Klasični sprožilci in kontaktorji se v preteklosti postopoma umikajo. Njihovo mesto v avtomobilski elektroniki, gospodinjskih aparatih in industrijski avtomatizaciji je polprevodniški rele. Ta polprevodniška naprava ima lahko različne oblike in povezovalne sheme, ki so odvisne od obsega naprave.
- Naprava za polprevodniški rele
- Načelo delovanja TTR
- Razvrstitev polprevodniških relejev
- S številom povezanih faz
- Glede na vrsto delovnega toka
- V skladu s konstrukcijskimi značilnostmi
- Po vrsti krmilnega vezja
- Prednosti in slabosti TTP
- Možne sheme priključkov
- Praktična uporaba naprav
- Video materiali s trdnim relejem
Naprava za polprevodniški rele
Sodobni polprevodniški releji (TTD) so modularne polprevodniške naprave, ki so električna stikala.
Glavne operativne enote teh naprav so somistorji, tiristorji ali tranzistorji. TTR nimajo gibljivih delov, ki se razlikujejo od elektromehanskih relejev.
Velikost polprevodniškega releja je v veliki meri odvisna od največje dovoljene obremenitve in zmožnosti preusmerjanja toplote prek prenosa toplote in konvekcije
Notranja naprava teh naprav se lahko zelo razlikuje glede na vrsto regulirane obremenitve in električnega tokokroga. Najenostavnejši polprevodniški releji vključujejo naslednja vozlišča:
Vhodno vozlišče TTP je primarni krog zaporedno priključenega upora. Varovalka v tem krogu je po izbiri vgrajena. Cilj strani za prijavo je sprejeti kontrolni signal in prenesti ukaze za preklopna stikala za nalaganje.
Z izmeničnim tokom se za razdelitev krmilnega in glavnega tokokroga uporabi galvanska raztopina. Od svoje naprave je v veliki meri odvisno od načela releja. Odgovorni za obdelavo vhodnega signala, lahko sprožilno vezje vključimo v optično razdružitveno vozlišče ali ločeno.
Zaščitni vozel preprečuje preobremenitve in napake, ker lahko v primeru okvare naprave pride do okvare in je tehnika priključena.
Glavni namen polprevodniških relejev je zaklepanje /odklop električnega omrežja z uporabo šibkega nadzornega signala. Za razliko od elektromehanskih analogov imajo bolj kompaktno obliko in med procesom ne ustvarjajo tipičnih klikov.
Načelo TTP
Delovanje polprevodniškega releja je precej preprosto. Večina TTP je namenjena avtomatizaciji v omrežjih 20-480 Art.
Optična interpolacija omogoča ustvarjanje vodstvenih signalov minimalne moči, kar je ključno za senzorje, ki delujejo iz avtonomnih virov energije
V klasičnem načinu je ohišje naprave opremljeno z dvema kontaktoma klicnega vezja in dvema krmilnima žicama. Njihovakoličina se lahko spreminja s povečevanjem števila povezanih faz. Glede na prisotnost napetosti v krmilnem tokokrogu se glavna obremenitev vklopi ali izklopi s polprevodniškimi elementi.
Polprevodniški rele je značilen za obstojnost trajne upornosti. Če so kontakti v elektromehanskih napravah popolnoma odklopljeni, potem trdnostno odsotnost toka v tokokrogu zagotavljajo lastnosti polprevodniških materialov. Pri visokih napetostih lahko pride do majhnih uhajanj, ki lahko negativno vplivajo na delovanje priključene opreme.
Razvrstitev polprevodniških relejev
Področja uporabe releja so različna, zato se lahko njihove konstrukcijske značilnosti zelo razlikujejo glede na potrebe posameznega avtomatskega vezja. TTR razvrstimo po številu povezanih faz, vrsti delovnega toka, konstrukcijskih značilnostih in shemi nadzora tipa.
S številom povezanih faz
Polprevodniški releji se uporabljajo tako v gospodinjskih aparatih kot v industrijski avtomatizaciji z delovno napetostjo 380V. Zato so ti polprevodniški elementi, odvisno od števila faz, razdeljeni na:
- enofazni;
- trifazni.
Enofazni TTR omogočajo delo s tokovi 10-100 ali 100-500A. Njihovo krmiljenje se izvaja z analognim signalom.
