Statički relej struje: upravljanje, priključak

U automatizacijskim sustavima za upravljanje strujnim krugovima pomoću niskonaponskog signala koriste se prekidači, nazvani releji. Oni dolaze u mnogim oblicima i uređajima. Najjednostavniji elektromagnetski releji sadrže navoj jezgre i kontakte. Kada se upravljački napon primijeni na namotu, u jezgri se pojavljuje magnetsko polje koje privlači kontakte. Zatvaraju ili otvaraju strujni krug. Uz elektromagnetske, releje nove generacije, kruto stanje, koje posjeduje niz prednosti, sve se više koriste.

Što je poluvodički strujni relej

Uređaj namijenjen za prebacivanje visokonaponskih krugova izravne ili izmjenične struje korištenjem niskonaponskog upravljačkog napona i koji radi na temelju poluvodičkih spojeva u tiristorima, triacima i tranzistorima naziva se poluvodički relej (TTR).

Nalazi se u kvadratnom kućištu koje ima rupe za pričvršćivanje i metalnu platformu za ugradnju na radijator. Priključak poluvodičkog releja na upravljačke i komutirane vodove izvodi se uz pomoć navojnih stezaljki.

Načelo djelovanja

Poluvodički relej se sastoji od nekoliko funkcionalnih blokova:

• Upravljački ulaz. Na taj se ulaz primjenjuje upravljački napon. Može biti varijabilan ili konstantan, ovisno o svrsi releja. U pravilu je ovaj napon nizak napon. Aktivira galvansku izolacijsku jedinicu. U slučaju da je upravljačka struja promjenjiva, postoji ispravljački most s diodama i filtar za izglađivanje između ulaza i jedinice za razdvajanje.
• Blokirajte galvansku izolaciju. Izgrađen je na optokapleru i koristi se za prijenos kontrolnog signala na prekidač napajanja bez prijenosa napona.
• Energetska jedinica se temelji na tiristoru, triaku ili tranzistoru za uključivanje visokog napona. Kontrolni izlaz tiristora prima napon iz fotodetektora optokaplera. Pod djelovanjem otvara se odgovarajući pn spoj, a prekidač napajanja zatvara krug opterećenja.
• Krug zaštite ključa za napajanje, izveden na varistoru, dizajniran je da zaštiti tiristor od preopterećenja.

Budući da energetski poluvodič prenosi prilično velike struje, često se postavlja na hladnjak koji uklanja višak topline.

Tipovi klasifikacije poluvodičkih releja

1. Prema vrsti napona koji može mijenjati.

Poluvodički relej AC u jednofaznim krugovima:

• kada trebate uključiti opterećenja otpornog tipa ili induktivnosti;
• za trofazne strujne krugove koji su povezani "zvjezdicom" ili "delta", u slučaju kada je svaka faza povezana s vlastitim relejem.

TTP, koji upravlja mrežom u tri faze:

• u takvom strujnom krugu možete spojiti i isključiti samo otporni karakter opterećenja;
• istodobno, sve vrste prebacivanja triju faza mijenjaju se.

DC poluvodički releji:

• Ovaj uređaj je dobar za upravljanje takvim opterećenjem koje radi na istosmjernoj struji.

2. Ovisno o rasponu električnog napona koji je prisutan na energetskom dijelu, može raditi prekidač.

TTR preklapajuća standardna varijanta napona:

• kada je potrebno kontrolirati izmjenične struje, dosežući do 380 V veličine napona.

Poluvodički relej, sposoban za uključivanje u rasponu struja konstantnog polariteta:

• za kontrolu u rasponu od 20 do 250 V.

Ovisno o tome koji se signal kontrolira:

• konstantna struja s naponom od 3 do 32 V;
• izmjenična vrsta struje s vrijednošću napona od 90 do 250 V;
• kada se kontrolira otpornik zamjenjivog kruga opterećenja (ručni način rada);
• upravljanje poluvodičkim relejem s analognim signalom vrijednosti do 10 V.

3. Po principu prebacivanja.

TTR, gdje se primjenjuje kontrola nad prijelazom na nulu:

• moguće je prebacivanje opterećenja tipa otpornika: žarulje sa žarnom niti, elementi za grijanje;
• prebacivanje kapacitivnosti: sustavi filtriranja koji obavljaju funkciju izglađivanja, itd.;
• spojite malo induktivno opterećenje: solenoidi, solenoidni ventili.

