Relé proudu v pevném stavu: ovládání, připojení

V automatizačních systémech pro řízení silových obvodů pomocí signálu nízkého napětí se používají spínače, tzv. Relé. Přicházejí v mnoha formách a zařízeních. Nejjednodušší elektromagnetické relé obsahovat jádro vinutí a kontakty. Když se na vinutí použije řídící napětí, v jádru vzniká magnetické pole, které přitahuje kontakty. Otevírají nebo otevírají zatěžovací obvod. Spolu s elektromagnetickými relé nové generace, solidní stav, který má řadu výhod, se stále častěji využívá.

Co je proudové relé v pevné fázi

Přístroj určený pro spínání vysokonapěťových obvodů přímého nebo střídavého proudu s nízkonapěťovým řídícím napětím a pracující na základě polovodičových zapojení v tyristorech, triakách a tranzistorech se nazývá polovodičové relé (TTR).

Je umístěn v čtvercovém pouzdře, které má upevňovací otvory a kovovou plošinu, která jej instaluje na chladič. Připojení polovodičového relé k řídicím a spínacím vedením se provádí pomocí závitových svorek.

Princip činnosti

Solidní relé se skládá z několika funkčních bloků:

• Řídící vstup. Na tento vstup je aplikováno řídicí napětí. Může být variabilní nebo konstantní v závislosti na účelu relé. Toto napětí je zpravidla nízké napětí. Ovládá galvanickou izolační jednotku. V případě, že regulační proud je variabilní, je mezi vstupní a oddělovací jednotkou usměrňovací most s diodami a vyhlazovací filtr.
• Blokovat galvanickou izolaci. Je zkonstruován na optočlenu a používá se k přenosu řídícího signálu do vypínače bez přenášení napětí.
• Napájecí jednotka je založena na tyristoru, triaku nebo tranzistoru pro spínání stejnosměrného napětí vysokého napětí. Řídící výstup tyristoru přijímá napětí z fotodetektoru optočlena. Pod tímto úkolem se otevře odpovídající pn křižovatka a vypínač napájení zavře zatěžovací obvod.
• Obvod ochrany napájení, který je implementován na varistoru, je navržen tak, aby chránil tyristor před přetížením.

Protože výkonový polovodič přenáší poměrně velké proudy, je často instalován na chladiči, který odstraňuje přebytečné teplo.

Typy klasifikace polovodičových relé

1. Podle druhu napětí, které se může dojíždět.

Relé v pevné fázi střídavého proudu v jednofázových obvodech:

• když potřebujete zahrnout zatížení odporového typu nebo indukčnosti;
• pro třífázové obvody připojené "hvězdou" nebo "delta" v případě, kdy je každá fáze propojena s vlastním relé.

TTP, který řídí třífázovou síť:

• v takovém obvodu můžete připojit a odpojit pouze odporovou povahu zátěže;
• současně dochází ke změně všech typů přepínání tří fází.

DC Relé v pevné fázi:

• Toto zařízení je dobré řídit takové zatížení, které pracuje na stejnosměrném proudu.

2. V závislosti na rozsahu elektrického napětí, které je přítomno v napájecí části, může pracovat spínací přístroj.

TTR překrývající standardní kolísání napětí:

• když potřebujete řídit střídavé proudy, dosahující až 380 V velikosti napětí.

Relé v pevné fázi, které je schopno spínat v rozsahu proudů s konstantní polaritou:

• pro řízení v rozmezí od 20 do 250 V.

V závislosti na tom, který signál je řízen:

• konstantní proud s napětím 3 až 32 V;
• střídavý typ proudu s hodnotou napětí od 90 do 250 V;
• když se kontroluje vyměnitelný odpor odporu zátěžového obvodu (ruční režim);
• ovládání polovodičového relé s analogovým signálem o hodnotě až 10 V.

3. Principu přepínání.

TTR, kde se uplatňuje kontrola nad nulovým přechodem:

• je možné přepínat zátěže typu odporu: žárovky, prvky pro vytápění;
• přepínání kapacit: filtrační systémy, které zajišťují vyhlazovací funkci apod .;
• připojte malé indukční zátěž: solenoidy, solenoidové ventily.

