Do sterowania różnymi urządzeniami elektronicznymi wymagane jest urządzenie wyróżniające się miniaturowym rozmiarem i wysokim stopniem niezawodności. Urządzenia te obejmują przekaźniki półprzewodnikowe DC i AC. Znalazły zastosowanie w warunkach domowych i przemysłowych. Przekaźniki mogą być niezależnie montowane i instalowane własnymi rękami bez żadnych trudności. Jedynym kryterium uniemożliwiającym szeroką dystrybucję urządzenia jest jego koszt. Przed użyciem przekaźnika półprzewodnikowego musisz zrozumieć jego parametry, zasadę działania, konstrukcję.
Zasada działania
Przekaźnik półprzewodnikowy jest modułowym urządzeniem półprzewodnikowym służącym do zamykania i otwierania sieci elektrycznych. Jest prezentowany w postaci tranzystorów, triaków, tyrystorów. Przekaźniki półprzewodnikowe są również nazywane SSR (przekaźniki półprzewodnikowe).
Główne elementy, z których składa się przekaźnik:
- węzeł wejściowy;
- wyłączniki;
- łańcuch spustowy;
- rozwiązanie;
- jednostka przełączająca;
- obwód ochronny;
- węzeł wyjściowy.
Większość przekaźników półprzewodnikowych służy do automatyzacji podłączonej do sieci 20–480 woltów.
Zasada działania urządzenia jest prosta. Obudowa przekaźnika zawiera dwa styki i dwa przewody sterujące. Ich liczba może się różnić w zależności od podłączonych faz. Pod działaniem napięcia następuje przełączenie głównego obciążenia.
Podczas pracy z przekaźnikami należy wziąć pod uwagę, że pod wysokim napięciem istnieje ryzyko wystąpienia małych prądów upływowych, które mogą uszkodzić sprzęt. Wynika to z faktu, że w przekaźniku pozostaje niewielki opór.
Znane modele
Kluczowe cechy zależą od wielu czynników. Popularne modele krajowe produkowane przez KIPprbor, Proton, Cosmo to:
- TM-O. Urządzenia z wbudowanym obwodem „zerowym”, przez który przechodzi przejście fazowe.
- TS. Modele, które wyłączają się w danym momencie.
- Najpopularniejsze i używane są TMV, TSB, TSM, TMB, TSA. Mają wyjściowy obwód RC.
- TS / TM - moc. Prądy osiągają 25 mA.
- TSA, TMA - są stosowane w wrażliwych urządzeniach.
- TSB, TMB - modele niskiego napięcia. Napięcie nie przekracza 30 V.
- TSV, TMV - wysokie napięcie. Napięcie sięga 280 V.
Zagraniczne analogi obejmują produkty wytwarzane przez Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.
Deszyfrowanie
Najpopularniejsze są modele SSR, TSR (odpowiednio jednofazowe i trójfazowe). Ich rezystancja wynosi 50 megaomów lub więcej przy napięciu 500 V.
Oznaczenie jest zapisane jako SSR -40 D A H. SSR lub TSR wskazuje liczbę faz. 40 - obciążenie w amperach. Litera wskazuje sygnał na wejściu (L 4-20 mA, D - 3-32 V przy stałym prądzie, V - rezystancja przemienna, A - 80-250 V przy prądzie przemiennym). Następna litera to napięcie wejściowe (A - przemienne, D - stałe). Ostatnia litera to zakres napięć wyjściowych (N - 90–480 V, brak litery - 24–380 V).
Funkcje pracy z urządzeniem
Podczas pracy z przekaźnikiem półprzewodnikowym 220v (kontrola 220) należy przestrzegać następujących zasad:
- Połączenie musi być przykręcone. Jest wystarczająco niezawodny. Części kolców nie są potrzebne, skręcanie jest zabronione.
- Nie wolno dopuścić, aby kurz, woda lub przedmioty metalowe dostały się do przekaźnika. Prowadzą do awarii komponentów.
- Nie używaj niedopuszczalnych wpływów zewnętrznych na obudowę. Należą do nich powodzie, wstrząsy, wibracje, upadki.
- Nie dotykaj urządzenia podczas pracy.Obudowa nagrzewa się, co może spowodować poparzenie.
- Nie instaluj przekaźnika w pobliżu łatwopalnych przedmiotów.
- Przed podłączeniem obwodu upewnij się, że zmontowane połączenia są prawidłowe.
- Gdy obudowa jest ogrzewana powyżej 60 stopni, wymagana jest instalacja dodatkowego chłodzenia za pomocą grzejników.
- Zwarcie na wyjściu nie może być dozwolone.