Priporočljivo je, da kabli različnih barv priključite na trifazni rele, tako da jih je mogoče pri namestitvi opreme pravilno priključiti
TrifazniPolprevodniški releji lahko oddajajo tok v območju 10-120A. Njihova naprava vključuje reverzibilno načelo delovanja, ki zagotavlja zanesljivost regulacije več električnih vezij hkrati. Pogosto se trifazni TTR uporabljajo za zagotavljanje asinhronega delovanja motorja. V svojem elektroshemskem upravljanju nujno vključuje hitre varovalke zaradi visokih tokov.
Po vrsti delovnega toka
Polprevodniški releji se lahko konfigurirajo ali reprogramirajo, tako da lahko normalno delujejo le z določenim obsegom omrežnih parametrov. Glede na potrebe TTR jih je mogoče krmiliti z električnimi vezji z dvema vrstama tokov:
- konstanta;
- spremenljivke.
Podobno je mogoče razvrstiti TPD in vrsto napetosti aktivne obremenitve. Večina relejev v gospodinjskih aparatih deluje s spremenljivimi parametri.
DC se ne uporablja kot glavni vir električne energije v nobeni državi na svetu, zato imajo releji tega tipa ozko področje uporabe
Naprave s konstantnim krmilnim tokom so označene z visoko zanesljivostjo in regulacijsko napetostjo 3-32 iz čl. So odporni na širok razpon temperatur (-30 .. + 70 ° C) brez večjih sprememb lastnosti.
Releji, ki jih upravlja izmenični tok, imajo krmilno napetost 3-32 ali 70-280 Volt. Razlikujejo se po nizkih elektromagnetnih motnjah in visoki hitrosti delovanja.
V skladu s konstrukcijskimi značilnostmi
Polprevodniški releji so pogosto skupniStanovanje ima električno vtičnico, tako da imajo številni modeli pritrdilno ploščo za montažo na DIN letev. Poleg tega so posebni radiatorji nameščeni med TTR in podporno površino. Omogočajo ohlajanje aparata pri visokih obremenitvah, hkrati pa ohranjajo njegovo učinkovitost.
Rele je pritrjen na DIN letev, predvsem s posebnim nosilcem, ki ima dodatno funkcijo - odstranjuje odvečno toploto pri delovanju naprave
Priporočljivo je, da se med relejem in radiatorjem nanese plast termopasta, ki poveča površino stika in poveča toplotno moč. Obstajajo tudi TTD-ji, ki so namenjeni za pritrditev na steno z običajnimi vijaki.
Po vrsti krmilnega vezja
Načelo delovanja nastavljivega releja vedno ne zahteva njegovega trenutnega delovanja. Zato so proizvajalci razvili več kontrolnih shem za TTP, ki se uporabljajo na različnih področjih:
Polprevodniški releji se razlikujejo v mnogih drugih, manj pomembnih parametrih. Zato je pri nakupu TTP pomembno razumeti shemoDelo priključene opreme je pridobitev najprimernejše krmilne naprave za to.
Nujno je treba zagotoviti rezervo moči, ker ima rele operativni vir, ki se hitro porabi pri pogostih prehodih.
Prednosti in slabosti TTP
Običajni zaganjalniki in kontaktorji so neuporabni. Te polprevodniške naprave imajo številne prednosti pred elektromehanskimi analogi, zaradi katerih se potrošniki ne odločajo za njih.
Rele za čip je kompaktne velikosti in je zelo omejen z maksimalnim tokom, ki poteka skozi. Pritrjujejo se predvsem s spajkanjem posebnih nog
Med naslednje ugodnosti so:
Zgornje prednosti polprevodniških relejev niso vedno zadostne za normalno delovanje opreme. Zato elektromehanskih kontaktorjev niso povsem zamenjali.
Za stabilno delovanje močnih polprevodniških relejev je pomembna učinkovita disipacija toplote, saj je pri visokih temperaturah napetost obremenitve močno popačena
TTD imajo pomanjkljivosti, ki jih v veliko primerih ne dovoljujejo. Ti vključujejo:
Tako imajo polprevodniški releji določene aplikacije. V verigah visokonapetostne industrijske opreme zanjeuporaba je močno omejena zaradi nepopolnih fizikalnih lastnosti polprevodniških materialov. Vendar pa imajo gospodinjski aparati in avtomobilska industrija močne položaje zaradi svojih pozitivnih lastnosti.