Relé v pevné fázi tohoto typu umožňuje vyhlazovat proud počátečního zvýšení a snižovat elektromagnetické rušení, což snižuje opotřebení připojeného zátěže.

TTR povolí okamžitý (náhodný):

• vhodný pro velké množství topných těles, žárovkové lampy;
• spínače induktivní zátěže: elektromotory s malým výkonem, transformátory.

TTR pro řízení fázového režimu

Neslouží pouze pro spínání, ale také pro změnu napětí v zatěžovacím obvodu:

• umožňuje nastavit výkon prvků vytápění;
• Můžete změnit jas žárovek;
• umožňuje řídit otáčky motoru.

Co potřebujete vědět při výběru relé

Vzhledem k tomu, že funkce prvků polovodičových (vypínačů) dochází k elektrickým ztrátám, odráží se to při jejich intenzivním ohřevu. Jakmile teplota stoupne, sníží se schopnost přístroje projít proudem. Specifické relé může poskytovat své technické parametry při ohřátí až na 40 stupňů. U 65 stupňů dochází k prudkému poklesu spínací kapacity TTP a další vytápění způsobí jeho selhání. Proto vybíráme relé pevného stavu pro zátěž, je nutné jej vzít s aktuální rezervou. V obvodech s vysokým výkonem by měl být TTR umístěn na radiátory a měly by být uspořádány nucené chladicí systémy.

Také při připojování jakékoliv zátěže v první chvíli nastávají rázové proudy, které jsou několikrát a někdy o řadu vyšší než jmenovité.

Charakteristiky zatížení relé startovacího proudu

Při připojení polovodičového relé k zátěži je třeba znát jeho charakteristiky:

• aktivní zatížení (ohřívače TEN) vytvářejí nepatrné proudové rázy, mohou být vyrovnány pomocí TTR, kde je zařazení nulové;
• žárovkové osvětlení a halogenové žárovky, při kterých prochází 7 až 12krát více proudů než jmenovitý proud;
• zářivky po dobu až 10 sekund dávají zvlnění proudů pětkrát vyšší než jmenovitý nebo dokonce řádový rozsah;
• rtuťové lampy po dobu až pěti minut mohou přetížit okruh s proudy nadhodnocenými třikrát;
• Elektromagnetické relé střídavé elektřiny po dobu až dvou období procházejí skoky 3-10 krát;
• proud ve svitcích solenoidu o 1 až 2 řády vyšší než nominální zlomek sekundy;
• elektromotory za půl sekundy zvýší proud až desetkrát;
• zařízení s vysokou indukčností s jádry saturace (transformátory, když jsou ve volnoběžných otáčkách) jsou zahrnuty v napěťové nulové fázi, proud dosáhne přepětí až 20 nebo dokonce 40 krát delší než jmenovitá hodnota v čase 0,05-0,20 sekundy;
• když kapacitní zatížení ve fázi je asi 90 stupňů, proud překročí jmenovitou hodnotu o 20-40krát během doby až 10 milisekund.

Solidní relé dělejte sami

Při sestavování reléového obvodu doma je hlavním důvodem vzít v úvahu rázové proudy připojeného zátěže a zvolit tyristory a triaky příslušné síly.

Pro zbytek reléového obvodu byste měli dodržovat následující doporučení:

• pro spínání malých střídavých proudů je lepší použít triaky, velké - tyristory;
• instalovat varistor nebo ochrannou diodu pro ochranu paralelního vypínače (při spínání indukčních zátěží);
• v přední části diodový most nastavte rezistory omezující proud na vstupu ovládacího obvodu;
• Postupně musí optočlenek nastavit paralelně odpor proti omezení proudu - vyrovnávací kondenzátor.

Výhody relé pevného stavu

TTP není objemné zařízení, které zaujímá velký prostor. Rovněž nemá žádné mechanicky pohyblivé součásti, což výrazně zvyšuje jeho spolehlivost ve srovnání s elektromagnetickými systémy. Kromě toho relé poskytuje:

• rychlé přepínání;
• nevýznamná hladina hluku v okamžiku připojení nákladu;
• nízká spotřeba energie;
• nepřítomnost výboje obloukového charakteru uvnitř případu;
• odolnost vůči vibracím.