Z zastrzeżeniem wymagań dotyczących działania, przekaźnik wykona swoją pracę niezawodnie i wydajnie przez zadeklarowany okres.
Zalety i wady
Przekaźniki półprzewodnikowe mają wiele pozytywnych cech w porównaniu z elektromechanicznymi odpowiednikami. Obejmują one:
- Trwałość. Urządzenie półprzewodnikowe może wytrzymać dziesiątki tysięcy cykli włączania i wyłączania.
- Tworzy połączenie wysokiej jakości.
- Właściwa kontrola obciążenia.
- Wysoka wydajność.
- Brak zakłóceń elektromagnetycznych w zamkniętej sieci.
- Szybka odpowiedź.
- Cicha praca.
- Miniaturowe rozmiary.
- Brak odbicia kontaktów.
- Wysoka wydajność.
- Możliwość płynnego przejścia między sieciami prądu przemiennego i stałego. Zależy od mocy i rodzaju urządzenia.
- Szeroki zakres zastosowań.
- Wytrzymuje przeciążenia w 2000 r.
- Ochrona przed nagłymi i dużymi skokami napięcia i prądu.
Istnieje szereg wad, z powodu których zastosowanie przekaźnika elektromechanicznego może być bardziej opłacalne. Przede wszystkim jest to wysoki koszt produktu i złożoność jego zakupu. Przekaźniki półprzewodnikowe można kupić tylko w profesjonalnym specjalistycznym sklepie z częściami elektronicznymi. Trudności pojawiają się również podczas pierwotnego przełączania - mogą pojawić się wysokie przepięcia prądu. Mikroprądy występujące podczas pracy również niekorzystnie wpływają na przekaźnik.
Wymagania operacyjne nakładają się na działanie urządzenia - pomieszczenie musi mieć normalny poziom pyłu i wilgotności. Optymalne wartości można znaleźć w dokumentacji przekaźnika.
Przekaźniki półprzewodnikowe nie mogą współpracować z urządzeniami, których napięcie przekracza 0,5 kV. Zwiększenie zalecanych wartości może spowodować stopione kontakty.
Obszary zastosowania
Pomimo wysokiej ceny przekaźniki półprzewodnikowe są aktywnie wykorzystywane w różnych dziedzinach. Z powodzeniem radzą sobie z następującymi zadaniami:
- Kontrola temperatury za pomocą PETN.
- Utrzymywanie odpowiedniej temperatury w procesach technologicznych.
- Przełączanie obwodów sterowania.
- Zapasowe rozruszniki bezstykowe.
- Sterowanie silnikiem elektrycznym.
- Sterowanie ogrzewaniem transformatora.
- Wyrównanie podświetlenia.
W każdym przypadku stosowany jest określony typ przekaźnika.
Klasyfikacja przekaźników półprzewodnikowych
Przekaźniki półprzewodnikowe można klasyfikować według różnych wskaźników. Zgodnie z cechami napięcia sterującego i przełączanego istnieją:
- Przekaźniki półprzewodnikowe Są stosowane w obwodach prądu stałego o mocy od 3 do 32 watów. Wyróżniają się wysokimi specyficznymi cechami, obecnością wskaźników LED i niezawodnością. Zakres temperatur roboczych jest wystarczająco szeroki i wynosi od -30 do +70 stopni.
- Przekaźnik prądu przemiennego Charakteryzują się niskim poziomem zakłóceń elektromagnetycznych, brakiem hałasu, niskim zużyciem energii. Zakres mocy operacyjnych wynosi od 90 do 250 watów.
- Przekaźniki ręczne Za pomocą takich urządzeń można niezależnie regulować tryb pracy.
W zależności od rodzaju napięcia rozróżnia się przekaźniki jednofazowe i trójfazowe. Urządzenia jednofazowe są stosowane w sieciach o natężeniu prądu od 100 do 120 A lub od 100 do 500 A. W nich kontrola odbywa się poprzez odbiór sygnału analogowego i rezystora zmiennego. Przekaźniki trójfazowe służą do jednoczesnego włączenia trzech faz. Obecna siła wynosi 10-120 A. Modele trójfazowe działają dłużej niż modele jednofazowe.
W osobnej grupie trójfazowych przekaźników półprzewodnikowych wyróżnia się urządzenia odwracalne.Wyróżnia je znakowanie i połączenie bezdotykowe. Główną funkcją jest niezawodne przełączanie każdego obwodu osobno. Chronią obwód przed fałszywymi pozytywami. Znalazłem główne zastosowanie w silnikach indukcyjnych. Aby uruchomić przekaźnik, należy zainstalować bezpiecznik lub warystor.
