Класическите тригери и контактори постепенно изчезват в миналото. Тяхното място в автомобилната електроника, домакинските уреди и промишлената автоматизация е релето в твърдо състояние. Това полупроводниково устройство може да има различни конструкции и схеми на свързване, които зависят от обхвата на устройството.
- Устройство за полупроводниково реле
- Принцип на действие на TTR
- Класификация на твърдотелни релета
- По броя на свързаните фази
- В зависимост от вида работен ток
- Според конструктивните особености
- По тип на управляващата верига
- Предимства и недостатъци на ТТП
- Възможни схеми за свързване
- Практическо приложение на устройствата
- Видеоматериали с твърдо реле
Устройство за полупроводниково реле
Модерните твърдотелни релета (TTD) са модулни полупроводникови устройства, които са захранващи превключватели.
Основните оперативни единици на тези устройства са сомистори, тиристори или транзистори. TTRs нямат движещи се части, които са различни от електромеханичните релета.
Размерът на релето в твърдо състояние зависи до голяма степен от максимално допустимия товар и възможността за отклоняване на топлината чрез пренос на топлина и конвекция
Вътрешното устройство на тези устройства може да варира значително в зависимост от вида на регулирания товар и електрическата верига. Най-простите твърдотелни релета включват следните възли:
Входният възел TTP е първичната верига на последователно свързан резистор. Предпазителят в тази верига е вграден по избор. Целта на сайта за вход е да приеме контролен сигнал и команди за прехвърляне към комутиращите натоварвания.
При променлив ток се използва галванично решение за разделяне на контролната и главната верига. От неговото устройство зависи до голяма степен от принципа на релето. Отговорен за обработката на входния сигнал, задействащата верига може да бъде включена в оптичната разделителна възлова точка или разположена отделно.
Защитният възел предотвратява претоварванията и грешките, тъй като в случай на повреда на устройството може да се повреди и да се свърже техниката.
Основното предназначение на полупроводниковите релета е да заключват /изключват електрическата мрежа, като използват слаб контролен сигнал. За разлика от електромеханичните аналози, те имат по-компактна форма и не произвеждат типични щраквания по време на процеса.
Принцип на ТТП
Работата на релето в твърдо състояние е много проста. Повечето ТТП са предназначени за автоматичен контрол в мрежи 20-480 чл.
Оптичната интерполация позволява създаването на управленски сигнали с минимална мощност, което е критично за сензорите, работещи от автономни източници на енергия
Когато се изпълни по класически начин, корпусът на устройството включва два контакта на схема за комутируема връзка и две контролни проводници. техенколичеството може да варира с увеличаване на броя на свързаните фази. В зависимост от наличието на напрежение в управляващата верига, основният товар се включва или изключва от полупроводниковите елементи.
Характеристиката на полупроводниковите релета е наличието на непрекъсната устойчивост. Ако контактите в електромеханичните устройства са напълно изключени, тогава твърдото отсъствие на ток във веригата се осигурява от свойствата на полупроводниковите материали. Следователно при високи напрежения могат да възникнат малки течови токове, които могат да повлияят неблагоприятно на работата на свързаното оборудване.
Класификация на полупроводникови релета
Областите на приложение на релето са различни, поради което техните конструктивни характеристики могат да варират значително, в зависимост от нуждите на дадена автоматична верига. Класифицирайте TTR по броя на свързаните фази, вида на работния ток, конструктивните характеристики и схемата за контрол на типа.
По броя на свързаните фази
Твърдите релета се използват както в домакинските уреди, така и в промишлената автоматизация с работно напрежение от 380V. Следователно тези полупроводникови устройства, в зависимост от броя на фазите, се разделят на:
- еднофазни;
- трифазен.
Еднофазните TTR ви позволяват да работите с ток от 10-100 или 100-500A. Контролът им се извършва чрез аналогов сигнал.
Препоръчва се кабелите с различни цветове да се свържат към трифазното реле, така че да могат да се свързват правилно при инсталиране на оборудването
ТрифазнаТвърдите релета са в състояние да предават ток в диапазона 10-120A. Тяхното устройство включва обратим принцип на работа, който осигурява надеждността на регулирането на няколко електрически вериги едновременно. Често трифазни TTRs се използват за осигуряване на асинхронна работа на двигателя. При управлението на електросхемите задължително се включват бързи предпазители поради високи токове.
По типа работен ток
Твърдите релета могат да бъдат конфигурирани или препрограмирани, така че да могат да работят нормално само с определен диапазон от параметри на мрежата. В зависимост от нуждите на TTR, те могат да бъдат контролирани от електрически вериги с два вида ток:
- константа;
- променливи.
По същия начин е възможно да се класифицира TPD и вида на напрежението на активното натоварване. Повечето релета в домакинските уреди работят с променливи параметри.
DC не се използва като основен източник на електроенергия в която и да е страна в света, следователно релета от този тип имат тясно приложно поле
Устройствата с постоянен контролен ток се характеризират с висока надеждност и регулиращо напрежение 3-32 от чл. Издържат на широк диапазон от температури (-30 .. + 70 ° С) без значителни промени в характеристиките.
Релетата, управлявани от променливия ток, имат управляващо напрежение 3-32 или 70-280 волта. Те се различават по ниски електромагнитни смущения и висока работна скорост.
Според конструктивните характеристики
Твърдите релета често се задават честоАпартаментът разполага с електрически контакт, така че много модели имат монтажна подложка за монтаж на DIN шина. В допълнение, има специални радиатори, разположени между TTR и опорната повърхност. Те ви позволяват да охлаждате уреда при високи натоварвания, като същевременно запазвате неговите характеристики.
