyřikrát vyšší. Pokud se provádí regulace motorů indukčního typu, pak se proudová rezerva zvýší osmkrát až desetkrát..
Vlastnosti připojení polovodičového relé
Doporučení pro samosvorné polovodičové relé:
1. Spojení nevyžadují pájení, ale jsou provedena šroubovou metodou.
2. Abyste zabránili poškození zařízení, nedovolte, aby se do něj dostal prach nebo kovové prvky..
3. Na tělo zařízení není dovoleno aplikovat nepřijatelné vnější vlivy..
4. Neumísťujte polovodičové relé do blízkosti hořlavých předmětů a nedotýkejte se zařízení, když je v provozu, aby nedošlo k popálení..
5. Před zapnutím relé se ujistěte, že jsou připojení správně připojena..
6. V případě vytápění skříně nad 60 stupňů se doporučuje instalovat relé na chladič.
7. Aby nedošlo k poškození zařízení, nezkratujte výstup..