Možne sheme priključitve
Polprevodniški releji so lahko zelo raznoliki. Vsako električno vezje je zgrajeno na podlagi značilnosti priključene obremenitve. V tokokrog lahko dodate dodatne varovalke, krmilnike in krmilne naprave.
Ker se krmilne in obremenilne verige v napravi ne prekrivajo, se lahko njihove električne lastnosti razlikujejo glede na vse parametre
V nadaljevanju so navedene najpogostejše in najpogostejše povezave TTP.
- je običajno odprt;
- z vezanim krogom;
- normalno zaprto;
- trifazne;
- je reverzibilen.
Pod normalno odprto (odklenjeno) se nanaša na rele, katerega obremenitev je pod napetostjo, kadar je prisoten krmilni signal. To pomeni, da se priključena oprema odklopi, ko je izpuščena na vhodih 3 in 4.
Pred nakupom releja je treba določiti potrebno vrsto začetnega stanja (zaprto ali odprto), da se zagotovi pravilno delovanje priključene opreme
Običajno zaprt pomeni rele, katerega obremenitev je pod napetostjo, kadar ni kontrolnega signala. Povezana tehnika se pojavi vobratovalni pogoji na tujih vhodih 3 in 4.
Obstaja vezje za priključitev polprevodniškega releja, v katerem sta krmilnik in napetost obremenitve enaka. Ta metoda se lahko uporablja istočasno za delo v omrežjih neposrednega in izmeničnega toka.
Trifazni releji so povezani z nekoliko drugačnimi načeli. Stike lahko povežete v različicah "Star", "Triangle" ali "Star with Neutral".
Izbira trifazne relejne povezave je v veliki meri odvisna od posebnosti dela opreme, ki je z njo povezana kot obremenitev
Obratni polprevodniški releji se uporabljajo v električnih motorjih v ustreznem načinu. Izdelani so v trifazni izvedbi in vključujejo dva krmilna vezja.
Če je povezava s kontakti pomembna za rele, bo oznaka vedno pokazala, kje je treba povezati fazo in ničlo
Električni tokokrogi iz TTP je treba zbrati šele, ko so bili vnaprej pripravljeni na papirju, ker lahko nepravilno priključene naprave zaradi kratkega stika ne uspejo.
Praktična uporaba naprav
Obseg uporabe polprevodniških relejev je precej obsežen. Zaradi visoke zanesljivosti in pomanjkanja rednega vzdrževanja so pogosto nameščeni na težko dostopnih mestih opreme.
Mnogi releji, ki povezujejo žice krmilnih vezij, zahtevajo skladnost s polarnostjo, ki jo je treba upoštevati pri namestitvi opreme
Glavne sfereuporaba TTP je:
- termoregulacijski sistem, ki uporablja šotore;
- vzdrževanje stabilne temperature v tehnoloških procesih;
- nadzor delovanja transformatorjev;
- nadzor razsvetljave;
- nadzor električnih motorjev;
- shema senzorjev gibanja, osvetlitve, foto senzorjev itd .;
- neprekinjeno napajanje.
S povečevanjem avtomatizacije gospodinjskih aparatov polprevodniški releji postajajo vse bolj razširjeni in razvoj polprevodniških tehnologij neprestano odpira nova področja njihove uporabe.
Video materiali s trdnim relejem
Predstavljeni videoposnetki vam bodo pomagali bolje razumeti delovanje polprevodniških relejev in videti, kako jih povezati.
Praktični prikaz dela najpreprostejšega polprevodniškega releja:
Ločevanje sort in lastnosti polprevodniških relejev:
Preskušanje dela in stopnja ogrevanja TTP:
Za vgradnjo električnega vezja v polprevodniški rele in senzor je lahko praktično vsaka oseba. Vendar pa načrtovanje delovnega vezja zahteva osnovno znanje iz elektrotehnike, saj lahko nepravilno priključitev povzroči električni udar ali kratek stik. Ampak kot rezultat pravilnih ukrepov lahko dobite veliko uporabnih naprav v vsakdanjem življenju.