Poluvodički relej ove vrste omogućuje ujednačavanje struje početnog povećanja i smanjenje elektromagnetskih smetnji, što smanjuje trošenje priključenog opterećenja.

TTR omogućavanje trenutnog (slučajnog):

• prikladno za opterećenja grijaćih elemenata, volframove svjetiljke;
• prekidači induktivnih opterećenja: elektromotori male snage, transformatori.

TTR za kontrolu moda faze

Služi ne samo za uključivanje, već i za promjenu napona u krugu opterećenja:

• omogućuje podešavanje snage elemenata tipa grijanja;
• Možete promijeniti svjetlinu žarulja sa žarnom niti;
• omogućuje vam kontrolu brzine motora.

Što trebate znati pri odabiru releja

Budući da se djelovanjem elemenata poluvodiča (prekidači napajanja) javljaju električni gubici, to se odražava u njihovom intenzivnom zagrijavanju. Kada temperatura raste, smanjuje se sposobnost uređaja da prođe struju. Specifični relej može osigurati svoje tehničke parametre kada se zagrije do 40 stupnjeva. Na 65 stupnjeva, TTP preklopni kapacitet oštro opada, a daljnje zagrijavanje će dovesti do njegovog kvara. Stoga, odabirom poluvodičkog releja za opterećenje potrebno ga je uzeti s trenutnom marginom. A u krugovima velike snage, TTR treba postaviti na radijatore i urediti sustave prisilnog hlađenja.

Također, pri spajanju bilo kojeg opterećenja u prvom trenutku javljaju se udarne struje koje su nekoliko puta, a ponekad i reda veličine veće od nominalne.

Karakteristike opterećenja releja startne struje

Kada spajate poluvodički relej na opterećenje, morate znati karakteristike potonjeg:

• aktivna opterećenja (TEN grijači) stvaraju beznačajne strujne udare, mogu se izravnati pomoću TTR-a, gdje je uključivanje u nulu;
• rasvjeta sa žarnom niti i halogene žarulje, gdje kroz njih prolazi 7 do 12 puta više struje od nazivne struje;
• fluorescentne svjetiljke za vrijeme do 10 sekundi daju valovitost struje 5 puta veću od nominalne, ili čak reda veličine;
• živine žarulje do pet minuta mogu preopteretiti strujni krug, a struje su 3 puta precijenjene;
• Elektromagnetski releji naizmjenične struje za razdoblje do dva razdoblja podvrgnuti su skokovima od 3-10 puta;
• struja u svitcima solenoida za 1-2 reda veličine veća od nominalnog dijela sekunde;
• električni motori u pola sekunde povećavaju struju do 10 puta;
• uređaji visoko induktivne prirode sa zasićenim jezgrama (transformatori kada su u praznom hodu) uključeni u nultu fazu napona, struja doseže prenapone do 20 ili čak 40 puta dulji od nominalne vrijednosti u vremenu od 0,05 do 0,20 sekundi;
• kada su kapacitivna opterećenja u fazi oko 90 stupnjeva, struja prelazi nominalnu vrijednost za 20-40 puta tijekom vremena do 10 milisekundi.

Poluvodički relej to napravite sami

Prilikom sklapanja relejnog kruga kod kuće, glavno je uzeti u obzir struje udara priključenog opterećenja i odabrati tiristore i triake odgovarajuće granice snage.

Za ostatak kruga releja slijedite preporuke:

• za prebacivanje malih izmjeničnih struja bolje je koristiti tiristore, velike - tiristore;
• instalirati varistor ili zaštitnu diodu kako bi zaštitili prekidač napajanja paralelno s njim (pri uključivanju induktivnih opterećenja);
• ispred diodni most staviti otpornike za ograničenje struje na ulaz upravljačkog kruga;
• Uzastopno, optički sprežnik mora postaviti otpor ograničenja struje, paralelno - kondenzator za izravnavanje.

Prednosti čvrstih stanja releja

TTP nije glomazan uređaj koji zauzima veliki prostor. Također nema mehanički pokretnih dijelova, što značajno povećava njegovu pouzdanost u usporedbi s elektromagnetskim sustavima. Osim toga, relej omogućuje:

• brzo prebacivanje;
• neznatna razina buke u trenutku priključenja opterećenja;
• niska potrošnja energije;
• odsustvo pražnjenja luka u kućištu;
• otpornost na vibracije.