Релето се закрепва към DIN шината главно чрез специална скоба, която има допълнителна функция - премахва излишната топлина, когато работи устройството
Препоръчва се между релето и радиатора да се нанесе слой термопаста, която увеличава площта на контакта и увеличава топлинната мощност. Съществуват и ТТД, които са предназначени за закрепване към стената с конвенционални винтове.
По тип на управляващата верига
Принципът на работа на регулируемо реле не винаги изисква неговата мигновена работа. Поради това производителите са разработили няколко схеми за контрол на ТТП, които се използват в различни области:
Твърдите релета се различават в много други, по-малко значими параметри. Следователно при закупуването на ТТП е важно да се разбере схематаРаботата на свързаното оборудване е да се придобие най-подходящото за него устройство за управление.
Наложително е да се осигури резерв от енергия, тъй като релето има оперативен ресурс, който бързо се изразходва при чести преходи.
Предимства и недостатъци на ТТП
Твърдите релета са напразно изтласкани от обичайните стартери и контактори. Тези полупроводникови устройства имат много предимства пред електромеханичните аналози, които правят потребителите да спрат да избират само за тях.
Релето за чипа е с компактен размер и е много ограничено с максимален ток, преминаващ през него. Те се закрепват главно чрез запояване на специални крака
Следните ползи включват:
Горепосочените ползи от твърдотелни релета не винаги са достатъчни за нормалната работа на оборудването. Ето защо те не са напълно изместили електромеханичните контактори.
За стабилна работа на мощни полупроводникови релета е важно ефективното разсейване на топлината, тъй като при високи температури напрежението на натоварването е силно изкривено
TTDs имат недостатъци, които не позволяват да бъдат използвани в много случаи. Те включват:
По този начин твърдотелните релета имат определени приложения. В веригите на високоволтовото промишлено оборудване от тяхупотребата е силно ограничена поради несъвършени физични свойства на полупроводниковите материали. Въпреки това, в домакинските уреди и автомобилната индустрия, TTRs имат силни позиции поради своите положителни качества.
Възможни схеми за свързване
Твърдите релейни схеми могат да бъдат много разнообразни. Всяка електрическа верига е изградена въз основа на характеристиките на свързания товар. Към веригата могат да се добавят допълнителни предпазители, контролери и контролни устройства.
Поради факта, че веригите за управление и натоварването в устройството не се припокриват, техните електрически характеристики могат да варират по всякакви параметри
По-долу са най-често срещаните и общи схеми за свързване на ТТП.
- обикновено е отворен;
- с свързана верига;
- нормално затворен;
- трифазен;
- е обратимо.
Под нормално отворено (отключено) се отнася до реле, чийто товар е под напрежение, когато има контролен сигнал. Това означава, че свързаното оборудване се разединява, когато е изчерпано на входове 3 и 4.
Преди да закупите реле, е необходимо да се определи необходимия вид на неговото първоначално състояние (затворен или отворен), за да се гарантира правилната работа на свързаното оборудване
Нормално затворено означава реле, чийто товар е под напрежение, когато няма контролен сигнал. Това означава, че свързаната техника се появяваработни условия при външни входове 3 и 4.
Съществува схема за свързване на твърдо реле, в което контролерът и напрежението на натоварването са еднакви. Този метод може да се използва едновременно за работа в мрежи от директен и променлив ток.
Трифазните релета са свързани с малко по-различни принципи. Контактите могат да бъдат свързани във варианти "Star", "Triangle" или "Star with Neutral".
Изборът на схема на трифазно релейно свързване до голяма степен зависи от особеностите на работата на оборудването, свързано с него като товар
Реверсивните полупроводникови релета се използват в електрическите двигатели в подходящ режим. Изработени са в трифазна версия и включват две управляващи схеми.
Ако връзката към контактите е важна за релето, то маркирането винаги показва къде да се свърже фазата и нулата
Необходимо е само да се събират електрически вериги от ТТП, след като са били предварително изтеглени върху хартията, тъй като неправилно свързаните устройства могат да се провалят поради късо съединение.
Практическо приложение на устройствата
Обхватът на използване на твърдотелни релета е доста обширен. Поради високата надеждност и липсата на редовна поддръжка, те често се монтират в труднодостъпни зони на оборудване.
Много релета, свързващи кабелите на контролната верига, изискват съответствие с полярността, която трябва да се вземе предвид при инсталирането на оборудването
Основни сфериприлагането на ТТП е:
- система за терморегулация, използваща палатки;
- поддържане на стабилна температура в технологичните процеси;
- контрол на работата на трансформаторите;
- управление на осветлението;
- управление на електрически двигатели;
- схема на сензори за движение, осветление, фото сензори и др .;
- непрекъснато захранване.
С нарастващата автоматизация на домакинските уреди полупроводниковите релета стават все по-широко разпространени и разработването на полупроводникови технологии непрекъснато отваря нови области на тяхното приложение.
Видеоматериали с твърдо реле
Представените видеоклипове ще ви помогнат да разберете по-добре работата на твърдотелните релета и да видите как да ги свържете.
Практическа демонстрация на работата на най-простото твърдотно реле:
Разделяне на разновидности и характеристики на твърдотелни релета:
Изпитване на работата и степента на загряване на ТТП:
За монтиране на електрическа верига от твърдо реле и сензор може да бъде практически всеки човек. Планирането на работна схема обаче изисква основни познания по електротехниката, тъй като неправилното свързване може да доведе до токов удар или късо съединение. Но в резултат на правилните действия можете да получите много полезни устройства в ежедневието.