Zgodnie z metodą przełączania przekaźniki są klasyfikowane w następujący sposób:
- urządzenia pojemnościowe lub redukcyjne, a także słabe urządzenia indukcyjne;
- z operacją losową lub natychmiastową;
- z kontrolą fazy.
Z założenia można wyróżnić modele, które są instalowane na szynie DIN i na specjalnym wsporniku typu przejściowego.
Wskazówki dotyczące wyboru
Przekaźniki półprzewodnikowe można kupić tylko w specjalistycznym sklepie ze sprzętem elektronicznym. Doświadczeni specjaliści pomogą Ci wybrać najlepsze urządzenie do określonych celów. Na koszt produktu wpływają następujące czynniki:
- rodzaj przekaźnika;
- obecność mechanizmów blokujących;
- materiał obudowy;
- na czas;
- producent i kraj produkcji;
- moc;
- niezbędna energia;
- wymiary
Przy zakupie należy wziąć pod uwagę, że powinien istnieć margines mocy, który kilkakrotnie przewyższa działający. To ochroni przekaźnik przed uszkodzeniem. Stosowane są również specjalne bezpieczniki. Najbardziej niezawodne obejmują:
- G R - stosowane są w szerokim zakresie obciążeń, charakteryzują się dużą prędkością.
- G S - działają w całym zakresie prądów. Niezawodne zabezpieczenie urządzenia przed przekroczeniem obciążenia sieci.
- A R - chroni elementy półprzewodnika przed zwarciem.
Takie urządzenia zapewniają wysoką ochronę przed awariami. Ich koszt jest porównywalny z ceną samego przekaźnika. Bezpieczniki klasy B, C, D mają niższe właściwości ochronne i odpowiednio niższe koszty.
Aby zapewnić niezawodne i stabilne działanie przekaźnika, musisz wybrać chłodnicę. Jest to szczególnie prawdziwe, gdy temperatura przekracza 60 stopni. Rezerwa prądu dla konwencjonalnego przekaźnika powinna przekraczać prądy robocze o 3-4 razy. Podczas pracy z silnikami indukcyjnymi liczba ta powinna wzrosnąć do 8-9 razy.
Schematy połączeń
Istnieją różne sposoby łączenia półprzewodników półprzewodnikowych. Zależą one od funkcji podłączonego obciążenia. Dodatkowo w obwodzie mogą znajdować się różne elementy sterujące.
Najczęściej używane schematy to:
- Normalnie otwarte. Obciążenie jest zasilane sygnałem sterującym.
- Zwykle zamknięte. Obciążenie jest zasilane energią przy braku sygnału sterującego.
- Napięcie sterowania i obciążenia są równe. Służy do pracy w sieciach prądu stałego i przemiennego.
- Trójfazowy. Można go łączyć na różne sposoby - „gwiazda”, „trójkąt”, gwiazda z neutralnym. ”
- Odwracalny. Rodzaj przekaźnika trójfazowego. Zawiera 2 pętle sterowania.
Przed złożeniem diagramu należy go narysować na papierze.
Połączenie z siecią odbywa się poprzez startery lub kontakty. W przypadku zastosowania przekaźnika trójfazowego wszystkie 3 fazy muszą być podłączone do odpowiednich zacisków znajdujących się na górze urządzenia. Styki górnej fazy są oznaczone literami A, B C, zero - N.
Urządzenie ma również dolne zaciski oznaczone cyframi 1, 2, 3. Są one połączone za pomocą następującego algorytmu:
- 1 - na wyjściu cewki w styczniku.
- 3 - do dowolnej fazy otaczającej przekaźnik.
- 2 - do sieci zero.
Elementy zasilania są połączone w następujący sposób: fazy pod napięciem muszą być podłączone do odpowiednich zacisków stycznika; przewody ładujące - na wyjście stycznika; zera są łączone na wspólnej magistrali w puszce przyłączeniowej.
Ustawienia przekaźników zostaną uwzględnione na przykładzie VP 380 A:
- Podłącz urządzenie do sieci.
- Spójrz na wyświetlacz. Jeśli nie ma napięcia, liczby będą migać. Pojawienie się myślników wskazuje na zmianę rotacji faz lub brak jednego z nich.
W normalnym stanie sieci po około 15 sekundach styki 1 i 3 powinny się zamknąć, dostarczając zasilanie do cewki i do sieci.
Jeśli połączenie jest nieprawidłowe, ekran będzie migał. Następnie musisz sprawdzić jego poprawność. Możesz ustawić niezbędne ustawienia za pomocą przycisków na obudowie. Przyciski z trójkątami odpowiadają za ustawienie żądanych limitów.
